抗震設(shè)計(jì)計(jì)算題課件

1、土木工程與建筑學(xué)院抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題例1、某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等 ，每層層高均為4.0m，各層的層間剛度相同 ；類(lèi)場(chǎng)地， 設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)分組為第二組，結(jié)構(gòu)的阻尼比為 （1）求結(jié)構(gòu)的自振頻率和振型，并驗(yàn)證其主振型的正交性（2）試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算框架的樓層地震剪力.例2、試用底部剪力法計(jì)算三質(zhì)點(diǎn)體系在多遇地震下的各層地震剪力。已知設(shè)防烈度為8度，類(lèi)場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。 T1=0.716s ； 例3、已知框架中某梁考慮地震組合的梁端彎矩設(shè)計(jì)值及實(shí)際配筋如下圖?？拐鸬燃?jí)為一級(jí)。梁截面尺寸300mm 750mm，混

2、凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30.縱向鋼筋HRB335，箍筋HPB235。試進(jìn)行梁的斜截面設(shè)計(jì)。第一章 緒論1、地震按其成因分為哪幾種？什么是構(gòu)造地震？2、地震波包括在地球內(nèi)部傳播的體波和只限于在地球表面?zhèn)鞑サ拿娌?、試述縱波和橫波的傳播特點(diǎn)及對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的影響？4、地震烈度實(shí)際地震烈度與下列何種因素有關(guān)？A.建筑物類(lèi)型 B.離震中的距離 C.行政區(qū)劃 D.城市大小5、震源深度、震中距、震源距、急震區(qū)、等震線6、工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)是什么？如何通過(guò)兩階段設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)？7、什么是小震、中震和大震？答：小震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為63.2%的地震烈度，即眾值烈度，又稱(chēng)為多遇地震。 中震指該地區(qū)50年

3、內(nèi)超越概率約為10%的地震烈，又稱(chēng)為基本烈度或設(shè)防烈度。 大震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為2%的地震烈度，又為稱(chēng)為罕遇地震。第三章 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震驗(yàn)算1、什么是動(dòng)力系數(shù)、地震系數(shù)和水平地震影響系數(shù)？三者之間有何關(guān)系？ 動(dòng)力系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn)最大絕對(duì)加速度與地面最大加速度的比值 地震系數(shù)是地震地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值 水平地震影響系數(shù)是單質(zhì)點(diǎn)最大絕對(duì)加速度反應(yīng)與重力加速度的比值 水平地震影響系數(shù)是地震系數(shù)與動(dòng)力系數(shù)的乘積2、簡(jiǎn)述確定水平地震作用的振型分解反應(yīng)譜法的主要步驟（1）計(jì)算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；（2）求出對(duì)應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點(diǎn)地震作用將同

4、時(shí)達(dá)到最大值）；（3）求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；（4）將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。3、時(shí)程分析法 是由建筑結(jié)構(gòu)的基本運(yùn)動(dòng)方程，輸入對(duì)應(yīng)于建筑場(chǎng)地的若干條地震加速度記錄或人工加速度波形（時(shí)程曲線），通過(guò)積分計(jì)算求得在地面加速度隨時(shí)間變化周期內(nèi)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形狀態(tài)隨時(shí)間變化的全過(guò)程，并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。4、簡(jiǎn)述現(xiàn)行抗震規(guī)范計(jì)算地震作用所采用的三種計(jì)算方法及其適用范圍。答：現(xiàn)行抗震規(guī)范計(jì)算地震作用所采用的三種計(jì)算方法為：底部剪力法，振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法。適用條件：高度不超過(guò)40米，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于

5、單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計(jì)算。除上述結(jié)構(gòu)以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。特別不規(guī)則的建筑、甲類(lèi)建筑和規(guī)范規(guī)定的高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算。5、什么時(shí)候應(yīng)考慮豎向地震作用的影響？抗震規(guī)范規(guī)定，8度和9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類(lèi)似的高聳結(jié)構(gòu)以及9度時(shí)的高層建筑應(yīng)考慮豎向地震作用。6、什么是樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)，怎樣確定結(jié)構(gòu)薄弱層或部位？答：樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值，樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)y沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，y為最小或相對(duì)較小的樓層往往率先屈服并出現(xiàn)較大的彈塑層間位移，

6、其他各層層間位移相對(duì)較小且接近彈性反應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，y相對(duì)愈小，彈塑性位移側(cè)相對(duì)愈大，這一塑性變形集中的樓層為結(jié)構(gòu)的薄弱層或薄弱部位。7、建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算包括 和 。P743、何謂“多道防震防線”答：（1）一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)由若干個(gè)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(lái)協(xié)同工作。（2）抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識(shí)地建立起一系列分布的屈服區(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(fù)。4、建筑平面形狀復(fù)雜將加重建筑物震害的原因?yàn)?扭轉(zhuǎn)效應(yīng)、應(yīng)力集中。第五章 多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)1、多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋布置的基本原則？P1002

7、、抗震等級(jí)鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、 和 采用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。3、在工程手算方法中，常采用D值法或（改進(jìn)反彎點(diǎn)法）進(jìn)行水平地震作用下框架內(nèi)力的分析。4、豎向荷載下框架內(nèi)力近似計(jì)算可采用 分層法 和 彎矩二次分配法 。5、考慮內(nèi)力塑性重分布，可對(duì)豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅 ，水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的梁端彎矩不考慮調(diào)幅 。6、框架梁抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的原則？如何在設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”？答： 強(qiáng)柱弱梁，梁端先于柱出現(xiàn)塑性鉸,同時(shí)塑性鉸區(qū)段有較好的延性和耗能能力 強(qiáng)剪弱彎，梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固，妥善解決梁縱筋錨固問(wèn)題 為保證

8、強(qiáng)剪弱彎，應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時(shí)實(shí)際達(dá)到的剪力值，對(duì)一、二、三級(jí)框架梁，梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為：7、什么是剪壓比？為什么要限制剪壓比？ P113指構(gòu)件截面上平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。限制梁柱的剪壓比，主要是為了防止梁柱混凝土過(guò)早發(fā)生斜壓破壞。8、簡(jiǎn)述“強(qiáng)柱弱梁”的概念以及實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”的主要措施 答：“強(qiáng)柱弱梁”概念為使梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，控制構(gòu)件破壞的先后順序，形成合理的破壞機(jī)制。 在截面抗震驗(yàn)算中，為保證強(qiáng)柱弱梁，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定： 對(duì)一、二、三級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15

9、及框支梁與框支柱的節(jié)點(diǎn)外），柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合：9、什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？P117 軸壓比： 柱組合的軸向壓力設(shè)計(jì)值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之和 軸壓比大小是影響柱破壞形態(tài)和變形性能的重要因素，受壓構(gòu)件的位移延性隨軸壓比增加而減小，為保證延性框架結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)限制柱的軸壓比。10、簡(jiǎn)述框架節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的基本原則P120第六章 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)1、多層混合結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置方案應(yīng)優(yōu)先采用 結(jié)構(gòu)布置方案，其次采用 _結(jié)構(gòu)布置方案。2、多層砌體房屋的抗震設(shè)計(jì)中，在處理結(jié)構(gòu)布置時(shí)，根據(jù)設(shè)防烈度限制房屋高寬比目的是為了使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和

10、整體抗彎能力，根據(jù)房屋類(lèi)別和設(shè)防烈度限制房屋抗震橫墻間距的目的是避免縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌 。3、砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁的作用？答：設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用：加強(qiáng)房屋的整體性，提高砌體的受剪承載力(10%-30%)，對(duì)砌體有約束作用, 提高砌體的變形能力，提高房屋的抗震性能。設(shè)置圈梁的作用：增加縱橫墻體的連接，加強(qiáng)整個(gè)房屋的整體性；圈梁可箍住樓蓋，增強(qiáng)其整體剛度；減小墻體的自由長(zhǎng)度，增強(qiáng)墻體的穩(wěn)定性；可提高房屋的抗剪強(qiáng)度，約束墻體裂縫的開(kāi)展；抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱計(jì)算長(zhǎng)度。4、為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距？ 答：(1)橫墻間距過(guò)大，會(huì)使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應(yīng)能滿足抗震承載力的要求。 （2）橫墻間距過(guò)大，會(huì)使縱墻側(cè)向支撐減少，房屋整體性降低 （3）橫墻間距過(guò)大，會(huì)使樓蓋水平剛度不足而發(fā)生過(guò)大的平面內(nèi)變形，從而不能有效地將水平地震作用均勻傳遞給各抗側(cè)力構(gòu)件，這將使縱墻先發(fā)生出平面的過(guò)大彎曲變形而導(dǎo)致破壞，即橫墻間距應(yīng)能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。5、多層砌體房屋中，為什么樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處？ 答：（1）樓梯間橫墻間距較小，水平方向剛度相對(duì)較大，承擔(dān)的地震作用亦較大，而樓梯間墻體的橫向支承少，受到地震作用時(shí)墻體最易破壞（2）房屋端部和轉(zhuǎn)角處，由于剛度較大以及在地震時(shí)的扭轉(zhuǎn)作用，地震反應(yīng)