中南大學(xué)結(jié)構(gòu)抗震作業(yè)

1、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計原理學(xué)院土木建筑學(xué)院班級土木姓名學(xué)號1208081.尺Z弟一早2.尺z 弟早3.ATy 1 弟二早 TOC o 1-5 h z .第四章5.第五章7.第六章 10.第七章 12.第八章 141.震級和烈度有什么區(qū)別和聯(lián)系？震級反映地震本身的大小，只跟地震釋放能量的多少有關(guān)，而烈度則表示地 面受到的影響和破壞的程度。烈度不僅跟震級有關(guān)，同時還跟震源深度、距離震中的遠(yuǎn)近以及地震波通過的介質(zhì)條件(如巖石的性質(zhì)、巖層的構(gòu)造等)等多種因素有 關(guān)。3.怎樣理解小震、中震與大震？從概率意義上說，小震就是發(fā)生機(jī)會較多的地震，它在50年內(nèi)的超越概率為63.2%。全國地震區(qū)劃圖規(guī)定的各地的基本烈度，可

2、取為中震對應(yīng)的烈度，它在 50 年內(nèi)的超越概率一般為10%大震是罕遇的地震，它對應(yīng)的地震烈度在50年內(nèi)超越概率為2流右。第二章.場地土的固有周期和地震動的卓越周期有何區(qū)別和聯(lián)系？在巖層中傳播的地震波，具有多種頻率成分，其中振幅頻譜中幅值最大的頻 率分量所對應(yīng)的周期叫地震動的卓越周期。在地震波通過覆蓋土層傳向地表的過程 中，與土層固有周期相一致的一些頻率波群將被放大，而另一些頻率波群將被衰減 甚至被完全過濾掉。這樣，地表地震動的卓越周期在很大程度上取決于場地的固有 周期。1解：(1)確定覆蓋層的厚度因為地表下 20.7m(2.2+5.8+8.2+4.5) 土層的 vs=530m/s,故 do=2

3、0.7m(2)計算等效剪切波速Vse=20.7/(2.2/180+5.8/200+8.2/260+4.5/420)=248m/s查表2-1 vse位于140250m/s之間，且do01067,力騰 j. 000：,Z1. 0J9, -1 035,1. M01tthl冊一分修及沖此 F地一和頊-解：由第二振型:niij-lH?1第四章.試判斷下述論斷的正誤多層砌體房屋橫墻越少，破壞越重；構(gòu)造柱只有和圈梁連成一個整體后才能發(fā)揮作用；砌體結(jié)構(gòu)中抗震墻剛度越大，分配地震剪力越多；砌體結(jié)構(gòu)中抗震墻剛度越大，分配地震剪力越多；解(1)錯誤(2)正確正確錯誤5.五層底層框架磚房，底層平面布置如圖 4-16。

4、框架柱截面尺寸為400mrK 4 00mm底層磚抗震墻厚為240mm,混凝土抗震墻為200mm。混凝土強(qiáng)度等 級為C25 ,磚強(qiáng)度等級為MU10,砂漿強(qiáng)度等級為M7.5 ,二層以上的橫墻初與一 層處抗震墻對齊外，還在首層設(shè)有縱向抗震墻的開間兩側(cè)設(shè)有抗震橫墻。結(jié)構(gòu)總的 重力荷載為28422 KN ,底層層高4.8m ,二層及以上均為2.8m。試計算底層橫 向設(shè)計地震剪力及框架柱所承受的剪力。解(1)計算二層與底層的側(cè)移剛度比底層框架柱單元的側(cè)移剛度(近似按兩端完全嵌固計算)單片磚抗震墻的側(cè)移剛度(不考慮帶洞墻體)：軸線上:混凝土抗震橫墻：故底層橫向側(cè)移剛度為二層橫向側(cè)移剛度計算:軸線上：6混凝土

5、抗震橫墻：故二層橫向側(cè)移剛度為(2)求橫向設(shè)計地震剪力=28422故(3)計算框架柱所承擔(dān)的地震剪力第五章多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計1:為什么要限制框架柱的軸壓比？限制框架柱的軸壓比主要為了保證框架結(jié)構(gòu)的延性要求?？拐鹪O(shè)計時，除了 預(yù)計不可能進(jìn)入屈服的柱外，通常希望柱子處于大偏心受壓的彎曲破壞狀態(tài)。由于 柱軸壓比直接影響柱的截面設(shè)計，7根據(jù)不同情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，同時控制軸壓比最大值。在框架-抗震墻、板柱-抗震墻及筒體結(jié)構(gòu)中，框架屬于第二道防線，其中框架的柱與框架結(jié)構(gòu)的柱相 比，所承受的地震作用也相對較低，為此可以適當(dāng)增大軸壓比限值。利用箍筋對柱 加強(qiáng)約束可以提高柱的混凝土抗壓強(qiáng)度，從而降

6、低軸壓比要求。2:抗震設(shè)計為什么都要盡量滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)造”的原則？如何滿足這些原則?框架的桿件主要靠混凝土受壓，鋼筋受拉平衡外力，但混凝土和鋼筋的力學(xué) 性能相差很大，混凝土從受壓到壓碎，變形量很小，屬脆性破壞；鋼筋受拉從屈服 到拉斷，變形過程很長，延性良好.強(qiáng)柱弱梁：使梁端的塑性較先出、多出，盡量減少或推遲柱端塑性錢的出 現(xiàn)。柱子不先于梁破壞，因為梁破壞屬于構(gòu)件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及 整個結(jié)構(gòu)的安全-可能會整體倒塌，后果嚴(yán)重。調(diào)整思路：對同一節(jié)點(diǎn)，使其在地震作用組合下，柱端的彎矩設(shè)計值大于梁 端的彎矩設(shè)計值。8強(qiáng)剪弱彎：“彎曲破壞”是延性破壞，是有預(yù)兆的

7、-如開裂或下?lián)系?，而“剪切破壞”是一種脆性的破壞，沒有預(yù)兆的，瞬時發(fā)生，沒有防范，所以我們要 避免發(fā)生剪切破壞該原則的目的是防止梁、柱子在彎曲屈服之前出現(xiàn)剪切破壞。調(diào)整思路：對同一桿件，使其在地震作用組合下，剪力設(shè)計值大于按設(shè)計彎 矩或者世紀(jì)抗彎承載力及梁上荷載反映胡來的剪力。強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)造：構(gòu)件的破壞先于節(jié)點(diǎn)。增大節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的組合剪力設(shè)計值進(jìn) 行計算。設(shè)計師應(yīng)按按國家規(guī)范和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，按要求箍筋加密，按要求滿足搭接長度 錨固長度，保證混凝土強(qiáng)度等等.3:分析框架-抗震墻結(jié)構(gòu)時，用到了哪些假定？1不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)2樓板在自身平面內(nèi)剛度無限大，各抗側(cè)力單元在水平方向無相對變形。3對抗震墻，只考慮彎

8、曲變形而不考慮剪切變形；對于框架，只考慮整體剪 切變形而不考慮整天去變形。4結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量沿高度分布比較均勻。95各量沿房屋高度為連續(xù)變化。第六章多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計1:為什么進(jìn)行罕遇地震反應(yīng)分析時不考慮樓板與鋼梁的共同作用？罕遇地震時結(jié)構(gòu)基本是靠塑性變形來抵抗，那時樓板可能已經(jīng)開裂，剛度衰 弱很多，如果考慮樓板與鋼梁的共同作用，會造成鋼梁的設(shè)計儲備不夠，影響結(jié)構(gòu) 安全。2:進(jìn)行鋼框架地震反應(yīng)分析與進(jìn)行鋼筋混凝土框架抗震反應(yīng)分析相比有何特 殊因素要考慮？3:在同樣設(shè)防烈度條件下，為什么多層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震作用大于多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？(1)鋼框架結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建

9、筑結(jié)構(gòu)類型之一。具 有以下特點(diǎn)：自重較輕，工作的可靠性較高，抗振(震)性、抗沖擊性好，工業(yè)化 程度較高，容易做成密封結(jié)構(gòu)，易腐蝕，耐火性差等特點(diǎn)。10(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是用鋼筋和混凝土建造的一種結(jié)構(gòu)，鋼筋承受拉力，混 凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu) 點(diǎn)。由于鋼材塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載，其次鋼材 勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定，因此，鋼 結(jié)構(gòu)的抗震性能比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能好。4 試說明中心支撐與偏心支撐鋼結(jié)構(gòu)各自的抗震性能優(yōu)劣。中心支撐是指支撐斜桿與框架梁和柱軸線匯交于一點(diǎn)，或兩根支撐斜桿與框 架梁和柱軸線匯交于一點(diǎn)，也可與柱子軸線匯交于一點(diǎn)，但匯交時均無偏心矩。根 據(jù)斜桿不同的布置形式，可形成十字交叉斜桿、單斜桿、K形斜桿以及V形斜桿等類型。中心支撐具有很好的側(cè)向剛度，對于高層中側(cè)向剛度往往是控制因素，選用 中心支撐增加側(cè)向剛度。偏心支撐框架是在支撐斜桿與梁連接時，采用偏