抗震設(shè)計(jì)答辯

1、第一章：抗震設(shè)計(jì)原則1. 構(gòu)造地震 ：由于地殼構(gòu)造運(yùn)動使深部巖石的應(yīng)變超過容許值，巖層發(fā)生斷裂、錯 動而引起的地面振動。2. 震源：地殼深處發(fā)生巖層斷裂、 錯動的地方。 震源深度 ：震源至地面的距離。 300km,深源。我國絕大部分為淺源地震，一般540km。震中：震源正上方的地面。 震中區(qū) ：震中鄰近地區(qū)。 震中距 ：地面上某點(diǎn)至震中的 距離3. 地震波 ：地震發(fā)生時，變形能以波的形式從震源向四周傳播。8. 縱波（壓縮波,又稱P波）:振動方向與波的傳播方向一致。周期短，振幅小，波速 快，一般2001400m/s，縱波引起地面垂直方向的振動。9. 橫波（剪切波,又稱S波）:振動方向與波的傳播方

2、向垂直。周期長，振幅大，波速 慢，一般100800m/s。橫波引起地面水平方向的振動。8. 震級 ：衡量一次地震釋放能量大小的等級（M）。 M=lgA 震級增加一級，振幅（amplitude）增加10倍，釋放的能量增加32倍。一般來說，M5的地震，對建筑物就要引起不 同程度的破壞，統(tǒng)稱為破壞性地震；M7的地震稱為強(qiáng)烈地震或大地震；M8的地震 稱為 特大地震 。9. 地震烈度 ：地震時在一定地點(diǎn)引起的地面震動及其影響的強(qiáng)弱程度10. 地震基本烈度： 一個地區(qū)的基本烈度是指該地區(qū)在今后50 年期限內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇超越概率為10的地震烈度。11. 建筑抗震設(shè)防分類 （使用功能的重要性和地

3、震災(zāi)害后果的嚴(yán)重性） 甲類建筑（特殊設(shè)防類） ：屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑。乙類建筑（重點(diǎn)設(shè)防類） ：屬于地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑。 丙類建筑（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類） ：屬于甲、乙、丁類建筑以外的一般建筑。丁類建筑（適度設(shè)防類） ：屬于抗震次要建筑。12. 抗震設(shè)防烈度 ：是指按國家規(guī)定的權(quán)限作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。 一般采用地震烈度區(qū)劃圖的基本烈度?？拐鹪O(shè)防烈度為 6 度時，對乙、丙、丁類建 筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) ：1. 甲類建筑： 地震作用應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定； 抗震措施按本地提高一 度確定。2. 乙類建筑： 地震作用

4、應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定； 抗震措施按本地提高一度確 定。3. 丙類建筑：地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。4. 丁類建筑： 地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求； 抗震措施允許比本地區(qū) 抗震設(shè)防烈度適當(dāng)降低，但當(dāng)為 6 度時不應(yīng)降低。抗震設(shè)防烈度為 6 度時，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。13. 抗震設(shè)防目標(biāo)：“三水準(zhǔn)，兩階段” ， “三水準(zhǔn)”設(shè)計(jì)原則 ：第一水準(zhǔn) ：當(dāng)遭遇到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（小震）影響時，建筑一 般應(yīng)不受損壞或不需要修理仍能繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn) ：當(dāng)遭遇到本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（中震）影響時，經(jīng)一般修理或不 修理仍能繼續(xù)使用。第三水

5、準(zhǔn) ：當(dāng)遭遇到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（大震）時，建筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。即“ 小震不壞，中震可修，大震不倒 ”。 “兩階段”設(shè)計(jì)法 ：第一階段設(shè)計(jì) ：按 小震作用效應(yīng) 和其他荷載的基本組合 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力 ， 以及在小震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形。以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。第二階段設(shè)計(jì) ：在 大震作用下 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的 彈塑性變形 ，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防 目標(biāo)的要求。至于第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，是以抗震構(gòu)造措施來加以保證的。14. 大震取50年超越概率2%3%的地震作為大震（罕遇烈度）的水準(zhǔn)，重現(xiàn)期2000 年;中震（基本烈度） 取50年超越概率 10%的烈

6、度值，重現(xiàn)期 475年； 小震（多遇烈度） 取 50 年超越概率 63.2%的烈度值，重現(xiàn)期 50 年。小震基本烈度1.55度，大震基本烈度+1度。15. 抗震設(shè)計(jì) 分為：概念設(shè)計(jì)和數(shù)值計(jì)算。 “ 建筑抗震概念設(shè)計(jì) ”是指根據(jù)地震災(zāi) 害調(diào)查和工程經(jīng)驗(yàn)及力學(xué)知識等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié) 構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。第二章：場地、地基與基礎(chǔ)1. 場地條件對建筑震害的主要影響因素 ：場地土的剛性大?。▓?jiān)硬或密實(shí)程度）和 場地覆蓋層厚度。土質(zhì)越軟、覆蓋層越厚，震害越嚴(yán)重。同一烈度，不同場地，震 害不同。2. 場地土的剛性 一般用剪切波速表示。3. 建筑場地類別的劃分 ：應(yīng)根據(jù)

7、土的剪切波速和場地覆蓋層厚度分為 四類 ：從好到 差 1234T 2 二 4dov4. B值最大時的T稱為場地土的自振周期（卓越周期）：。建筑物的自振周期與場地的卓越周期相等或接近時，建筑物的震害都有加重的趨勢。 在抗震設(shè)計(jì)時，應(yīng)使建筑物的自振周期避幵場地的卓越周期。5. 強(qiáng)震地面運(yùn)動的物理量 -加速度峰值、持續(xù)時間、主要周期。6. 下列建筑可不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算：1. 地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑：1）一般單層廠房和單層空曠房屋；2）砌體房屋；3）不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架抗震墻房屋；4）基礎(chǔ)荷載與3）相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗

8、震墻房屋；2. 6度時的建筑（不規(guī)則建筑及建造于W類場地上較高的高層建筑除外）；3. 7度I、U類場地，柱咼不超過10m且結(jié)構(gòu)單兀兩端均有山墻的單跨和等咼多跨廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g ）I、U類場地的露天吊車棧橋。7. 土的液化：飽和的細(xì)砂和粉土在地震作用下，土顆粒之間有變密的趨勢。但因孔隙水來不及排出，孔隙水壓力急劇增高使土顆粒處于懸浮的狀態(tài)，形成如液體一樣。這是土的抗剪強(qiáng)度為零。8. 影響土的液化的因素1. 地質(zhì)年代：地質(zhì)年代愈久的土層的固結(jié)度、密實(shí)度和結(jié)構(gòu)性也就愈好，低抗液化 能力就愈強(qiáng)。2. 土中粘粒含量：粘粒是指粘徑v=0.005mm的土顆粒。越多粘聚力越大，抗液

9、化越強(qiáng)。細(xì)砂易液化3. 上覆非液化土層厚度和地下水深度 ：復(fù)蓋層厚，地下水位深，砂層上的壓力大， 不易液化。4. 土的密實(shí)度 ：越大越不易發(fā)生液化；5. 土層埋深 ：越大越不易發(fā)生液化；6. 地震烈度和震級 ：烈度大、時間長易發(fā)生液化。9. 液化指數(shù) ：為了鑒別場地土液化危害的嚴(yán)重程度。10. 液化土的判別方法 ：1. 初步判別法 2. 標(biāo)準(zhǔn)貫入度試驗(yàn)判別法11. 當(dāng)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù) N63.5 小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值 Ncr 時， 應(yīng)判為液化土。12. 下列建筑的樁基可不進(jìn)行地震承載力驗(yàn)算 ：1.7度和 8 度時的下列建筑：1）一般單層廠房和單層空曠房屋；2）砌體房屋；3）不超

10、過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架抗震墻房屋；4）基礎(chǔ)荷載與 3）相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗震墻房屋；2. 6度時的建筑（不規(guī)則建筑及建造于W類場地上較高的高層建筑除外）；3. 7度I、U類場地，柱咼不超過 10m且結(jié)構(gòu)單兀兩端均有山墻的單跨和等咼多跨 廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g ）I、U類場地的露天吊車棧橋。1 3.地基液化措施分類 ：1 .全部消除地基液化沉陷措施； 2部分消除地基液化沉陷措 施； 3 減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理。14. 樁基不進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算：1.7 度和 8 度時的下列建筑：1）一般單層廠房和單層空曠房屋；2）砌體房屋；3）不超

11、過8層且高度在24m以下的一般民用框架和框架抗震墻房屋；4）基礎(chǔ)荷載與 3）相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗震墻房屋；2. 6度時的建筑（不規(guī)則建筑及建造于W類場地上較高的高層建筑除外）；3. 7度I、U類場地，柱咼不超過 10m且結(jié)構(gòu)單兀兩端均有山墻的單跨和等咼多 跨廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g ）I、U類場地的露天吊車棧橋。 第三章：地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算1. 地震系數(shù) k 是地震動峰值加速度與重力加速度之比，也就是以重力加速度為單位 的地震動峰值加速度。 地震系數(shù)與地震烈度有關(guān) （與結(jié)構(gòu)特性無關(guān)） ，是反映地震強(qiáng) 烈程度的參數(shù) .2. 動力系數(shù)B是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震作用

12、下最大反應(yīng)加速度與地面最大加速度 之比，也就是質(zhì)點(diǎn)單位最大反應(yīng)加速度比地面最大加速度放大的倍數(shù)（ 其值與結(jié)構(gòu) 特性有關(guān)，與烈度無關(guān) ）。3. 地震影響系數(shù)a二kB就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時（以重力加速度g為單位）的最 大反應(yīng)加速度。4. Tg 設(shè)計(jì)特征周期 , 根據(jù)地震環(huán)境確定 。地震壞境，是指建筑物所在地區(qū)及周圍可 能發(fā)生地震的震源機(jī)制、 震級大小、 震中距遠(yuǎn)近以及建筑物所在地區(qū)的場地條件等。 分為三組 。2. 在振動過程中，各自的振動形式不變，只改變大小和方向 。在建筑抗震設(shè)計(jì)中， 僅考慮較低的幾個振型的影響。3. 主振型的正交性 ，是指兩個不同的主振型的對應(yīng)位置上的質(zhì)點(diǎn)位移相乘，再乘以

13、該質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，然后將各質(zhì)點(diǎn)所求出的上述乘積作代數(shù)和，其值等于零。4. 底部剪力法適用條件 ：對于質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻、高度不超過 40 米，并以 剪切變形為主（房屋高寬比小于 4 時）的結(jié)構(gòu)，振動時具有以下特點(diǎn)： （1）位移反 應(yīng)以基本振型為主； （ 2）基本振型接近直線。5. 對于自振周期比較長的多層鋼筋混凝土房屋、多層內(nèi)框架磚房，在房屋的頂部的 地震力按底部剪力法計(jì)算結(jié)果較精確法偏小，應(yīng)計(jì)算 頂部附加水平地震作用 ， 并往 下傳遞 。6. “鞭端效應(yīng)”：突出屋面附屬結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度突然減小，地震反應(yīng)隨之增大，震害 比下面的主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。 采用底部剪力法時， 對突出屋面附屬結(jié)構(gòu)的地震作用效

14、應(yīng)， 以乘以增大系數(shù) 3，此增大部分 不應(yīng)往下傳遞 ，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)予計(jì) 入。7. 考慮豎向地震作用的建筑 ： 8 度和 9 度時的大跨結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類似 高聳結(jié)構(gòu)， 9 度時的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。10. 豎向地震作用的計(jì)算 ：豎向反應(yīng)譜法和靜力法11. 結(jié)構(gòu)薄弱層 （ 部位） 的位置可按下列情況確定 ：1）樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，可取底層；2）樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，可取該系數(shù)最小的樓層（部位 ）和相對較小的樓層，一般不超過 23處；3）單層廠房，可取上柱。第四章：框架房屋1. 框架梁、柱的震害 ：主要反映在節(jié)點(diǎn)處，柱的震害重于梁

15、，柱頂震害重于柱底， 角柱震害重于內(nèi)柱2. 填充墻的震害 ：框架的變形為剪切型，下部層間位移較大，因此填充墻在房屋中部幾層震害嚴(yán)重；框架抗震墻結(jié)構(gòu)的變形接近彎曲型，上部層間位移較大，故填 充墻在上部幾層震害嚴(yán)重。3. 結(jié)構(gòu)抗震等級 根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、房屋高度和場地類別，分為一二三四 4 個等級 。 目的在于 對不同抗震的等級的房屋采取不同的抗震措施，它包括除地震作 用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，如內(nèi)力調(diào)整、軸壓比確定及抗震構(gòu)造措施 等。4. 梁端彎矩的調(diào)幅：在重力荷載作用下，梁端彎矩可乘以調(diào)幅系數(shù) B，對現(xiàn)澆鋼筋 混凝土框架，可取 B =0.80.9 ;對裝配式鋼筋混凝土框架，可取

16、 B =0.70.8。跨 中彎矩相應(yīng)增加。5. 控制截面及其內(nèi)力不利組合 ：框架梁 ，一般取梁的兩端和跨中作為控制截面; 框 架柱 ，選取柱的上、下端截面作為控制截面。6. 梁的截面尺寸(1) 截面寬度不宜小于 200mm(2) 截面高寬比不宜大于 4(3) 凈跨與高度之比不宜小于 4，梁的跨高比 h=(1/8 1/12)l ，梁的寬度 b=(1/2 1/3)h 。7. 梁的正截面受彎承載力計(jì)算 ：確定組合彎矩后，和一般梁非抗震計(jì)算相同。8. 剪壓比 ：梁內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之比。限制剪壓比就是對梁的 最小截面的限制。9. 斜截面受剪承載力驗(yàn)算 ：同非抗震 , 反復(fù)荷載砼抗剪強(qiáng)度

17、降低 , 除以承載力抗震 調(diào)整系數(shù)。10. 柱的軸壓比 ：柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值乘積之比。軸壓比是影響柱的延性重要因素之一，柱的延性隨軸壓比的增大 急劇下降，尤其是在高軸壓比的情況下，箍筋對柱的變形能力的形象很小，因此必 須限制軸壓比，以保證柱具有一定的延性。11. “框架結(jié)構(gòu)” ：僅指由梁、柱組成的純框架結(jié)構(gòu)中的框架； “框架” ：既指框架 結(jié)構(gòu)中的框架，又指其他結(jié)構(gòu)中的框架。第五章：多層砌體房屋1. 砌體房屋抗震性能較差的原因 ：1 ）剛度大，自重大，地震作用大；2 ）材料的脆性性質(zhì)，抗剪、抗拉和抗彎強(qiáng)度很差；3 ）受施工質(zhì)量的影響較大2. 多層

18、砌體房屋優(yōu)先采用橫墻承重或縱、橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系3. 層間地震剪力在各墻體之間的分配原則應(yīng)視 樓蓋的剛度 而定3. 墻體剛度計(jì)算方法 ：當(dāng)墻體高寬比 h/b1 時，墻體以剪切變形為主，彎曲變形可 忽略；當(dāng) 1 = h/b 4 時，剪切變 形很小，主要是彎曲變形，但側(cè)移剛度很小，不考慮其分配地震剪力。簡答一： 各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算，應(yīng)采用下列方法 ：（三種方法適用的建筑）1. 高度不超過 40m 以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié) 構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用 底部剪力法 等簡化方法。2. 除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用 振型分解反應(yīng)譜法 。3. 特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表 3-11 所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用 時程分析法 進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，可取多條時程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振 型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。二： 結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算兩階段設(shè)計(jì)法： 第一階段設(shè)計(jì)， 按多遇地震作用和其它荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算構(gòu)件截面抗震承載力，以及多遇地震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形。第二設(shè)計(jì)階段， 按罕遇地震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑