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《建筑结构抗震设计》

《建筑结构抗震设计》
《建筑结构抗震设计》

《建筑抗震设计》课程教学大纲

一、课程名称(中英文)

中文名称:建筑抗震设计

英文名称:Seismic design of buildings

二、课程代码及性质

0805072 /专业必修课

三、学时与学分

总学时:32(理论学时:32学时;实践学时:学时)

学分:2

四、先修课程

先修课程:混凝土结构设计原理,混凝土结构设计,砌体结构、钢结构,结构动力学等。

五、授课对象

土木工程专业

六、课程教学目的(对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用)

本课程是土木工程专业的一门主要专业课程。本课程的目的是培养学生抗震设计基本概念,使其具备进行一般结构抗震设计的能力。本课程通过讲授地震学的基础知识、结构抗震设计的基本理论与方法、工程结构的抗震等三部分内容,使学生扎实地掌握结构抗震设防的基本知识,理解地震作用及危害,掌握结构抗震设计的基本原理,对结构抗震设计方法有全面的理解,能运用抗震设计规范中的计算方

法和构造要求等相关知识,进行一般结构的抗震设计与施工。

七、教学重点与难点:

课程重点:重点是结构抗震概念设计、地震作用的计算及钢筋混凝土框架结构抗震设计方法。

课程难点:难点是结构在地震作用下的动力反应及非弹性地震反应分析方法。

八、教学方法与手段:

教学方法:主要采用多媒体电子课件进行讲授,通过丰富的图片及动画,使学生直观地了解地震学的基本概念、工程结构的地震响应与抗震分析设计的基本方法,结合课后习题使学生掌握建筑结构抗震的基本知识和解决工程抗震问题的基本方法。

教学手段:多媒体PPT授课。根据具体情况,结合教学过程,更新教学内容,引入地震工程案例,培养学生学习的积极性。以课程为载体,在讲授课程各知识点的过程中,通过引导学生对实际工程问题的探究,培养学生对工程抗震问题,进行科学简化、建模、分析、扩展的研究型思维方法和解决实际工程抗震问题的能力。

九、教学内容与学时安排

(一)绪论(教师课堂教学学时(8小时)+ 学生课后学习学时(8小时))

教学内容:地震学与工程抗震学的基本概念。内容主要包括:

地震与震害(2学时)

地震波、震级和烈度(2学时)

建筑抗震设防要求(2学时)

建筑抗震概念设计(2学时)

课后文献阅读:地震工程学;20世纪以来全球发生主要大地震及震害报告;

课后作业和讨论:对抗震设防分类及抗震概念设计内容展开

讨论。

(二)建筑场地地基与基础(教师课堂教学学时(4小时)+ 学生课后学习学时(4小时))

教学内容:建筑场地与地基基础。主要内容如下:

建筑场地(0.5学时)

地基基础抗震验算(0.5学时)

地基土的液化(2学时)

软土地基及处理(1学时)

课后文献阅读:以典型大地震震害为例,如,我国唐山大地震、汶川大地震、日本阪神地震、东日本大地震等,重点学习研究其地基基础的震害特点,加强对软土地基、液化等内容的课外学习。

课后作业和讨论:对建筑场地的划分及地基土的液化问题进行讨论。

(三)地震作用与结构抗震验算(教师课堂教学学时(10小时)+ 学生课后学习学时(10小时))

教学内容:地震作用与结构抗震验算。主要内容包括:

单自由度弹性体系的地震反应(1学时)

单自由度弹性体系地震作用的反应谱法(2学时)

多自由度弹性体系的水平地震反应(1学时)

振型分解反应谱法(1学时)

底部剪力法(0.5学时)

结构基本周期的近似计算(0.5学时)

平动扭转偶联振动时结构的抗震计算(0.5学时)

竖向地震作用计算(0.5学时)

结构抗震验算(1学时)

结构非弹性地震反应分析*(2学时)

课后文献阅读:地震工程学;基于形态的抗震设防与设计地震动;结构动力学等。要求学生重点阅读有关结构抗震设计基本理论与方法方面的经典文献,对反应谱理论、时程分析方法等内容,有全面的了解。

课后作业和讨论:以反应谱理论为主布置课后练习作业。对弹性时程分析方法、弹塑性时程分析方法、基于性能的抗震设计方法等内容,展开讨论。

(四)砌体结构房屋抗震设计(教师课堂教学学时(2小时)

+ 学生课后学习学时(2小时))

教学内容:砌体结构房屋抗震设计。主要内容如下:

砌体结构的震害(0.5学时)

砌体结构房屋抗震设计一般规定(0.5学时)

砌体房屋抗震验算与构造措施(0.5学时)

底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震设计(0.5学时)

课后文献阅读:以典型大地震震害为例,如,我国唐山大地震、汶川大地震、日本阪神地震、东日本大地震等,重点研究其砌体的震害特点,加强对配筋砌体、底部框架-抗震墙砌体房屋等内容的课外学习。

课后作业和讨论:对配筋砌体、底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震问题等,进行讨论。

(五)多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计(教师课堂教学学时(6小时)+ 学生课后学习学时(6小时))

教学内容:多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计。主要内容如下:

震害及其分析(1学时)

抗震设计的一般规定(1学时)

框架结构的抗震设计(4学时)

软土地基及处理(1学时)

课后文献阅读:以典型大地震震害为例,如,我国唐山大地震、汶川大地震、日本阪神地震、东日本大地震等,重点学习总结多高层钢筋混凝土结构房屋的震害特点,加强对其抗震设防内容的课外学习。

课后作业和讨论:对多层钢筋混凝土框架的抗震设计问题,布置作业进行抗震计算练习,对延性框架结构设计问题进行讨论。

(6)隔震与消能减震设计(教师课堂教学学时(2小时)+ 学生课后学习学时(2小时))

教学内容:隔震与消能减震设计。主要内容如下:

隔震原理与方法简介(1学时)

减震消能原理及方法简介(1学时)

课后文献阅读:对隔震、消能减震等内容进行课外学习。

课后作业和讨论:对建筑抗震设计思想进行讨论。

说明:在时间允许的情况下,对以下两部分内容可以进行讲解:1、单层厂房抗震设计

2、多层及高层钢结构房屋抗震设计

十、教学参考书及文献

教学参考书:

1、建筑结构抗震设计,机械工业出版社出版,张耀庭,潘鹏等主编;

2、建筑结构抗震设计,中国建筑工业出版社出版,李国强等主编;

3、建筑抗震设计,中国建筑工业出版社出版,郭继武主编;

课外文献阅读:

1、抗震工程学(第二版),中国建筑工业出版社,沈聚敏等;

2、基于性态的抗震设防与设计地震动,科学出版社,谢礼立等

3、建筑抗震设计规范(GB50011-2010).北京:中国建筑工业出版社,2010.

4黄世敏,杨沈等。建筑震害与设计对策。北京:中国计划出版社,2009.

5、沈聚敏,周锡元,高晓旺,刘晶波等。抗震工程学(第二版)。北京:中国建筑工业出版社,2015.

6、龚思礼。建筑抗震设计手册(第二版)。北京:中国建筑工业出版社,2002.

十一、课程成绩评定与记载

课程成绩构成(建议增加形成性评价成绩所占比例):

课程成绩=课堂讨论(%)+课后作业(%)+课后文献阅读(%)+平时(期中)测验(考试)(%)+终结性考试(%)

考核形式采用平时考核与期末考核相结合的模式,

平时作业占20%,包括作业、课堂提问、考勤;

期末考核占80%,考核方式为试题。

终结性考试形式:开卷

大纲制定:《建筑抗震设计》课程组

审核:张耀庭

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、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。一次地震只有一个震级,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(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 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.怎样理解小震、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63.2%; 中震,10%;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? 建筑抗震设计包括三个层次: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结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构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收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“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结构与构件的延性,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很多,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也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 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

《建筑结构抗震设计》期末复习题

《建筑结构抗震设计》期末考试复习题 一、名词解释 (1)地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量; (2) 地震震级:表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级; (3)地震烈度:表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度; (4)震中:震源在地表的投影; (5)震中距:地面某处至震中的水平距离; (6)震源:发生地震的地方; (7)震源深度:震源至地面的垂直距离; (8)极震区:震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区; (9)等震线:地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线; (10)建筑场地:建造建筑物的地方,大体相当于一个厂区、居民小区或自然村;(11)沙土液化:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势,使孔隙水的压力急剧上升,造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,形成了犹如“液化”的现象,即称为场地土达到液化状态; (12)结构的地震反应:地震引起的结构运动; (13)结构的地震作用效应:由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等; (14)地震系数:地面运动最大加速度与重力加速度的比值; (15)动力系数:单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值; (16)地震影响系数:地震系数与动力系数的乘积; (17)振型分解法:以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法; (18)基本烈度:在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度。 (19)设防烈度:按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。(20)罕遇烈度:50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震。 (21)设防烈度 (22)多道抗震防线:一个抗震结构体系,有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作用; (24)鞭梢效应;

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

我国建筑结构的抗震设计思路

我国建筑结构的抗震设计思路 摘要:本文综述了我国建筑结构的抗震设计方法的发展过程,通过与国外规范 的比较指出我国规范对抗震设计存在的问题。 关键词:结构设计抗震 0 引言 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一 系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计 资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。结 构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯 保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力 的“耗”的一系列转变。 1 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是: 1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以不同的R(地震力降 低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。 1.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的,其核心 是关系,主要指在不同滞回规律和地面运动特征下,结构的屈服水准与自振周 期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数,简 称地震力降低系数;而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比,称为位移延性 系数。 随着对地震作用规律认识的深入,这一规律已被各国规范所接受。在抗震设 计时,对在同一烈度区的同一类结构,可以根据情况取用不同的R,也就是不同 的用于强度设计的地震作用。当R取值较大,即用于设计的地震作用较小时,对 结构的延性要求就越严;反之,当R取值较小,即用于设计的地震作用较大时, 对结构的延性要求就可放松。 2 保证结构延性能力的抗震措施 合理选择了结构的屈服水准和延性要求后,就需要通过抗震措施来保证结构 确实具有所需的延性能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系 统的抗震措施包括以下几个方面内容: 2.1 “强柱弱梁”:人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性 铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。 从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。 2.2 “强剪弱弯”:剪切破坏基本上没有延性,一旦某部位发生剪切破坏,该部 位就将彻底退出结构抗震能力,对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整 体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下 的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。 2.3 抗震构造措施:通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力,同时保证结构的整体性。

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间:2018-09-18T16:24:34.330Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:张智民 [导读] 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。 广州地铁集团有限公司 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。目前,建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿,随着近年来新型建筑材料不断涌现,在建筑结构设计方法与应用上出现了很多新思路,新方法,并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念,设计了很多刚度大、耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。 关键词:建筑结构;新型建筑材料;抗震设计;刚度;耗能 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动,过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用,还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏,但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法,使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常有效,但仍然存在较大的局限性[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。 2.2 抗震的建筑平面和立面布置的选择 (1)建筑形状力求简单规则,平立面不出现凹角的结构。体型简单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析,且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。 (2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显,在设计时应采取加强措施;周边构件的强度和刚度不对称,布置时应在总体上减小刚度偏心,计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 (3)建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系,首先应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次,还应该设计多道抗震防线。避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。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丁作。一般情况下,应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线,当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏,刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后,框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。另外,该抗震体系还要具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力以及合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位。最后,要选择合适的材料,减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前,应根据高层结构的实际工作状况,建立正确的计算模型,根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求,因此,在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计,以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案: 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。如图1所示

建筑结构抗震设计(第三版)习题解答1-5章

第一章的习题答案 1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。地震烈 度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。 2.参见教材第10面。 3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度 的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。 4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义; 抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。 5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度 的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。 第二章的习题答案 1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放 大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近, 2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;材料在地震下地基承 载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。 3.土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位;上覆非液化土层厚度; 地震的烈度和作用时间。 4.a 中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差 (建筑物条件均同)。 b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化. c.液化指数越小,地震时地面喷水冒砂现象越轻微。 d.地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不 确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则, 全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到 关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

建筑结构抗震设计(高起专)

河南工程学院 2017年秋《建筑结构抗震》期末试题 批次专业:2016年春季-建筑工程技术(高起专)课程:建筑结构抗震 设计(高起专)总时长:180分钟 1. ( 单选题 ) 下列哪种不属于地震波的传播方式()(本题 2.5分) A、P波 B、S波 C、L波 D、M波 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 2. ( 单选题 ) 罕遇烈度50年的超越概率为(本题2.5分) A、2-3% B、20% C、10% D、5% 学生答案: 标准答案:A 解析:

得分:0 3. ( 单选题 ) 震级相差一级,能量就要相差()倍之多(本题2.5分) A、 2 B、10 C、32 D、100 学生答案: 标准答案:C 解析: 得分:0 4. ( 单选题 ) 下面哪个不属于影响土的液化的因素?()(本题2.5分) A、土中黏粒含量 B、上覆非液化土层厚度和地下水位深度 C、土的密实程度 D、地震烈度和震级 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 5. ( 单选题 ) 抗震设计原则不包括:()(本题2.5分)

A、小震不坏 B、中震可修 C、大震不倒 D、强震不倒 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 6. ( 单选题 ) 框架结构中布置填充墙后,结构的基本自振周期将(本题2.5分) A、增大 B、减小 C、不变 D、说不清 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 7. ( 单选题 ) 钢筋混凝土房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定()(本题2.5分) A、抗震设防烈度、结构类型和房屋层数 B、抗震设防烈度、结构类型和房屋高度

C、抗震设防烈度、场地类型和房屋层数 D、抗震设防烈度、场地类型和房屋高度 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 8. ( 单选题 ) 下列哪项不属于地震动的三要素(本题2.5分) A、震幅 B、震级 C、频谱 D、持时 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 9. ( 单选题 ) 体波可以在地球内部和外部传播。()(本题2.5分) A、 B、 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 10. ( 单选题 ) 钢筋混凝土构造柱可以先浇柱,后砌墙。()(本题2.5分)

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)

《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章:绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2. 什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3. 地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。 4. 什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指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。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g); 8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。

高层建筑结构抗震设计方法

高层建筑结构抗震设计方法 结构抗震设计方法 基础的抗震设计。基础是实现高层建筑安全性的重要条件。我国高层建筑通常采用钢筋混凝土连续地基梁形式,在基础梁的设计中,为充分发挥钢筋的抗拉性和混凝土的抗压性的复合效应,把设计重点放在梁的高度和钢筋的用量上,在钢筋的布置上采用主筋、腹筋、肋筋、基础筋、基础辅筋5种钢筋的结合。为防止基础钢筋的生锈,一方面采用耐酸化的混凝土,另一方面是增加钢筋表面的保护层厚度,以抑止钢筋的腐蚀。高层建筑基础处理的另一个特色是钢制基础结合垫块的应用,它是高层建筑上部结构柱与基础相连的重要结构部件。它的功能之一是使具有吸湿性的混凝土基础和钢制结构柱及上部建筑相分离,有效防止结构体的锈蚀,确保部件的耐久性。 钢结构骨架的抗震设计。采用钢框架结合点柱壁局部加厚技术来提高结构抗震性能。一般钢框架结构,梁和柱结合点通常是柱上加焊钢制隅撑与梁端用螺栓紧固连接。在这种方式下,钢柱必须在结合部被切断,加焊隅撑后再结合,这样做技术上的不稳定性和材料品质不齐全的可能性很大,而且遇到大地震,钢柱结合部折断的危险性很大。鉴于此,可以首先该结构的梁柱采用高密度钢材,以发挥其高强抗震、抗拉和耐久性。柱壁增厚法避免断柱形式,对二、三层的独立住宅而言,结构柱可以一贯到底,从而解决易折问题。与梁结合部柱壁达到两倍厚,所采用的是高频加热引导增厚技术。在制造过程中品质易下降的钢管经过加热处理反

而使材料本来所具有的拉伸强度得以恢复。对于地震时易产生的应力集中,柱的增厚部位能发挥很大的阻抗能力,从而提高和强化了结构的抗震性。 墙体的抗震设计。“三合一”外墙结构体系,首先是由日本专家设计应用的,采用外墙结构柱与两侧外墙板钢框架组合形成的“三合一”整体承重的结构体系。该体系不仅仅用柱和梁来支撑高层建筑,而是利用墙体钢框架与结构柱结合,有效地承受来自垂直方向与水平方向的荷载。由于外墙板钢框架的补强作用,该做法可以较好地发挥结构柱设计值以外的补强承载力。加强了对竖向地震力及雪荷载的抵抗能力,最大限度地发挥其抗震优势;另一方面,由于外墙板钢框架与内部斜拉杆所构成“面”承载与结构柱的结合并用,也提高了整体抗侧推力和抗变形能力。它的抗水平风载和地震力的能力比单纯墙体承重体系提高30%左右。

建筑结构抗震设计的要点及方法

TM 198 建筑结构抗震设计的要点及方法 李淑彦 秦皇岛市建筑设计院 摘 要:近年来,我国建筑业的发展突飞猛进,各地高楼林立。多功能的居住环境以及简洁美观的立体效果,已然成为人们对建筑设计的主流追求,为了满足这一需求,设计中普遍采用结构复杂的建筑体系,这在保证建筑拥有足够多使用空间的同时,无疑也增加了建筑结构抗震设计的工作量。 关键词:建筑结构;抗震;方法 随着我国经济的蓬勃发展,各地的高层建筑纷纷拔地而 起,速度惊人。高层建筑结构的抗震设计一直以来就是建筑 设计和施工的重点,要使工程建设真正能够减轻甚至避免地 震带来的危害,把握好抗震设计是关键。因此,我们应该把 握建筑结构抗震设计的要点以及应对的方法。 1 建筑结构抗震设计的要点 1.1 选择合适的地基 由于施工场地的地质环境不同,建筑结构在地震中的反 应也是不尽相同的。因此,在有选择的情况下,选择一块有 利于抗震的场地开展施工,很大程度上可以减轻地震所造成 的损害。为了保证高层建筑的稳定性,要求基础要有一定的 埋置深度。埋深基础四周土壤的被动土压力,能够抵抗高层 建筑承受水平载荷所产生的倾覆和滑移。天然地基基础埋深 为建筑高度的 1/15,桩基基础埋深为建筑高度的 1/18。针对 地下室分缝处,应有 500 以上空隙用砂回填夯实;若地下室 一面为开口,应保证开口以下至少 2 米以上覆土。此外,还 要尽可能地错开地震周期与在建项目的自振周期,用以防止 建筑结构产生共振损坏。 1.2 增强建筑的整体性 建筑物作为许多细节构件连接而成的整体,是一个具备 空间刚度的结构体系,其能否承受地震惊人的破坏力量,全 看各构件间能不能实现协调工作、有机地形成一个整体。所 以说,建筑物的整体性能不但是建筑抗震的首要条件,还是 建筑结构抗震设计中的重点内容。一般来说,每层楼盖应足 以起水平隔板作用。我国抗震规范推荐钢结构的楼盖宜采用 压型钢板现浇钢筋凝土组合楼板或非组合楼板, 对超过 12 层 的钢结构, 必要时可设置水平支撑。 1.3 保证结构的延性 在地震作用下,结构的延性直接影响着建筑物能否在灾 难中屹立不倒,所以结构的延性在某些意义上等同于结构的 强度,二者都是建筑抗震设计中所要考虑的重要指标。在施 工时应采取软垫隔震、滑移隔震、摆动隔震、悬吊隔震等措 施,改变结构的动力特性,减轻结构的地震反应。容许结构 构件在地震时进入非弹性状态,并具有较大的延性,提高结 构的耗能能力,以消耗地震能量,减轻地震作用,减小楼层 地震剪力,使结构物裂而不倒。 1.4 多道设防 多道设防,就是设有多道抗震防线,避免因部分结构的 破坏而导致整个体系丧失抗震能力。高层建筑结构防震可以 设置多道抗震防线,增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置 多层的地震抵抗防线,第一道防线遭到破坏之后,有后备的 第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡, 避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计 时,可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等 防震结构。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁,使 其具有优良的多道抗震防线性能。 2 建筑结构抗震设计的方法 高层建筑结构抗震设计应用的体系:框架-剪力墙体系, 框架-剪力墙体系不仅框架结构布置灵活,使用方便,又有较 大的刚度和较好的抗震性能。在承受水平力时,框架和剪力 墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。 在体系中框架主要承受垂直载荷,剪力墙主要承受水平剪 力。按照“强墙弱梁”的原则加强墙肢的承载力,避免墙肢 的剪切破坏,提高其抗震能力。 建筑结构抗震设计方式。采用隔震设计技术营造以柔克 刚效果,建筑结构设计中采用隔震技术是一类效果显著的新 型工程抗震方式,我们可通过安放消能隔震装置,例如隔震 垫、橡胶于结构建筑基础与底部之间,将基础同上部结构有 效隔开,进而令其动力作用与性能有效改变,显著减轻建筑 结构地震反应,营造以柔克刚的良好建筑结构抗震效果。 减震消能结构抗震设计方式,减震消能结构抗震设计方 式主要指位于某些建筑结构部位,例如剪力墙、支撑、连接 缝、节点或连接件等位置合理设置消能元件或阻尼装置,利 用该消能装置内含非线性摩擦滞回变形进行能量耗散,或对 地震能量进行吸收,进而降低主体建筑结构竖向与水平向地 震反应,避免建筑结构在地震作用下发生倒塌或破坏现象。 3 建筑结构抗震设计科学思路 (1)基于承载力与延性科学选择设计方式,在结构设 计中我们应对其刚度分布进行适应性控制,令建筑结构构 件例如墙、梁、节点、柱等在地震阶段变为非弹性的变形状 况,进而令地震能量合理消耗,确保其不产生建筑结构倒塌 现象。在该类设计阶段中,整体建筑结构构建均包含两类功 能,即确保使用结构功能及应对地震的抗震功能,为消除该 类层面包含的局限性,我们应综合考量地震重现期,结合抗

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、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。一次地震只有一个震级,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(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 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.怎样理解小震、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63.2%; 中震,10%;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? 建筑抗震设计包括三个层次: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结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构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收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“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结构与构件的延性,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很多,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也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 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,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,其结果是地震作用下的地基变形要比相同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。另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结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。 3、影响土层液化的主要因素是什么?

《建筑结构抗震设计》习题集参考答案#(精选.)

《建筑结构抗震设计》习题集 一.填空题 1.地震按其成因可划分为()、()、()和()四种类型。 2.地震按地震序列可划分为()、()和()。 3.地震按震源深浅不同可分为()、()、()。 4.地震波可分为()和()。 5.体波包括()和()。 6.纵波的传播速度比横波的传播速度()。 7.造成建筑物和地表的破坏主要以()为主。 8.地震强度通常用()和()等反映。 9.震级相差一级,能量就要相差()倍之多。 10.一般来说,离震中愈近,地震影响愈(),地震烈度愈()。 11.建筑的设计特征周期应根据其所在地的()和()来确定。 12.设计地震分组共分()组,用以体现()和()的影响。 13.抗震设防的依据是()。 14.关于构造地震的成因主要有()和()。 15.地震现象表明,纵波使建筑物产生(),剪切波使建筑物产生(),而面波使建筑物既产生()又产生()。 16.面波分为()和()。 17.根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,将建筑分为()、()、()、()四个抗震设防类别。 18.《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震()、()和()的地段。 19.我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据()和()划分为四类。 20.饱和砂土液化的判别分分为两步进行,即()和()。 21.可液化地基的抗震措施有()、()和()。 22.场地液化的危害程度通过()来反映。 23.场地的液化等级根据()来划分。 24.桩基的抗震验算包括()和()两大类。 25.目前,工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种,即()和()。 26.工程中求解自振频率和振型的近似方法有()、()、()、()。 27.结构在地震作用下,引起扭转的原因主要有()和()两个。 28.建筑结构抗震验算包括()和()。 29.结构的变形验算包括()和()。 30.一幢房屋的动力性能基本上取决于它的()和()。 31.结构延性和耗能的大小,决定于构件的()及其()。 32.()是保证结构各部件在地震作用下协调工作的必要条件。 33.选择结构体系,要考虑()和()的关系。 34.选择结构体系时,要注意选择合理的()及()。 35.地震区的框架结构,应设计成延性框架,遵守()、()、()、()等设计原则。 36.在工程手算方法中,常采用()和()进行水平地震作用下框架内力的分析。 37.竖向荷载下框架内力近似计算可采用()和()。 38.影响梁截面延性的主要因素有()、()、()、()、()和()等。 39.影响框架柱受剪承载力的主要因素有()、()、()、()等。

建筑结构抗震设计方法

谈建筑结构抗震设计方法 摘要:地震具有突发性,且可预见性低,因此应以贯彻预防为主要方针,而其最根本的就是要搞好抗震设防和提高现代高层建筑抗震能力。本文从多个角度的建筑抗震设计方法,建筑抗震概念设计两方面进行概述。 地震是自然灾害在我国比较常见的之一,它的特点是突发性强,破坏性和可预见性低,所以为了增强建筑结构的抗震性能,一定要科学合理的抗震设计,有效提高现代建筑的抗震性能,以预防为主,从根本上有效保证建筑物的抗震性能,如何尽量减少地震所造成的破坏和损失。 一、建筑抗震概念设计 地震是一种难以把握的随机振动,其自身的复杂性和不确定性对于准确预测房屋遭遇的参数和特性无非是现代建筑科技的挑战。抗震在结构分析方面仍存在许多不确定性因素,例如未充分考虑非弹性性质,空间结构作用和阻尼变化,材料实效等诸多因素,因此抗震设计不能完全依赖计算得到的结果。长期抗震经验总结的抗震工程基本概念和抗震工程的基本理论应是抗震问题的基本立足点,同时也是良好结构性能的决定因素。 1 建筑场地的选择 地震中经常出现的“轻灾区有重灾,重灾区有轻灾的现象,就是由于地震对房屋的破坏不只是在结构上还有对房屋周围场地条件的破坏。例如地基土的不均匀沉陷滑坡,粉土沙土液化,地表的错动

与地裂。抗震设防区的建筑工程场地选择应遵循以下几点原则:(1)密实均匀的中硬场地土和开阔平坦的坚硬场地土是建筑抗震有利地段的最好选择。 (2)避开对建筑抗震的不利地段,例如突出的山嘴、高耸孤立的山丘、河岸和边坡边缘、采矿区、软弱场地土、非岩质陡坡、在平面分布上岩性状态成因明显不均匀的场地土。 二、建筑结构抗震设计的主要方法 建筑结构的抗震设计所采用的方法是多样的,在抗震设计过程中不但要设计出完美的方案,还应该做好建筑物的补救措施。因此,通常建筑师在抗震设计过程中需要进行综合分析,合理的对结构的布置与材料使用进行探讨,这将直接影响到建筑结构抗震能力的效果。所以,在设计过程中要合情合理,不偷工减料,这样才能够最大程度的减轻地震带来的破坏。 1、建筑抗震结构体系的选择 建筑的抗震结构体系是建筑结构设计需要重点考虑的内容,建筑结构方案的选择是否合理对整个建筑的安全性与经济性起着至关重要的作用。具体来看,应该从以下几个方面进行设计: (1)建筑结构体系应该尽量避免由于部分结构或作建筑构件破坏而造成整个结构失去抗震能力,甚至失去其自身的承载能力。抗震结构设计的一个基本原则就是要求结构具有足够的赘余度以及内力的重分配能力,即使由于地震而使得建筑结构的部分构件丧失,其他的构件依然可以承担其建筑载荷的能力,保证整个结构的稳定性;

建筑结构抗震设计期末考试习题全集

建筑结构抗震设计期末考试习题全集 1、场地土的液化:饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象。 2、等效剪切波速:若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。 3、地基土抗震承载力:地基土抗震承载力aE a a f f ζ=?,其中ζa 为地基土的抗震承载力调整系数,f a 为深宽修正后的地基承载力特征值。 4、场地覆盖层厚度:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义:一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。 5、砌体的抗震强度设计值:VE N V f f ?=,其中f v 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN 为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。 6、剪压比:剪压比为c 0V/f bh ,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。 7、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括 纵波(P )波和 横(S ) 波,而面波分为 瑞利 波和 勒夫 波,对建筑物和地表的破坏主要以 面 波为主。 8、场地类别根据 等效剪切波波速 和 场地覆土层厚度划分为IV 类。 9.在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T 1>1.4T g 时,在 结构顶部 附加ΔF n ,其目的是 考虑 高振型 的影响。 10.《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和 长悬臂 结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的 高层建筑 等,应考虑竖向地震作用的影响。 11.钢筋混凝土房屋应根据烈度、 建筑物的类型 和 高度 采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 12.多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是 为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力 ,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是 避免纵墙发生较大出平面弯曲变形,造成纵墙倒塌 。 13.用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般有 反弯点法 和 D 值法 。 14.在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用 平方和开平方 的组合方法来确定。 15.为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即 初步判别 和 标准贯入试验 判别。 16.工程结构的抗震设计一般包括 结构抗震计算 、抗震概念设计 和抗震构造措施三个方面的内容。 17.《抗震规范》规定,建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 18.一般情况下,场地的覆盖层厚度可取地面至土层的剪切波速大于 500m/s 的坚硬土层或岩石顶面的距离。 19.从地基变形方面考虑,地震作用下地基土的抗震承载力比地基土的静承载力 大。 20.地震时容易发生场地土液化的土是:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土。 21.目前,求解结构地震反应的方法大致可分为两类:一类是拟静力方法,另一类为直接动力分析法。 22.对砌体结构房屋,楼层地震剪力在同一层墙体中的分配主要取决于楼盖的水平刚度和各墙体的侧移刚度。 23.用地震烈度来衡量一个地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度, 5级以上的地震称为破坏性地震。 24.一般来讲,在结构抗震设计中,对结构中重要构件的延性要求,应高于对结构总体的延性要求;对构件中关键杆件的延性要求,应高于对整个构件的延性要求。 25.抗震等级共分4级,其中 一 级抗震要求最高,钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋的高

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