建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計整理

《建筑構(gòu)造抗震設(shè)計》期末考試復(fù)習(xí)題一、 名詞解釋地震波：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；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：表示地震時確定地點地面振動強弱程度的尺度；震中：震源在地表的投影；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；震源深度：震源至地面的垂直距離；極震區(qū)：震中四周的地面振動最猛烈，也是破壞最嚴(yán)峻的地區(qū)；(9)等震線：地面上破壞程度一樣或相近的點連成的曲線；建筑場地：建筑建筑物的地方，大體相當(dāng)于一個廠區(qū)、居民小區(qū)或自然村；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)，形成了如同“液化”的現(xiàn)象，即稱為場地土到達液化狀態(tài)；構(gòu)造的地震反響：地震引起的構(gòu)造運動；構(gòu)造的地震作用效應(yīng)：由地震驚引起的構(gòu)造瞬時內(nèi)力、應(yīng)力應(yīng)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)點體系最大確定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：以構(gòu)造的各階振型為廣義坐標(biāo)分別求出對應(yīng)的構(gòu)造地震反響，然后將對應(yīng)于各階振型的構(gòu)造反響相組合，以確定構(gòu)造地震內(nèi)力和變形的方法，又稱振型疊加法；(18)〔我國取50年〔10％〕的地震烈度。(19)設(shè)防烈度：按國家規(guī)定權(quán)限批準(zhǔn)的作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。(20)罕遇烈度：50年期限內(nèi)相應(yīng)的超越概率2％~3％，即大震烈度的地震。(21)設(shè)防烈度(22)多道抗震防線：一個抗震構(gòu)造體系，有假設(shè)干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的構(gòu)造構(gòu)件連接起來協(xié)同作用；鞭梢效應(yīng)；樓層屈服強度系數(shù)；重力荷載代表值：建筑抗震設(shè)計用的重力性質(zhì)的荷載，為構(gòu)造構(gòu)件的永久荷載〔包括自重〕標(biāo)準(zhǔn)值和各種豎向可變荷載組合值之和；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85%；軸壓比：名義軸向應(yīng)力與混凝土抗壓強度之比；強柱弱梁：使框架構(gòu)造塑性鉸消滅在梁端的設(shè)計要求；(30)非構(gòu)造部件：指在構(gòu)造分析中不考慮承受重力荷載以及風(fēng)、地震等側(cè)向力的部件二、 簡答題抗震設(shè)防的目標(biāo)是什么？實現(xiàn)此目標(biāo)的設(shè)計方法是什么？設(shè)防要求，概括起來是“小震不壞，中震可修，大震不倒水準(zhǔn)是建筑物患病預(yù)估的罕遇的猛烈地震時壞。方法：依據(jù)三個地震烈度水準(zhǔn)，使用兩階段抗震設(shè)計方法實現(xiàn)。建筑場地選擇的原則是什么？地段，不應(yīng)建筑非臨時性的建筑物，尤其是嚴(yán)禁建筑甲、乙類建筑物。哪些建筑可不進展地基及根底的抗震承載力驗算？1〕砌體房屋〕8層且高度在25M以下的一般民用框架房屋。根底荷載與上述一般民用框架房屋相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房〔3〕抗震標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可不進展上部構(gòu)造抗震驗算的建筑。影響液化的因素有哪些？液化對建筑物有哪些危害？1〕土層的地質(zhì)年月2〕土的組成和密實程度3〕液化土層的埋深〕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，不變化處開裂。簡述確定水平地震作用的振型分解反響譜法的主要步驟。答：簡述確定構(gòu)造地震作用的底部剪力法的適用條件及計算步驟。1〕構(gòu)造的質(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〕〔4〕建筑構(gòu)造在地震作用時的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可無視不計什么時候應(yīng)考慮豎向地震作用的影響？899度時的高層建筑應(yīng)考慮豎向地震作用。何謂時程分析法，在什么時候須用時程分析法進展補充計算？9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土構(gòu)造和鋼構(gòu)造②高度大于150M7-9度0.5的鋼筋混凝土框架構(gòu)造③烈度89度時高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架④承受隔墻和消能減震設(shè)計的構(gòu)造。何謂“抗震概念設(shè)計”？“概念設(shè)計”與計算設(shè)計有何不同？的抗震驗算，而概念設(shè)計強調(diào)，在工程設(shè)計一開頭，就應(yīng)當(dāng)把握好能量輸入、房屋體型、構(gòu)造設(shè)計需要輔以必要地計算設(shè)計。?在設(shè)計中如何表達?答：怎樣保證框架梁柱節(jié)點的抗震性能?如何進展節(jié)點設(shè)計?應(yīng)使施工過分困難。筋的延性和耗力量氣③妥當(dāng)解決梁縱筋錨固問題?？蚣軜?gòu)造在什么部位應(yīng)加密箍筋？答：加密柱端。在多層砌體構(gòu)造中設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁的作用是什么？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，增加房屋的抗倒塌力氣。在砌體構(gòu)造的計算簡圖中如何確定構(gòu)造底部固定端標(biāo)高？1〕對于多層砌體構(gòu)造房屋，當(dāng)根底埋置較淺時，取為根底頂面2〕當(dāng)根底埋置較深時，可取為室外地坪下0.5M處〔3〕當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的全地下室時，取為地下室頂板頂部〔4〕當(dāng)?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。《抗震構(gòu)造設(shè)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)的地面和各類建筑物患病一次地震影響的強弱程度。2、抗震設(shè)防烈度：一個地區(qū)作為抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，應(yīng)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行壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應(yīng)力削減，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。４、等效剪切波速：假設(shè)計算深度范圍內(nèi)有多層土層，則依據(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：f

f

，其中ζ為地基土的抗震承載力調(diào)整系數(shù)，f為深寬修正后的地基承載力特征值。aE a a a a6、場地掩蓋層厚度：〔GB50011-2023〕定義：一般狀況下，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：構(gòu)造抗震設(shè)計時的根本代表值，是構(gòu)造自重〔永久荷載〕和有關(guān)可變荷載的組合值之和。8、強柱弱梁：構(gòu)造設(shè)計時期望梁先于柱發(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(shè)計值：f fVE N

，其中fv為非抗震設(shè)計的砌體抗剪強度設(shè)計值，N為砌體抗震抗剪強度的正應(yīng)力影響系數(shù)。10、剪壓比：V/fbhc 0

，是構(gòu)件截面上平均剪力與混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應(yīng)力的大小。三、簡答題〔每題６分，共30分〕答：我國《建筑抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)〔GB50011-2023〕規(guī)定：進展抗震設(shè)計的建筑，其抗震設(shè)防目標(biāo)是：當(dāng)患病低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可連續(xù)使用，當(dāng)患病相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)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連續(xù)使用，當(dāng)患病高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)峻破壞。具體為兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計方法：第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計原則的前提下，按與根本烈度相對應(yīng)的眾值烈度的地震驚參數(shù)，用彈性反響譜求〔損壞可修對大多數(shù)構(gòu)造，一般可只進展第一階段的設(shè)計。對于少數(shù)構(gòu)造，如有特別要求的建筑，還要進展其次階段設(shè)計，即按與根本烈度相對應(yīng)的罕遇烈度的地震驚參數(shù)進展構(gòu)造彈塑性層間變形驗算，以保證其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。２、簡述確定水平地震作用的振型分解反響譜法的主要步驟。計算多自由度構(gòu)造的自振周期及相應(yīng)振型；求出對應(yīng)于每一振型的最大地震作用〔同一振型中各質(zhì)點地震作用將同時到達最大值〕；求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；將這些效應(yīng)進展組合，以求得構(gòu)造的地震作用效應(yīng)。３、簡述抗震設(shè)防烈度如何取值。答：一般狀況下，抗震設(shè)防烈度可承受中國地震驚參數(shù)區(qū)劃圖的地震根本烈度(或與本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計根本地震加速度值對應(yīng)的烈度值)。對已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震驚參數(shù)進展抗震設(shè)防。４、簡述框架節(jié)點抗震設(shè)計的根本原則。節(jié)點的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件的承載力；多遇地震季節(jié)點應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；罕遇地震季節(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(yīng)有牢靠的錨固；節(jié)點配筋不應(yīng)使施工過分困難。答：1.共振效應(yīng)引起的震害；構(gòu)造布置不合理引起的震害；柱、梁和節(jié)點的震害；填充墻的震害；抗震墻的震害。三、簡答題〔520〕1地震剪力的比值。 (i)y

V(i)yV(i)e作用：推斷構(gòu)造的薄弱層位置。小震不壞、中震可修、大震不倒〔小震1.5應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進展內(nèi)力計算和截面設(shè)計。②中震可修即在設(shè)防烈度下，建筑構(gòu)造可以消滅損壞，經(jīng)修理后仍可以連續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。③大震不倒當(dāng)患病了千年不遇的罕遇地震〔大震1～1.53、什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？Vfbhc 00.15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：一抗震構(gòu)造體系，應(yīng)有假設(shè)干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的構(gòu)造構(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假設(shè)干個單肢墻分系統(tǒng)組成。大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。三、簡答題〔520〕1、如何進展抗震設(shè)計中的二階段設(shè)計？〔1〕第一階段設(shè)計〔多遇地震〕的地震參數(shù)進展地震作用計算、構(gòu)造分析和構(gòu)件內(nèi)力計算，按標(biāo)準(zhǔn)進展截面設(shè)計，然后實行相應(yīng)的構(gòu)造措施，到達“小震不壞，中震可修”的要求?！?〕其次階段設(shè)計應(yīng)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(zhǔn)的要求。2、如何確定構(gòu)造的薄弱層？分布不均勻的構(gòu)造，薄弱層可取其相對較小的樓層，一般不超過２－３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力量氣的因素很多，主要有以下幾個方面：縱筋配筋率、剪壓比、跨高比、塑性鉸區(qū)的箍筋用量。4、砌體構(gòu)造房屋的概念設(shè)計包括哪幾個方面？建筑平面及構(gòu)造布置〔2〕房屋總高和層數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求〔3〕高寬比符合要求〔4〕抗震墻間距滿足標(biāo)準(zhǔn)要求〔5〕砌體墻段的局部尺寸符合限值四、計算題〔21分〕某兩層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷FiVi。求構(gòu)造總水平地震作用：T 0.9 g

0.400.9

0.080.033 〔3〕1 T1

max

1.028GeqCG0.85(12001200)2040kN〔3〕F Ek

G1

0.033204067.32kN 〔3〕〔2〕求作用在各質(zhì)點上的水平地震作用T1.028s1.4T1

1.40.40.56s 0.08Tn 1

0.010.081.0280.010.092〔2分〕F n

Fn

0.09267.326.2kN〔1分〕GHF 1

F )1 nGH Ek nj jj1 12004 67.32(10.092)20.37kN〔3分〕1200412008GHF 2 2 F )FGH2 nGH Ek n nj jj1 12008 6.246.95kN〔4分〕1200412008〔3〕求層間剪力VFF1 1

20.3746.9567.32kN〔1分〕V F2 2

46.95kN 〔1分〕五、計算題〔22分〕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GG1 2

1200kN，每層層高皆為4.0m，框架的自振周期T1

0.393s；第一主振型11

，12

1.618；其次主振型21

， 6187〔T22

0.40s,

max

0.080.05，試按振型分解反響譜法計算框架的樓層地震剪力。1〕相應(yīng)于第一振型自振周期T1

的地震影響系數(shù)：T 0.9

0.400.9 g

1.028

0.080.033 〔2〕1 T max 1第一振型參與系數(shù)1ni12mi1ni12mi1im212001.00012001.6180.724〔2分〕i1iF

i1

0.0330.7241.000120028.67kN 〔2〕11 1111 F G

0.0330.7241.618120046.39kN 〔2〕12 1112 2第一振型的層間剪力：V F12 12

46.39kN 〔1〕V F F11 11

75.06kN 〔1〕相應(yīng)于其次振型自振周期T的地震影響系數(shù)：20.10sT 0.393sT 0.40s，故取 〔2分〕2 g 2 max其次振型參與系數(shù)n i12 2

mi2i

12001.0001200(0.618)12001.00021200(0.618)2

0.276

〔2〕m2F2