抗震復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

1、1 .當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)在其靜平衡位置受到擾動(dòng)，并做無(wú)任何外部動(dòng)力微烈的振動(dòng)時(shí)，稱(chēng)該結(jié)構(gòu)做自 由振動(dòng)。2 .無(wú)阻尼體系完成一個(gè)循環(huán)的自由振動(dòng)所需要的時(shí)間稱(chēng)為體系的固有振動(dòng)周期3 .單自由度無(wú)阻尼體系自由振動(dòng)方程 mx:+kx=0單自由度有阻尼體系自由振動(dòng)方程mx:+cx.+kx=0單自由度無(wú)阻尼體系的簡(jiǎn)諧振動(dòng) mx:+kx=posin pt單自由度有阻尼體系的簡(jiǎn)諧振動(dòng) mx:+cx.+kx=posin pt4 .無(wú)阻尼自由振動(dòng)固有圓頻率3 =根號(hào)（k/m） 有阻尼自由振動(dòng)中考慮阻尼的圓頻率3D =3根號(hào)（1-2）3D：考慮阻尼后的圓頻率多自由度體系頻率方程（k- 32m） x=05.阻尼常數(shù)c是在自由

2、振動(dòng)的一個(gè)循環(huán)或強(qiáng)迫諧振的一個(gè)循環(huán)中能量耗散 的一種測(cè)度。阻尼比也是體系的一種特性，它取決于體系的質(zhì)量和剛度。P26. 阻尼的特性P3對(duì)于E的三個(gè)值：E <1 E =1七 >價(jià)別討論如果c=&或者E =1則體系返回到其平衡位置而不再振動(dòng)；如果c>&或者 七>1體系還是不振蕩，并以更緩慢的速率回到其平衡位置； 如果c<&或者<1,則體系在其平衡位置附近振蕩，振幅逐漸減小。7. 無(wú)阻尼體系在所有振動(dòng)周期內(nèi)的位移振幅都相同，而有阻尼體系則隨每個(gè)振動(dòng)周期振蕩振幅衰減。P38. 強(qiáng)迫振動(dòng)或穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，它的存在時(shí)因?yàn)橛凶饔昧Χc初始條件無(wú)關(guān)；瞬態(tài)振

3、動(dòng)，它取決于初始位移和速度.p79. 變形（或位移）反應(yīng)系數(shù)Rd是動(dòng)力（或振動(dòng)）變形振幅A與靜變形的比值.P810. 共振頻率定義為發(fā)生最大反應(yīng)振幅時(shí)的擾動(dòng)頻率。位移、速度、加速度動(dòng)力反應(yīng)系數(shù)表 示為：Rd、R/和Ra。動(dòng)力反應(yīng)系數(shù)之間的簡(jiǎn)單關(guān)系為：11. 地球由地核、地幔和地殼構(gòu)成。P1612. 地震就是地球內(nèi)某處巖層突然破裂，或因局部巖層塌陷，火山爆發(fā)等發(fā)生了振動(dòng)，并以 波的形式傳到地表引起地面的顛簸和搖晃，從而引起了地面的運(yùn)動(dòng)。發(fā)生地震的地方叫 震源。地面某處至震中的水平距離稱(chēng)為震中距。震源在地表的投影稱(chēng)為 震中；震源至地面的垂直距離稱(chēng)為震源深度。通常把震源深度在60km以內(nèi)的地震稱(chēng)為淺

4、源地震，60-300km以內(nèi)的稱(chēng)為中源地震；300km以上的稱(chēng)為深源地震。世界上大部分地震都是淺源地震。P1713. 地震可分為天然地震和人工地震兩類(lèi)。地震成因：構(gòu)造地震，火山地震，塌陷地震，誘發(fā)地震，人工地震14. 地震波是由天然地震或通過(guò)人工激發(fā)的地震而產(chǎn)生的彈性振動(dòng)波。地震波可分為體波和 面波。體波是指通過(guò)地球本體傳播的波，包括縱波和橫波?？v波是由震源向外傳遞的壓縮波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向一致，在地殼中的傳播速度為5.5-7km/s ,最先到達(dá)震中，又稱(chēng)P波。特點(diǎn)：周期短，振幅小，使地面發(fā)生上下振動(dòng)，破壞性較弱，可以在固體、液體中 傳播。橫波是由震源向外傳遞的剪切波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與

5、波的前進(jìn)方向垂直，在地殼中傳播速度為3.2-4km/s,第二個(gè)到達(dá)震中，又稱(chēng)為 S波。特點(diǎn):周期長(zhǎng)，振幅大使地面發(fā)生前后、左右抖動(dòng)，破壞性較強(qiáng)。橫波的傳播是介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)：不斷受剪切變形的過(guò)程，因此它只能在固體介質(zhì)中傳播。面波 又稱(chēng) L 波， 是指沿介質(zhì)表面（或地球表面）及其附近傳播的波，一般可認(rèn)為是體波經(jīng)底層界面多次反射形成的次生波。特點(diǎn)： 波長(zhǎng)大，振幅強(qiáng)，只能沿地表面?zhèn)鞑?，是造成建筑物?qiáng)烈破壞的主要因素。15. 由地震波傳播所引發(fā)的地面振動(dòng)，稱(chēng)為地震動(dòng)。其中，在震中附近的地震動(dòng)稱(chēng)為近場(chǎng)地震。地震動(dòng)的峰值（最大振幅）、頻譜和持續(xù)時(shí)間稱(chēng)為地震動(dòng)三要素。 P2016. 地震震級(jí)：是度量地震中震源所釋放

6、能量多少的指標(biāo)。是地震的基本參數(shù)之一。震級(jí)一般有三種定義：近震震級(jí)ML;面波震級(jí) MS;體波震級(jí) MB。17. 為了統(tǒng)一起見(jiàn)，我國(guó)規(guī)定全部用面波所計(jì)算的震級(jí)上報(bào)。目前，我國(guó)使用的震級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際上通用的里氏分級(jí)表，共分9 個(gè)等級(jí)。18. 地震烈度：表示地震對(duì)地表及工程建筑物影響的強(qiáng)弱程度。地震烈度與震級(jí)、震源深度、震中距、工程地質(zhì)條件、工程建筑物的特性有關(guān)。19. 等烈度線具有相同烈度的各個(gè)地點(diǎn)的外包絡(luò)線。一次地震發(fā)生后，根據(jù)建筑物破壞的程度和地表面變化的狀況，評(píng)定距震中不同地區(qū)的地震烈度，繪制烈度線，作為對(duì)該此地震破壞程度的描述。20. 地震震級(jí)近似表示一次地震所釋放能量的大小；地震烈度則是對(duì)

7、經(jīng)歷地震后，一定地區(qū)內(nèi)地震影響強(qiáng)弱程度的評(píng)價(jià)。21. 基本烈度： 一個(gè)地區(qū)未來(lái)50 年內(nèi)一般場(chǎng)地條件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值稱(chēng)為該地區(qū)的基本烈度。22. 場(chǎng)地：指工程群體所在地，具有相似的反應(yīng)譜特征，其范圍相當(dāng)于廠區(qū)，居民小區(qū)，和自然村23. 地震效應(yīng)是指地震產(chǎn)生的影響。原生的影響：如巖石斷裂位移、地面隆起及下陷等宏觀地震效應(yīng)直接造成的影響。次生的影響：主要是地震波傳播時(shí)地面振動(dòng)所產(chǎn)生的影響，如房屋破壞倒塌、山崩、 海嘯等。24. 卓越周期：在巖石中傳播的地震波具有多種頻率成分，其中，在振幅譜中幅值最大的頻率分量所對(duì)應(yīng)的周期，稱(chēng)為地震的卓越周期。地表地震動(dòng)的卓越周期在很大程度

8、上取決于場(chǎng)地的固有周期。25. 多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個(gè)基本要素，即覆蓋土層厚度、土層剪切波速、巖土抗阻比。26. 覆蓋土層厚度的原意是指從地表至地下基巖的距離。工程判定：當(dāng)下部土層的剪切波速達(dá)到上部土層剪切波速的2.5 倍，且下部土層中沒(méi)有剪切波速小于400m/s 的巖土層時(shí)，該下部土層就可近似看做基巖。我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)一步采用土層的絕對(duì)剛度定義覆蓋層厚度，即地下基巖或剪切波速大于500m/s 的堅(jiān)硬土層至地表的距離，稱(chēng)為覆蓋層厚度。27. 抗震設(shè)防的目的是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，最大限度地限制和減輕建筑物的地震破壞，保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。今年來(lái)許多國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都趨向于“小

9、震不壞，中震可修，大震不倒”的基本準(zhǔn)則。28. 我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范明確提出了三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度（基本烈度）的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。29. 我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用了簡(jiǎn)化的兩階段設(shè)計(jì)方法：第一階段設(shè)計(jì)：按多遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形。第二階段設(shè)計(jì)：按罕遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作

10、用效應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。30. 我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)將建筑物按其用途的重要性分為四類(lèi)：特殊設(shè)防類(lèi)、重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)、適度設(shè)防類(lèi)31. 建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次的內(nèi)容和要求：概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施。32. 建筑抗震設(shè)計(jì)在總體上要求把握的基本原則：注意場(chǎng)地選擇、把握建筑體型、利用結(jié)構(gòu)延性、重視非結(jié)構(gòu)因素。33. 反應(yīng)譜通常把最大相對(duì)位移反應(yīng)、最大相對(duì)速度反應(yīng)、最大絕對(duì)加速度反應(yīng)與體系無(wú)阻尼固有周期的關(guān)系定義為相對(duì)位移反應(yīng)譜、相對(duì)速度反應(yīng)譜和絕對(duì)加速度反應(yīng)譜，總稱(chēng)為地震反應(yīng)譜。34. 、我國(guó)規(guī)范為便于求解地震作用，將地震最大絕對(duì)加速度反應(yīng)與其自振周期T 的關(guān)系，即地震加速度反應(yīng)譜定義為地

11、震反應(yīng)譜。35. 影響地震反應(yīng)譜兩個(gè)因素，即體系阻尼比和地震動(dòng)。一般體系阻尼比越小，體系地震加速度反應(yīng)越大，因此地震反應(yīng)譜值就越大。36. 表征地震動(dòng)特性有三要素，即振幅、頻譜和持時(shí)。7.地震反應(yīng)譜直接用于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)有一定的困難，而需專(zhuān)門(mén)研究可供結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)用的反應(yīng)譜，稱(chēng)之為設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。39. 根據(jù)抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜，確定結(jié)構(gòu)所受的地震作用計(jì)算步驟: 根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖確定結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值G 和自振周期T； 根據(jù)結(jié)構(gòu)所在地區(qū)的設(shè)防烈度、場(chǎng)地類(lèi)別及設(shè)計(jì)地震分組，確定特征周期和反應(yīng)譜的水平地震影響系數(shù)最大值。根據(jù)結(jié)構(gòu)的自振周期，確定地震影響系數(shù)。 按式 5.11 計(jì)算出水平地震作用的值。40. 對(duì)于

12、某一特定頻率而言，當(dāng)體系按其振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移比值始終保持不變，這就說(shuō)明，對(duì)應(yīng)各個(gè)自振頻率，結(jié)構(gòu)體系將按某一彈性曲線的形狀發(fā)生振動(dòng)，通常稱(chēng)為主振型，簡(jiǎn)稱(chēng)振型。對(duì)應(yīng)第一自振頻率 3 1的，就稱(chēng)為第一主振型或基本振型；對(duì)應(yīng)于第二自振頻率3 2的，就稱(chēng)為第二主振型。41. 振型越高，阻尼作用所造成的衰減越快，所以，通常高階振型只在振動(dòng)初始才比較明顯，以后則逐漸衰減。42. 主振型正交的物理意義：某一振型在振動(dòng)過(guò)程中所引起的慣性力不在其他振型上做功，這說(shuō)明某一個(gè)振型的動(dòng)能不會(huì)轉(zhuǎn)移到其他振型上，也就是體系按某一振型作自由振動(dòng)時(shí)，不會(huì)激起該體系其他振型的振動(dòng)。43. 計(jì)算自振頻率及周期的實(shí)用計(jì)算方法包

13、括：能量法、頂點(diǎn)位移法、等效質(zhì)量法44. 頂點(diǎn)位移法基本原理是：根據(jù)結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布的情況，將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成有限個(gè)質(zhì)點(diǎn)或無(wú)限個(gè)質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，求出以結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移 表示結(jié)構(gòu)基本頻率的公式，只要知道結(jié)構(gòu)體系的頂點(diǎn)位移，就可以計(jì)算出結(jié)構(gòu)體系的基本頻率或基本自振周期。45. 等效質(zhì)量法又稱(chēng)折算質(zhì)量法，其基本原理是：在計(jì)算多質(zhì)點(diǎn)體系基本頻率時(shí)，用一個(gè)單自由度體系來(lái)替代原來(lái)的多質(zhì)點(diǎn)體系，使得這個(gè)單質(zhì)點(diǎn)體系的自振頻率與原來(lái)多質(zhì)點(diǎn)體系的基本自振頻率相等或非常接近。46.振型分解法：以體系的振型作為基底，而以另一個(gè)函數(shù)q作為坐標(biāo)，將原來(lái)偶聯(lián)的多自由度微分方程組，變成幾個(gè)彼此獨(dú)立的單自由度微分方程，每個(gè)方程只包含一個(gè)未知

14、項(xiàng)，以此分別得出各個(gè)獨(dú)立方程的解，然后再將各個(gè)獨(dú)立解進(jìn)行組合疊加，從而求得多自由度彈性體系的地震反應(yīng)。46. 規(guī)范規(guī)定了兩種振型最大效益組合方法：完全二次項(xiàng)組合法、平方和開(kāi)方法。其中完全二次項(xiàng)組合法是考慮扭轉(zhuǎn)影響時(shí)的組合；對(duì)于不考慮扭轉(zhuǎn)影的的平移振動(dòng)多質(zhì)點(diǎn)彈性體系，往往采用平方和開(kāi)方法進(jìn)行組合。47. 底部剪力法計(jì)算過(guò)程、適用范圍 先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)底部的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力； 然后將總水平地震作用按照一定的規(guī)律再分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)上。底部剪力法適用于 高度不超過(guò)40m,以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)48. 按照公式計(jì)算得到的各質(zhì)

15、點(diǎn)的水平地震作用可較好地反映剛度較大的結(jié)構(gòu)，如砌體結(jié)構(gòu)的地震作用；但當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本周期較長(zhǎng)，場(chǎng)地的特征周期Tg較小時(shí)，由于高振型的影響，可按公式計(jì)算出的結(jié)構(gòu)頂部地震作用偏小。為減小這一誤差，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采取調(diào)整地震作用的辦法，使頂層地震剪力有所增加，當(dāng)房屋建筑結(jié)構(gòu)的基本周期T>1.4Tg時(shí)，在頂部附加水平地震作用，?。?Fn=SnFEk。突出房屋的屋頂間、女兒墻、煙囪等附屬結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度比下層小很多，震害表明， 這部分結(jié)構(gòu)破壞比下面主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重，這種由于突出屋面的建筑質(zhì)量和剛度比下部小很多而使頂部振幅急劇加大，結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重的現(xiàn)象稱(chēng)為鞭端效應(yīng)。因此，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，采用底部剪力法

16、時(shí)，對(duì)這些結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù) 3，此增大部分不應(yīng)往下傳遞49. 產(chǎn)生震害的場(chǎng)地效應(yīng)包括：共振效應(yīng)、地基失效。50. 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害：平面不規(guī)則引起扭轉(zhuǎn)、豎向不規(guī)則導(dǎo)致薄弱層破壞、防震縫寬度不足產(chǎn)生的震害。51. 框架結(jié)構(gòu)的震害特征主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）形成柱較機(jī)制；2）框架柱的局破壞：塑性較處壓彎破壞，剪切破壞，角柱破壞，短柱破壞，柱牛腿破壞；3）框架梁的局部破壞；4）梁柱節(jié)點(diǎn)破壞；5）填充墻的震害6）樓梯破壞52. 多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和框架-筒體結(jié)構(gòu)等。53. 多高層鋼筋砼結(jié)構(gòu)房屋的建筑形體和結(jié)構(gòu)總體

17、布置，應(yīng)符合下列原則:（ 1 ）采用對(duì)抗震有利的建筑平面和立面；采用對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)平面、豎向布置；采用規(guī)則結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。（ 2）結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理、直接的地震作用傳遞途徑。（ 3）合理設(shè)置變形縫；各結(jié)構(gòu)單元之間、各構(gòu)件之間或徹底分離，或牢固連接，布避免似分不分、似連非連的結(jié)構(gòu)方案。（ 4）盡可能設(shè)置多道抗震防線，并應(yīng)考慮部分構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形后的內(nèi)力重分（ 5）加強(qiáng)樓屋蓋的整體性，注重構(gòu)件之間的連接構(gòu)造，使構(gòu)件具有良好的整體牢固性和盡量多的冗余度。（ 6）結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。54. 延性包括材料、截面、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的延性。延性實(shí)質(zhì)上是材料、截面、構(gòu)件或

18、結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度或承載能力無(wú)明顯下降的前提下，發(fā)生彈性（塑性）變形的能力。56. 框架結(jié)構(gòu)理想的屈服機(jī)制：塑性較出現(xiàn)在梁端，形成梁較機(jī)制，此時(shí)結(jié)構(gòu)有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移較大，抗震性能好。57. 為使框架結(jié)構(gòu)形成合理的屈服機(jī)制、具備良好的抗地震倒塌能力，在進(jìn)行梁、柱截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則:（ 1 ）強(qiáng)柱弱梁（2）強(qiáng)剪弱彎（3）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)、強(qiáng)錨固58. 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，或計(jì)算層數(shù)較少且較為規(guī)則框架的內(nèi)力時(shí)，可采用下述近似的手算方法：豎向荷載作用下的分層法、彎矩二次分配法和水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法和D 值法。59. 軸壓比： 指考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值N 與柱全

19、截面面積bh 和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc乘積的比值，即 N/fcbh。60. 鋼結(jié)構(gòu)的震害主要有結(jié)構(gòu)倒塌、構(gòu)件破壞、連接破壞。61. 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的形式有支撐桿件屈曲、斷裂，節(jié)點(diǎn)板拉斷、屈曲，梁柱翼緣板件局部失穩(wěn)破壞，柱的板件水平開(kāi)裂、脆斷。62. 多高層鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系主要有：框架體系、框架-支撐（剪力墻板）體系、筒體體系或巨型框架體系。61-1.中心支持：中心支撐框架：中心支撐框架的斜桿與橫梁及柱匯交于一點(diǎn)，或兩根斜桿與橫桿匯交于一點(diǎn)，也可與柱子匯交于一點(diǎn)，但匯交時(shí)均無(wú)偏心距偏心支持： 偏心支撐框架的支撐斜桿至少有一端偏離梁柱軸線的交點(diǎn)而直接與梁連接，在支撐斜桿的桿端與柱面之間形成一段稱(chēng)為消能果段的短果，或一端與梁柱軸線的交點(diǎn)連接、另一端偏離反方向支撐斜桿與梁輸線的交點(diǎn)而直接與梁連接，在兩根支撐的桿端之間形成消能果段。63. 鋼結(jié)構(gòu)框架。剪力墻板體系中，剪力墻主要有：鋼板剪力墻、內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻、帶豎向縫混凝土剪力墻。64. 抗震高