建筑抗震设计总复习

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1、一、计算题书P70例题3-5注意事项：振型，圆频率会给出。二、名词解释1、多道抗震防线：第一，一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接 起来协同工作。第二，抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区， 以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。2、侧刚计算法：“侧刚计算方法”是一种简化计算方法，只适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼 板分块平面内无限刚假定的多塔建筑。“侧刚”就是依据每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由度和一个独 立的转动自由度而形成的浓缩刚度阵。3、构造地震：构造地震，一般

2、简称为地震,是地壳的构造运动使深部岩石的应变超过容许值，岩层发生断裂、错动 而引起的地面振动，属破坏性地震。4、里氏震级：利用标准地震仪，距震中100km处记录 的以微米（1um=10A-3 mm）为单位的最大水平地面位移（振幅）A的常 用对数值：M=lgA式中：M里氏震级；A最大振幅（um）5、土的等效剪切波速：（书P18公式（2-1）以及下面的注释）6、楼层强度屈服系数：楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和按罕遇地 震作用标准值计算的楼层弹性地震剪力的比值；对排架柱，指按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力计算的正 截面受弯承载力与按罕遇地震作用标准值计算

3、的弹性地震弯矩的比值。7、场地卓越周期（书P25公式（2-19）8、抗撞墙：8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时，可在缝两侧房屋的尽端沿全高设 置垂直于防震缝的抗撞墙，每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可不大于一个柱距，框 架和抗撞墙的内力应按设置和不设置抗撞墙两种情况分别进行分析，并按不利情况取值。防震缝两侧抗撞墙的端柱 和框架的边柱，箍筋应沿房屋全高加密。9、扭转不规则：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。10、凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%。11、

4、楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开 洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层。12：侧向刚度不规则：该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%； 除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25 %。13、竖向抗侧力构件不连续：竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向 下传递。14、楼层承载力突变：抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。15、不规则：“不规则”指的是超过规范表3.4.2-1和表3.4.2-2中一项及以上的不规则指标。16

5、、特别不规则：指的是多项均超过规范表3.4.2-1和表3.4.2-2中不规则指标或某一项超过规定指标较多，具 有较明显的抗震薄弱部位，将会引起不良后果者。17、严重不规则：指的是体型复杂，多项不规则指标超过规范第3.4.2条上限值或某一项大大超过规定值，具 有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。18、特征周期：（上课补充）19、消能梁段：偏心支撑的支撑与柱之间的一段梁即为消能梁段。三、问答题1、试述我国抗震规范中烈度的基本内容地震烈度：地震时某一地区的地面和各类工程结构遭受地震影响的平均强弱程度，是衡量地震引起的后果的一种标度。1. 对一次地震，震级只有一个，而地震烈度在不同的地

6、点却是不同的。2. 基本烈度是指一个地区今后一定时期（如50年）内在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。3. 抗震设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。4. 地震基本烈度的确定计及了地震烈度衰减规律和震中距等影响的概率因素，它确定的是基本烈度在区域上的分 布。5. 基本烈度一多遇烈度= 1.55度；罕遇烈度一基本烈度=1度（注：实际中，普遍小于1度，而且有明显的地区性）。2、我国对各类设防建筑抗震设防标准的内容1. 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕 遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的

7、抗震设防目标。2. 重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一 度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震 作用。3. 特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9 度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地 震作用。4. 适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般 情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。3、

8、基于抗震基本思想，谈谈我国三水准设防的合理性及基本内容在建筑使用寿命期限内，对不同频度和强度的地震，要求建筑具有不同的抵抗地震的能力。即对较小的地震，由于 其发生的可能性大，因此遭遇到这种多遇地震时，要求结构不受损坏，这在技术和经济上都是可以做到的；对于罕 遇的强烈地震，由于其发生的可能性小，当遭遇到这种地震时，要求做到结构不受损坏，这在经济上是不合算的。 比较合理的做法是，应当允许损坏，但在任何情况下结构不应倒塌。第一水准-刚度设计准则：建筑在其使用期间，对遭遇频率较高、强度较低的地震一多遇地震时，建筑不损坏，不 需要修理，结构应处于弹性状态。第二水准一强度设计准则建筑结构在基本烈度的地震作

9、用下，允许结构达到或超过屈服极限（钢筋混凝土结构会产生裂缝），结构产生弹塑 性变形，依靠结构的塑性耗能能力，使结构得以保持稳定保存下来，经过修复还可使用。第三水准一延性设计准则一要求结构能经受较大的非弹性变形在预先估计到的罕见强烈地震作用下，结构进入弹塑性大变形状态，部分产生破坏，但应防止结构倒塌，避免危及 生命安全。这一阶段应考虑防倒塌的设计。4、试述我国二阶段设计的基本内容和流程二阶段抗震设计是对三水准抗震设计思想的具体实施。第一阶段设计：对于建筑结构，首先应满足第一、二水准的抗震要求。为此，首先应按多遇地震（即第一水准，比 设防烈度约低1.55度）的地震动参数计算地震作用，进行结构分析和

10、地震内力计算，考虑各种分项系数。根据荷载 组合值系数进行荷载与地震作用产生内力的组合，进行截面配筋计算和结构弹性位移控制。并相应采取构造措施保 证结构的延性，使之具有与第二水准（设防烈度）相应的变形能力，从而实现“小震不坏”和“中震可修”。第二阶段设计：对地震时抗震能力较低、容易倒塌的建筑结构（例如纯框架结构）以及抗震要求较高的建筑结构（例 如甲类建筑），要进行易损部位（薄弱层）的弹塑性变形验算，并采取措施提高薄弱层的承载力或增加变形能力，使 薄弱层的塑性水平变位不超过允许的变位。这一阶段设计主要是对甲类建筑和特别不规则的结构。流程图：（见第二章PPT33 36）5、试述抗震结构延性的重要性结

11、构抗震能力是由承载力和变形能力两者共同决定的。当结构承载力较小，但具有很大延性，所能吸收的能量多， 虽然较早出现损坏，但能经受住较大的变形，避免倒塌。但是，仅有较大承载力而无塑性变形能力的脆性结构，吸 收的能量少，一旦遭遇超过设防烈度的地震作用时，很容易因脆性破坏使房屋造成倒塌 增加结构的延性，不仅能 削减地震反应，而且提高了结构抗御强烈地震的能力。6、试从抗震性能概念说明结构抗震延性设计的重要性7、试述我国对地震作用计算时的基本规定1. 一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，并进行结构抗震验算，各方向的水平 地震作用应由该方向的抗侧力构件承担。2. 有斜交抗侧力构件

12、的结构，当相交角度大于15时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。3. 质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响，其他情况，应允许采用调整地震 作用效应的方法计入扭转影响。4. 8、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。8、试述底部剪力法的基本原理及分析方法注意：(1)基本假定(书P71)(2)怎么处理问题9、试述不规则建筑结构进行水平地震作用计算和内力调整的要求及对薄弱层部位应采取的措施1. 平面不规则而竖向规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，并应符合下列要求：(1) 扭转不规则时，应计及扭转影响，且楼层竖向构件最大的弹性水平位

13、移和层间位移分别不宜大于楼层两端 弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍。(2) 凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应 计及扭转影响。2平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数， 应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应符合下列要求：(1)竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.251.5的增大系数。(2)楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。3平面不规则且竖向不规则的建筑结构，应同时符合本条1、2款的要求。10、

14、试述质量偶然偏心的定义及其在结构层间位移角和扭转位移比验算中的不同考虑偶然偏心的含义指的是：由偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相 同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。抗震设计中，核算楼层层间位移角限制条件时，可不考虑质量偶然偏心的影响，混凝土高规第4.3.5条，分别规定了楼层最大位移(层间位移)与平均位移(层间位移)之比值的下限1.2和 上限1.5(或1.4),并规定地震作用位移计算应考虑质量偶然偏心的影响。11、试述我国抗震设计中进行多遇地震作用下动力时程分析法补充验算的基本规定和要求采用时

15、程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的 较大值。采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于二组的实际强震记录和，一组人工模拟的 加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符， 其加速度时程的最大值可按规范表5.1.2-2采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不 应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应 谱法计算结果的80%。12、试述在地震作用下单自由度(SDOF)结构全解的推导过程(书 P47-50)13、试给出计算水平地震作用基本公式Fek = mkg = kG = aG所有变量的物理意义。(书 P51 52 53)14、试述用振型分解反应谱法不进行扭转耦联计算与估计水平地震作用扭转影响时结构地震作用和作用效应的计算 规定。1(非耦联)结构j振型I质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定(上面推导的公式)：F =a .y X G (i = 1, ,n; j = 1, ,m) 2G L i=1 ji i=Z n X G 式中E-振型i矗商水平弛震作用标准偷置-相应于j振型自振周期的弛霞影响系数，应按本章第5.1.4条确定;