1、精選優質文檔-傾情為你奉上建筑結構抗震 平時作業一. 解釋名詞1. 震級答：震級是指地震的大小；是以地震儀測定的每次地震活動釋放的能量多少來確定的。中國目前使用的震級標準，是國際上通用的里氏分級表，共分9個等級，在實際測量中，震級則是根據地震儀對地震波所作的記錄計算出來的。地震愈大，震級的數字也愈大，震級每差一級，通過地震被釋放的能量約差32倍。由于其與震源的物理特性沒有直接的聯系，因此現在多用矩震級來表示。2. 地震烈度答：地震烈度（seismicintensity）表示地震對地表及工程建筑物影響的強弱程度。（或釋為地震影響和破壞的程度）。是在沒有儀器記錄的情況下，憑地震時人們的感覺或地震發

2、生后器物反應的程度，工程建筑物的損壞或破壞程度、地表的變化狀況而定的一種宏觀尺度。因此烈度的鑒定主要依靠對上述幾個方面的宏觀考察和定性描述。3. 抗震設防烈度答：按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。一般情況下取基本烈度。但還須根據建筑物所在城市的大小，建筑物的類別、高度以及當地的抗震設防小區規劃進行確定。4. 罕遇地震答：罕遇地震為50年超越概率為23%；罕遇地震的7度約為1600年，9度約為2400年。5.液化答：液化指物質由氣態轉變為液態的過程，會對外界放熱。實現液化有兩種手段，一是降低溫度，二是壓縮體積。由于通常氣體液化后體積會變成原來的幾千分之一，便于貯藏和運輸，所

3、以現實中通常對一些氣體（如氨氣、天然氣）進行液化處理，由于這兩種氣體臨界點較低，所以在常溫下加壓就可以變成液體，而另外一些氣體如氫、氮的臨界點很低，在加壓的同時必須進行深度冷卻。6. 自振周期答：自振周期是結構本身的動力特性。與結構的高度H,寬度B有關。當自振周期與地震作用的周期接近時，共振發生，對建筑造成很大影響，加大震害。結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性，與結構的質量及剛度有關，具體對單自由度就只有一個周期，而對于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期個數，周期最大的為基本周期，設計用的主要參考數據。7. 底部剪力法答：適用條件：（1）房屋結構的質量和剛度沿高度分布比較均勻（

4、2）房屋的總高度不超過40m（3）房屋結構在地震運動作用下的變形以剪切變形為主（4）房屋結構在地震運動作用下的扭轉效應可忽略不計根據地震反應譜理論，以工程結構底部的總地震剪力與等效單質點的水平地震作用相等，來確定結構總地震作用的方法。一種用靜力學方法近似解決動力學問題的簡易方法，它發展較早，迄今仍然被廣泛使用。其基本思想是在靜力計算的基礎上，將地震作用簡化為一個慣性力系附加在研究對象上，其核心是設計地震加速度的確定問題。該方法能在有限程度上反映荷載的動力特性，但不能反映各種材料自身的動力特性以及結構物之間的動力響應，更不能反映結構物之間的動力耦合關系。但是，擬靜力法的優點也很突出，它物理概念清

5、晰，與全面考慮結構物動力相互作用的分析方法相比，計算方法較為簡單，計算工作量很小、參數易于確定，并積累了豐富的使用經驗，易于設計工程師所接受。但是，應該嚴格限定擬靜力法的使用范圍：它不能用于地震時土體剛度有明顯降低或者產生液化的場合，而且只適用于設計加速度較小、動力相互作用不甚突出的結構抗震設計。為了克服擬靜力法的上述缺陷，一些學者發展了可以部分地反映土體與結構物之間的動力耦合關系的所謂擬動力分析法。迄今為止，已經發展了不少考慮土體-結構物動力相互作用的分析方法，例如子結構法、有限元法、雜交法等。8. 軸壓比答：軸壓比指柱（墻）的軸壓力設計值與柱（墻）的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積

6、之比值(進一步理解為：柱（墻）的軸心壓力設計值與柱（墻）的軸心抗壓力設計值之比值)。它反映了柱（墻）的受壓情況，建筑抗震設計規范（50011-2010）中6.3.6和混凝土結構設計規范（50010-2010）中11.4.16都對柱軸壓比規定了限制，限制柱軸壓比主要是為了保證柱的塑形變形能力和保證框架的抗倒塌能力。抗震設計時，除了預計不可能進入屈服的柱外，通常希望框架柱最終為大偏心受壓破壞。箍筋對混凝土的約束能夠提高混凝土的軸心抗壓強度和混凝土的受壓極限變形能力。但在計算柱的軸壓比時，仍取無箍筋約束的混凝土的軸心抗壓強度設計值，不考慮箍筋約束對混凝土抗壓強度的提高作用。9. 剛性樓蓋答：剛性樓蓋

7、：適用樓蓋：現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓（屋）蓋計算模型：樓（屋）蓋可視作支承在橫墻上的多跨連續梁分配方法：各橫墻所承受的水平地震剪力按其等剛度的比例分配考慮橫墻彎曲變形和剪切變形，層間各橫墻的抗側移剛度式中E砌體彈性模量；t墻體厚度；墻片高寬比，=h/b，h墻片高度；b墻片寬度當4時，可認為該橫墻的抗側移剛度可略去不計。根據側向位移協調條件，第i層第m道抗側移剛度為Dim橫墻的所承擔的水Dim第i層第m道橫墻的抗側移剛度Di第i層全部橫墻的總抗側移剛度r第i層橫墻的總數若房屋某層間各橫墻都屬只考慮剪切變形的情況，且墻體材料、厚度、層高都相同時，第i層第m道橫墻的所承擔的水平地震剪力式中，Ai

8、m第i層第m橫墻的凈截面面積Ai第i層全部橫墻的總凈截面面積。10. 延性答：結構，構件或構件的某個截面從屈服開始到達最大承載能力到達以后而承載能力還沒有明顯下降期間的變形能力。延性好的結構，構件或構件的某個截面的后期變形能力大，在達到屈服或最大承載能力狀態后仍能吸收一定量的能量，能避免脆性破壞的發生。延性是一種物理特性。其所指的是，材料在受力而產生破壞之前的塑性變形能力，與材料的延展性有關。舉例來說，金、銅、鋁等皆屬于有較高延性的材料。脆性破壞brittlefailure結構或構件在破壞前無明顯變形或其它預兆破壞類型。延性破壞ductilefailure結構或構件在破壞前有明顯變形或其它預兆

9、的破壞類型。在沖擊和振動荷載作用下，要求結構的材料能夠吸收較大的能量，同時能產生一定的變形而不致破壞，即要求結構或構件有較好的延性。例如，鋼結構材料延性好，可抵抗強烈地震而不倒塌；而磚石結構變形能力差，在強烈地震下容易出現脆性破壞而倒塌。為此，磚石砌體結構房屋需按抗震規范要求設置構造柱和抗震圈梁，約束砌體的變形，以增加其在地震作用下的抗倒塌能力。鋼筋混凝土材料具有雙重性，如果設計合理，能消除或減少混凝土脆性性質的危害，充分發揮鋼筋塑性性能，實現延性結構。為此，抗震的鋼筋混凝土結構都要按照延性結構要求進行抗震設計，以達到抗震設防的三水準要求：小震下結構處于彈性狀態；中震時，結構可能損壞，但經修理

10、即可繼續使用；大震時，結構可能有些破壞，但不致倒塌或危及生命安全。二、簡答題1.我國抗震設防目標中對三個地震烈度水準提出哪些具體設防要求？答：地震震害一再表明，導致人民生命財產嚴重損失的原因，主要是建筑物的倒塌，因而抗震設計的要害問題是怎樣防止或盡量減少建筑物在大震作用下的倒塌。然而人們對一般建筑是不可能采用很大的地震作用作為設計結構強度的依據的，那將意味著極大的材料消耗，得出不經濟的設計，畢竟出現很大地震超越概率是比較小的。但是我國地震活動的特點是震級大、重現期長，為了防止建筑物的倒塌，應考慮在大震作用下抗倒塌的驗算，從而達到既保安全又經濟合理的目的。我國1989年批準的建筑抗震設計規范GB

11、J1189，充分吸收國內外大地震的經驗，其防御目標采用三個水準進行設防。建筑抗震設計規范GBJ1189根據地震發生風險水平所采用的三個水準如下：以50年超越概率為10%（相當于地震重現周期為475年）的地震影響為基本防御目標設防烈度；以50年超越概率為63%（相當于地震重現周期為50年）的地震影響為小震（多遇地震）的防御目標；以50年超越概率為23%（相當于地震重現周期為24751641年）的地震影響為大震（罕遇地震）的防御目標。根據統計分析，“小震”比設防烈度低1.5度左右，“大震”比設防烈度大約高出1度左右。按上述三種水準設計，在遭遇三種不同風險水平的地震影響時，容許的破壞程度為：當遭遇到

12、本地區設防烈度影響時，允許建筑物有損壞，但經一般修理或不修理仍可繼續使用；遭遇到高于本地區設防烈度的罕遇地震影響時，允許建筑物產生永久變形但不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。上述三種水準的設防可概括為“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三級設防原則。2什么是二階段設計方法？答：第一階段為結構設計階段。在初步設計及技術設計時，就要按有利于抗震確定結構方案和結構布置，然后進行抗震計算及抗震構造設計。在這階段，用相應于該地區設防烈度的小震作用計算結構的彈性位移和構件內力，并進行結構變形驗算，用極限狀態方法進行截面承載力驗算，按延性和耗能要求進行截面配筋及構造設計，采取相應的抗震構造措施。第二階段為驗算

13、階段。一些重要的或特殊的結構，經過第一階段設計后，要求用與該地區設防烈度相應的大震作用進行彈塑性變形驗算，以檢驗是否達到了大震不倒的目標。3. 哪些建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算？為什么？答：GB50011-2010建筑抗震設計規范規定：“抗震設防烈度為6度時，除本規范有具體規定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。”下列建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算：1.規范規定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。2、砌體房屋；3、地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層的下列建筑：1)一般的單層廠房和單層空曠房屋；2)不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架和框架-抗震墻房屋；3

14、)基礎荷載與2)項相當的多層框架廠房和多層混凝土抗震墻房屋。軟弱黏性土層指7、8、9度時，地基承載力特征值分別小于80、100和120kpa的土層。因為地基在地震作用下的穩定性對基礎結構及到上部結構的內力分布是比較敏感的。因此，地震時，確保地基基礎始終能夠承受上部結構傳來的豎向地震作用、水平地震作用以及傾覆力矩作用，而不發生過大的沉陷或不均勻沉陷是地基基礎抗震設計的一個基本要求，而地基和基礎的抗震設計是通過選擇合理的基礎體系、地基土的抗震承載能力驗算、地基基礎抗震措施來保證其抗震能力，所以上述建筑不用驗算。4.在采用底部剪力法計算地震作用時為什么要計算頂部附加地震作用？答：頂部附加地震作用是針

15、對建筑頂部有局部構筑物而采取的計算處理方.(比如水箱,樓梯間),構筑物不能形成一個結構層但有明顯質量與高度,在地震時要產生地震效應.所以在結構分析中采用附加地震作用來做整體結構計算5.什么是設計反應譜？設計反應譜有哪些特點？受哪些因素影響？答：其實，反應譜可分為地震反應譜和設計反應譜兩種，工程上用得最為廣泛的是設計反應譜，是根據多條地震反應譜由統計的方法取平均或取包絡并通過人為調整最終得到。(1).阻尼比對反應譜影響很大。(2).對于加速度反應譜，當結構周期小于某個值時幅值隨周期急劇增大，大于某個值時，快速下降。(3).對于速度反應譜，當結構周期小于某個值時幅值隨周期增大，隨后趨于常數。(4)

16、.對于位移反應譜，幅值隨周期增大。利用我國海城、唐山的175條水平加速度地震記錄,統計分析了場地條件、震級和震中距三個因素對標準化反應譜的影響,并采用“移動平均法”驗證了它們的關系;表明不同周期的概率分布符合對數正態分布;也說明場地條件和震級影響我國加速度反應譜形狀的主要因素。工程地震的理論和實踐表明場地是影響震害的重要因素之一。場地土對地震波的放大作用是國內外地震工程界公認的事實。從目前的研究表明場地對地震動反應譜的影響因素主要集中在以下幾個方面土層結構、覆蓋層厚度、局部地質地形、土的動力學參數。其中土層結構和土的動力學參數作為場地力學和動力學模型的重要組成部分對地震動反應譜有著十分顯著的影

17、響。6. 什么是地基與結構的相互作用？地基與上部結構是如何相互作用影響的？答：地震時土體與上部結構是相互作用的。地震時，結構受到地基傳來的地震婆影響產生地震作用，在進行結構地震反應分析時，一般都假定地基是剛性的，實際上地基并非為剛性，故當上部的地震作用通過基礎反饋給地基時，地基將產生局部變形，從而引起結構的移動和擺動，這種現象稱為地基與結構的相互作用。地震是橫縱波同時出現，所以地基與結構同時存在著剪力和軸力兩種荷載，基礎的強度可以保證整個建筑在地震中的安全性。7.什么是“概念設計”？ 為什么要進行概念設計？答：概念設計是由分析用戶需求到生成概念產品的一系列有序的、可組織的、有目標的設計活動，它

18、表現為一個由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體的不斷進化的過程。概念設計即是利用設計概念并以其為主線貫穿全部設計過程的設計方法。概念設計是完整而全面的設計過程，它通過設計概念將設計者繁復的感性和瞬間思維上升到統一的理性思維從而完成整個設計。我們的抗震防震的宗旨是大震不倒（指連續倒塌）、中震可修、小震不裂。我們的建筑設計建筑施工也是這個目標。地震的能量是巨大的幾乎難于估量，即使我們做一米厚以上的鋼筋混凝土墻來以硬對硬，不但勞民傷財，反而接收到的地震的能量更大。實踐證明硬對硬是不行的，以柔克剛雖然能消耗地震的能量，但房屋很大的位移變形，人類也受不了。我們通過震害調查，仔細研究結構后，不完全靠計算，

19、而在需要加強的部位人工干預加強，并有意適當設置薄弱部位，消耗地震能量、拖延震害過程，在材料選用上盡量要求韌性減少脆性.等等人工干預的措施。用上述的思想來指導設計，我認為就叫抗震概念設計。8.按抗震規范結構體系應符合什么要求？答：（1）、應具有明確的結構計算簡圖和合理的地震作用傳遞路線;（2）、應避免部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失承載力;（3）、同一結構單元應具有良好的整體性;對局部薄弱部位應采取加強措施;（4）、對埋地管道除采用延性良好的管材外，沿線應設置柔9.什么是“強柱弱梁”的設計原則？在抗震設計中如何保證這一原則實施？答：“強柱弱梁，強剪弱彎”是一個從結構抗震設計角度提出的一個結構

20、概念。就是柱子不先于梁破壞，因為梁破壞屬于構件破壞，是局部性的，柱子破壞將危及整個結構的安全-可能會整體倒塌，后果嚴重！所以我們要保證柱子更“相對”安全，故要“強柱弱梁”； 是在不同程度減緩柱端的屈服，一般采用增大柱端彎矩設計值的方法，將承載力的不等式轉為內力設計值的關系式，采用不同增大系數，使不同抗震等級的框架柱端彎矩設計值有不同程度的差異，對一級框架結構和9度，除采用增大系數的方法外，還采用梁端實配鋼筋面積和材料強度標準值計算的抗震受彎承載力所對應的彎矩值方法。2001規范比89規范適當提高了強柱弱梁的彎矩增大系數nc，9度時及一級框架結構考慮框架梁的實際受彎承載力，并乘m增大系數1.2，主要考慮部分樓板鋼筋的作用。框架的梁柱節點處除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求：9度和一級框架結構，尚應符合：式中：節點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的變矩設計值之和，上下柱端的彎矩設計值，可按彈性分析分配； 節點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和， 節點左右梁端均為負值時，絕對值較小的彎矩取零； 節點左右截面反時針或順時針方向按實配鋼筋（考慮受壓鋼筋） 正截面抗震受彎承載力，所對應的彎矩值之和，可根據實際配 筋面積和材料強度標準值確定。 上式中： b梁截面寬度；