建筑結(jié)構(gòu)抗震設計整理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上建筑結(jié)構(gòu)抗震設計期末考試復習題一、 名詞解釋(1) 地震波：地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量；(2) 地震震級：表示地震本身大小的尺度，是按一次地震本身強弱程度而定的等級；(3) 地震烈度：表示地震時一定地點地面振動強弱程度的尺度；(4) 震中：震源在地表的投影；(5)震中距：地面某處至震中的水平距離；(6)震源：發(fā)生地震的地方；(7)震源深度：震源至地面的垂直距離；(8)極震區(qū)：震中附近的地面振動最劇烈，也是破壞最嚴重的地區(qū)；(9)等震線：地面上破壞程度相同或相近的點連成的曲線；(10)建筑場地：建造建筑物的地方，大體相當于一個廠區(qū)、居民小區(qū)或

2、自然村；(11)沙土液化：處于地下水位以下的飽和砂土和粉土在地震時有變密的趨勢，使孔隙水的壓力急劇上升，造成土顆粒局部或全部將處于懸浮狀態(tài)，形成了猶如“液化”的現(xiàn)象，即稱為場地土達到液化狀態(tài)；(12)結(jié)構(gòu)的地震反應：地震引起的結(jié)構(gòu)運動；(13)結(jié)構(gòu)的地震作用效應：由地震動引起的結(jié)構(gòu)瞬時內(nèi)力、應力應變、位移變形及運動加速度、速度等；(14)地震系數(shù)：地面運動最大加速度與重力加速度的比值；(15)動力系數(shù)：單質(zhì)點體系最大絕對加速度與地面運動最大加速度的比值；(16)地震影響系數(shù)：地震系數(shù)與動力系數(shù)的乘積；(17)振型分解法：以結(jié)構(gòu)的各階振型為廣義坐標分別求出對應的結(jié)構(gòu)地震反應，然后將對應于各階振型

3、的結(jié)構(gòu)反應相組合，以確定結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力和變形的方法，又稱振型疊加法；(18)基本烈度：在設計基準期（我國取50年）內(nèi)在一般場地條件下，可能遭遇超越概率（10）的地震烈度。(19)設防烈度：按國家規(guī)定權(quán)限批準的作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。(20)罕遇烈度：50年期限內(nèi)相應的超越概率23，即大震烈度的地震。(21)設防烈度 (22)多道抗震防線：一個抗震結(jié)構(gòu)體系，有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同作用；(24)鞭梢效應；(25)樓層屈服強度系數(shù)；(26)重力荷載代表值：建筑抗震設計用的重力性質(zhì)的荷載，為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的永久荷載（包括自重）標準值和各種豎向可變荷載組合值

4、之和；(27)等效總重力荷載代表值：單質(zhì)點時為總重力荷載代表值，多質(zhì)點時為總重力荷載代表值的85%；(28)軸壓比：名義軸向應力與混凝土抗壓強度之比；(29)強柱弱梁：使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端的設計要求；(30)非結(jié)構(gòu)部件：指在結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側(cè)向力的部件二、 簡答題1. 抗震設防的目標是什么？實現(xiàn)此目標的設計方法是什么？答：目標是對建筑結(jié)構(gòu)應具有的抗震安全性能的總要求。我國抗震規(guī)范提出了三水準的設防要求，概括起來是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。第一水準是建筑物在遭受頻度較高、強度較低的多遇地震時，一般不損壞也不需要修理。第二水準是建筑物在遭受基本烈度的地震影響

5、時，允許結(jié)構(gòu)部分達到或超過屈服極限，或者結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件發(fā)生裂縫，結(jié)構(gòu)通過塑性變形消耗地震能量，結(jié)構(gòu)的變形和破壞程度發(fā)生在可以修復使用的范圍之中。第三水準是建筑物遭受預估的罕遇的強烈地震時，不至于發(fā)生結(jié)構(gòu)倒塌或危機生命安全的嚴重破壞。方法：依據(jù)三個地震烈度水準，使用兩階段抗震設計方法實現(xiàn)。2. 建筑場地選擇的原則是什么？答：選址時應當選擇有利地段，避開不利地段。當無法比開始應采取有效地抗震措施。在危險地段，不應建造非臨時性的建筑物，尤其是嚴禁建造甲、乙類建筑物。3. 哪些建筑可不進行地基及基礎的抗震承載力驗算？答：（1）砌體房屋（2）地基主要受力范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的下列建筑物：一般單層廠房

6、、單層空曠房屋。不超過8層且高度在25M以下的一般民用框架房屋?；A荷載與上述一般民用框架房屋相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。（3）抗震規(guī)范規(guī)定可不進行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑。4. 影響液化的因素有哪些？液化對建筑物有哪些危害？答：（1）土層的地質(zhì)年代（2）土的組成和密實程度（3）液化土層的埋深（4）地下水位深度（5）地震烈度和持續(xù)時間。危害：地面開裂下沉使建筑物產(chǎn)生過度下沉或整體傾斜，不均勻沉降引起建筑物上部結(jié)構(gòu)破壞，使梁板等構(gòu)件及其節(jié)點破壞，使整體開裂和建筑物體型變化處開裂。5. 簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟。答：6. 簡述確定結(jié)構(gòu)地震作用的底部剪力法的適用條件及計算步驟。答：適用

7、條件：（1）結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻（2）房屋的總高度不超過40M（3）建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形以剪切變形為主（4）建筑結(jié)構(gòu)在地震作用時的扭轉(zhuǎn)效應可忽略不計7. 什么時候應考慮豎向地震作用的影響？答：抗震規(guī)范規(guī)定，8度和9度時的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、9度時的高層建筑應考慮豎向地震作用。8. 何謂時程分析法，在什么時候須用時程分析法進行補充計算？答：對結(jié)構(gòu)物的運動微分方程直接進行逐步積分求解的一種動力分析方法。以下情況：甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)高度大于150M的鋼結(jié)構(gòu)和7-9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)烈度8度、類場地和9度時高大的單

8、層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架采用隔墻和消能減震設計的結(jié)構(gòu)。9. 何謂“抗震概念設計”？“概念設計”與計算設計有何不同？答：指根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程。與計算設計的不同：計算設計是通過地震作用的取值進行結(jié)構(gòu)的抗震驗算，而概念設計強調(diào)，在工程設計一開始，就應該把握好能量輸入、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布，構(gòu)件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，概念設計需要輔以必要地計算設計。10. 什么是“強柱弱梁”、“強剪弱彎”原則?在設計中如何體現(xiàn)?答：11. 怎樣保證框架梁柱節(jié)點的抗震性能? 如何進行節(jié)點設計?答：節(jié)

9、點抗震設計原則：節(jié)點的承載力不應低于其連接件的承載力多遇地震時，節(jié)點應在彈性范圍內(nèi)工作罕遇地震時，節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞節(jié)點配筋不應使施工過分困難。框架柱抗震設計原則：強柱弱梁，使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸在彎曲破壞發(fā)生前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力控制柱的軸壓比不要太大加強約束，配置必要地約束箍筋梁抗震設計原則：梁形成塑性鉸后仍有抗剪承載力梁縱筋去附后，塑性鉸區(qū)段應有較好的延性和耗能能力妥善解決梁縱筋錨固問題。12. 框架結(jié)構(gòu)在什么部位應加密箍筋？答：加密柱端。13. 在多層砌體結(jié)構(gòu)中設置構(gòu)造柱和圈梁的作用是什么？答：構(gòu)造柱的作用：可以部分提高墻體的抗剪強度，大大增強房屋的

10、變形能力。墻體開裂后，構(gòu)造柱與圈梁形成的約束體系可以有效地限制墻體散落，使墻體以滑移等方式大量消耗地震能量，保證房屋不至倒塌。圈梁的作用：與構(gòu)造柱整澆在一起，形成鋼筋混凝土框架，共同約束墻體，提高房屋的整體性及延性，增強房屋的抗倒塌能力。14. 在砌體結(jié)構(gòu)的計算簡圖中如何確定結(jié)構(gòu)底部固定端標高？答：（1）對于多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，當基礎埋置較淺時，取為基礎頂面（2）當基礎埋置較深時，可取為室外地坪下0.5M處（3）當設有整體剛度很大的全地下室時，取為地下室頂板頂部（4）當?shù)叵率艺w剛度較小或半地下室時，取地下室室內(nèi)地坪處?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設計水平測試題及答案一、名詞解釋1、地震烈度：指某一地區(qū)的地面和各類

11、建筑物遭受一次地震影響的強弱程度。2、抗震設防烈度：一個地區(qū)作為抗震設防依據(jù)的地震烈度，應按國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件（圖件）執(zhí)行。3、場地土的液化：飽和的粉土或砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應力減少，顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強度接近于零，呈現(xiàn)出液態(tài)化的現(xiàn)象。、等效剪切波速：若計算深度范圍內(nèi)有多層土層，則根據(jù)計算深度范圍內(nèi)各土層剪切波速加權(quán)平均得到的土層剪切波速即為等效剪切波速。5、地基土抗震承載力：地基土抗震承載力，其中a為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，fa為深寬修正后的地基承載力特征值。6、場地覆蓋層厚度：我國建

12、筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2001）定義：一般情況下，可取地面到剪切波速大于500m/s的堅硬土層或巖層頂?shù)木嚯x。7、重力荷載代表值：結(jié)構(gòu)抗震設計時的基本代表值，是結(jié)構(gòu)自重（永久荷載）和有關可變荷載的組合值之和。8、強柱弱梁：結(jié)構(gòu)設計時希望梁先于柱發(fā)生破壞，塑性鉸先發(fā)生在梁端，而不是在柱端。9、砌體的抗震強度設計值：，其中fv為非抗震設計的砌體抗剪強度設計值，N為砌體抗震抗剪強度的正應力影響系數(shù)。 10、剪壓比：剪壓比為，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應力的大小。三、簡答題（每題分，共30分）、簡述兩階段三水準抗震設計方法。答：我國建筑

13、抗震設計規(guī)范（GB50011-2001）規(guī)定：進行抗震設計的建筑，其抗震設防目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。具體為兩階段三水準抗震設計方法：第一階段是在方案布置符合抗震設計原則的前提下，按與基本烈度相對應的眾值烈度的地震動參數(shù)，用彈性反應譜求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，然后與其他荷載效應組合，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行承載力驗算和變形驗算，保證第一水準下必要的承載力可靠度，

14、滿足第二水準烈度的設防要求（損壞可修），通過概念設計和構(gòu)造措施來滿足第三水準的設防要求；對大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進行第一階段的設計。對于少數(shù)結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑，還要進行第二階段設計，即按與基本烈度相對應的罕遇烈度的地震動參數(shù)進行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗算，以保證其滿足第三水準的設防要求。、簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟。（1）計算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應振型；（2）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點地震作用將同時達到最大值）；（3）求出每一振型相應的地震作用效應；（4）將這些效應進行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應。、簡述抗震設防烈度如何取值。答：一般情況下

15、，抗震設防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與本規(guī)范設計基本地震加速度值對應的烈度值)。對已編制抗震設防區(qū)劃的城市，可按批準的抗震設防烈度或設計地震動參數(shù)進行抗震設防。、簡述框架節(jié)點抗震設計的基本原則。節(jié)點的承載力不應低于其連接構(gòu)件的承載力；多遇地震時節(jié)點應在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地震時節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)內(nèi)應有可靠的錨固；節(jié)點配筋不應使施工過分困難。、簡述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的震害情況。答：1. 共振效應引起的震害；2. 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害；3. 柱、梁和節(jié)點的震害；4. 填充墻的震害；5. 抗震墻的震害。三、簡答題（每題5分、共20分）1

16、、“樓層屈服強度系數(shù)”的概念及作用是什么？ 答：樓層屈服強度系數(shù)是指按構(gòu)件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力的比值。作用：判斷結(jié)構(gòu)的薄弱層位置。什么是抗震規(guī)范“三水準”抗震設防目標？ 小震不壞、中震可修、大震不倒 小震不壞 在建筑物使用期間內(nèi)可遇到的多遇地震（小震），即相當于比設防烈度低1.5度的地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)應保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進行內(nèi)力計算和截面設計。 中震可修 即在設防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設備的安全。 大震不倒 當遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物會嚴重損壞，但要求不

17、倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設計烈度11.5度的地震。 3、什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？ 剪壓比即梁塑性鉸區(qū)截面的剪壓比對梁的延性、耗能能力及保持梁的強度、剛度有明顯的影響，當剪壓比大于0.15時，量的強度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時再增加箍筋，也不能發(fā)揮作用。4、多道抗震防線的概念？舉例說明？多道抗震防線：（1）一抗震結(jié)構(gòu)體系，應有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。如：框架抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成；雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。（2）抗震結(jié)構(gòu)體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立一系列分布的

18、屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復。三、簡答題（每題5分、共20分）1、如何進行抗震設計中的二階段設計？（1）第一階段設計 對絕大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)，應滿足第一、二水準的設計要求，即按照第一水準（多遇地震）的地震參數(shù)進行地震作用計算、結(jié)構(gòu)分析和構(gòu)件內(nèi)力計算，按規(guī)范進行截面設計，然后采取相應的構(gòu)造措施，達到“小震不壞，中震可修”的要求。 （2）第二階段設計 對特別重要的建筑和地震時容易倒塌的結(jié)構(gòu)，除進行第一階段設計外，還要進行薄弱層部位的彈塑性變形驗算和采取相應的構(gòu)造措施，使薄弱層的水平位移不超過允許的彈塑性位移，實現(xiàn)第三水準的要求。2、如何確定結(jié)構(gòu)的薄弱層？ 根據(jù)樓層屈服強度系數(shù)確定，對樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，薄弱層可取在底層，對樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，薄弱層可取其相對較小的樓層，一般不超過處。3、影響框架梁柱延性的因素有哪些？影響框架梁延性及其耗能能力的因素很多，主要有以下幾個方面：縱