结构抗震课后习题答案

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1、建筑构造抗震设计课后习题解答 建筑构造抗震设计第 章 绪论 、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表达地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表达某一区域的地表和建筑物 受一次地震影响的平均强烈的限度。烈度不仅跟震级有关，同步还跟震源深度、距离震中的远近以及地震 波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一种震级,但不同的地点有不同的烈度。2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类：甲类（特殊设防类) 、乙类(重点设防类) 、丙类(原则设防类） 、丁类（适度设防类）。1 ）原则设防类,应按本地区抗震设防烈度拟定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗

2、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抗震设 防目的。2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的规定加强其抗震措施；但抗 震设防烈度为9 度时应按比 9 度更高的规定采用抗震措施; 地基基本的抗震措施, 应符合有 关规定。同步,应按本地区抗震设防烈度拟定其地震作用。3 )特殊设防类，应按高于本地 区抗震设防烈度提高一度的规定加强其抗震措施； 但抗震设防烈度为 9 度时应按比9 度更高 的规定采用抗震措施。 同步, 应按批准的地震安全性评价的成果且高于本地区抗震设防烈度 的规定拟定其地震作用。4）适度设防类，容许比本地区抗震设防烈度的规定合适减少其抗 震措施

3、,但抗震设防烈度为 6 度时不应减少。一般状况下,仍应按本地区抗震设防烈度拟定 其地震作用。3.如何理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震,50 年年限,被超越概率为 6.2%; 中震,0%; 大震是罕遇的地震，2。4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？建筑抗震设计涉及三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原 则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证构造整体性、加强局部单薄环节等意义上保证抗震计算成果的有效性。她们是一种不可割裂的整体。 .试讨论构造延性与构造抗震的内在联系。 延性设计:通过合适控制构造物的刚度与强度

4、，使构造构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的 延性,从而可以通过塑性变形吸取更多地震输入能量,使构造物至少保证至少“坏而不倒”。 延性越好, 抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强构造与构件的延性,提高抗震性能。 第 2章场地与地基1、 场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系？ 由于地震动的周期成分诸多，而仅与场地固有周期T 接近的周期成分被较大的放大，因此场地固有周期T 也将是地面运动的重要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、 为什么地基的抗震承载力不小于静承载力？地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上的一种动力作 用

5、,并且作用时间短,只能使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形,其成果是地震作用下的地基变形 要比相似静荷载下的地基变形小得多。因此,从地基变形的角度来说,地震作用下地基土的承载力要比静 荷载下的静承载力大。此外这是考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作用下构造可靠度容许有一定限度减少这两个因素。3、 影响土层液化的重要因素是什么？ 土的类型、级配和密实限度土的初始应力状态（地震作用时，土中孔隙水压力等于固结水压力是产生土体液化的必要条件) 震动的特性（地震的强度和持续时间) 先期振动历史 或者:土层地质年代；土的颗粒构成及密实限度；埋置深度、地下水;地震烈度和持续时间

6、。 第 3 章构造地震反映分析与抗震计算1、 构造抗震设计计算有几种措施？多种措施在什么状况下采用? 底部剪力法、振型分解反映谱法、时程分析法、静力弹塑性法 高度不超过 40 、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的构造,以及近似于单质点体系的 构造，可采用底部剪力法等简化措施。 除外的建筑构造,宜采用振型分解反映谱法。 特别不规则的建筑、甲类建筑和表1所列高度范畴的高层建筑,应采用时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成果的平均值与振型分解反映谱法计算成果的较大值。2.什么是地震作用?什么是地震反映？地震作用：构造所受最大的地震惯性力；地震反映:由地震动引起的构造内

7、力、变形、位移及构造运动速度与加速度等统称为构造地震反映。是地震动通过构造惯性引起的。、什么是地震反映谱?什么是设计反映谱?它们有何关系？ 地震反映谱：为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期 的关系定义为地震反映谱。 设计反映谱:地震反映谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的,而工程构造抗震设计需考虑的是将来发生的地震对构造导致的影响。工程构造抗震设计不能采用某一拟定地震记录的反映谱,考虑到地震 的随机性、复杂性,拟定一条供设计之用的反映谱，称之为设计反映谱。 设计抗震反映谱和实际地震反映谱是不同的,实际地震反映谱可以具体反映 1 次地震动过程的频谱特

8、性, 而抗震设计反映谱是从工程设计的角度,在总体上把握具有某一类特性的地震动特性。地震反映谱为设计 反映谱提供设计根据。、计算地震作用时构造的质量或重力荷载应如何取？质量:持续化描述（分布质量）、集中化描述(集中质量)； 进行构造抗震设计时,所考虑的重力荷载,称为重力荷载代表值。构造的重力荷载分恒载(自重）和活载(可变荷载）两种。活载的变异性较大，国内荷载规范规定的活载原则值是按50 年最大活载的平均值加 0.515倍的均方差拟定的，地震发生时，活载不一定达到原则值的水平，一般不不小于原则值，因此计算重 力荷载代表值时可对活载折减。抗震规范规定: E Dk+ i ki。、什么是地震系数和地震影

9、响系数？它们有什么关系?F mg&magSa(T ) = (T ) &g xmx（3-4)其中 k=&g xaxg地震系数,通过地震系数可将地震动振幅对地震反映谱的影响分离出来,是拟定地震烈度的一种定量指标。(T） () (T ） 动力系数。 为地震影响系数,是多次地震作用下不同周期 T,相似阻尼比 的抱负简化的单质点体系的构造加速度反映与重力加速度之比。、为什么软场地的硬场地的 ?为什么远震 近震？场地特性周期是根据覆盖层厚度 d 和土层等效剪切波速 Vs按公式4d/s 计算的周期， 而软场地的 V 小 于硬场地的 Vs,远震的Vs 不不小于近震Vs,故之。 7、一般构造应进行哪些抗震验算？

10、以达到什么目的？为满足“小震不坏 中震可修 大震不倒”的抗震规定，规范规定进行下列内容的抗震验算:多遇地震下构造容许弹性变形验算，以避免非构造构件(隔墙、幕墙、建筑装饰等)破坏。多遇地震下强度验算,以避免构造构件破坏。罕遇地震下构造的弹塑性变形验算,以避免构造倒塌。 “中震可修”抗震规定，通过构造措施加以保证。 8、构造弹塑性地震位移反映一般应采用什么措施计算？什么构造可采用简化措施计算？ 逐渐积分法。其简化措施合用于不超过12 层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架构造和填充墙钢筋混凝 土框架构造、不超过 层且层刚度无突变的钢框架构造及单层钢筋混凝土柱厂房。 9、什么是楼层屈服强度系数？如何计算？

11、楼层屈服强度系数y 为按构件实际配筋和材料强度原则值计算的楼层 i 抗剪承载力和按罕遇地震作用下楼层i弹性地震剪力的比值。 y计算: (i)10、如何判断构造单薄层和部位? 对于=V (i ） V e(i )。y沿高度分布不均匀的框架构造,在地震作用下一般发生塑性变形集中现象,即塑性变形集中发生在某一或某几种楼层(图 3-36） ,发生的部位为是，最小或相对较小的楼层,称之为构造单薄层。因素y较小的楼层在地震作用下会率先屈服,这些楼层屈后将引起卸载作用,限制地震作用进一步增长，从而保护其她楼层不屈服。鉴别：对于 y 沿高度分布均匀的框架构造，分析表白,此时一般构造底层的层间变形最大,因而可将底

12、层当做构造单薄层。对于 沿高度分布不均匀的框架构造，取该系数最小的楼层。 对于单层钢筋 混凝土柱厂房，单薄层一般出目前上柱。多层框架构造楼层屈服强度系数 y沿高度分布均匀与否，可通 过参数 鉴别。 1、哪些构造需要考虑竖向地震作用?设防烈度为8度和 9 度区的大跨度屋盖构造，长悬臂构造，烟囱及类似高耸构造和设防烈度为 9 度区的高 层建筑，应考虑竖向地震作用。 12、为什么抗震设计截面承载力可以提高?地震作用时间很短,迅速加载时,材料强度会有所提高。进行构造抗震设计时，对构造构件承载力加以调节（提高） ，重要考虑下列因素：动力荷载下材料强度比静力荷载下高; 地震是偶尔作用,构造的抗震可靠度规定

13、可比承受其她荷载的可靠度规定低。13、进行时程分析时，如何选用地震波？ P86最佳选用本地历史上的强震记录,如果没有这样的记录，也可选用震中距和场地条件相近的其她地区的强 震记录，或选用重要周期接近的场地卓越周期或其反映谱接近本地设计反映谱的人工地震波。 第 4 章 多层砌体构造抗震 1、如何理解多层砖房震害的一般规律？1 刚性楼盖房屋,上层破坏轻、下层破坏重;柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻; 2横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋; 3 坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害； . 预制楼板构造比现浇楼板构造破坏重; 5. 外廊式房屋往往地震破坏较重； 6.房屋两端、转角、

14、楼梯间、附属构造震害较重。 、如何考虑多层砌体构造抗震的垂直地震作用？ 一般来说，垂直地震作用对多层砌体构造所导致的破坏比例相对较小。P982、 在多层砌体中设立圈梁的作用是什么? 加强纵横墙的连接,加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，增强其整 体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强 度，约束墙体裂缝的开展；抵御地基不均匀沉降,减小构造柱计算长度。3、 如何理解底部框架房屋底部框架设计原则?因底部刚度小,上部刚度大,竖向刚度急剧变化,抗震性能较差。为了避免底部因变形集中而发生严重的 震害,在抗震设计中必须在构造底部加设抗震墙,不得采用纯框架布置。 采用两道防线的思想

15、进行设计,即在构造弹性阶段,不考虑框架柱的抗剪奉献，而由抗震墙承当所有纵横 向的地震剪力。在构造进入弹塑性阶段后,考虑到抗震墙的损伤,由抗震墙和框架柱共同承当地震剪力。第 5 章 钢混构造抗震 1、什么是刚度中心?什么是质量中心?应如何解决好两者的关系？ 刚心就是指构造抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度； 质心就是指构造各构件质量的中心； 质心和刚心离的越近越好，最佳是重叠，否则会产生比较大的扭转反映。由于地震引起的惯性力作用在 楼层平面的质量中心,而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心，两者的作用线不重叠时就会产生扭矩，其 值等于两者作用线之间的距离乘以楼层惯性力的值。 、总水平地震作用在构造中如何分派？其中用到哪些假定？ 根据各柱或各榀抗侧力平面构造的抗侧刚度进行地震作用引起的层剪力的分派。 假定地震沿构造平面的两 个主轴方向作用于构造； 假定楼层屋盖在其平面内的刚度为无穷大。、多高层钢筋混凝土构造抗震级别划分的根据是什么？有何意义?根据烈度、构造类型和房屋高度将