抗震设计计算题课件

土木工程与建筑学院抗震结构设计复习题例1、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，每层层高均为4.0m，各层的层间刚度相同；Ⅱ类场地，设防烈度为7度，设计根本地震加速度为0.10g，设计分组为第二组，结构的阻尼比为〔1〕求结构的自振频率和振型，并验证其主振型的正交性〔2〕试用振型分解反响谱法计算框架的楼层地震剪力.例2、试用底部剪力法计算三质点体系在多遇地震下的各层地震剪力。设防烈度为8度，Ⅲ类场地，设计地震分组为第一组。T1=0.716s；

例3、框架中某梁考虑地震组合的梁端弯矩设计值及实际配筋如以下图。抗震等级为一级。梁截面尺寸300mm×750mm，混凝土强度等级为C30.纵向钢筋HRB335，箍筋HPB235。试进行梁的斜截面设计。第一章绪论1、地震按其成因分为哪几种？什么是构造地震？2、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球外表传播的面波3、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？4、地震烈度实际地震烈度与以下何种因素有关？A.建筑物类型B.离震中的距离C.行政区划D.城市大小5、震源深度、震中距、震源距、急震区、等震线6、工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？7、什么是小震、中震和大震？答：小震指该地区50年内超越概率约为63.2%的地震烈度，即众值烈度，又称为多遇地震。中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈，又称为根本烈度或设防烈度。大震指该地区50年内超越概率约为2%的地震烈度，又为称为罕遇地震。第二章场地、地基和根底1、等效剪切波速：假设计算深度范围内有多层土层，那么根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。2、场地覆盖层厚度：我国?建筑抗震设计标准?定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s且其下卧各层岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离。3、地基土抗震承载力4、场地土的液化饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。5、影响场地土液化的因素？6、饱和砂土液化的判别方法？第四章建筑抗震概念设计1、何谓“抗震概念设计〞？“概念设计〞与计算设计有何不同？答：指根据地震灾害和工程经验等所形成的根本设计原那么和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。与计算设计的不同：计算设计是通过地震作用的取值进行结构的抗震验算，而概念设计强调，在工程设计一开始，就应该把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布，构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，概念设计需要辅以必要地计算设计。2、抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比？答：随着多层和高层房屋高度的增加，结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大，要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度，因此具有各自不同的合理使用高度。房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。震害说明，房屋高宽比大，地震作用产生的倾覆力矩会造成根底转动，引起上部结构产生较大侧移，影响结构整体稳定。同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力，使构件产生压曲破坏；会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力，使其易出现水平裂缝，发生明显的整体弯曲破坏。3、何谓“多道防震防线〞答：〔1〕一个抗震结构体系，应由假设干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。〔2〕抗震结构体系应由最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。4、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:扭转效应、应力集中。第五章多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计1、多高层钢筋混凝土结构房屋布置的根本原那么？P1002、抗震等级钢筋混凝土房屋应根据烈度、和采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。3、在工程手算方法中，常采用D值法或〔改进反弯点法〕进行水平地震作用下框架内力的分析。4、竖向荷载下框架内力近似计算可采用分层法和弯矩二次分配法。5、考虑内力塑性重分布，可对竖向荷载作用下框架结构的梁端弯矩进行调幅，水平荷载作用下框架结构的梁端弯矩不考虑调幅。6、框架梁抗震设计时应遵循的原那么？如何在设计中实现“强剪弱弯〞？答：强柱弱梁，梁端先于柱出现塑性铰,同时塑性铰区段有较好的延性和耗能能力强剪弱弯，梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力强节点、强锚固，妥善解决梁纵筋锚固问题为保证强剪弱弯，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际到达的剪力值，对一、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：7、什么是剪压比？为什么要限制剪压比？P113指构件截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。限制梁柱的剪压比，主要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。8、简述“强柱弱梁〞的概念以及实现“强柱弱梁〞的主要措施答：“强柱弱梁〞概念为使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制。在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，?建筑抗震设计标准?规定：对一、二、三级框架的梁柱节点处，〔除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外〕，柱端组合的弯矩设计值应符合：9、什么叫轴压比？为什么要限制柱的轴压比？P117轴压比：柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之和轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比。10、简述框架节点抗震设计的根本原那么P12010、简述框架节点抗震设计的根本原那么P12011、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。P98答：1.共振效应引起的震害；2.结构布置不合理引起的震害；3.柱、梁和节点的震害；4.填充墙的震害；5.抗震墙的震害。11、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？答：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称为鞭端效应；设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3，但此放大系数不往下传。第六章多层砌体结构房屋的抗震设计1、多层混合结构房屋的结构布置方案应优先采用结构布置方案，其次采用_____结构布置方案。2、多层砌体房屋的抗震设计中，在处理结构布置时，根据设防烈度限制房屋高宽比目的是为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是防止纵墙发生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。3、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用？答：设置钢筋混凝土构造柱的作用：加强房屋的整体性，提高砌体的受剪承载力(10%-30%)，对砌体有约束作用,提高砌体的变形能力，提高房屋的抗震性能。设置圈梁的作用：增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。4、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？答：(1)横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。〔2〕横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低〔3〕横墙间距过大，会使楼盖水平刚度缺乏而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。5、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？答：〔1〕楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承担的地震作用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易破坏〔2〕房屋端部和转角处，由于刚度