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文檔簡介
1、.建筑結構抗震設計總復習第一章: 緒論1. 什么是地震動的三要素?地震動的峰值(振幅)、頻譜和持續時間稱作地震動的三要素。2. 地震按其成因分為哪幾類?其中影響最大的是那一類?答:地震按其成因可分為構造地震、火山地震、陷落地震和誘發地震等幾類,其中影響最大的是構造地震。3. 什么是構造地震、震源、震中、震中距、震源深度? 答:由于地殼構造運動使深部巖石的應變超過容許值,巖層發生斷裂、錯動而引起的地面震動,這種地震稱為構造地震,一般簡稱地震。地殼深處發生巖層斷裂、錯動的地方稱為震源。震源至地面的距離稱為震源深度。一般震源深度小于60km的地震稱為淺源地震;60300km的稱為中源地震;大于300
2、km的稱為深源地震;我國絕大部分發生的地震屬于淺源地震,一般深度為540km。震源正上方的地面稱為震中,震中鄰近地區稱為震中區,地面上某點至震中的距離稱為震中距。4. 地震波分哪幾類?各引起地面什么方向的振動?答:地震波按其在地殼傳播的位置不同可分為體波和面波。在地球內部傳播的波稱為體波,體波又分為縱波(P波)和橫波(S波)。縱波引起地面垂直方向的震動,橫波引起地面水平方向震動。在地球表面傳播的波稱為面波。地震曲線圖中,縱波首先到達,橫波次之,面波最后到達。分析縱波和橫波到達的時間差,可以確定震源的深度。5. 什么是震級和烈度?幾級以上是破壞性地震?我國地震烈度表分多少度? 答:震級:指一次地
3、震釋放能量大小的等級,是地震本身大小的尺度。(1)m=24的地震為有感地震。(2)m>5的地震,對建筑物有不同程度的破壞。(3)m>7的地震,稱為強烈地震或大地震。地震烈度:表示地震時一定地點的地面振動的強弱程度。 M(地震震級)大于5的地震,對建筑物就要引起不同程度的破壞,統稱為破壞性地震。我國地震烈度表分為十二度,用羅馬數字表示。6. 什么是基本烈度和設防烈度?什么是設計基本地震加速度? 答:基本烈度是指該地區在今后50年期限內,在一般場地條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈度。抗震設防烈度是指,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。設計基本地震加速度指50
4、年設計基準期內超越概率為10的地震加速度的取值:7度0.10g(0.15g);8度0.20g(0.30g);9度0.40g7. 不同震中距的地震對建筑物的影響有什么不同?設計規范如何考慮這種影響?答:宏觀地震烈度相同的兩個地區,由于它們與震中的距離遠近不同,則震害程度明顯不同。處于大震級,遠震中距下的高柔結構,其震害遠大于同樣烈度的中小震級、近震中距的建筑物,且反映譜特性不同。 為了區別同樣烈度下不同震級和震中距的地震對建筑物的破壞作用,89規范將地震影響分為近震和遠震兩種情況。01規范進一步引入了設計基本地震加速度和設計地震分組。8. 抗震設防的目標是什么?設計階段分哪兩個階段(說明其具體內
5、容)?答:抗震設防的目標是小震不壞、中震能修、大震不倒:第一水準:小震不壞;當遭受到多遇的、低于本地區設防烈度的多遇地震影響時,建筑物一般不受損壞或不需修理仍能繼續使用。第二水準:中震可修;當遭受到相當于本地區設防烈度的地震影響時,建筑物可能有一定損壞,經一般修理或不經修理仍可繼續使用。第三水準:大震不倒;當遭受到高于本地區設防烈度的罕遇地震影響時,建筑物不至倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。抗震設計的方法是二階段設計法:第一階段設計:按多遇烈度地震作用效應和其它荷載效應的基本組合驗算結構構件的承載能力,以及多遇烈度地震作用下的彈性變形。以滿足第一水準的抗震設防目標。第二階段設計:通過對罕遇烈度地
6、震作用下結構薄弱部位的彈塑性變形驗算,來滿足第三水準的抗震設防目標。至于第二水準的抗震設防目標是通過一定的構造措施來加以保證的。 9. 什么是基本烈度、多遇烈度和罕遇烈度?答:基本烈度:指中國地震烈度區劃圖標明的地震烈度。1990年頒布的地震烈度區劃圖標明的基本烈度為50年期限內,一般場地條件下,可能遭遇超越概率為10%的地震烈度。多遇烈度:指發生頻率最大的地震,即烈度概率密度分布曲線上的峰值所對應的烈度(眾值烈度)。超越概率為63.2%。罕遇烈度:抗震規范取50年超越概率2%3%的超越概率作為大震烈度(罕遇烈度)的概率水準。10. 根據建筑物使用功能的重要性,抗震規范把建筑物分成哪幾類?答:
7、按建筑物重要程度不同,抗震分類分為甲、乙、丙、丁四類。11.各類建筑物的設防標準是什么? 答:甲類建筑:(1)地震作用計算:應高于本地區設防烈度的要求,其值應按批準的地震安全性評價結果確定;(2)抗震構造措施:6-8度時應比設防烈度提高1度采取構造措施;9度時,應符合比9度設防更高的要求。乙類建筑:(1)地震作用:按本地區設防烈度計算;(2)構造措施:6-8度時,比設防烈度提高1度采取構造措施; 9度時,應符合比9度設防更高的要求丙類建筑:地震作用及抗震構造措施均按設防烈度進行丁類建筑:(1)地震作用:按設防烈度要求進行;(2)構造措施:比設防烈度適當降低(6度時不應降低)12.基本烈度達到多
8、少度的地區必須進行抗震設防?答:6度和6度以上地區的建筑物必須抗震設防。13.選擇建筑場地的原則?答:宜選擇對抗震有利地段,避開不利地段,無法避開時,應采取有效措施;不應在危險地段建造甲乙丙類建筑。 14 地震的破壞作用表現在哪幾方面? 答:地表的破壞現象:地震縫、噴砂冒水、地面下沉(震陷)、河岸陡坡滑坡。建筑物的破壞:結構喪失整體性、承重結構承載力不足引起破壞、地基失效。次生災害:地震除直接造成建筑物的破壞外,還可能引起火災、水災、污染等嚴重的次生災害。 15. 什么是超越概率?一定地區范圍和時間范圍內,發生的地震烈度超過給定地震烈度的概率。16. 按我國抗震規范設計的建筑,當遭受低于本地區
9、設防烈度的多遇地震時,建筑應( )A 一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。B 可能損壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用C 不致發生危及生命的嚴重破壞 D 不致倒塌提示:當遭受低于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使用。 答:A。第二章 場地與地基1. 場地土的類型及其劃分?場地的類型根據什么因素分為哪幾類?(P.16) 答:場地土可分為堅硬土或巖石、中硬土、中軟土、軟弱土四類,剪切波越大土越堅硬。按土層的等效剪切波速和覆蓋層厚度,把場地分為、類。2.什么是卓越周期?影響因素是什么?在巖層中傳播的地震波,具有多種頻率成分,其中,在振幅譜中幅值最大的頻率分量所對應的周期,稱
10、為地震動的卓越周期。 地震動的卓越周期在很大程度上取決于場地的固有周期。當建筑物的固有周期與地震動的卓越周期相接近時,建筑物的振動回家打,震害也會加重。3.多層土的地震效應主要取決于哪些因素?取決于三個基本因素:覆蓋土層厚度、土層剪切波速和巖土阻抗比。4. 在抗震設防地區,建筑物場地的工程地質勘察內容,除提供常規的土層名稱、分布、物理力學性質、地下水位等以外,尚提供分層土的剪切波速、場地覆蓋層厚度、場地類別。根據上述內容,以下對場地的識別,何者是正確的? I.分層土的剪切波速(單位為m/s)越小、說明土層越密實堅硬; .覆蓋層越薄,震害效應越大; .場地類別為I類,說明土層密實堅硬; ,場地類
11、別為類,場地震害效應大A 、 B C 、 D 提示:土層剪切波速(m/s)越小,場地土越軟弱:覆蓋層越薄,場地土越堅硬,因而震害效應越小;當場地類別為工類時,土層密實堅硬,當場地為類時,震害效應大。因此,題中I、 項為錯誤、項為正確。 答案:C5. 下列哪一種地段屬于對建筑抗震不利的地段? A 穩定巖石地基的地段 B 半挖半填的地基土地段C 中密的礫砂、粗砂地基地段 D 平坦開闊的中硬土地基地段提示:題中給出的A、C、D項均屬對建筑抗震的有利地段。B項屬于不利地段。 答案:B6. 地基土的抗震承載力設計值如何確定?為什么它比靜承載力高?(P.19) 答:faE=a +fa 調整后的地基土抗震承
12、載力;a地基土抗震承載力調整系數大于1;fa經深寬度修正后地基土靜載承載力特征值。因為大多數土的動強度都比靜強度要高,又考慮到地震時一種偶然作用,可靠度的要求可較靜力作用時降低,所以地基土抗震承載力比地基土靜載承載力高。7. 地基的抗震承載力驗算條件?(P.19)8. 什么是液化土、地基液化?(P20)受哪些因素影響?液化地基的抗震措施(P24)答:在地下水位以下的飽和的松砂和粉土在地震作用下,土顆粒之間有變密的趨勢,但因孔隙水來不及排除,使土顆粒處于懸浮狀態,就形成如液體一樣,這種現象稱土的液化。地基液化:(P.20)影響因素:地質年代,地質年代越久抵抗液化能力越強,反之則越差。土中黏粒含量
13、,黏粒增加,抵抗液化能力增強。上覆非液化土層厚度和地下水位深度,砂土和粉土覆蓋層厚度超過限值不液化,地下水位低于限值也不液化。土的密實程度,相對密度小于50%的砂土普遍液化,大于70%的則沒有發生液化。土層深度,土層液化深度很少超過15米。地震烈度和震級,烈度越高,越容易液化。9. 場地土對地震波的各個分量有什么不同的影響? 答:土層會使一些與它自振周期相同的諧波分量放大并通過,而將另一些與它自振周期相差較大的諧波縮小或濾掉。由于場地土對地震波的放大和濾波作用,軟弱場地土的振動以長周期運動為主,而柔性建筑的自震周期也較長。當地震波中占優勢的諧波分量的周期與建筑物自振周期相接近時,建筑物將由于共
14、振效應而受到很大的地震作用,產生較大的震害。10什么地基會造成建筑物上部破壞?造成上部建筑物破壞的主要是松軟土地基和不均勻地基。11.松軟土地基能采用加寬基礎,加強上部結構等措施來處理嗎?不能。只能采用地基處理措施(如置換、加密、強夯等)消除土的動力不穩定性或則采用樁基等深基礎避開可能失效的地基的影響。12.有利地段和不利地段有哪些?有利地段:堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土地段。不利地段:軟弱土、液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖質的陡坡、河岸和邊坡邊緣、故河道、斷層破碎帶等。13. 如何布置結構地基?同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上,也不宜部分采用天然地基、部分采用樁
15、基。當地基有軟弱砧性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時應估計地震時地基不均勻沉降或其他不利影響,并采取相應措施。第三章 結構的地震反應與抗震計算1. 什么是結構的地震反應?(P27)2. 什么是地震作用?地震作用是地震動影響結構后,結構產生的動態反應(如速度,加速度,變形)。地震作用不是直接的外力作用,而是結構地震時的動力反應,是一種間接作用。地震作用的大小與地震動的性質和工程結構的周期、阻尼等動力特性有關;地震作用分為水平地震作用、豎向地震作用和扭轉地震作用。3. 建筑結構所受地震作用的大小取決于哪些主要因素?答:地震作用的影響因素有外部因素和結構內部因素:(1). 外 因:地震本身的動
16、力特性,包括地震引起地面的位移、速度、加速度。這些因素既跟震源(震級、震源深度)有關又和傳播途徑、場地條件有關。(2). 內 因:結構本身的力學特性,包括結構的自振周期和阻尼。4. 什么是地震反應譜?(P35)影響因素有哪些?什么是設計反應譜?(P38)影響地震反應譜的因素有兩個:一是體系阻尼比;二是地震動。阻尼比越小,體系地震加速度反應越大,地震反應譜值越大。設計反應譜:(定義見P38)5. 單自由度體系自振周期計算公式?(P.31)6.有阻尼和無阻尼單自由度體系自由振動有何區別?什么是共振?(P33)有阻尼體系自振的振幅不斷衰減。7. 地震系數K?(P.38)地震影響系數?(P.40)ma
17、x由哪些因素確定? 答:地震系數K(P38):地震系數k是地震動峰值加速度與重力加速度之比。地震烈度每增加一度,地震系數大致增加一倍。地震影響系數:是單質點彈性體系在地震時最大反應加速度(以重力加速度g為單位),是作用在質點上的地震作用與結構重力荷載代表值之比。max由設防烈度和地震的類型確定。8. 什么是特征周期?與什么因素有關?答:特征周期是對應于反應譜峰值區拐點的周期,它取決于場地類別和設計地震分組。9. 什么是動力系數(P.38) 答:動力系數是單質點彈性體系在地震作用下最大反應加速度與地面最大加速度之比。10. 什么是振型分解法?以結構的各階振型為廣義坐標分別求出對應的結構地震反應,
18、然后將對應于各階振型的結構反應相組合,以確定結構地震內力和變形的方法,又稱振型疊加法;11. 地震作用的計算方法有哪幾類? 答:(1)高層建筑結構宜采用振型分解反應譜法;(2)對高度不超過40m,以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布較均勻的高層建筑結構可采用底部剪力法;(3)79度地區的高層建筑,下列情況應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算:甲類高層建筑;規定的乙、丙類高層建筑;豎向有較大剛度突變的高層建筑;帶轉換層、加強層、錯層、連體和多塔結構的復雜高層建筑結構;質量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結構;12. 底部剪力法的假定條件有那兩點?(P54)13. 什么是重力荷載代表值? (P8
19、6)計算地震作用的重力性質的荷載,為結構構件的永久荷載(包括自重)標準值和各種豎向可變荷載組合值之和。14. 能用振型分解法計算水平地震作用(已知振型和振型參與系數)。15. 底部剪力法的適用條件?答:質量和剛度沿高度分布比較均勻,高度不超過四十米,并以剪切變形為主(房屋高寬比小于4時)的結構。(1)結構總水平地震作用標準值: FEk1 Geq ,Geq=0.85(G1+G2+.+ Gi+Gn)上式中:1為水平地震作用影響系數;Geq稱等效重力荷載,對單質點體系,取總重力荷載代表值;對多質點體系,取總重力荷載代表值的0.85倍,Gi各樓層(質點)重力荷載(重量,KN)代表值。(2)質點 i 的
20、水平地震作用標準值各質點的水平地震作用標準值Fi與其HiGi成正比:式中:Gi為質點i的重力荷載代表值;Hi為質點i的計算高度;n為頂部附加作用系數,對多層鋼筋混凝土房屋,n可根據特征周期和基本周期查表求得;(3)主體結構頂部附加地震作用當T11.4Tg時,由于高振型的影響,須在頂部增加一個附加水平地震作用Fn:Fn=nFEK ;這時頂層質點的地震作用FnFn16.什么是等效重力荷載?(P.55)答:單質點時為總重力荷載代表值,多質點時為總重力荷載代表值的85%。17.什么情況下要考慮頂部附加作用?如何計算?答:對于自振周期比較長的多層鋼筋混凝土房、多層內框架磚房需考慮頂部附加作用。18. 結
21、構基本周期近似計算有那幾種方法?(P58)能量法(P58);等效質量法(P59);頂點位移法(P62)19. 地基與結構相互作用的結果使結構的地震作用發生什么變化?答:地基與結構相互作用的結果使結構的地震作用減小。20. 高層建筑豎向地震作用的計算(P.63)答:FEvk為總豎向地震作用標準值;vmax為豎向地震影響系數最大值(vmax0.65max);Geq為等效重力荷載(取重力荷載代表值的0.75倍)21. 什么情況下地震將導致結構扭轉振動?(P64)當結構平面質量中心與剛度中心不重合時,或則質量和剛度明顯不均勻、不對稱時,將導致水平地震下結構產生扭轉振動。22. 多遇烈度下的抗震承載力驗
22、算條件?各個荷載分項系數的取值?(P.8891)答:S=G SGE+E.hSEhk+EvSEvk+wwkSwkS結構構件內力組合的設計值;G重力荷載分項系數,一般情況取1.2,當重力荷載效應對構件承載能力有利時,不應大于1.0。E.hEv分別為水平豎向地震作用分項系數,單獨考慮均為1.3。SGE重力荷載代表值的效應。SEhk、SEvk水平、豎向地震作用標準值的效應。Swk風荷載標準值的效應。w風荷載組合系數,一般結構可不考慮,風荷載起控制作用的高層建筑采用0.2。23. 多遇烈度下的變形驗算條件?(P.89)答:樓層內最大彈性層間位移應符合下式要求:ueeh ue多遇地震作用標準值產生的樓層內
23、最大彈性層間位移;計算時除彎曲變形為主的高層建筑外,可不扣除結構整體彎曲變形,應計入扭轉變形,各作用分項系數應采用1.0;鋼筋混凝土結構構件的截面剛度可采用彈性剛度。e彈性層間位移角限值。H計算樓層高度。24. 什么是樓層屈服強度系數和結構薄弱層?答:樓層屈服強度系數是第i層的樓層實際受剪承載力(按實際配筋量和材料強度標準值計算)與罕遇地震標準值作用下該層剪力的比值。 結構薄弱層是指在強烈地震作用下結構首先發生屈服并產生較大彈塑性位移的部位。25. 層間彈塑性位移驗算條件?答:層間彈塑性位移驗算條件:upph; p彈塑性層間位移角限值。H薄弱樓層高度或單層廠房商住高度。26. 兩個階段的變形驗
24、算有什么不同?答:第一階段考慮的地震烈度是多遇烈度,計算的位移是彈性位移;第二階段考慮的地震烈度是罕遇烈度,計算的位移是彈塑性位移。27. 如何確定結構的抗震計算方法?(P86)填空題1. 在層數、房屋高度、平面尺寸、重量相同的情況下,有三種不同結構體系的房屋: I.框架結構;.框一剪結構;.剪力墻結構。其結構的基本自振周期,按從長到短排列為( )。A I、 、 B 、 、 I C 、 I、 D 、 、 I提示:當房屋層數、高度、平面尺寸、重量相同時,框架結構的基本自振周期最長,框一剪結構次之,剪力墻結構最短。答案:A2. 高層建筑采用鋼筋混凝土筒中筒結構時,外筒柱子截面設計成下列哪種截面為最
25、好?A 圓形截面 B 正方形截面 C 矩形截面,長邊平行外墻放置 D 矩形截面,短邊平行外墻放置提示:設計鋼筋混凝土框筒時,外筒柱子一般不宜采用圓形或正方形柱, 因為加大框筒壁厚對受力和剛度的效果遠不如加大柱寬。框筒系空間整體受力,主要內力沿框架平面內分布, 因此框筒宜采用扁寬矩形柱,柱的長邊位于框架平面內。 答案:C3. 非地震區剪力墻結構,剪力墻端部設置暗柱的要求,下列何者是正確的?A 當建筑結構的安全等級為二級時需要設置 B 應設暗柱,且截面尺寸取1.5t2(t為腹板厚度)C 應設暗柱,且截面尺寸取2t2 D 可不設暗柱 答案:D4. 根據高層建筑混凝土結構技術規程,非地震區現澆框架一剪
26、力墻結構適用的最大高度為( )m。A 80 B 100 C 140 D 160 答案:C5. 一幢七層單身宿舍,平面為12m× 52m,建設場地位于8度設防區,擬采用框架結構,此時采用下列各種框架形式中的哪一種比較合適?A 主要承重框架縱向布置,橫向采用連系梁 B 主要承重框架橫向布置,縱向采用連系梁C 主要承重框架縱橫兩向布置 D 無梁式框架結構(無梁樓蓋,取板帶作為框架梁)提示:有抗震設防要求的建筑必須兩個方向都有抗側力的框架。 答案:C7. 按我國抗震設計規范設計的建筑,當遭受低于本地區設防烈度的多遇地震影響時,建筑物應( )。A 一般不受損壞或不需修理仍可繼續使用。B 可能損
27、壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用C 不致發生危及生命的嚴重破壞 D 不致倒塌提示:當遭受低于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使用。 答案:A第四章 多層砌體結構抗震設計1.多層砌體結構房屋應優先采用何種結構布置?(P96)對于多層砌體結構房屋,應優先采用橫墻城中的結構布置方案,其次才考慮縱橫墻共同城中的結構布置方案,要避免采用縱墻承重方案。2. 當烈度為8或9度且有下列情況之一,應設防震縫:(P96)房屋里面高度差在6m以上;房屋有錯層。且樓板高度差較大;部分結構剛度、質量截然不同。防震縫兩側均應布設墻體,縫寬可取50100m。3. 為什么要限制砌體結構的總高度和層
28、數?(P.96)答:砌體房屋層數越多,高度越高,它的震害程度和破壞率也就越大。4. 為什么要限制砌體結構的高寬比和抗震橫墻間距?(P.97)答:為了保證砌體房屋整體彎曲承載力,避免整體彎曲破壞,所以要限制砌體結構的高寬比。因為多層砌體房屋的橫向水平地震作用主要由橫墻來承受,故要使橫墻間距能保證樓蓋對傳遞水平地震作用所需的剛度要求,所以要限值橫墻間距。5. 什么是構造柱和圈梁?各起什么作用(P.110)?答:計算時不考慮受力的鋼筋混凝土柱子稱構造柱;可以增加房屋的延性,提高房屋的抗側力能力,防止或延緩房屋在地震作用下發生突然倒塌,或者減輕房屋的損害程度。圈梁是沿外墻、內縱墻和部分橫墻設置在同一水
29、平面內的連續、封閉的梁;鋼筋混凝土圈梁是增加墻體的連接,提高樓蓋屋蓋剛度,抵抗地基不均勻沉降,限值墻體裂縫開展,保證房屋整體性,提高房屋抗震能力的有效構造措施,而且是見效構造柱長度,充分發揮抗震作用不可缺少的連接構件。6. 構造柱的施工要點?它與墻體如何連接?(P110)答:構造柱的施工要點:先砌墻,留出馬牙槎,后澆柱。構造柱與強的連接處應砌成馬牙槎,并應沿墻高每隔500mm設26拉結鋼筋,每邊深入墻內不宜小于1m。7. 裝配式樓蓋的連接構造要求?答:(1)預制板坐漿:厚1020mm;(2)支承長度:現澆板伸進墻內長度120mm ;預制板伸進外墻長度120;伸進內墻長度100;在梁上80mm;
30、(3)墻板拉結:預制板跨度>4.8m,且側邊與外墻平行時,靠外墻的預制板須與墻或圈梁拉結,常用61000 ;(4)板間拉結、板梁拉結:側縫夾筋: 6,每邊伸過板端至少500mm;夾筋: 6,通長筋。8. 砌體結構的水平地震作用及層間剪力的計算與分配(P.98100)9. 砌體結構的橫向地震剪力如何分配到各片橫墻?縱向地震剪力如何分配?答:作用在第j層平行于地震作用方向的層間地震剪力,等于該樓層以上各樓層質點的水平地震作用之和。對于剛性樓蓋橫向地震剪力按強側移剛度的比例分配;對于柔性樓蓋,按橫墻從屬面積上的重力荷載代表值的比例分配。對于中等剛度樓蓋,它的橫墻所分配的地震剪力可近似的按剛性樓
31、蓋和柔性樓蓋房屋分配結果的平均值采用。 縱向地震剪力在各縱墻上的分配可按縱墻的側移剛度比例來確定。也就是無論是柔性的木樓蓋和中等剛度的裝配式鋼筋混凝土樓蓋,均按剛性樓蓋計算。10. 什么是剛性樓蓋(P.102)、柔性樓蓋?(P.103)和中等剛度樓蓋(P.103)答:剛性樓蓋指現澆、裝配整體式鋼筋混凝土等樓蓋。中性樓蓋指裝配式鋼筋混凝土等中等剛度樓蓋。柔性樓蓋指木結構等剛度小的樓蓋。 第五章 多高層鋼筋混凝土結構抗震設計3. 混凝土結構的抗震等級由什么因素確定?(P.109)答:混凝土結構的抗震等級由結構類型、設防烈度、房屋高度三因素決定。4. 框架結構的水平地震作用計算?(P.115)答:
32、FEk1 Geq ; ; Fn=nFEK5. 框架的層間剪力如何分配到各個柱子?(P.128)答:同一層內各柱子的剪力按抗側移剛度的比例分配: 6. 框架結構內力組合的兩種基本形式?為什么?(P.143)答:對于一般結構,當考慮地震作用時,應按下式進行內力組合和驗算構件承載力:S=1.2CGGE+1.3CEhEhkR/RE; 考慮到可變荷載組合值系數一般為0.50.8。按無地震作用時,在正常重力荷載下內力進行承載力驗算為:S=(1.2CGGE+1.3CEhEhk)RER7. 框架結構的抗震設計原則?(P.259)設計時如何體現?答:抗震框架結構抗震設計應符合強柱弱梁、強剪弱彎、強結點弱構件、強
33、錨固等原則.強柱弱梁:調整放大柱端彎矩設計值;控制梁端受拉鋼筋的配筋率或相對受壓區高度;強剪弱彎:調整放大梁端、柱端的剪力設計值,并加密箍筋;強節點強錨固:節點配置足夠數量的箍筋;加大受力鋼筋的錨固長度并在節點區域合理錨固;8. 為增強梁、柱的延性,應考慮哪些要求?什么是柱子的軸壓比?答:為了增強延性應采取下列措施:(1)適當提高混凝土強度等級;(2)梁端保證一定數量的受壓鋼筋;(3)限制梁端受拉鋼筋的數量;(4)梁端、柱端箍筋加密;(5)減小柱子軸壓比;柱子軸壓比N/fcA9. 地震荷載作用下混凝土和鋼筋的粘結強度有什么變化?應采取什么措施?答:在反復荷載作用下,粘結強度會減弱,引起錨固破壞
34、;應把受拉鋼筋的錨固長度la加大,用laE表示(見P.276)10. 框架結點構造圖(P.277)11. 剪力墻的鋼筋有哪幾種?各起什么作用?豎向受力筋應設在哪里?答:剪力墻的鋼筋有豎向受力鋼筋、豎向分布鋼筋及水平分布鋼筋、箍筋和拉筋。豎向受力鋼筋的作用是抵抗剪力墻截面的M和N(偏心受壓或偏心受拉)豎向受力鋼筋設在端柱內;水平分布筋的作用是抵抗剪力墻截面的剪力;豎向分布筋部分參與受拉;箍筋的作用使端柱內的受力鋼筋形成骨架;拉筋用來拉結雙排分布筋。12. 剪力墻墻肢的上下左右各應設置什么?答:剪力墻的梁端應設端柱或暗柱;框剪結構的剪力墻還應在樓面高度處設梁或暗梁;13. 大偏心受壓的剪力墻墻肢作
35、承載力計算時假定什么范圍內的豎向分布鋼筋達到屈服強度?(P.270)答:假定離受壓區邊緣1.5x以外受拉區的分布筋參加工作。附錄:建筑結構抗震設計復習題一、 名詞解釋(1)地震波:地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量;(2)地震震級:表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身強弱程度而定的等級;(3)地震烈度:表示地震時一定地點地面振動強弱程度的尺度;(4)震中:震源在地表的投影;(5)震中距:地面某處至震中的水平距離;(6)震源:發生地震的地方;(7)震源深度:震源至地面的垂直距離;(8)極震區:震中附近的地面振動最劇烈,也是破壞最嚴重的地區;(9)等震線:地面上破壞程度相同
36、或相近的點連成的曲線;(10)建筑場地:建造建筑物的地方,大體相當于一個廠區、居民小區或自然村;(11)沙土液化:處于地下水位以下的飽和砂土和粉土在地震時有變密的趨勢,使孔隙水的壓力急劇上升,造成土顆粒局部或全部將處于懸浮狀態,形成了猶如“液化”的現象,即稱為場地土達到液化狀態;(12)結構的地震反應:地震引起的結構運動;(13)結構的地震作用效應:由地震動引起的結構瞬時內力、應力應變、位移變形及運動加速度、速度等;(14)地震系數:地面運動最大加速度與重力加速度的比值;(15)動力系數:單質點體系最大絕對加速度與地面運動最大加速度的比值;(16)地震影響系數:地震系數與動力系數的乘積;(17
37、)振型分解法:以結構的各階振型為廣義坐標分別求出對應的結構地震反應,然后將對應于各階振型的結構反應相組合,以確定結構地震內力和變形的方法,又稱振型疊加法;(18)基本烈度:在設計基準期(我國取50年)內在一般場地條件下,可能遭遇超越概率(10)的地震烈度。(19)設防烈度:按國家規定權限批準的作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。(20)罕遇烈度:50年期限內相應的超越概率23,即大震烈度的地震。(21)設防烈度:(22)多道抗震防線:一個抗震結構體系,有若干個延性較好的分體系組成,并由延性較好的結構構件連接起來協同作用;(24)鞭梢效應:(25)樓層屈服強度系數;(26)重力荷載代表值:建筑抗
38、震設計用的重力性質的荷載,為結構構件的永久荷載(包括自重)標準值和各種豎向可變荷載組合值之和;(27)等效總重力荷載代表值:單質點時為總重力荷載代表值,多質點時為總重力荷載代表值的85%;(28)軸壓比:名義軸向應力與混凝土抗壓強度之比;(29)強柱弱梁:使框架結構塑性鉸出現在梁端的設計要求;(30)非結構部件:指在結構分析中不考慮承受重力荷載以及風、地震等側向力的部件二、 填空題1. 地震按其成因可劃分為( 構造地震 )、( 火山地震 )、(塌陷地震 )和(誘發地震 )四種類型。2. 地震按震源深淺不同可分為( 淺源地震 )、( 中源地震 )、( 深源地震 )。3. 地震波可分為( 體波 )
39、和( 面波 )。4. 體波包括( 縱波 )和( 橫波 )。5. 縱波的傳播速度比橫波的傳播速度(快)。6. 造成建筑物和地表的破壞主要以(面波)為主。7. 地震強度通常用(震級)和(烈度)等反映。8. 震級相差一級,能量就要相差(32)倍之多。9. 一般來說,離震中愈近,地震影響愈(大),地震烈度愈(高)。10. 建筑的設計特征周期應根據其所在地的(設計地震分組)和(場地類別)來確定。11. 設計地震分組共分(3)組,用以體現(震級)和(震中距)的影響。12. 抗震設防的依據是(抗震設防烈度)。13. 地震現象表明,縱波使建筑物產生(垂直振動),剪切波使建筑物產生(水平振動),而面波使建筑物既
40、產生(垂直振動)又產生(水平振動)。14. 面波分為(瑞雷波)和(樂甫波)。15. 規范按場地上建筑物的震害輕重程度把建筑場地劃分為對建筑抗震(有利)、(不利)和(危險)的地段。16. 我國抗震規范指出建筑場地類別應根據(等效剪切波速)和(覆蓋層厚度)劃分為四類。17. 飽和砂土液化的判別分為兩步進行,即(初步判別)和(標準貫入試驗判別)。18. 場地的液化等級根據(液化指數)來劃分。19. 目前,工程中求解結構地震反應的方法大致可分為兩種,即(底部剪力法)和(振型分解反應法)。20. 根據建筑使用功能的重要性,按其受地震破壞時產生的后果,將建筑分為(甲類)、(乙類)、(丙類)、(丁類)四個抗
41、震設防類別。21. 建筑結構抗震驗算包括(截面抗震驗算)和(抗震變形驗算)。22. 結構變形驗算包括(多遇地震作用下的抗震變形驗算)和(罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變驗算)。23. 選擇結構體系,要考慮(抗震設防烈度)和(設計基本地震加速度取值)的關系。24. 選擇結構體系時,要注意選擇合理的(結構構件)及(抗震結構體系)。25. 地震區的框架結構應設計成延性框架,遵守(強柱弱梁)、(強剪弱彎)、(強節點)、(強錨固)等設計原則。26. 在工程手算方法中,常采用(D值法)和(反彎點法)進行水平地震作用下框架內力的分析。27. 豎向荷載下框架內力近似計算可采用(分層法)和(彎矩二次分配法)。28
42、. 框架結構最佳的抗震機制是(總體機制)。29. 框架體系的節點常采用(剛接)節點。30. 結構的變形縫有(伸縮縫)、(溫度縫)和(沉降縫)。31. 多層和高層鋼筋混凝土結構包括(框架結構)、(框架抗震墻結構)、(抗震墻結構)及(筒體結構)等結構體系。32. (防止倒塌)是多層砌體結構房屋抗震設計的重要問題。33. 高層鋼結構結構體系主要有(純框架體系)、(筒體體系)、(框架支撐體系)或(框架剪力墻體系)。34. 框架-支撐體系的支撐類型有(中心支撐)和(偏心支撐)。35. 防止板件失穩的有效方法是限制它的(高厚比)。36. 屋蓋體系中,應盡可能選用(有撐)屋蓋。三、 判斷題1. 構造地震分布
43、最廣,危害最大。()2. 體波可以在地球內部和外部傳播。( X)3. 橫波向外傳播時,其介質質點的振動方向與波的前進方向相垂直。( )4. 地震現象表明,橫波使建筑物產生上下顛簸。(X )5. 一般來說,離震中愈近,地震影響愈大,地震烈度愈小。(X )6. 縱波的特點是周期較長,振幅較大。(X )7. 橫波只能在固體內傳播。( )8. 對應于一次地震,震級只有一個,烈度也只有一個。(X )9. 震害表明,堅硬地基上,柔性結構一般表現較好,而剛性結構有的表現較差。()10. 一般來講,震害隨場地覆蓋層厚度的增加而減輕。(X )11. 地基土的抗震承載力小于地基土的靜承載力。(X )12. 結構的
44、自振周期隨其質量的增加而減小,隨剛度的增加而加大。(X )13. 一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和傾覆力矩愈大,破壞的可能性也愈大。()14. 彎曲構件的延性遠遠小于剪切構件的延性。 ( X)15. 在同等設防烈度和房屋高度的情況下,對于不同的結構類型,其次要抗側力構件抗震要求可低于主要抗側力構件。()16. 在進行梁端彎矩調幅時,可先進行豎向荷載和水平荷載的梁端彎矩組合后再進行調幅。( X)17. 鋼筋混凝土構造柱可以先澆柱,后砌墻。(X )18. 構造柱必須單獨設置基礎。(X )19. 地震時內框架房屋的震害要比全框架結構房屋嚴重,比多層磚房要輕。( X)20. 中心支撐與偏心支撐相比
45、具有較大的延性。( X )21. 耗能梁段的屈服強度越高,屈服后的延性越好,耗能能力越大。(X )四、 簡答題1. 抗震設防的目標是什么?實現此目標的設計方法是什么?答:目標是對建筑結構應具有的抗震安全性能的總要求。我國抗震規范提出了三水準的設防要求,概括起來是“小震不壞,中震可修,大震不倒”。第一水準是建筑物在遭受頻度較高、強度較低的多遇地震時,一般不損壞也不需要修理。第二水準是建筑物在遭受基本烈度的地震影響時,允許結構部分達到或超過屈服極限,或者結構的部分構件發生裂縫,結構通過塑性變形消耗地震能量,結構的變形和破壞程度發生在可以修復使用的范圍之中。第三水準是建筑物遭受預估的罕遇的強烈地震時
46、,不至于發生結構倒塌或危機生命安全的嚴重破壞。方法:依據三個地震烈度水準,使用兩階段抗震設計方法實現。2. 建筑場地選擇的原則是什么?答:選址時應當選擇有利地段,避開不利地段。當無法比開始應采取有效地抗震措施。在危險地段,不應建造非臨時性的建筑物,尤其是嚴禁建造甲、乙類建筑物。3. 哪些建筑可不進行地基及基礎的抗震承載力驗算?答:(1)砌體房屋(2)地基主要受力范圍內不存在軟弱粘性土層的下列建筑物:一般單層廠房、單層空曠房屋。不超過8層且高度在25M以下的一般民用框架房屋。基礎荷載與上述一般民用框架房屋相當的多層框架廠房。(3)抗震規范規定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。4. 影響液化的因素有哪些?液化對建筑物有哪些危害?答:(1)土層的地質年代(2)土的組成和密實程度(3)液化土層的埋深(4)地下水位深度(5)地震烈度和持續時間。危害:地面開裂下沉使建筑物產生過
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