工程結(jié)構(gòu)抗震原理復習題

1、1. 試述建筑抗震設(shè)防標準。標準設(shè)防類：應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用和抗震措施，達到在遭遇高于當?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的預估罕遇地震影響時不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴重破壞的抗震設(shè)防目標。重點設(shè)防類：應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎(chǔ)的抗震措施應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。特殊設(shè)防類：應(yīng)按批準的地震安全性評價的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用。應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。適度設(shè)防類：一般情況

2、下，仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當降低其抗震措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低。抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計?？拐鹪O(shè)防烈度為6度時，除抗震規(guī)范2010有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類的建筑可不進行地震作用計算。2. 試述建筑抗震三水準設(shè)計準則。1）剛度設(shè)計準則：建筑在其使用期間，對遭遇頻率較高、強度較低的地震即多遇地震時，建筑不損壞，不需要修理，結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性狀態(tài)。可以假定結(jié)構(gòu)服從線性彈性理論，用彈性反應(yīng)譜進行地震作用計算，按承載力要求進行截面設(shè)計，并控制結(jié)構(gòu)的彈性變形符合規(guī)范要求2）強度設(shè)計準則：建筑結(jié)構(gòu)在基本烈度地震作用下，

3、允許結(jié)構(gòu)達到或超過屈服極限，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彈塑性變形，依靠結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力，使結(jié)構(gòu)得以保持穩(wěn)定保存下來，經(jīng)過修復還可以使用。此時結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應(yīng)按變形要求進行。允許非結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到破壞，但必須保證主要結(jié)構(gòu)不受明顯損壞，以避免進行困難、昂貴的修復工作。要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度 3）延性設(shè)計準則：要求結(jié)構(gòu)能經(jīng)受較大的非彈性變形。在預先估計到的罕見地震作用下，結(jié)構(gòu)進入彈塑性大變形狀態(tài)，部分產(chǎn)生破壞，但應(yīng)防止結(jié)構(gòu)倒塌，避免危及生命安全。這一階段應(yīng)考慮防倒塌的設(shè)計。3. 試述建筑抗震二階段設(shè)計。二階段抗震設(shè)計是對三水準抗震設(shè)計思路的具體實施。通過二階段中第一階段對構(gòu)件截面承載力驗算和第二階段對彈塑性變形驗算，實現(xiàn)

4、抗震規(guī)范2010基本的抗震設(shè)防目標。第一階段設(shè)計：應(yīng)滿足第一、二水準的抗震要求。為此，應(yīng)按多遇地震第一水準的地震動參數(shù)計算地震作用，進行結(jié)構(gòu)分析和地震內(nèi)力計算，考慮各種分項系數(shù)和內(nèi)力調(diào)整系數(shù)。根據(jù)荷載組合值系數(shù)進行荷載與地震作用產(chǎn)生內(nèi)力的組合，進行截面配筋計算和結(jié)構(gòu)彈性位移控制。并相應(yīng)采取構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)的延性，使之具有與第二水準相應(yīng)的變形能力。這一階段設(shè)計對所有抗震設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)都必須進行。第二階段設(shè)計：對地震時抗震能力較低、容易倒塌的建筑結(jié)構(gòu)以及抗震要求較高的建筑結(jié)構(gòu)，要進行易損部位的彈塑性變形驗算，并采取措施提高薄弱層的承載力或增加變形能力，使薄弱層的塑性水平變位不超過允許的變位。4.

5、試述不規(guī)則定義。不規(guī)則：指的是超過表-1和表3.4.3-2中一項及以上的不規(guī)則指標； 5. 對于不規(guī)則和特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)，試述進行地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整的要求及對薄弱部位應(yīng)采取有效的抗震構(gòu)造措施。1 平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，并應(yīng)符合下列要求：1) 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時，應(yīng)計入扭轉(zhuǎn)影響，且樓層豎向構(gòu)件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5 倍，當最大層間位移遠小于規(guī)范限值時，可適當放寬；2) 凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型；高烈度或不規(guī)則程度較大時，宜計入樓板局部變形的影響；3) 平面不對稱

6、且凹凸不規(guī)則或局部不連續(xù)，可根據(jù)實際情況分塊計算扭轉(zhuǎn)位移比，對扭轉(zhuǎn)較大的部位應(yīng)采用局部的內(nèi)力增大系數(shù)。2 平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，剛度小的樓層的地震剪力應(yīng)乘以不小于1.15的增大系數(shù)，其薄弱層應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)規(guī)定進行彈塑性變形分析，并應(yīng)符合下列要求：1) 豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)根據(jù)烈度高低和水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的類型、受力情況、幾何尺寸等，乘以1.252.0的增大系數(shù)；2) 側(cè)向剛度不規(guī)則時，相鄰層的側(cè)向剛度比應(yīng)依據(jù)其結(jié)構(gòu)類型符合本規(guī)范相關(guān)章節(jié)的規(guī)定；3) 樓層承載力突變時，薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一樓層的65%。3 平

7、面不規(guī)則且豎向不規(guī)則的建筑，應(yīng)根據(jù)不規(guī)則類型的數(shù)量和程度，有針對性地采取不低于本條1、2款要求的各項抗震措施。特別不規(guī)則的建筑，應(yīng)經(jīng)專門研究，采取更有效的加強措施或?qū)Ρ∪醪课徊捎孟鄳?yīng)的抗震性能化設(shè)計方法。6. 試述我國抗震規(guī)范(GB50011-2010)判斷特別不規(guī)則建筑的參考界限。1 扭轉(zhuǎn)偏大:裙房以上有較多樓層考慮偶然偏心的扭轉(zhuǎn)位移比大于1.42 抗扭剛度弱:扭轉(zhuǎn)周期比大于0.9, 混合結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期比大于0.853 層剛度偏小:本層側(cè)向剛度小于相鄰上層的50%4 高位轉(zhuǎn)換:框支墻體的轉(zhuǎn)換構(gòu)件位置：7度超過5層，8度超過3層5 厚板轉(zhuǎn)換:79度設(shè)防的厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)6 塔樓偏置:單塔或多塔合質(zhì)心

8、與大底盤的質(zhì)心偏心距大于底盤相應(yīng)邊長20%7 復雜連接:各部分層數(shù)、剛度、布置不同的錯層或連體兩端塔樓顯著不規(guī)則的結(jié)構(gòu)8 多重復雜:同時具有轉(zhuǎn)換層、加強層、錯層、連體和多塔類型中的2種以上7. 試推導水平地震作用基本計算公式，并解釋所有變量的物理意義。 8. 試述振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)地震作用（不進行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算的建筑結(jié)構(gòu)，計算其地震作用和作用效應(yīng)的規(guī)定；建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)地震效應(yīng)應(yīng)符合的要求）。9. 試述樓層屈服強度系數(shù)定義、分布及薄弱層判斷；哪些情況應(yīng)該進行彈塑性分析？并給出結(jié)構(gòu)彈塑性簡化分析方法。 10. 試述建筑抗震性能化設(shè)計：(1) 抗震性能化設(shè)計(確定地震動水準、選擇結(jié)構(gòu)性能目標

9、、選擇結(jié)構(gòu)性能設(shè)計指標)應(yīng)符合的要求；(2) 抗震性能化設(shè)計計算應(yīng)符合的要求；(3) 實現(xiàn)不同抗震性能要求的構(gòu)件承載力驗算規(guī)定(設(shè)計值復核、標準值復核、極限值復核)；(4) 對豎向構(gòu)件彈塑性變形驗算的具體要求。1）1.1 地震動水準通?？扇】拐鹨?guī)范89-2001-2010規(guī)定的多遇地震（小震）、設(shè)防地震（中震）和罕遇地震（大震）三個水準(三個層次)。1.2 在必要時還需要考慮近場效應(yīng)的影響。抗震規(guī)范2010規(guī)定，對處于發(fā)震斷裂兩側(cè)10Km以內(nèi)的結(jié)構(gòu)，地震動參數(shù)應(yīng)計入近場影響，5Km以內(nèi)宜乘以增大系數(shù)1.5，5Km以外宜乘以不小于1.25的增大系數(shù)。1.3 對設(shè)計使用年限超過50年的結(jié)構(gòu)，其地震

10、作用需作適當調(diào)整，取值需經(jīng)專門研究提出并報規(guī)定的權(quán)限部門批準后采用。1.4 結(jié)構(gòu)性能目標是指：對應(yīng)于不同地震動水準的預期損壞狀況或使用功能，應(yīng)不低于抗震規(guī)范2010規(guī)定的基本設(shè)防目標。1.5 設(shè)計應(yīng)選定分別提高結(jié)構(gòu)或其關(guān)鍵部位的抗震承載力、變形能力或同時提高抗震承載力和變形能力的具體指標，尚應(yīng)計及不同水準地震作用取值的不確定性而留有余地。設(shè)計宜確定在不同地震水準下結(jié)構(gòu)不同部位的水平和豎向構(gòu)件承載力的要求(含不發(fā)生脆性剪切破壞、形成塑性鉸、達到屈服值或保持彈性等)；宜選擇在不同地震動水準下結(jié)構(gòu)不同部位的預期彈性或彈塑性變形狀態(tài)，以及相應(yīng)的構(gòu)件延性構(gòu)造的高、中或低要求。當構(gòu)件的承載力明顯提高時，相應(yīng)的延性構(gòu)造可適當降低。（2）2.1 分析模型應(yīng)正確、合理地反映地震作用的傳遞途徑和樓蓋在不同地震動水準下是否整體或分塊處于彈性工作狀態(tài)。2.2 彈性分析可采用線性方法，彈塑性分析可根據(jù)性能目標所預期的結(jié)構(gòu)彈塑性狀況，分別采用增加阻尼的等效線性化方法以及靜力或動力非線性分析方法。2.3 結(jié)構(gòu)非線性分析模型相對于彈性分析模型可有所簡化，但二者在多遇地震下的線性分析結(jié)果應(yīng)基本一致；應(yīng)計入重力二階效應(yīng)、合理確定彈塑性參數(shù)，應(yīng)依據(jù)構(gòu)件的實際截面、配筋等計算承載力，可通過與理想彈性假定計算結(jié)果的對比分析，著重發(fā)現(xiàn)構(gòu)件可能破