建筑土木工程抗震概念

★地震按成因分：構造地震、火山‥、陷落‥、誘發(fā)‥★震源：導致地震的起源區(qū)域震中：震源正上方的地面。極震區(qū)：震中附近，震動最劇烈破壞最嚴重的地區(qū)。震中距：地面上某點至震中的距離。震源距：地面上某點至震源的距離。震源深度：震源至地面上的垂直距離。等震線：一次地震中，烈度相同點的外包線?！飺鹪瓷疃葘嬙斓卣鸱譃椋簻\源地震（d＜60km）、中源地震（d=60~300km）、深源地震(d＞300km)★體波：在地球內部傳播的地震波分為：①縱波（P波）：指質點的振動方向與波的前進方向一致的地震波?？v波速度比橫波快。②橫波(S波）：指質點的振動方向與波的前進方向垂直的地震波。由于橫波的傳播過程是介質不斷受剪變形過程，因此橫波只能在固體介質中傳播?！锩娌ǎ菏茄氐乇砘虻貧げ煌刭|層界面?zhèn)鞑サ牟?。分類：瑞利波（R波）、樂夫波（L波）特點：速度慢、波周期長、振幅大、衰減慢★地震動特征用振幅、頻譜、持時來描述★地震災害表現(xiàn)的三方面：地表破壞、建筑物破壞、由地震引起的各種次生災害★承載力抗震調整系數(shù)ΥRE考慮因素：材料、結構構件、受力狀態(tài)★已基本烈度為基準，多遇烈度比基本烈度約低1.55度，罕遇烈度比基本烈度約高1度★平面不規(guī)則類型：扭轉不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)豎向不規(guī)則類型：側向剛度不規(guī)則、豎向抗側力構件不規(guī)則、樓層承載力突變★建筑地段分有利地段、不利地段、危險地段、一般地段★液化等級輕微中等嚴重★根據場地土剪切波速將土分為：堅硬土或巖石、中硬土、中軟土、軟弱土★鋼筋砼結構及其構件抗震等級根據結構類型、抗震設防烈度劃分★節(jié)點核心區(qū)的剪力設計值應滿足：★橫向樓層地震剪力的分配取決于每片墻體層間抗側力、樓蓋整體水平剛度★剛性樓屋蓋：現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋砼樓屋蓋等。按各橫墻間抗側力等效剛度比進行分配。柔性屋蓋：木屋蓋等。按各橫墻從屬面積上重力荷載代表值的比例分配★主震型正交性：質量矩陣、剛度矩陣的正交性★反應譜：單自由度體系最大地震反應與體系自振周期的關系曲線。分類：位移反應譜、速度‥、加速度‥★地震震級：是表示地震本身強度或大小的一種度量指標★地震烈度：是指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度，是衡量地震引起的后果的一種度量?！飯龅睾偷鼗倪x擇原則：宜選擇有利地段，避開不利場地，不應在危害地段建造甲、乙、丙類建筑★建筑抗震設計三方面：概念設計、抗震計算、構造措施。內容：注意場地選擇和地基基礎設計，把我建筑結構的規(guī)則性，選擇合理抗震結構體系，合理利用結構延性，重視非結構因素，確保材料和施工質量第一階段：承載力驗算，取第一水準的地震動參數(shù)計算結構的彈性地震作用，進行結構構件的截面承載力驗算，(必要時，進行變形驗算)第二階段：彈塑性變形驗算，對特殊要求的建筑、地震時易倒塌的結構以及有明顯薄弱層的不規(guī)則結構，還要進行結構薄弱部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應的抗震構造措施，實現(xiàn)第三水準的設防要求?！镆夯拍?當孔隙水壓力增加到與剪切面上的法向壓應力接近或者相等時,砂土或者粉土受到的有效壓應力完全消失,砂土顆粒局部或者全部處于懸浮狀態(tài),土體的抗剪強度等于零,形成了猶如“液體”的現(xiàn)象,即稱為地基土的“液★“三水準”：小震不壞:當遭受低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或者不需修理仍可繼續(xù)使用中震可修:當遭受相當與本地區(qū)設防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，但經一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用大震不倒:當遭受高于本地區(qū)設防烈度預估的罕遇地震影響時,建筑物不致倒塌或發(fā)生危機生命的嚴重破壞★多遇地震烈度：50年內超越概率為63.2%的地震烈度抗震設防烈度：50年內超越概率為10%的地震烈度罕遇地震烈度：50年內超越概率為2%~3%左右的地震烈★地基土的液化判別初判：飽和的砂土或粉土(不含黃土)，當符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響：再判：當初步判別認為需進一步進行液化判別時，應采用標準貫入試驗法進一步判別地面下15m深度范圍內的液化；N63.5<Ncr——液化★地震系數(shù)k：是地面運動加速度的比值，反映了地震動振幅對地震作用的影響★動力系數(shù):是單質點體系最大絕對加速度與地面運動加速度峰值的比值底部剪力法的修正★以下兩類結構采用底部剪力法的修正：1高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布較均勻的結構。2近似于單質點體系的結構★墻體抗震承載力驗算公式：若不滿足：①采用配筋砌體社構造柱②增大尺寸③提高材料質量多高層鋼結構優(yōu)點：自重輕、抗震性能好、有效使用面積高、建造速度快、防火性能差★隔震概念：在基礎和上部結構之間設置隔震裝置，以避免或減小地震向上部結構傳輸，以減小建筑物的地震反應，實現(xiàn)地震時建筑物只發(fā)生在較輕微運動和變形，從而使建筑物在地震作用下不損壞或倒塌★消能減震技術：在結構中某些部位設計消能裝置，通過消能裝置來消散或吸收地震能，以減小主體結構地震反應，達到減震目的。原理：振動能量轉化為熱能。特點：減震機理明確、減震效果顯著、安全可靠、經濟合理、技術先進、適用性廣1.高振型影響修正原則:①在頂部質點增加一個附加地震作用△Fn。②保持結構總底部剪力不變《規(guī)范》規(guī)定，當結構基本周期Ｔ1>1.4Tg時，在頂點附加水平地震作用?。簩⒂嘞碌乃降卣鹱饔冒辞笆龇椒ㄟM行分配：修正后的頂點水平地震作用為：★為啥產生鞭端效應:由于質量和剛度突變，地震反應增大鞭端效應修正：①將頂層局部突出結構的地震作用效應放大3倍設計頂層構件②以上地震作用效應的增大部分不往下傳遞★考慮高層建筑豎向地震作用:設防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度結構,長懸臂結構,及設防烈度為9度區(qū)的高層建筑★結構抗震驗算內容罕遇地震下的彈塑性變形驗算屬于設計第二階段內容，設計參數(shù)為大震參數(shù)結構薄弱部位的彈塑性層間變形驗算采取相應的抗震構造措施★震壞房屋在設計上存在的問題1）平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié)，不能發(fā)揮整體抗震能力。2）梁柱變形能力不足，構件過早破壞；3）梁柱節(jié)點箍筋不足，節(jié)點受震破壞，梁柱失去了相互之間的聯(lián)系；4）砌體填充墻破壞；5）其他非結構構件的破壞?！锪?、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞（強柱弱梁，強剪弱彎，更強的節(jié)點）①梁、柱的抗剪強度要高于它的抗彎強度（強剪弱彎）②梁、柱截面的剪壓比不宜過大③梁、柱的剪跨比要有所限制④柱的軸壓比不宜過大⑤縱向鋼筋的配筋率應該合適⑥梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固⑦箍筋在一定范圍內應加密。箍筋加密作用：約束砼，提高構件抗剪能力、延性，防止砼過早地壓潰，防止縱向鋼筋壓屈失穩(wěn)★底部框架-抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級6度按三級采用7度按二級采用8度按一級采用★強剪弱彎，強肢弱梁，可靠的樓蓋降低多層房屋的高度，目的是減少震害。限制房屋的高寬比，目的是保證砌體不發(fā)生整體破壞限制橫墻的間距，目的是加強房屋的整體性和空間剛度限制局部尺寸，目的是薄弱不分破壞?！餅槭裁聪拗瓶拐饳M墻間距①用于抗剪的橫墻少，抗剪不足②橫墻是縱墻的支撐，建筑大容易破壞③橫墻是樓蓋的支撐，橫墻間距大，樓蓋支撐點間距大，樓蓋可能發(fā)生大平面內變形，不能均勻傳遞水平地震作用，導致縱墻發(fā)生平面外彎曲，導致破壞★為什么限制房屋最大高度①地震作用越大，房屋的抗震要求越高；②結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能；③房屋越高，地震反應越大，抗震要求越高?！餅槭裁聪拗聘邔挶龋ㄆ鲶w）使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力★為什么限制抗震橫墻間距（砌體）橫向地震作用主要由橫墻承受。橫墻間距較大時，樓蓋水平剛度變小，不能將橫向水平地震作用有效傳遞到橫墻，致使縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌?！锓课菥植砍叽绲南拗疲ㄆ鲶w）在強烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破壞，這些薄弱部位一般是，窗間墻、盡端墻段、突出屋頂?shù)呐畠簤Φ??！镉邢铝星闆r之一時宜設置防震縫①房屋立面高差在6m以上；②房屋有錯層，且樓板高差較大；③各部分結構剛度、質量截然不同。④樓梯間的位置不宜設在房屋的盡端和轉角處。⑤煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體，當墻體被削弱時，應對墻體采取加強措施，不宜采用無豎向配筋的附墻煙囪及出墻面的煙囪。⑥不宜采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。★圈梁作用①箍住樓蓋，增強其整體剛度②減小墻體自由長度，增強其穩(wěn)定性③可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展④抵抗地基不均勻沉降⑤圈梁與構造柱一起加強整個房屋整體性，抗震性能提高?！飿嬙熘饔茫汉腿α阂黄饘ζ鲶w墻片乃至整幢房屋產生約束作用，使墻體在側向變形下，仍具有良好的豎向及側向承載力，提高強片的往復變形能力，從而提高墻片及房屋的抗倒塌能力做到列而不倒，提高房屋整體性★抗震墻設計應能做到以下幾點①墻體受彎破壞要先于受剪或其他破壞形式，并且要把這種破壞限定在墻體中某個指定的部位②聯(lián)肢抗震墻的連梁在墻肢最終破壞前具有足夠變形能力③與抗震墻相連接的樓蓋應具有必要的承載力和剛度★抗震墻的構造要求①墻厚不應小于240mm，砌筑砂漿強度等級不應低于M10，應先砌墻后澆框架；②沿框架柱每隔500mm配置2φ6拉結鋼筋，并沿磚墻全長設置；在墻體半高處尚應設置與框架柱相連的鋼筋混凝土水平系梁；③墻長大于5m時，應在墻內增設鋼筋混凝土構造柱★構造柱設置①下列部位應設置構造柱:a外墻四角和樓電梯間四角，樓梯休息平臺梁的支承部位b抗震墻兩端及未設置組合柱的外縱墻、外橫墻上對應于中間柱列軸線的部位②構造柱的截面不宜小于240mm240mm③構造柱的縱向鋼筋不宜少于4⊕14箍筋間距不宜大于200mm④構造柱應與每層圈梁連接或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結★場地覆蓋層厚度①一般情況下應按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面的距離確定②當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的土層且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s時可按地面至該土層頂面的距離確定③剪切波速大于500m/s的孤石透鏡體應視同周圍土層④土層中的火山巖硬夾層應視為剛體其厚度應從覆蓋土層中扣除★框架結構抗震設計的正確指導思想①框架塑性鉸多發(fā)生在梁端，底層柱的塑性鉸較晚形成；②梁柱在彎曲破壞前，避免發(fā)生其它形式破壞，如剪切破壞、粘結破壞等；③在梁、柱破壞之前，節(jié)點應有足夠的強度及變形能力；④重視非結構構件設計?！锛袅Φ膬?yōu)點：①剛度大，容易滿足小震作用下結構尤其是高層建筑結構的位移限值；②地震作用下變形小，破壞程度低；可以設計成延性剪力墻，大震時，通過③連梁和墻肢底部塑性鉸范圍的塑性變形,耗散地震能量；④與框架同時使用時，降低框架的抗震要求?！餅槭裁磯w轉角處破壞墻角為縱橫墻的交匯點，地震作用下其應力狀態(tài)復雜，輕易破壞。此外，在地震過程中當房屋發(fā)生扭轉時，墻角處位移反應較房屋其他部位大，這也是造成墻角破壞的一個原因。★為什么樓梯間墻體的破壞樓梯間主要是墻體破壞，而樓梯本身很少破壞。除頂層外,一般層墻體計算高度較其他部位墻體小，因而該處分配的地震剪力大，故容易破壞。而頂層墻體的尖酸高度又較其他層部位大，其穩(wěn)定性差，所以也容易發(fā)生破壞★限制最大高度1、每種結構抗側剛度不同2、經濟★長周期結構地震內力調整長周期結構，地震影響系數(shù)α下降較快，而其地震反應更大，但振型分解法并未考慮?！兑?guī)范》規(guī)定：結構任一樓層的水平地震剪力應符合下式：★構造柱的設置要求①鋼筋混凝土構造柱的設置部位應根據房屋的總層數(shù)按多層磚房的規(guī)定設置；過渡層尚應在底部框架柱對應位置處設置構造柱；②構造柱的截面不宜小于240mmX240mm；③構造柱的縱向鋼筋不宜少于4φ14，箍筋間距不宜大于200mm；④過渡層構造柱的縱向鋼筋7度時不宜少于4φ16，8度時不宜少于6φ16，一般情況下縱向鋼筋應錨入下部的框架柱內。當縱向鋼筋錨固在框架梁內時，框架梁的相應位置應加強；⑤構造柱應與每層圈梁連接或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結?！锖侠斫Y構體系①應優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系；②縱橫墻的布置宜對稱，沿水平面內宜對齊，沿豎向應上下連續(xù)；同一軸線上的窗間墻宜均勻；③防震縫：體形不對稱的結構較體形均勻對稱的結構破壞更嚴重一些。加防震縫可以將體形復雜的結構劃成體形對稱均勻的結構?！督ㄖY構抗震設計》課后習題解答第1章緒論1、震級和烈度有什么區(qū)別和聯(lián)系？震級是表示地震大小的一種度量，只跟地震釋放能量的多少有關，而烈度則表示某一區(qū)域的地表和建筑物受一次地震影響的平均強烈的程度。烈度不僅跟震級有關，同時還跟震源深度、距離震中的遠近以及地震波通過的介質條件等多種因素有關。一次地震只有一個震級，但不同的地點有不同的烈度。2.如何考慮不同類型建筑的抗震設防？規(guī)范將建筑物按其用途分為四類：甲類（特殊設防類）、乙類（重點設防類）、丙類（標準設防類）、丁類（適度設防類）。1）標準設防類，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其抗震措施和地震作用，達到在遭遇高于當?shù)乜拐鹪O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防目標。2）重點設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎的抗震措施，應符合有關規(guī)定。同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用。3）特殊設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施。同時，應按批準的地震安全性評價的結果且高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求確定其地震作用。4）適度設防類，允許比本地區(qū)抗震設防烈度的要求適當降低其抗震措施，但抗震設防烈度為6度時不應降低。一般情況下，仍應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其地震作用。3.怎樣理解小震、中震與大震？小震就是發(fā)生機會較多的地震，50年年限，被超越概率為63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。4、概念設計、抗震計算、構造措施三者之間的關系？建筑抗震設計包括三個層次：概念設計、抗震計算、構造措施。概念設計在總體上把握抗震設計的基本原則；抗震計算為建筑抗震設計提供定量手段；構造措施則可以在保證結構整體性、加強局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計算結果的有效性。他們是一個不可割裂的整體。5.試討論結構延性與結構抗震的內在聯(lián)系。延性設計：通過適當控制結構物的剛度與強度，使結構構件在強烈地震時進入非彈性狀態(tài)后仍具有較大的延性，從而可以通過塑性變形吸收更多地震輸入能量，使結構物至少保證至少“壞而不倒”。延性越好,抗震越好.在設計中，可以通過構造措施和耗能手段來增強結構與構件的延性，提高抗震性能。第2章場地與地基1、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？場地固有周期T=2、為什么地基的抗震承載力大于靜承載力？地震作用下只考慮地基土的彈性變形而不考慮永久變形。地震作用僅是附加于原有靜荷載上的一種動力作用，并且作用時間短，只能使土層產生彈性變形而來不及發(fā)生永久變形，其結果是地震作用下的地基變形要比相同靜荷載下的地基變形小得多。因此，從地基變形的角度來說，地震作用下地基土的承載力要比靜荷載下的靜承載力大。另外這是考慮了地基土在有限次循環(huán)動力作用下強度一般較靜強度提高和在地震作用下結構可靠度容許有一定程度降低這兩個因素。3、影響土層液化的主要因素是什么？=1\*GB2⑴土的類型、級配和密實程度=2\*GB2⑵土的初始應力狀態(tài)（地震作用時，土中孔隙水壓力等于固結水壓力是產生土體液化的必要條件）=3\*GB2⑶震動的特性（地震的強度和持續(xù)時間）=4\*GB2⑷先期振動歷史或者：土層地質年代；土的顆粒組成及密實程度；埋置深度、地下水；地震烈度和持續(xù)時間。第3章結構地震反應分析與抗震計算1、結構抗震設計計算有幾種方法？各種方法在什么情況下采用？底部剪力法、振型分解反應譜法、時程分析法、靜力彈塑性法=1\*GB2⑴高度不超過40m、以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法等簡化方法。=2\*GB2⑵除=1\*GB2⑴外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜法。=3\*GB2⑶特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和表3—10所列高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。2.什么是地震作用？什么是地震反應？地震作用：結構所受最大的地震慣性力；地震反應：由地震動引起的結構內力、變形、位移及結構運動速度與加速度等統(tǒng)稱為結構地震反應。是地震動通過結構慣性引起的。3、什么是地震反應譜？什么是設計反應譜？它們有何關系？地震反應譜：為便于求地震作用，將單自由度體系的地震最大絕對加速度、速度和位移與其自振周期T的關系定義為地震反應譜。設計反應譜：地震反應譜是根據已發(fā)生的地震地面運動記錄計算得到的，而工程結構抗震設計需考慮的是將來發(fā)生的地震對結構造成的影響。工程結構抗震設計不能采用某一確定地震記錄的反應譜，考慮到地震的隨機性、復雜性，確定一條供設計之用的反應譜，稱之為設計反應譜。設計抗震反應譜和實際地震反應譜是不同的，實際地震反應譜能夠具體反映1次地震動過程的頻譜特性，而抗震設計反應譜是從工程設計的角度，在總體上把握具有某一類特征的地震動特性。地震反應譜為設計反應譜提供設計依據。4、計算地震作用時結構的質量或重力荷載應怎樣??？質量：連續(xù)化描述（分布質量）、集中化描述（集中質量）；進行結構抗震設計時，所考慮的重力荷載，稱為重力荷載代表值。結構的重力荷載分恒載（自重）和活載（可變荷載）兩種?；钶d的變異性較大，我國荷載規(guī)范規(guī)定的活載標準值是按50年最大活載的平均值加0.5～1.5倍的均方差確定的，地震發(fā)生時，活載不一定達到標準值的水平，一般小于標準值，因此計算重力荷載代表值時可對活載折減。抗震規(guī)范規(guī)定：。5、什么是地震系數(shù)和地震影響系數(shù)？它們有什么關系? ……（3-41）其中—地震系數(shù)，通過地震系數(shù)可將地震動振幅對地震反應譜的影響分離出來，是確定地震烈度的一個定量指標?！獎恿ο禂?shù)。α為地震影響系數(shù)，是多次地震作用下不同周期T，相同阻尼比ζ的理想簡化的單質點體系的結構加速度反應與重力加速度之比。6、為什么軟場地的Tg>硬場地的Tg？為什么遠震Tg場地特征周期是根據覆蓋層厚度d和土層等效剪切波速Vs按公式T＝4d/Vs計算的周期，而軟場地的Vs小于硬場地的Vs，遠震的Vs小于近震Vs，故之。7、一般結構應進行哪些抗震驗算？以達到什么目的？為滿足“小震不壞中震可修大震不倒”的抗震要求，規(guī)范規(guī)定進行下列內容的抗震驗算：=1\*GB3①多遇地震下結構允許彈性變形驗算，以防止非結構構件（隔墻、幕墻、建筑裝飾等）破壞。=2\*GB3②多遇地震下強度驗算，以防止結構構件破壞。=3\*GB3③罕遇地震下結構的彈塑性變形驗算，以防止結構倒塌。“中震可修”抗震要求，通過構造措施加以保證。8、結構彈塑性地震位移反應一般應采用什么方法計算？什么結構可采用簡化方法計算？逐步積分法。其簡化方法適用于不超過12層且層剛度無突變的鋼筋混凝土框架結構和填充墻鋼筋混凝土框架結構、不超過20層且層剛度無突變的鋼框架結構及單層鋼筋混凝土柱廠房。9、什么是樓層屈服強度系數(shù)？怎樣計算？樓層屈服強度系數(shù)ξy為按構件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層i抗剪承載力和按罕遇地震作用下樓層i彈性地震剪力的比值。ξy計算：。10、怎樣判斷結構薄弱層和部位？對于沿高度分布不均勻的框架結構，在地震作用下一般發(fā)生塑性變形集中現(xiàn)象，即塑性變形集中發(fā)生在某一或某幾個樓層（圖3-36），發(fā)生的部位為最小或相對較小的樓層，稱之為結構薄弱層。原因是，較小的樓層在地震作用下會率先屈服，這些樓層屈后將引起卸載作用，限制地震作用進一步增加，從而保護其他樓層不屈服。判別：=1\*GB3①對于沿高度分布均勻的框架結構，分析表明，此時一般結構底層的層間變形最大，因而可將底層當做結構薄弱層。=2\*GB3②對于沿高度分布不均勻的框架結構，取該系數(shù)最小的樓層。=3\*GB3③對于單層鋼筋混凝土柱廠房，薄弱層一般出現(xiàn)在上柱。多層框架結構樓層屈服強度系數(shù)沿高度分布均勻與否，可通過參數(shù)a判別。11、哪些結構需要考慮豎向地震作用？設防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度屋蓋結構，長懸臂結構，煙囪及類似高聳結構和設防烈度為9度區(qū)的高層建筑，應考慮豎向地震作用。12、為什么抗震設計截面承載力可以提高？地震作用時間很短，快速加載時，材料強度會有所提高。進行結構抗震設計時，對結構構件承載力加以調整（提高），主要考慮下列因素：=1\*GB2⑴動力荷載下材料強度比靜力荷載下高；=2\*GB2⑵地震是偶然作用，結構的抗震可靠度要求可比承受其他荷載的可靠度要求低。13、進行時程分析時，怎樣選用地震波？P86最好選用本地歷史上的強震記錄，如果沒有這樣的記錄，也可選用震中距和場地條件相近的其他地區(qū)的強震記錄，或選用主要周期接近的場地卓越周期或其反應譜接近當?shù)卦O計反應譜的人工地震波。第4章多層砌體結構抗震1、怎樣理解多層磚房震害的一般規(guī)律？1.剛性樓蓋房屋，上層破壞輕、下層破壞重；柔性樓蓋房屋，上層破壞重、下層破壞輕；?2.橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋；?3.堅實地基上的房屋震害輕于軟弱地基和非均勻地基上的震害；?4.預制樓板結構比現(xiàn)澆樓板結構破壞重；?5.外廊式房屋往往地震破壞較重；?6.房屋兩端、轉角、樓梯間、附屬結構震害較重。2、怎樣考慮多層砌體結構抗震的垂直地震作用？一般來說，垂直地震作用對多層砌體結構所造成的破壞比例相對較小。P98/3、在多層砌體中設置圈梁的作用是什么？①加強縱橫墻的連接，加強整個房屋的整體性；②圈梁可箍住樓蓋，增強其整體剛度；③減小墻體的自由長度，增強墻體的穩(wěn)定性；④可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展；=5\*GB3⑤抵抗地基不均勻沉降，減小構造柱計算長度。4、怎樣理解底部框架房屋底部框架設計原則？因底部剛度小，上部剛度大，豎向剛度急劇變化，抗震性能較差。為了防止底部因變形集中而發(fā)生嚴重的震害，在抗震設計中必須在結構底部加設抗震墻，不得采用純框架布置。采用兩道防線的思想進行設計，即在結構彈性階段，不考慮框架柱的抗剪貢獻，而由抗震墻承擔全部縱橫向的地震剪力。在結構進入彈塑性階段后，考慮到抗震墻的損傷，由抗震墻和框架柱共同承擔地震剪力。第5章鋼混結構抗震1、什么是剛度中心？什么是質量中心？應如何處理好二者的關系？剛心就是指結構抗側力構件的中心，也就是各構件的剛度乘以距離除以總的剛度；質心就是指結構各構件質量的中心；質心和剛心離的越近越好，最好是重合，否則會產生比較大的扭轉反應。因為地震引起的慣性力作用在樓層平面的質量中心，而樓層平面的抗力則作用在其剛度中心，二者的作用線不重合時就會產生扭矩，其值等于二者作用線之間的距離乘以樓層慣性力的值。2、總水平地震作用在結構中如何分配？其中用到哪些假定？根據各柱或各榀抗側力平面結構的抗側剛度進行地震作用引起的層剪力的分配。假定地震沿結構平面的兩個主軸方向作用于結構；假定樓層屋蓋在其平面內的剛度為無窮大。3、多高層鋼筋混凝土結構抗震等級劃分的依據是什么？有何意義？根據烈度、結構類型和房屋高度將抗震等級劃分為四級，一級最高。劃分的目的是控制鋼筋混凝土的等級及用量，造成不必要的浪費和不足。4、為什么要限制框架柱的軸壓比？當n較小時，為大偏心受壓構件，呈延性破壞；當n較大時，為小偏心受壓構件，受壓邊砼先達到極限壓應變，呈脆性破壞。并且當軸壓比較大時，箍筋對延性的影響變小，為保證地震時柱的延性，故限之。5、抗震設計為什么要滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱桿件”的原則？如何滿足這些原則？P133~6、框架結構在什么部位應加密箍筋？有何作用？在梁中有集中荷載的地方，在梁的兩端，柱的上下端均需要加密箍筋。

梁端箍筋加密：保證梁端塑性鉸區(qū)的抗剪強度；約束混凝土以提高梁端塑性鉸區(qū)的變形能力。柱端箍筋加密：增加柱端截面的抗剪強度；約束混凝土以提高抗剪強度及變形能力；為縱向鋼筋提供側向支撐，防止縱筋壓曲。7、對水平地震作用的彎矩可以調幅嗎？為什么？不應進行調幅,地震作用引起的內力均不應進行調幅。因為調幅后會減小節(jié)點和構件的抗剪承載力，不安全。8、框架節(jié)點核心區(qū)應滿足哪些抗震設計要求？1)梁板對節(jié)點區(qū)的約束作用2)軸壓力對節(jié)點區(qū)混凝土抗剪強度和節(jié)點延性的影響3)剪壓比和配箍率對節(jié)點區(qū)混凝土抗剪強度的影響4)梁縱筋滑移對結構延性的影響5）節(jié)點剪力設計值6）節(jié)點受剪承載力的設計要求9、確定抗震墻等效剛度的原則是什么？其中考慮了哪些因素？對高層建筑中的剪力墻等構件，通常用位移的大小來間接反映結構剛度的大小。在相同的水平荷載作用下，位移小的結構剛度大；反之位移大的結構剛度小。如果剪力墻在某一水平荷載作用下的頂點位移為u，而某一豎向懸臂受彎構件在相同的水平荷載作用下也有相同的水平位移u，則可以認為剪力墻與豎向懸臂受彎構件具有相同的剛度，故可采用豎向懸臂受彎構件的剛度作為剪力墻的等效剛度，它綜合反映了剪力墻彎曲變形、剪切變形和軸向變形等的影響。10、分析框架-抗震墻結構時，用到了哪些假定？用微分方程法進行近似計算(手算)時的基本假定：(a)不考慮結構的扭轉。(b)樓板在自身平面內的剛度為無限大，各抗側力單元在水平方向無相對變形。(c)對抗震墻，只考慮彎曲變形而不計剪切變形;對框架，只考慮整體剪切變形而不計整體彎曲變形(即不計桿件的軸向變形)。(d)結構的剛度和質量沿高度的分布比較均勻。(e)各量沿房屋高度為連續(xù)變化。第6章鋼結構抗震1.多高層鋼結構梁柱剛性連接斷裂破壞的主要原因是什么？=1\*GB2⑴焊縫缺陷=2\*GB2⑵三軸應力影響=3\*GB2⑶構造缺陷=4\*GB2⑷焊縫金屬沖擊韌性低2.鋼框架柱發(fā)生水平斷裂破壞的可能原因是什么？豎向地震使柱中出現(xiàn)動拉力，由于應變速率高，使材料變脆；加上焊縫和截面彎矩與剪力的不利影響，造成柱水平斷裂。3.為什么樓板與鋼梁一般應采用栓釘或其他元件連接？進行多高層鋼結構多遇地震作用下的反應分析時，可考慮現(xiàn)澆混凝土樓板與鋼梁的共同作用。此時樓板可作為梁翼緣的一部來計算梁的彈性截面特性。故在設計中應保證樓板與鋼梁間有可靠的連接措施。4.為什么進行罕遇地震結構反應分析時，不考慮樓板與鋼梁的共同作用？進行多高層鋼結構罕遇地震反應分析時，考慮到此時樓板與梁的連接可能遭到破壞，則不應考慮樓板與梁的共同工作。5.進行鋼框架地震反應分析與進行鋼筋混凝土框架地震反應分析相比有何特殊因素要考慮？相鄰樓層質量比、剛度比；立面收進尺寸的比例；任意樓層抗側力構件的總的受剪承載力；考慮柱的軸向變形；計入梁柱節(jié)點域剪切變形；高層鋼結構的位移影響；鋼框架的長細比和寬厚比。6.在同樣的設防烈度條件下，為什么多高層建筑鋼結構的地震作用大于多高層建筑鋼筋混凝土結構？延性好？7.對于框架—支撐結構體系，為什么要求框架任一樓層所承擔的地震剪力不得小于一定的數(shù)值？鋼支撐或混凝土心筒部分的剛度大，可能承擔整體結構絕大部分地震作用力。但其延性較差，為發(fā)揮鋼框架部分延性好的作用，承擔起第二道結構抗震防線的責任，要求鋼框架的抗震承載力不能太小，故要求框架任一樓層所承擔的地震剪力不得小于一定的數(shù)值。8.抗震設計時，支撐斜桿的承載力為什么折減？考慮支撐在地震反復軸力作用下的特征，即：支撐在反復軸力作用下，屈曲荷載逐漸下降，下降的幅度與支撐長細比有關，支撐長細比有關越大下降幅度越大。故折減之，用受循環(huán)荷載時的強度降低系數(shù)折減。9.防止框架梁柱連接脆性破壞可采取什么措施？①嚴格控制焊接工藝操作，減少焊接缺陷;②焊縫沖擊韌性不能過低。③適當加大梁腹板下部的割槽口，提高焊縫質量;④補充腹板與抗剪連接板之間的焊縫;⑤采用梁端加蓋板和加腋，或梁柱采用全焊方式來加強連接的強度;=6\*GB3⑥利用節(jié)點域的塑性變形能力，為此節(jié)點域可設計成先于梁端屈服。=7\*GB3⑦可利用“強節(jié)點弱桿件”的抗震設計概念，將梁端附近截面局部削弱，如梁端狗骨式設。10.中心支撐鋼框架抗震設計應注意哪些問題?計算地震作用下人行支撐和V型斜桿的內力時地震作用的標準值乘以1.5；支撐桿件長細比寬厚比；宜采用雙軸對稱截面8度以上抗震結構可采用帶有消能裝置的中心支撐體系。11.偏心支撐鋼框架抗震設計應注意哪些問題?偏心支撐框架的抗震設計應保證罕遇地震下結構屈服發(fā)生消能梁段上；消能梁段腹板不得加焊貼板提高其承載力，不得在腹板上開洞；為保證塑性變形過程中消能梁段的腹板不發(fā)生局部屈曲，按規(guī)定在梁腹板兩側設置加勁肋；內力調整；5層以上結構采用偏心支撐框架時，頂層可不設偏心梁段。第7章單廠抗震單層廠房主要有哪些地震破壞現(xiàn)象？（請簡略答）主要是圍護結構的破壞。型天窗是廠房抗震的薄弱部位，震害主要表現(xiàn)為支撐桿件失穩(wěn)彎曲，支撐與天窗立柱連接節(jié)點被拉脫，天窗立柱根部開裂或折斷等。屋面板錯動滑落，甚至引起屋架的失穩(wěn)倒塌。廠房受縱向水平地震作用時的破壞程度重于受橫向地震作用時的破壞程度。主要的破壞形式有：(1)天窗兩側豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點破壞(2)屋面板與屋架的連接焊縫剪斷，屋面板從屋架上滑脫墜地。屋架的震害主要是端頭混凝土酥裂掉角、支撐大型屋面板的支墩折斷、端節(jié)間上弦剪斷等。（3）屋面的破壞或屋蓋的倒塌。柱根處也會發(fā)生沿廠房縱向的水平斷裂。(4)縱向圍護磚墻出現(xiàn)斜裂縫。柱的局部震害則較常見：主要有：（1）上柱柱身變截面處酥裂或折斷。（2）柱頂與屋面梁的連接處由于受力復雜易發(fā)生剪裂、壓酥、拉裂或錨筋拔出、鋼筋彎折等震害。（3）由于高振型的影響，高低跨兩個屋蓋產生相反方向的運動，使中柱柱肩產生豎向拉裂。（4）下柱下部出現(xiàn)橫向裂縫或折斷，后者會造成倒塌等嚴重后果。（5）柱間支撐產生壓屈。單層廠房質量集中的原則是什么？房屋的質量一般是分布的。當采用有限自由度模型時，通常需把房屋的質量集中到樓蓋或屋蓋處；集中質量一般位于屋架下弦（柱頂）處。計算結構的動力特性時，應根據“周期等效”的原則；計算結構的地震作用時，對于排架柱應根據柱底“彎矩相等”的原則，對于剛性剪力墻應根據墻底“剪力相等”的原則，經過換算分析后確定?！盁o吊車單層廠房有多少不同的屋蓋標高，就有多少個集中質量”,這種說法對嗎？不對。等高排架可簡化為單自由度體系。不等高排架，可按不同高度處屋蓋的數(shù)量和屋蓋之間的連接方式，簡化成多自由度體系。例如，當屋蓋位于兩個不同高度處時，可簡化為二自由度體系。圖7-REFfig不等高三質點廠房計算簡圖\h10示出了在三個高度處有屋蓋時的計算簡圖。應注意的是，在圖7-REFfig不等高三質點廠房計算簡圖\h10中，當H1＝H2時，仍為三質點體系。在什么情況下考慮吊車橋架的質量？為什么？吊車橋架對排架的自振周期影響很小。因此，在計算自振周期時可不考慮其對質點質量的貢獻。這樣做一般是偏于安全的。這是因為吊車橋架是局部質量，此局部質量不能有效地對整體結構的動力特性產生可觀的影響；確定廠房的地震作用時，對設有橋式吊車的廠房，除將廠房重力荷載按前述彎矩等效原則集中于屋蓋標高處外，還應考慮吊車橋架的重力荷載。因為橋架是個較大的動質量，地震時會引起廠房的強烈的局部震動。什么情況下可不進行廠房橫向和縱向的截面抗震驗算？按規(guī)范規(guī)定采取構造措施的單層磚柱廠房，當符合下列條件時，可不進行橫向或縱向截面抗震驗算：（1）7度I、II類場地，柱頂標高不超過4.5m，且結構單元兩端均有山墻的單跨及等高多跨磚柱廠房，可不進行橫向和縱向抗震驗算。（2）7度I、II類場地，柱頂標高不超過6.6m，兩側設有厚度不小于240mm且開洞截面面積不超過50%的外縱墻、結構單元兩端均有山墻的單跨廠房，可不進行縱向抗震驗算。單層廠房橫向抗震計算一般采用什么計算模型？廠房的橫向抗震計算應考慮屋蓋平面內的變形，按圖7-REFfig橫向多質點模型\h7所示的多質點空間結構模型計算。按平面排架計算時，應把計算結果乘以調整系數(shù)，以考慮空間工作和扭轉的影響。單層廠房橫向抗震計算應考慮哪些因素進行內力調整？按平面排架計算廠房的橫向地震作用時，排架的基本自振周期應考慮縱墻及屋架與柱連接的固結作用；考慮空間工作和扭轉影響的內力調整；高低跨交接處上柱地震作用效應的調整；吊車橋架引起的地震作用效應增大系數(shù)。單層廠房縱向抗震計算有哪些方法？試簡述各種方法的步驟與要點?？臻g分析法：適用于任何類型的廠房。要點：屋蓋模型化為有限剛度的水平剪切梁，各質量均堆聚成質點，堆聚的程度視結構的復雜程度以及需要計算的內容而定。一般需用計算機進行數(shù)值計算。同一柱列的柱頂縱向水平位移相同，且僅關心縱向水平位移時，則可對每一縱向柱列只取一個自由度，把廠房連續(xù)分布的質量分別按周期等效原則（計算自振周期時）和內力等效原則（計算地震作用時）集中至各柱列柱頂處，并考慮柱、柱間支撐、縱墻等抗側力構件的縱向剛度和屋蓋的彈性變形，形成“并聯(lián)多質點體系”的簡化的空間結構計算模型。步驟：柱列的側移剛度和屋蓋的剪切剛度；結構的自振周期和振型；各階振型的質點水平地震作用；各階振型的質點側移；柱列脫離體上各階振型的柱頂?shù)卣鹆?；各柱列柱頂處的水平地震力。修正剛度法：此法是把廠房縱向視為一個單自由度體系，求出總地震作用后，再按各柱列的修正剛度，把總地震作用分配到各柱列。此法適用于單跨或等高多跨鋼筋混凝土無檁和有檁屋蓋廠房。=1\*GB3①廠房縱向的基本自振周期；=1\*GB3①柱列地震作用的計算；=3\*GB3③構件地震作用的計算柱列法：對縱墻對稱布置的單跨廠房和采用輕型屋蓋的多跨廠房，可用柱列法計算。此法以跨度中線劃界，取各柱列獨立進行分析，使計算得到簡化。擬能量法：此法適用于不等高的鋼筋混凝土彈性屋蓋廠房。=1\*GB3①基本自振周期的計算=2\*GB3②柱列地震作用。柱列法的適用條件是什么？當磚柱廠房為縱墻對稱布置的單跨廠房或具有輕型屋蓋的多跨廠房時，各柱列或具有相同的位移，或相互間聯(lián)系較弱。這時，可把廠房沿每跨的縱向中線切開，對每個柱列分別進行抗震分析，這種分析方法就稱為柱列法。10.柱