5 地震作用和结构抗震验算
5.1 一般规定
5.1.1各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：
1一般情况下，应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
2有斜交抗侧力构件的结构，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；其它情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
48、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
5平面投影尺度很大的空间结构，应视结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向或多向多点输入计算地震作用。
注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。
【说明】本次修订，拟明确大跨空间结构地震作用的计算要求。
1、平面投影尺度很大的空间结构指，跨度大于120m、或长度大于300m、或悬臂大于40m的结构。
2、关于结构形式和支承条件
（1）周边支承空间结构，如：网架、单、双层网壳、索穹顶、弦支穹顶屋盖和下部圈梁-框架结构，当下部支承结构为一个整体、且与上部空间结构侧向刚度比大于等于2时，应允许采用三向（水平
两向加竖向）单点一致输入计算地震作用；当下部支承结构由结构缝分开、且每个独立的支承结
构单元与上部空间结构侧向刚度比小于2时，应采用三向多点输入计算地震作用；
（2）两线边支承空间结构，如：拱，拱桁架；门式刚架，门式桁架；圆柱面网壳等结构，当支承于独立基础时，应采用三向多点输入计算地震作用。
（3）长悬臂空间结构，应视其支承结构特点，采用多向单点一致输入、或多向多点输入计算地震作用。
3、关于单点一致输入
仅对基础底部输入一致的加速度反应谱或加速度时程进行结构计算。
4、关于多向输入
沿空间结构基础底部，三向同时输入，其地震动参数（加速度峰值或反应谱峰值）比例取：水平主向：
水平次向：竖向= 1.00：0.85：0.65。
5、关于多点输入
考虑地震行波效应和局部场地效应，对各独立基础或支承结构输入不同的设计反应谱或加速度时程进行计算，估计可能造成的扭转效应。多点输入的简化计算方法参见本规范第5.1.2条第5款规定。
6、关于多向多点输入
同时考虑多向和多点输入进行计算。
7、关于行波效应
研究证明，地震传播过程的行波效应、相干效应和局部场地效应对于大跨空间结构的地震效应有不同程
度的影响，其中，以行波效应和场地效应的影响较为显著，一般情况下，可不考虑相干效应。对于周边支承空
间结构，行波效应影响表现在对大跨屋盖系统和下部支承结构；对于两线边支承空间结构，行波效应通过支座
影响到上部结构。
行波效应将使不同点支承结构或支座处的加速度峰值不同，相位也不同，从而使不同点的设计反应谱或
加速度时程不同，计算分析应考虑这些差异。由于地震动是一种随机过程，多点输入时，应考虑最不利的组合
情况。行波效应与潜在震源、传播路径、场地的地震地质特性有关，当需要进行多点输入计算分析时，应对此
作专门研究。
8、关于局部场地效应
当独立基础或支承结构下卧土层剖面地质条件相差较大时，应允许采用一维或二维模型计算求得基础底部的土层地震反应谱或加速度时程、或按土层等效剪切波速对基岩地震反应谱或加速度时程进行修正后，作为多点输入的地震反应谱或加速度时程。当下卧土层剖面地质条件比较均匀时，可不考虑局部场地效应，不需要对地震反应谱或加速度时程进行修正。
5.1.2各类建筑结构的抗震计算，应采用下列方法：
1高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。
2除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。
3特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，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特征周期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％。
【说明】为了抗震性能设计需要，在表5.1.2-2中增加了对应于设防地震（中震）的加速度最大峰值。
4计算罕遇地震下结构的变形，应按本章5.5节规定，采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。
注：建筑结构的隔震和消能减震设计，应采用本规范12章规定计算方法。
5按多点输入计算地震作用时，应考虑地震行波效应和局部场地效应。7度和I、II类场地时，应允许采用简化方法，根据结构跨度、长度不同，支承结构和基础抗震验算时，乘以附加地震作用系数1.15～1.30；上部结构抗震验算时，乘以附加地震作用系数1.30～1.50。III、IV类场地和8、9度时，应采用时程分析方法进行抗震验算。
【说明】对于7度I、II类场地上的大跨空间结构，多点输入下的地震效应不太明显，可以采用简化计算方法，乘于附加地震作用系数，跨度越大、场地条件越差，附加地震作用系数越大；对于7度III、IV场地和8、9度区，多点输入下的地震效应比较明显，应考虑行波和局部场地效应对输入加速度时程进行修正，采用结构时程分析方法进行多点输入下的抗震验算。
6地下建筑结构应采用本规范14章规定的计算方法。
5.1.3计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表5.1.3采用。
【说明】本条未修改，同2001版5.1.3条。
5.1.4建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表5.1.4-1采用；特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.4-2采用，计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。
注: 周期大于6.0s的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。
表5.1.4-1 水平地震影响系数最大值（m/s2）
【说明】表5.1.4-1增加设防地震及6度区罕遇地震的水平地震影响系数最大值，注明单位。与第4章场地类别相适应，表5.1.4-2增加I0类场地的特征周期。
5.1.5建筑结构地震影响系数曲线(图5.1.5)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：
1除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用，形状参数应符合下列规定：
1)直线上升段，周期小于0.1s的区段。
2)水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值(αmax)。
3)曲
4)直
α—
γ—
T—
2当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数应符合下列规定：
1) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
ζ
ζ
γ63.005.09.0+-+
= (5.1.5-1)
式中 γ— 曲线下降段的衰减指数；
ζ — 阻尼比。 2) 直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：
ζ
ζ
η32405.002.01+-+
= (5.1.5-2)
式中
η1— 直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。
3) 阻尼调整系数应按下式确定：
ζ
ζ
η6.108.005.012+-+= (5.1.5-3)
式中
η2— 阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55。
【说明】 本条保持2001规范地震影响系数曲线的计算表达式不变，只对其参数进行调整，达到以下效果：
1、 阻尼比为5%的地震影响系数维持不变，对于钢筋混凝土结构的抗震设计，基本维持2001规范的水平。
2、 基本解决了在长周期段，不同阻尼比地震影响系数曲线交叉、大阻尼曲线值高于小阻尼曲线值的不合
理现象。I 、II 、III 类场地的地震影响系数曲线在周期接近6s 时，基本交汇在一点上，符合理论和统计规律。
3、 降低了小阻尼（2～3.5%）的地震影响系数值，最大降低幅度达18%。略微提高了阻尼比6～10%的地
震影响系数值，长周期部分最大增幅约5%。
4、 适当降低了大阻尼（20～30%）的地震影响系数值，在5T g 周期以内，基本不变，长周期部分最大降
幅约10%，扩大了消能减震技术的应用范围。
附图5.1.5 调整后不同特征周期T g 的地震影响系数曲线
5.1.6 结构的截面抗震验算，应符合下列规定：
1
6度时的建筑(不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外)，以及生土房屋和木结构房屋等，应允许不进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。 2 6度时不规则建筑、建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构(生土房屋和木结构房屋等除外)，应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。
注：采用隔震设计的建筑结构，其抗震验算应符合有关规定。
【说明】 本条对6度设防的建筑，增加了不规则建筑应进行抗震验算的要求。“较高的高层建筑”的范围同2001版。
5.1.7 符合本章5.5节规定的结构，除按规定进行多遇地震作用下的截面抗震验算外，尚应进行相应的变形验算。
5.2 水平地震作用计算
5.2.1 采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定(图5.2.1)：
F G Ek eq =α1 (5.2.1-1)
)1(1
n Ek n
j j
j
i
i i F H
G H G F δ-=
∑= (i =1,2…n ) (5.2.1-2)
?F F n n Ek =δ (5.2.1-3)
式中 F Ek － 结构总水平地震作用标准值； α1－ 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值，应按本章图5.1.4确定，多层砌体房屋、底部框架，宜取水平地震影响系数最大值；
G eq － 结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代
表值的85％；
F i － 质点i 的水平地震作用标准值；
G i ,G j － 分别为集中于质点i 、j 的重力荷载代表值，应按本章5.1.3条确定； H i ,H j － 分别为质点i 、j 的计算高度；
δn － 顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表5.2.1采用，其它房
屋可采用0.0；
△F n － 顶部附加水平地震作用。
图5.2.1 结构水平地震 作用计算简图
1【说明】 本条未修改，同2001版5.1.2条。
5.2.2 采用振型分解反应谱法时，不进行扭转耦联计算的结构，应按下列规定计算其地震作用和作用效应：
1 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：
F X
G ji j j ji i =αγ (i =1,2,…n , j =1,2,…m ) (5.2.2-1)
γj ji
i n
i ji i n
i X
G X G =
==∑∑1
21
/ (5.2.2-2)
式中 F ji － j 振型i 质点的水平地震作用标准值；
αj － 相应于j 振型自振周期的地震影响系数，应按本章图5.1.4条确定； X ji － j 振型i 质点的水平相对位移；
j γ－ j 振型的参与系数。
2 水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形)，当相邻振型的周期比小于0.85时，可按下式确定：
∑=
2j
Ek S
S (5.2.2-3)
式中 S Ek － 水平地震作用标准值的效应；
S j － j 振型水平地震作用标准值的效应，可只取前2～3个振型，当基本自振周期大于
1.5s 或房屋高宽比大于5时，振型个数应适当增加。
【说明】 随机振动理论分析表明，当结构体系的振型密集、两个振型的周期接近时，振型之间的耦连明显。如下图所示，
当振型周期比为0.85时，耦联系数大约为0.20，振型之间的耦连不紧密，可以采用平方和开方SRSS 方法进行振型组合；而当周期比为0.90时，耦联系数增大一倍，约为0.50，两个振型之间的互相影响不可忽略，如图5.2.2所示。这时，计算地震作用效应不能采用SRSS 组合方法，而应采用完全方根组合CQC 方法，如式（5.2.3-5）和式（5.2.3-6）所示。
5.2.3 估计建筑结构在水平地震作用的扭转效应时，应按下列规定计算其地震作用和作用效应：
1 规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀各构件，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用，角部构件可按1.3采用；当扭转刚度较小时，周边各构件宜按不小于1.3采用。
【说明】 增加关于角部构件的地震作用效应放大要求。
2 按扭转耦联振型分解法计算时，各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度，并应按下列公式计算结构的地震作用和作用效应。确有依据时，尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。
1) j 振型i 层的水平地震作用标准值，应按下列公式确定： F X G xji j tj ji i =αγ
图5.2.2 不同振型周期比的对应的耦联系数
上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2013)强制性条文 3 抗震设计的基本要求 3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。 3.3.1选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。对不利地段，应提出避开要求，当无法避开时应采取有效的措施。对危险地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑。 3.4.1建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施；特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施；严重不规则的建筑不应采用。 注：形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。 3.5.2结构体系应符合下列各项要求： 1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 3应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 4对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。 3.7.1 非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。 3.7.4框架结构的围护墙和隔墙，应估计其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。 3.9.1抗震结构对材料和施工质量的特别要求，应在设计文件上注明。 3.9.2 结构材料性能指标，应符合下列要求： 1 砌体结构材料应符合下列规定： 1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于 M5； 2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应 低于Mb7.5。 2混凝土结构的材料应符合下列规定： 1) 混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核 芯区，不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其它各类构件不应低于C20； 2) 抗震等级为一级、二级、三级的框架和斜撑构件(含梯段)，其纵向受力钢筋采 用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋 在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。 3钢结构的钢材应符合下列规定： 1) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85； 2) 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%； 3) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
填空题（每空1分，共20分） 1、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，而面波分为瑞雷波和洛夫波，对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3．我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想，指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏，中震可修和大震不倒4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>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。 5、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。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、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。 名词解释（每小题3分，共15分） 1、地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、反应谱： 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下，最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁： 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。 三简答题（每小题6分，共30分） 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密，颗粒间孔隙水压力急剧增加，当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时，土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒像液体一样处于悬浮状态，形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。？
《建筑结构抗震与防灾》复习题2 一、填空题 1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。 3．《建筑抗震设计规范》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。 4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。 5．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，即初判法和标准贯入试验法判别。 7．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。 8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 9、震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。 ] 11、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查 表采用不同的抗震等级。 15．地震反应谱的定义为:在给定的地震作用期间，单质点体系的最大位移反应、最大速度反应、最大加速度反应随质点自振周期变化的曲线 17、柱的轴压比n定义为:n=N/f c A c（柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比）。 18、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:扭转效应、应力集中。 19、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于:楼盖的水平刚度（楼盖类型）和各墙体的侧移刚度及负荷面积。 二、选择题
1．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（ C ）。 A．地震震源释放出的能量的大小 B．地震时地面运动速度和加速度的大小 < C．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素（ D ）。 A. 加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C. 地震持续时间 D. 地震烈度 7．大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为（ B ）。 A.扭转效应 B.鞭端效应 C.共振 D.主体结构破坏 9．在利用反弯点法计算水平荷载作用下框架内力时,当梁的线刚度k b和柱的线刚度k c之比大于（ B ）时,节点转交θ假定等于零。 .3 C 13.地震系数k与下列何种因素有关(A ) / A.地震基本烈度 B.场地卓越周期 C.场地土类别 D.结构基本周期 15.框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用F e有何变化( A ) ↓,F e↑↑,F e↑↑,F e↓↓,F e↓ 16．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ）A．柱宽的1/4 B．柱宽的1/8 C．梁宽的1/4 D．梁宽的1/8 17. 土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为 （A ） A．谱曲线峰值右移B．谱曲线峰值左移 C．谱曲线峰值增大D．谱曲线峰值降低 19、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为（ D ） 】
第七讲地震作用和抗震验算新规定 王亚勇赖明吕西林李英民杨溥郭子雄 （一）新的设计反应谱的主要特点 1、89规范的设计反应谱的主要特点 89规范的设计反应谱、即地震影响系数曲线，是根据大量实际地震加速度纪录的反应谱进行统计分析并结合工程经验和经济实力的综合结果。抗震设计反应谱通常用三个参数：最大地震影响系数αmax 、特征周期T g 和长周期段反应谱曲线的衰减指数γ来描述。而且不同阻尼比条件下的反应谱曲线也是不同的，89规范提供了考虑近、远震和不同场地条件下阻尼比为5 % 的标准设计反应谱，其最长周期为3秒。应该说，89规范的设计反应谱基本适应了我国八、九十年代工程建设抗震设防的要求，除房屋建筑外，各类工程设施及构筑物均参照它提出类似的设计反应谱。 2、加速度设计反应谱用于抗震设计的局限性 （1）强震地面运动长周期成分的存在 地震学研究和强震观测证明，强震情况下，地面运动确定存在长周期分量，其周期可以长达10秒甚至100秒，地震震级从5级到8级，其谱值在10秒周期处最大相差不超过50倍，在100秒周期处，不超过250倍。在震级M 5时，周期在3秒以内，信噪比已经大到可以满足工程使用要求了。同时还证明，谱曲线至少存在二个拐角周期。如图1和表1所示。 图1 不同震级下强震地面运动福里叶振幅谱
注：噪声指在强震加速度记录数据处理过程中引入的长周期误差 研究表明，地震动长周期分量与震源规模、震源距有关，由此可以推出与震级、烈度的关系，从而建立起具有工程实用意义的关系来。见公式(1) (M,R,T) PSV =f 1 =f (L,W,R,T) (1) 2 =f (I,R,T) 3 式中：PSV为拟速度反应谱，M为震级，R为震源距，L为断层长度，W为断层宽度，I 为烈度，T是反应谱周期。 （2）现有强震加速度记录中长周期成份的损失 由于强震仪频率响应范围的限制无法记录到超过10秒以上的地面运动成分，在超过5秒以上的成分中也存在失真，而且在对加速度记录进行误差修正时将数字化过程零线修正所产生的噪声滤出的同时也将地面运动长周期分量滤去了。 （3）关于加速度反应谱长周期段的二次衰减 反应谱理论证明，加速度反应谱曲线存在三个控制段，分别是：加速度、速度和位移控制，设计反应谱“平台段”是加速度控制段，速度控制段以1/T形式衰减，位移控制段则以1/T2形式衰减。这已成为地震工程界共同认可的常识。但是真正实用起来遇到问题，即长周期段的谱值太小，对抗震设计没有控制作用。为此，各国规范对此均作了不同程度的修正。且不说这种修正在理论上能否站得住脚，就是在工程实际应用中起多大作用？是否合理？也是值得商榷的。见图2 中国、美国、欧洲规范反应谱比较。 图2 考虑长周期分量的加速度反应谱
一.选择题（每题1.5分，共21分。只有一个选择是正确的，请填在括号中） 1.实际地震烈度与下列何种因素有关？( B ) A.建筑物类型 B.离震中的距离 C.行政区划 D.城市大小 2.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑? ( C ) A.40米以上的高层建筑 B.自振周期T1很长(T1>4s)的高层建筑 C. 垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑 D. 平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑 3.地震系数k与下列何种因素有关？(A ) A.地震基本烈度 B.场地卓越周期 C.场地土类别 D.结构基本周期 5.框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用F e有何变化?( A ) A.T1↓,F e↑ B.T1↑,F e↑ C.T1↑,F e↓ D.T1↓,F e↓ 6．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ）A．柱宽的1/4 B．柱宽的1/8 C．梁宽的1/4 D．梁宽的1/8 7. 土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（A ） A．谱曲线峰值右移B．谱曲线峰值左移 C．谱曲线峰值增大D．谱曲线峰值降低 8.为保证结构“大震不倒”，要求结构具有 C A.较大的初始刚度 B.较高的截面承载能力 C.较好的延性 D.较小的自振周期T1 9、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为（D ） A.最顶层 B.中间楼层 C. 第二层 D. 底层 10.多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配 B A.与楼盖刚度无关 B.与楼盖刚度有关 C.仅与墙体刚度有关 D.仅与墙体质量有关 11.场地特征周期T g与下列何种因素有关?( C ) A.地震烈度 B.建筑物等级 C.场地覆盖层厚度 D.场地大小
《工程结构抗震与防灾》复习题 一、填空题 1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震）和（诱发地震）四种类型。 2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震群型地震）。 3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地震）。 4．地震波可分为（体波）和（面波）。 5．体波包括（纵波）和（横波）。 6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。 8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。P5 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。 11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。 12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。 15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。 16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。 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（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）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（有利）、（不利）和（危险）的地段。 19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。 20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试验判别）。 21. 可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积，减小基础偏心）和（加强基础的 整体性和刚度）。详见书P17 22．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。 23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。 24．桩基的抗震验算包括（非液化土中低承台桩基抗震验算）和（液化土层的低承台桩基抗震验算）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（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有（能量法）、（折算质量法）、（顶点位移法）、（矩阵迭代法）。 27．结构在地震作用下，引起扭转的原因主要有（地震时地面各点的运动存在着相位差）和（结构本身不对称，即结构的质量中心与刚度中心不重合）两个。 28．建筑结构抗震验算包括（截面抗震验算）和（抗震变形验算）。 29．结构的变形验算包括（多遇地震作用下的抗震变形验算）和（罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算）。 30．一幢房屋的动力性能基本上取决于它的（建筑布局）和（结构布置）。
工程结构抗震-学习指南 .一、名词解释 1．地震震级： 2．地震烈度： 3．震中烈度： 4．地震烈度： 5．特大地震： 6．震中烈度： 7．地震作用： 8．抗震概念设计： 9．场地覆盖层厚度： 10．场地土的卓越周期： 11．“三水准” ： 12．抗震构造措施： 13．双共振现象： 14．隔震设计： 15．消能减震设计： 二、选择题 1.地震是（）的结果。 A. 地球内部构造运动 B. 地下水过度开采 C. 天气突然变化 D．不确定 2.地震引起的直接灾害是（）。 A.建筑物倒塌、火灾、瘟疫 B.地面变形、建筑物倒塌、管道断裂 C.洪水、火灾、气候异常 D.不确定 3.我国的自然灾害，造成死亡人数最多的是（）。
Ａ．洪水 Ｂ．雪灾 Ｃ．地震 D．不确定 4.地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。下面不是影响烈度的因素是（）。 A、震级 B、震中距 C、基础埋深 D、地质构造 5. 世界上最主要的两大地震带是（）。 A、环太平洋地震带、欧亚地震带 B、欧亚地震带、海岭地震带 C、海岭地震带、台湾地震带 D、台湾地震带、环太平洋地震带 6．在抗震设计的第一阶段，（） A．计算结构构件的承载能力 B．验算结构的弹塑性变形 C．采用大震作用效应 D．验算是否满足“大震不倒”的要求 7．下列叙述中，错误 ．．的是（） A．一次地震有多个烈度 B．一次地震有多个震级 C．地震震级是衡量一次地震所释放能量大小的尺度 D．震源在地面上的垂直投影点，称为震中 8.地球上天天都有地震发生，而且多到一天就要发生一万多次，一年约有五百万 次。其中能造成破坏的约有一千次。一般情况下，（）以上才感觉，称为有感地震。 A、2级
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
建筑结构抗震复习习题汇编 一．填空题 1．地震按其成因可划分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种类型。 2．地震按地震序列可划分为主震型、震群型（多发型）和孤立型（单发型）。 3．地震按震源深浅不同可分为浅源地震；中源地震；深源地震 4．地震波可分为体波；面波 5．体波包括纵波（疏密波．压缩波）；横波（剪切波） 6．纵波的传播速度比横波的传播速度快。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 8．地震强度通常用震级；烈度等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差3210倍之多。 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈大，地震烈度愈高。 11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别来确定。 12．设计地震分组共分3组，用以体现震级和震中距的影响。 13．抗震设防的依据是抗震设防烈度。 14．关于构造地震的成因主要有断层说；板块构造说 15．地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。 16．面波分为瑞雷波；洛夫波 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，将建筑分为甲类；已类．丙类．丁类四个抗震设防类别。 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有利、不利和危险的地段。19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类。20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别。 21．可液化地基的抗震措施有全部消除地基液化沉陷、部分消除地基液化沉陷和基础和上部结构处理。22．场地液化的危害程度通过液化等级来反映。 23．场地的液化等级根据液化指数来划分。 24．桩基的抗震验算包括非液化土中低承台桩基的抗震验算和存在液化土层的低承台桩基抗震验算两大类。25．目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即拟静力方法（等效荷载法）和直接动力分析法。26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有矩阵迭代法、能量法、等效质量法、顶点位移法。27．结构在地震作用下，引起扭转的原因主要有地面运动存在着转动分量和结构本身不对称两个。28．建筑结构抗震验算包括结构抗震承载力的验算和结构抗震变形的验算。 29．结构的变形验算包括在多遇地震作用下的变形验算和在罕遇地震作用下的变形验算。 30．一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。 31．结构延性和耗能的大小，决定于构件的破坏形态及其塑化过程。 32．结构的整体性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，要考虑建筑物刚度和场地条件的关系。 34．选择结构体系时，要注意选择合理的基础形式及埋置深度。 35．地震区的框架结构，应设计成延性框架，遵守强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固等设计原则。36．在工程手算方法中，常采用反弯点法和D值法（改进反弯点法）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分层法和弯矩二次分配法。 38．影响梁截面延性的主要因素有梁的截面尺寸；纵向钢筋配筋率；剪压比；配箍率；钢筋的强度等级；混凝土的强度等级 39．影响框架柱受剪承载力的主要因素有混凝土强度；剪跨比；轴压比；配箍特征值等。 40．轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。 41．框架节点破坏的主要形式是节点核芯区剪切破坏；钢筋锚固破坏 42．影响框架节点受剪承载力的主要因素有柱轴向力；正交梁约束；混凝土强度；节点配箍情况
工程结构抗震习题答案 一、填空题 1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震） 和（诱发地震）四种类型。 2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震 群型地震）。 3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地 震）。 4．地震波可分为（体波）和（面波）。 5．体波包括（纵波）和（横波）。 6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。 8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。P5 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别） 来确定。 12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。 16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。 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 （甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）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（有利）、（不利）和（危险）的地段。 19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层 厚度）划分为四类。 20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试 验判别）。 21.可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积， 减小基础偏心）和（加强基础的整体性和刚度）。详见书P17 22．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。 23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。 24．桩基的抗震验算包括（非液化土中低承台桩基抗震验算）和（液化土层的 低承台桩基抗震验算）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（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。 26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有（能量法）、（折算质量法）、（顶点位移法）、（矩阵迭代法）。
《工程结构抗震与防灾》考试大纲 一、命题范围和基本要求 1、结构抗震基本知识 （1）了解地震的主要类型及其成因；了解地震波的运动规律； （2）掌握震级、地震烈度、基本烈度等术语； （3）了解地震动的三大特性及其规律； （4）了解地震动的竖向分量、扭转分量及其震害现象； （5）掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和两阶段抗震设计方法； （6）了解多遇地震烈度和罕遇地震烈度的确定方法； （7）了解基于性能的抗震设计的基本思想； （8）掌握建筑场地类别的划分方法； （9）掌握场地土液化的判别方法，并了解抗液化措施。 2、结构抗震计算 （1）了解地震作用的机理和计算基本原则； （2）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法的适用范围； （3）掌握设计反应谱和地震影响系数的确定方法； （4）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法用于地震作用和地震作用效应的计算； （5）了解时程分析法的原理和要点； （6）了解竖向地震作用的特点和计算方法； （7）掌握地震作用效应和其它荷载效应的组合、截面抗震验算、抗震变形验算的方法和计算公式。 3、结构抗震概念设计 （1）了解结构抗震设计所存在的不确定性因素； （2）掌握结构的抗震概念设计的要点。 4、混凝土结构房屋抗震设计 （1）了解钢筋混凝土结构常见的震害特点； （2）掌握结构的抗震等级的确定； （3）了解框架结构、抗震墙结构和框架－抗震墙结构的受力特点、结构布置原则、屈服机制、基础结构要求和各自适用范围； （4）掌握框架结构内力和变形的计算和验算； （5）掌握框架柱、梁和节点的抗震设计要点及相应的抗震构造措施； （6）了解框架－抗震墙结构和抗震墙结构设计要点和构造措施。 5、砌体结构房屋抗震设计 （1）了解多层砌体房屋的结构布置原则、层数、高度和高宽比的限值要求； （2）掌握多层砌体房屋抗震计算要点和抗震构造措施。 6、钢结构房屋抗震设计 （1）了解钢结构房屋的常见震害； （2）了解高层钢结构体系及其各自特点； （3）了解高层钢结构的抗震设计要点； （4）了解钢构件及其连接的工作性能和抗震设计要点； （5）了解网架的抗震设计要点。 7、建筑结构基础隔震与消能减震设计 （1）了解基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围； （2）了解夹层橡胶垫的基本性能参数；
附件：“PKPM上部结构设计软件常见问题释疑”研讨班授课大纲 一、荷载与地震作用 1、现浇板、悬挑板、组合楼板、斜板等在确定面荷载时有哪些注意事项？05与08版在处理上 有何不同？荷载方向如何确定，可否输入负值？ 2、08版新增梁上的荷载类型“无截面设计”是何意，如何正确应用？ 3、哪些节点上可以加节点荷载？对于一根梁上任加一点后，在此节点上加节点荷载05与08版 软件在处理上有何不同？ 4、楼面梁是如何进行活荷载折减的，程序的处理与规范有何不同？ 5、对于“柱、墙及基础活荷载折减”程序的处理05版及08版有哪些不同，结果如何查询？ 6、活荷载的输入对人防荷载的计算有何影响？08版有何改动？ 7、PK、SATWE进行活荷载不利布置计算时有何不同？应注意哪些相关参数？ 8、何为“互斥活荷载”？怎样通过此功能来实现规范中的相应条款？ 9、05及08版程序是如何进行“普通风荷载”计算的，其中与风荷载计算相关的参数该如何确定， 受风面面积及荷载作用点如何确定？“普通风荷载”计算后荷载如何分配，它作用的效应程序做了怎样的处理？ 10、05版特殊风荷载是如何计算的，有哪些不足？08版特殊风荷载是如何计算的，如何灵活应 用？ 11、广义层方式建立的模型是否均可以直接用软件自动计算的风荷载？ 12、05、08版吊车荷载输入方法有哪些异同？ 13、对于排架柱计算长度系数的计算不同模块有何不同，该如何选用？ 14、近期多层人防的计算程序做了哪些重大调整？不同版本为何结果会相差如此悬殊？ 15、局部有人防荷载时如何处理？ 16、如何确定地下室外墙平面外的受力？如何计算地下室外墙平面外的配筋？不同版本输出结果 有何不同？程序对于地下室外墙能否正确识别？ 17、如何实现人防构件的弹塑性设计？ 18、何时需要考虑“双向地震”及“偶然偏心”？如果两项同时选择程序如何处理？ 19、如何正确确定与地震力计算相关的一些参数？如：计算振型个数、周期折减系数。 20、如何理解“水平力与整体坐标夹角”与“斜交抗侧力构件方向附加地震数，相应角度”？ 21、“按中震（或大震）不屈服做结构设计”如何应用？ 22、0。2Q0调整，不同时期版本，程度处理有何不同，原来有哪些局限？如何解决？ 23、08版地下室信息中“土层水平抗力系数的比例系数”是何意，该如何取值？ 二、构件设计 1、对于层间的支撑在计算时05、08版软件的处理有何不同？ 2、越层支撑在与梁墙相交时05、08版在处理上有何不同？ 3、08版对于柱被层间支撑打断后是如何进行内力及配筋计算的？ 4、如何人为指定支撑是否参与导荷，它的导荷原则是如何定的？ 5、08版支撑的计算长度系数如何确定？ 6、支撑对于楼层指标的贡献05与08版在计算上有何异同？ 7、刚性梁有哪些具体应用？ 8、如何用两种方法输入连梁模型？两种方式输入的连梁在计算上有哪些不同？ 9、如何合理填取与连梁计算相关的参数信息，如连梁刚度折减系数、墙梁转框架梁控制跨高比？ 10、程序是如何实现“《抗震规范》(2008局部修订版)第3.6.6.1条” 的？ 11、在输入楼梯构件时应注意的事项有哪些？ 12、按主梁或次梁不同的方式输入时，在导荷、计算、施工图处理上有何不同？
结构抗震课后习题答案
《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》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。
工程结构抗震与防灾 第一章结构抗震基本知识 1）体波：纵波（Primary）、横波（Secondary） 面波：洛夫波、瑞雷波 2）地震烈度：表示地震时一定地点地面振动强弱的尺度（震级是表征地震强弱的指标，是地震释放多少能量的尺度），是地震对地面影响的强烈程度，主要依据宏观的地震影响和破坏现象加以区分。 3）地震动的三个基本要素：地震动的幅值（加速度、速度、位移）、频谱（设计反应谱）和持时（一方面，动力放大系数当中考虑了持时；另一方面，时程分析法当中也有地震持续时间参数）。 4）抗震设防烈度：基本烈度，超越概率为63.2% 众值烈度（多遇地震）：1.55，10% 罕遇地震烈度：1，2%-3% 需要注意的是，抗震设计时，抗震设防烈度对应的是相应多遇地震烈度的地震动参数 5）抗震设防目标：“三水准”（小震不坏、中震可修、大震不倒） 6）抗震设计方法：“两阶段”（第一阶段，验算多遇地震作用下结构弹性工况下的承载力与变形，同时满足第一水准和第二水准的要求，再通过概念设计与构造措施来满足第三水准的要求；第二阶段，验算罕遇地震作用下结构薄弱层的弹塑性层间位移，并采取相应的构造措施，防倒塌） 7）抗震设防烈度的确定：甲类地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；乙类地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；丁类地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低。 8）建筑场地划分依据：等效剪切波速与覆盖层厚度 9）场地土液化 a.影响因素：地质年代、土粒组成与密实程度、黏粒含量、埋置深度与地下水位深度、地震烈度和地震持续时间 b.判别：两阶段（初步判别、标准贯入试验判别） 第二章结构抗震计算 1） a.结构抗震计算包括地震作用S与结构抗力R的计算； b.结构重要性系数已考虑在抗震等级的选取中； c.是考虑短时荷载下材料强度的提高系数。 2）反应谱：单自由度弹性体系在给定的地震作用下某个反应量的最大值与体系自振周期的关系曲线。 3） a.为地震系数，仅与地震烈度有关，而与结构性能无关； b.为动力系数，《规范》取为一定值，即； c.仅与地震烈度有关。 4）加速度设计反应谱中的设计参数 a.、、与阻尼有关，而与地基土、空气等因素有关，对钢筋混凝土结构， ，；
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用 [例题] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m,其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为m m 4030?，地下室采用筏形基础，埋置深度为12m ，如图3.2.4(a)、(b)所示。已知基本风压为2045.0m kN w =，建筑场地位于大城市郊区。已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。为简化计算，将建筑物沿高度划分为六 个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值，计算在风荷载作用下结 构底部（一层）的剪力和筏形基础底面的弯矩。 解：（1）基本自振周期：根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为： s n T 90.13805.005.01=?== 222210m s kN 62.19.145.0T w ?=?= （2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录1可求得 80.01=s μ 57040120030480L H 03 04802s .....-=??? ? ? ?+-=??? ??+-=μ （3）风振系数：由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表3.2.2可查得脉动增大系数502.1=ξ。脉动影响系数ν根据H/B 和建筑总高度H 由表3.2.3确定，其中B 为迎风面的房屋宽度，由H/B=3.0可从表3.2.3经插值求得=ν0.478；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即H H i /z =?，i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。则由式（3.2.8）可求得风振系数为： H H 478050211H H 11i z i z ??+=?+=+=μμξνμ?νξβ.. z z z （4）风荷载计算：风荷载作用下，按式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为： ()z z z z ....)z (q βμβμ6624=40×570+80×450= 按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表3.2.4，如图3.2.4(c)所示。 表3.2.4 风荷载作用下各区段合力的计算 （a ） （b ） （c ） 图3.2.4 高层结构外形尺寸及计算简图
5.2 水平地震作用计算 5.2.1采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定(图5.2.1)： 式中FEk－结构总水平地震作用标准值； α1－相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值，应按本章第5.1.4条确定，多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大值； Geq－结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值，多质点可取总重力荷载代表值的85%； Fi－质点i的水平地震作用标准值； Gi，Gj－分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值，应按本章第5.1.3条确定； Hi，Hj－分别为质点i、j的计算高度； δn顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表 5.2.1采用，多层内框架砖房可采用0.2；其他房屋可采用0.0； ΔFn－顶部附加水平地震作用。
注：T1为结构基本自振周期。 5.2.2采用振型分解反应谱法时，不进行扭转耦联计算的结构，应按下列规定计算其地震作用和作用效应： 1 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：d 式中Fji-j振型i质点的水平地震作用标准值； αj-相应于j振型自振周期的地震影响系数，应按本章第5.1.4条确定； Xji-j振型i质点的水平相对位移； rj-j振型的参与系数。 2 水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形)，应按下式确定： 式中SEk-水平地震作用标准值的效应； Sj-j振型水平地震作用标准值的效应，可只取前2～3个振型，当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时,振型个数应适当增加。 5.2.3 建筑结构估计水平地震作用扭转影响时，应按下列规定计算其地震作用和作用效应： 1 规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时宜按不小于1.3采用2扭转耦联振型分解法计算时各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度并应按下列公式计算结构
第一章抗震设计基本概念 1-1 地震震级差一等级，ΔM=M2-M1=1, 所释放能量有何关系, 即E2/E1=? 1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。 1-3用简单方法（按悬臂梁）计算一个正方形平面结构在高度为25m，50m，100m时的基底剪力V0、基底弯矩M0、顶点转角θ和顶点侧移△的数值，并加以比较（比较时均以25m高时为1）。该正方形筒体平面为10×10m，墙厚为20mm，弹性模量E=30.0KN/mm2。荷载分为：①倒三角形分布荷载，顶部最大值q0=50KN/m；②均布荷载q=25KN/m。从该结构的简单比较可得到什么概念？高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同？ 1-4 什么是三水准抗震设计目标？用什么方法实现这些目标？抗震概念设计有哪些主要内容？ 第二章场地、地基和基础 2--1 已知某场地土，从地表以下至基岩的20m范围内共有3层土，各层土的厚 度、名称和物理状态见下图，试计算该场地土层的固有周期T，并确定该建筑场地的 类别，(提示：杂填土，可塑亚粘土，饱和砂土的V S分别为100，150，340m/S)。 2--2 s 第三章地震作用和结构抗震验算 3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同？ 3--2地震作用和那些因素有关？计算等效地震作用的步骤是什么？ 3--3 计算结构自振周期有那些方法，如何选用？ 3--4结构自振周期和那些因素有关？随着房屋振动加剧出现局部损坏，结构周期为什么加长？ 3--5结构自振周期计算值如何修正为设计值？为何需要修正？ 3--6计算二层框架结构的自振频率与振型。横梁刚度为无限大，各层重量为G1=m1g =400KN, G2=m2g=300KN, 底层层间侧移刚度为K1=2╳12╳2EI/h13 =48EI c/h13=14280KN/m, K2=2╳12EI c/h23。（K11=K1+K2，K22=K2 ，K12=K21=－K2） 3---7结构整体刚度K与总重量W增大对结构自振周期T及水平地震荷载F有何影
结构抗震变形验算 (一)多遇地震作用下的结构抗震变形验算 框架和框架—抗震墙结构宜进行多遇地震作用下结构的抗震变形验算，其层间弹性位移应符合下式要求： △u e≤〔θe〕H (2—5—3—67) 式中：△u e——多遇地震作用标准值产生的层间弹性位移，计算时，水平地震影响系数最大值应按表2—5—3—7采用，各作用分项系数均应采用1.0，钢筋混凝土构件可取弹性刚度; 〔θe〕——层间弹性位移角限值，可按表2—5—3—13采用; H——层高。 层间弹性位移角限值表2—5—3—13 图2—5—3—7 1.不考虑扭转影响时的弹性层间位移 底部剪力法：
△u i＝V i/k (2—5—3—68) △u i＝V i/k 振型分解反应谱法： (2—5—3—69) △u ji＝u j，i-u j，i-1 〔K〕{u j}={F Ej} 式中：△ui——i层的弹性层间位移 V i——i层的地震剪力设计值(γE＝1.0) K i——i层的弹性侧移刚度 △u ji——j振型i层的层间位移 u ji——j振型i层的侧向位移 〔K〕——结构弹性侧移刚度矩阵 {u j}——j振型侧移向量(由n个u ji分量组成) {F Ej}——j振型水平地震作用向量(由n个Fji分量组成) 2.考虑扭转影响的弹性层间位移 图2—5—3—8 (2—5—3—70) x方向构件u ji＝u xji-ji s yi y方向构件u ji＝u yji-ji s xi
斜向构件u ji＝u xji cosθ+u yji sinθ+ji sθi 式中：{u xj}——j振型x方向质心位移向量(n个u xji组成); {u yi}——j振型y方向质心位移向量(n个u yji组成); {j}——j振动扭转角向量(n个ji组成); s yi——i层质心至x方向构件的垂直距离; S xi——i层质心至y方向构件的垂直距离; θ——斜向构件与x方向的夹角; sθi——i层质心至θ方向构件的垂直距离，当θ=0时; 图2—5—3—9 sθi＝-s yi，θ=π/2时，sθi＝s xi; {F j}——j振型地震作用向量(x、y和扭转角方向，3n阶); [K]——结构考虑扭转的刚度矩阵(3n×3n阶); ρjk——j振型与k振型的耦连系数。 3.平面结构考虑转角影响的弹性层间位移 (2—5—3—71) △u ji＝u j，i-u j，i-1-θj，i-1h i