抗震設計答辯

1、第一章：抗震設計原則1.構造地震 ：由于地殼構造運動使深部巖石的應變超過容許值，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向垂直。周期長，

2、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：地震時在一定地點引起的地面震動及其影響的強弱程度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，在一般場地條件下可能遭遇超越概率為10的地震烈度。屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑。 屬于地震時使用功能不能中斷

3、或需盡快恢復的建筑。 屬于甲、乙、丁類建筑以外的一般建筑。 屬于抗震次要建筑。12.抗震設防烈度：是指按國家規(guī)定的權限作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。一般采 用地震烈度區(qū)劃圖的基本烈度。 抗震設防烈度為6度時， 對乙、丙、丁類建筑可不進行地震 作用計算。建筑抗震設防標準 ：1.甲類建筑：地震作用應按高于本地區(qū)抗震設防烈度確定；抗震措施按本地提高一度確定。2.乙類建筑：地震作用應按本地區(qū)抗震設防烈度確定；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符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。4.丁類建筑：地震作用應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施允許比本地區(qū)抗震設 防烈度適當降低

4、，但當為6度時不應降低?？拐鹪O防烈度為6度時，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。13.抗震設防目標： “三水準，兩階段 ”，“三水準 ”設計原則 ：第一水準 ：當遭遇到多遇的低于本地區(qū)設防烈度的地震 （小震） 影響時，建筑一般應不受 損壞或不需要修理仍能繼續(xù)使用。第二水準 ：當遭遇到本地區(qū)設防烈度的地震 （中震） 影響時， 經一般修理或不修理仍能 繼續(xù)使用。第三水準 ：當遭遇到高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震 （大震） 時， 建筑不致倒塌或發(fā)生 危及生命的嚴重破壞。即 “小震不壞，中震可修，大震不倒 ”?！皟呻A段 ”設計法 ：第一階段設計 ：按 小震作用效應 和其他荷載的基本組合 驗算結構構

5、件的承載能力 ，以及 在小震作用下驗算結構的彈性變形。以滿足第一水準抗震設防目標的要求。第二階段設計：在大震作用下 驗算結構的彈塑性變形，以滿足第三水準抗震設防目標的 要求。至于第二水準抗震設防目標的要求，是以抗震構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，重現(xiàn)期2000年；中震（基本烈度）11.建筑抗震設防分類使用功能的重要性和地震災害后果的嚴重性）甲類建筑 （特殊設防類）乙類建筑（重點設防類） 丙類建筑（標準設防類） 丁類建筑（適度設防類）取50年超越概率10%的烈度值，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

6、現(xiàn)期50年。小震基本烈度1.55度，大震基本烈度+1度。15.抗震設計 分為：概念設計和數(shù)值計算?！敖ㄖ拐鸶拍钤O計”是指根據(jù)地震災害調查和 工程經驗及力學知識等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程。第二章：場地、地基與基礎1場地條件對建筑震害的主要影響因素：場地土的剛性大?。▓杂不蛎軐嵆潭龋┖蛨龅馗采w層厚度。土質越軟、覆蓋層越厚，震害越嚴重。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：應根據(jù)土的剪切波速和場地覆蓋層厚度分為四類：從好到差123424dovT - -4. B值最大時的T稱為場地土的自振周期（卓越周

7、期）：Vs1。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。在抗震設計時，應使建筑物的自振周期避開場地的卓越周期。5.強震地面運動的物理量 -加速度峰值、持續(xù)時間、主要周期。6.下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：1.地基主要受力層范圍內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）基礎荷載與3）相當?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、H類場地，柱高不超過10m且結構單元兩

8、端均有山墻的單跨和等高多跨廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g ）I、n類場地的露天吊車棧橋。7.土的液化：飽和的細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。這是土的抗剪強度為零。8.影響土的液化的因素1.地質年代：地質年代愈久的土層的固結度、密實度和結構性也就愈好，低抗液化能力就愈 強。2.土中粘粒含量：粘粒是指粘徑=0.005mm的土顆粒。越多粘聚力越大，抗液化越強。細砂 易液化。3.上覆非液化土層厚度和地下水深度：復蓋層厚，地下水位深，砂層上的壓力大，不易液化。4.土的密實度：越大越不易發(fā)生液化；

9、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重程度。10.液化土的判別方法 ：1.初步判別法2.標準貫入度試驗判別法11.當飽和土標準貫入錘擊數(shù)N63.5小于液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值Ncr時，應判為液 化土。12.下列建筑的樁基可不進行地震承載力驗算：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）基礎荷載與3）相當?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

10、.7度I、H類場地，柱高不超過10m且結構單元兩端均有山墻的單跨和等高多跨廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g ）I、n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和上部結構處理。14.樁基不進行抗震承載力驗算：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）基礎荷載與3）相當?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、H類場地，柱

11、高不超過10m且結構單元兩端均有山墻的單跨和等高多跨廠房（鋸齒形除外）4.7度時和8度（0.2g）I、n類場地的露天吊車棧橋。第三章：地震作用與結構抗震驗算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（與結構特性無關） ，是反映地震強烈程度的參數(shù).2.動力系數(shù)B是單質點彈性體系在地震作用下最大反應加速度與地面最大加速度之比，也就是質點單位最大反應加速度比地面最大加速度放大的倍數(shù)（其值與結構特性有關，與烈度無關 ）。3.地震影響系數(shù)a =k就是單質點彈性體系在地震時（以重力加速度g為單位）的最大反應加速 度。4. Tg設計

12、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)生地震的震源機制、震級大小、震中距遠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。在建筑抗震設計中，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位置上的質點位移相乘，再乘以該質點的質量，然后將各質點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）的結構，振動時具有以下特點： （1）位移反應以基本振型為 主；（2）基本振型接近直線。5.對

13、于自振周期比較長的多層鋼筋混凝土房屋、多層內框架磚房，在房屋的頂部的地震力按 底部剪力法計算結果較精確法偏小，應計算 頂部附加水平地震作用 ， 并往下傳遞 。6.“鞭端效應” ：突出屋面附屬結構質量和剛度突然減小，地震反應隨之增大，震害比下面 的主體結構嚴重。 采用底部剪力法時， 對突出屋面附屬結構的地震作用效應， 以乘以增大系 數(shù)3，此增大部分 不應往下傳遞 ，但與該突出部分相連的構件應予計入。7.考慮豎向地震作用的建筑 ：8度和9度時的大跨結構、 長懸臂結構、 煙囪和類似高聳結構，9度時的高層建筑，應考慮豎向地震作用。10.豎向地震作用的計算 ：豎向反應譜法和靜力法11.結構薄弱層（部位）

14、的位置可按下列情況確定 ：1）樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布均勻的結構，可取底層；2）樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布不均勻的結構，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)點處，柱的震害重于梁，柱頂震害重于柱底，角柱震害 重于內柱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下部幾層 震害嚴重； 框架抗震墻結構的變形接近彎曲型， 上部層間位移較大， 故填充墻在上部幾層震 害嚴重。3.結構抗震等級 根據(jù)結構類型、設防烈度、房屋高度和場地類別，分為一二三四4個等級 。 目的在于

15、 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算和抗力計算 以外的抗震設計內容，如內力調整、軸壓比確定及抗震構造措施等。4梁端彎矩的調幅：在重力荷載作用下，梁端彎矩可乘以調幅系數(shù)3,對現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架，可取3=0.80.9;對裝配式鋼筋混凝土框架，可取3=0.70.8?？缰袕澗叵鄳黾?。5.控制截面及其內力不利組合 ：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凈跨與高度之比不宜小于4，梁的跨高比h=（1/81/12）1，梁的寬度b=（1/21/3）h。

16、7.梁的正截面受彎承載力計算 ：確定組合彎矩后，和一般梁非抗震計算相同。8.剪壓比 ：梁內平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比。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算 ：同非抗震,反復荷載砼抗剪強度降低,除以承載力抗震調整系數(shù)。10.柱的軸壓比 ：柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土的軸心抗壓強度設計值 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.“框架結構 ”：僅指由梁、柱組成的純框架結構中的框架；“框架”：既

17、指框架結構中的框架，又指其他結構中的框架。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，抗剪、抗拉和抗彎強度很差；3） 受施工質量的影響較大2.多層砌體房屋優(yōu)先采用橫墻承重或縱、橫墻共同承重的結構體系3.層間地震剪力在各墻體之間的分配原則應視樓蓋的剛度 而定3.墻體剛度計算方法 ：當墻體高寬比h/b1時，墻體以剪切變形為主，彎曲變形可忽略；當1 = h/b 4時，剪切變形很小， 主要是彎 曲變形，但側移剛度很小，不考慮其分配地震剪力。簡答一： 各類建筑結構的抗震計算，應采用下列方法 ：（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量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及 近似于單質點體系的結構，可采用 底部剪力法 等簡化方法。2.除上述以外的建筑結構，宜采用 振型分解反應譜法 。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，應采用 時程分 析法 進行多遇地震下的補充計算， 可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法 計算結果的較大值。二： 結構抗震驗算兩階段設計法： 第一階段設計， 按多遇地震作用和其它荷載效應的基本組合驗算構件截 面抗震承載力，以及多遇地震作用下驗算結構的彈性變形。 第二設計階段， 按罕遇地震作用 下驗算結構的彈塑性變形。三：