抗震名詞解釋和簡答

⑴抗震設計是指通過設計使結(jié)構(gòu)能夠抵抗一定程度的地震所造成的破壞。⑵抗震設計包括概念設計、計算設計及構(gòu)造措施等。⑶抗震設計的4個準則：①強度準則：保證不壞（小震）②剛度準則：保證適用性（小震）③能量準則：減小地震作用（大震）④延性準則：增強抗倒塌能力（大震）設計地震分組：(近震與遠震的不同影響)討論的是同烈度，不同震中距對不同建筑的震害影響。地震按成因分為：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震和誘發(fā)地震。按震源深度分為深源地震（震源深度>300km）、中源地震（震源深度60~300km）和淺源地震（震源深度<60km）。按地震序列的特點分為：主震型、震群型、單發(fā)型（或孤立型）地震。按劇烈程度分為：微震（1級）、有感地震（2~4級）、破壞性地震（5級以上）。7級以上稱為強烈地震，8級以上為特大地震?，F(xiàn)行規(guī)范的抗御地震基本做法是：1)、抗震方案設計（概念設計）2)、采取抗震構(gòu)造措施（構(gòu)造設計）3)、進行抗震驗算（計算設計）通過以上手段達到抗震的目的。這就是抗震設防。震級：一次地震強弱的等級。烈度定義：某一地點地面震動的強烈程度，由地面建筑的破壞程度、物體的振動及運動強烈程度而定?；玖叶龋涸?0年期限內(nèi)，一般場地條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈度值。多遇烈度：出現(xiàn)頻率最多的低于基本烈度的稱為多遇烈度；罕遇烈度：很少出現(xiàn)的高于基本烈度的大的地震烈度稱為罕遇烈度。兩階段的常規(guī)設計方法：第一階段，通過對多遇地震彈性地震作用下的結(jié)構(gòu)截面強度驗算，保證小震不壞和中震可修。第二階段，通過對罕遇地震烈度作用下結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性變形驗算，并采取相應的構(gòu)造措施保證大震不倒?？拐鹪O防烈度：按國家規(guī)定的權(quán)限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度。抗震設防的一般目標：“小震不壞”：當遭遇多遇的、低于設防烈度的地震時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可使用；“中震可修”：當遭遇設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繼續(xù)使用；“大震不倒”當遭受高于本地區(qū)設防烈度的預估罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。⑴建筑場地的類別：與場地土的類型和場地土的覆蓋層厚度關(guān)。⑵為什么要對建筑場地進行劃分？即使在同一烈度區(qū)內(nèi)，由于場地條件的不同，建筑物的震害也有很大差異，將建筑場地按其對建筑物地震作用的強弱和特征進行分類，以便根據(jù)不同的建筑場地類別采用相應的設計參數(shù)進行建筑物的抗震設計。砂土液化:飽和砂土或粉土的顆粒在強烈地震下土的顆粒結(jié)構(gòu)趨于密實，土本身的滲透系數(shù)較小，孔隙水在短時間內(nèi)排泄不走而受到擠壓，孔隙水壓力急劇上升。當孔隙水壓力增加到與剪切面上的法向壓應力接近或相等時，砂土或粉土受到的有效壓應力下降乃至完全消失，土體顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)，土體喪失抗剪強度，形成猶如液體的現(xiàn)象。影響液化的因素：①土層的地質(zhì)年代：古老的不易液化，新近的易液化。②土層土粒的組成和密實度，細砂比粗砂易液化，松散的比密實的易液化。③可液化土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越深越不易液化。④地震烈度和地震持續(xù)時間。結(jié)構(gòu)的地震反應：在地運動的干擾下，結(jié)構(gòu)運動狀態(tài)（位移、速度、加速度）的變化及由此產(chǎn)生的內(nèi)力及變形的變化。地震反應算不準的原因：①需準確知道地面運動，而這是不確定的。②結(jié)構(gòu)材料的力學性能的不確定性。③結(jié)構(gòu)和地基的相互影響、協(xié)同工作的不確定性。結(jié)構(gòu)的地震作用效應：地震作用在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形，主要有彎矩、剪力、軸向力和位移等。20、重力荷載代表值:將恒荷載與活荷載一起考慮，并對活荷載進行折減。21、⑴反應譜：單自由度彈性體系在給定的地震作用下，某個最大反應量與體系自振周期的關(guān)系曲線。⑵根據(jù)反應譜的圖形及公式，討論影響結(jié)構(gòu)地震作用大小的因素是什么？場地土的類別和設計地震分組共同影響的特征周期；結(jié)構(gòu)的自振周期；設防烈度；阻尼比。⑶如何軟件小地震作用？使結(jié)構(gòu)的自振周期遠離場地的卓越周期；增大結(jié)構(gòu)的阻尼比；使建筑結(jié)構(gòu)做到輕質(zhì)高強,即減輕Gi；當T>Tg時，增大結(jié)構(gòu)的自振周期。22、主振型：對應于結(jié)構(gòu)的某一自振頻率，結(jié)構(gòu)各質(zhì)點振動的位移比是一個定值，這就是主振型，簡稱振型。結(jié)構(gòu)的振型數(shù)與自振頻率數(shù)相同。23、⑴底部剪力法的假設：⑵底部剪力法的適用條件：①建筑高度不超過40m②以剪切變形為主③質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻④假定位移反應以第一振型為主，接近于直線24、鞭稍效應：突出屋面的附屬小建筑物，由于質(zhì)量和剛度的突然變小，高振型影響較大，將遭到嚴重破壞，稱為鞭稍效應。25、頂部附加作用是考慮振型的修正。鞭梢作用是考慮剛度突變對地震作用產(chǎn)生的影響。27、結(jié)構(gòu)抗震變形驗算兩個部分：一是多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗算。二是罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗算。28、多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的抗震變形驗算目的：避免建筑物的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在小震下出現(xiàn)破壞，保證小震不壞和中震可修。29、罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗算目的：防倒塌，保證大震不倒。30、“概念設計”：是根據(jù)實際的經(jīng)驗或試驗研究所得到的非常重要的定性設計原則或工程判斷進行設計。包括:場地選擇，建筑平立面造型，結(jié)構(gòu)體系的選擇，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，材料的選用等。31、引起扭轉(zhuǎn)振動的原因有兩個：一是地面運動存在著轉(zhuǎn)動分量，或地震時地面各點的運動存在著相位差；二是結(jié)構(gòu)本身不對稱，即結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心不重合。32、關(guān)于地基基礎設計，抗震規(guī)范有如下規(guī)定：①避開危險地帶（如斷裂帶等）②同一結(jié)構(gòu)單元的基礎不宜設置在性質(zhì)截然不同的地基上。③同一結(jié)構(gòu)單元的基礎不宜部分采用天然地基，部分采用樁基。④軟弱地基上的基礎應加強其整體性和剛性。水準：當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準：當遭受相當于本地區(qū)抗震設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繼續(xù)使用；第三水準：當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。兩階段設計方法：第一階段設計：對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件進行多遇地震作用下的承載能力驗算和彈性變形驗算；第二階段設計：對有明顯薄弱層的不規(guī)則部位和有特殊要求的結(jié)構(gòu)進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算并采取相應的構(gòu)造措施。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，又稱為多遇地震。中震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率約為10%的地震烈，又稱為基本烈度或設防烈度。大震指該地區(qū)50年內(nèi)超越概率為2%～3%左右的地震烈度，又為稱為罕遇地震。抗震設計中為什么要限制各類結(jié)構(gòu)體系的最大高度和高寬比？答：隨著多層和高層房屋高度的增加，結(jié)構(gòu)在地震作用以及其他荷載作用下產(chǎn)生的水平位移迅速增大，要求結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度必須隨之增大。不同類型的結(jié)構(gòu)體系具有不同的抗側(cè)移剛度，因此具有各自不同的合理使用高度。房屋的高寬比是對結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟合理性的宏觀控制。震害表明，房屋高寬比大，地震作用產(chǎn)生的傾覆力矩會造成基礎轉(zhuǎn)動，引起上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大側(cè)移，影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定。同時傾覆力矩會在混凝土框架結(jié)構(gòu)兩側(cè)柱中引起較大軸力，使構(gòu)件產(chǎn)生壓曲破壞；會在多層砌體房屋墻體的水平截面產(chǎn)生較大的彎曲應力，使其易出現(xiàn)水平裂縫，發(fā)生明顯的整體彎曲破壞。簡述現(xiàn)行抗震規(guī)范計算地震作用所采用的三種計算方法及其適用范圍。答：現(xiàn)行抗震規(guī)范計算地震作用所采用的三種計算方法為：底部剪力法，振型分解反應譜法和時程分析法。適用條件：高度不超過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)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法計算。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譜法。特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和規(guī)范規(guī)定的高層建筑，應采用時程分析法進行補充計算。什么是動力系數(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？答：動力系數(shù)是單質(zhì)點彈性體系的最大絕對加速度反應與地震地面運動最大加速度的比值地震系數(shù)是地震地面運動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)點彈性體系的最大絕對加速度反應與重力加速度的比值水平地震影響系數(shù)是地震系數(shù)與動力系數(shù)的乘積 什么是鞭端效應，設計時如何考慮這種效應？答：地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物，由于質(zhì)量和剛度的突然變小，受高振型影響較大，震害較為嚴重，這種現(xiàn)象稱為鞭端效應；設計時對突出屋面的小建筑物的地震作用效應乘以放大系數(shù)3，但此放大系數(shù)不往下傳?？蚣芰嚎拐鹪O計時應遵循的原則？如何在設計中實現(xiàn)“強剪弱彎”？答：強柱弱梁，梁端先于柱出現(xiàn)塑性鉸,同時塑性鉸區(qū)段有較好的延性和耗能能力強剪弱彎，梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力強節(jié)點、強錨固，妥善解決梁縱筋錨固問題為保證強剪弱彎，應使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達到的剪力值，對一、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設計值調(diào)整為：簡述“強柱弱梁”的概念以及實現(xiàn)“強柱弱梁”的主要措施答：強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，形成合理的破壞機制。在截面抗震驗算中，為保證強柱弱梁，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定：對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節(jié)點外），柱端組合的彎矩設計值應符合：其中為柱端彎矩增大系數(shù)，（一級為取1.4,二級取1.2,三級取1.1）簡述提高框架梁延性的主要措施？答：（1）“強剪弱彎”，使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達到的剪力值，以保證框架梁先發(fā)生延性的彎曲破壞，避免發(fā)生脆性的剪切破壞；（2）梁端塑性鉸的形成及其轉(zhuǎn)動能力是保證結(jié)構(gòu)延性的重要因素：一方面應限制梁端截面的縱向受拉鋼筋的最大配筋率或相對受壓區(qū)高度，另一方面應配置適當?shù)氖軌轰摻睿?）為增加對混凝土的約束，提高梁端塑性鉸的變形能力，必須在梁端塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)設置加密封閉式箍筋，同時為防止縱筋過早壓屈，對箍筋間距也應加以限制。（4）對梁的截面尺寸加以限制，避免脆性破壞。砌體結(jié)構(gòu)中設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁的作用？答：設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱的作用：加強房屋的整體性，提高砌體的受剪承載力(10%-30%)，對砌體有約束作用,提高砌體的變形能力，提高房屋的抗震性能。設置圈梁的作用：增加縱橫墻體的連接，加強整個房屋的整體性；圈梁可箍住樓蓋，增強其整體剛度；減小墻體的自由長度，增強墻體的穩(wěn)定性；可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展；抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱計算長度。什么是地基液化現(xiàn)象？影響地基液化的因素？答：飽和的粉土和砂土，在地震時由于顆粒之間的孔隙水不可壓縮而無法排出，使得孔隙水壓力增大，土體顆粒的有效垂直壓應力減小，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。影響因素：土層的地質(zhì)年代：地質(zhì)年代越古老，越不易液化土的組成：級配良好的砂土不易液化粉土中粘粒含量超過一定限值時，不易液化土層的相對密度：土層的相對密度越大，越不易液化土層的埋深：埋深越大，越不易液化地下水位的深度：地下水位越深，越不易液化地震烈度和地震持續(xù)時間：烈度越高，持續(xù)時間越長，越易液化強柱弱梁、強剪弱彎的實質(zhì)是什么？如何通過截面抗震驗算來實現(xiàn)？答：（1）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，形成合理的破壞機制（2）防止梁、柱端先發(fā)生脆性的剪切破壞，以保證塑性鉸有足夠的變形能力在截面抗震驗算中，為保證強柱弱梁，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定：對一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，（除框架頂層和柱軸壓比小于0.15及框支梁與框支柱的節(jié)點外），柱端組合的彎矩設計值應符合：其中為柱端彎矩增大系數(shù)，（一級為取1.4,二級取1.2,三級取1.1）為保證強剪弱彎，應使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達到的剪力值，對一、、二、三級框架梁，梁端截面組合的剪力設計值調(diào)整為：對一、、二、三級框架柱，柱端截面組合的剪力設計值調(diào)整為：什么叫軸壓比？為什么要限制柱的軸壓比？答：軸壓比：柱組合的軸向壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計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)的實現(xiàn)，應限制柱的軸壓比。剪壓比答：剪壓比為，指構(gòu)件截面上平均剪應力與混凝土軸心抗壓強度設計值的比值，用以反映構(gòu)件截面上承受名義剪應力的大小。限制梁柱的剪壓比，主要是為了防止梁柱混凝土過早發(fā)生斜壓破壞。為什么要限制多層砌體房屋抗震橫墻間距？答：(1)橫墻間距過大，會使橫墻抗震能力減弱，橫墻間距應能滿足抗震承載力的要求。（2）橫墻間距過大，會使縱墻側(cè)向支撐減少，房屋整體性降低（3）橫墻間距過大，會使樓蓋水平剛度不足而發(fā)生過大的平面內(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)生出平面的過大彎曲變形而導致破壞，即橫墻間距應能保證樓蓋傳遞水平地震作用所需的剛度要求。在什么情況下結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動？如何采取措施避免或降低扭轉(zhuǎn)振動？答：體型復雜的結(jié)構(gòu)，質(zhì)量和剛度分布明顯不均勻、不對稱的結(jié)構(gòu)，在地震作用下會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，主要原因是結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心和剛度中心不重合措施：建筑平面布置應簡單規(guī)整質(zhì)量中心和剛度中心應盡量一致對復雜體型的建筑物應予以處理什么是剪壓比，為什么要限制剪壓比？答：剪壓比是截面內(nèi)平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比。剪壓比過大,混凝土會過早發(fā)生斜壓破壞,箍筋不能充分發(fā)揮作用,它對構(gòu)件的變形能力也有顯著影響，因此應限制梁端截面的剪壓比。什么是震級？什么是地震烈度？如何評定震級和烈度的大?。看穑赫鸺壥潜硎镜卣鸨旧泶笮〉牡燃?，它以地震釋放的能量為尺度，根據(jù)地震儀記錄到的地震波來確定。地震烈度是指某地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度，它是按地震造成的后果分類的。震級的大小一般用里氏震級表達地震烈度是根據(jù)地震烈度表，即地震時人的感覺、器物的反應、建筑物破壞和地表現(xiàn)象劃分的?？拐鹪O計時，為什么要對框架梁柱端進行箍筋加密？答：梁柱端箍筋加密：加強對混凝土的約束，提高梁柱端塑性鉸的變形能力，提高構(gòu)件的延性和抗震性能，同時避免縱筋的受壓屈曲多層砌體房屋中，為什么樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處？答：（1）樓梯間橫墻間距較小，水平方向剛度相對較大，承擔的地震作用亦較大，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的扭轉(zhuǎn)作用，地震反應明顯增大，受力復雜，應力比較集中；另外房屋端部和轉(zhuǎn)角處所受房屋的整體約束作用相對較弱，樓梯間布置于此，約束更差，抗震能力降低，墻體的破壞更為嚴重采用底部剪力法計算房屋建筑地震作用的適用范圍？在計算中，如何考慮長周期結(jié)構(gòu)高振型的影響？答：剪力法的適用條件：（1）房屋結(jié)構(gòu)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）房屋結(jié)構(gòu)在地震運動作用下的變形以剪切變形為主（4）房屋結(jié)構(gòu)在地震運動作用下的扭轉(zhuǎn)效應可忽略不計為考慮長周期高振型的影響，《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定：當房屋建筑結(jié)構(gòu)的基本周期時，在頂部附加水平地震作用，取再將余下的水平地震作用分配給各質(zhì)點：結(jié)構(gòu)頂部的水平地震作用為和之和鋼筋混凝土框架房屋因建筑、結(jié)構(gòu)布置不當產(chǎn)生的震害有哪些表現(xiàn)？引起震害的原因是什么？答：（1）建筑平面形狀復雜，由于扭轉(zhuǎn)效應、應力集中震害加重（2）房屋立面凹進凸出，可導致建筑物豎向質(zhì)量和剛度突變，使結(jié)構(gòu)某些部位的地震反應過于劇烈，加重震害（3）房屋高寬比較大，底層框架柱可能因地震傾覆力矩引起的巨大壓力或拉力而發(fā)生剪壓或受拉破壞（4）防震縫設置不當，若防震縫寬度不夠，相鄰建筑物易發(fā)生碰撞而造成破壞（5）結(jié)構(gòu)物在平面質(zhì)量與剛度分布不均勻（如抗側(cè)力構(gòu)件分布不恰當），使房屋質(zhì)量中心與剛度中心不重合，引起扭轉(zhuǎn)作用和局部應力集中，加重震害（6）結(jié)構(gòu)物沿豎向質(zhì)量與剛度分布不均勻，在地震中往往會形成薄弱層，產(chǎn)生較大的應力集中或塑性變形，造成破壞24、簡述確定水平地震作用的振型分解反應譜法的主要步驟（1）計算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應振型；（2）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點地震作用將同時達到最大值）；（3）求出每一振型相應的地震作用效應；（4）將這些效應進行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地