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结构抗震设计

结构抗震设计
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一、填空题:(20分,每空1分)

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。

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.《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。

二、单项选择题:(20分,每题2分)

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

2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。

A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类 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

4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化

5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋B.地基主要受力层范围内部不存在软弱粘土层的一般单层厂房,单层空旷房屋和8层、高度25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房

C.规范规定的可不进行上部构造抗震验算的建筑

D.以上答案都正确

6.在《建筑抗震设计规范》中,设计反应谱的具体表达是地震影响系数

α曲线,其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时,反应谱曲线为( A ) A.水平直线 B.斜直线 C.抛物线 D.指数曲线 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

8.《规范》规定:框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的:( B )。

A.80%,且不宜小于70mm

B.70%,且不宜小于70mm

C.60%,且不宜小于70mm

D.90%,且不宜小于70mm

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kb和柱的线刚度kc之比大于( B )时,节点转交θ假定等于零。 A.2 B.3 C.4 D.5

5 10.在抗震构造措施中,有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求,

比如,当设防烈度为9度时,混凝土强度等级应该( C )。

A.不能低于C60

B.不能低于C70

C.不宜超过C60

三、简答题:(48分,每题8分)

1.工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现?

答:抗震设防的三个水准:第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不须修理可继续使用;第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能受损坏,经一般修理仍可继续使用;

第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

两阶段设计方法:第一阶段设计:按第一水准多遇地震的地震动参数进行弹性状态下的地震效应计算,经效应组合后,采用分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算,并采取抗震构造措施,以满足第一水准抗震设防要求。

第二阶段设计:按第三水准罕遇地震作用进行薄弱层或薄弱部位的弹塑性变形验算,以满足第三水准防倒塌的要求,常称为变形验算。

2.建筑场地选择的原则是什么?

答:选址时宜选择有利地段,避开不利地段。当无法避开不利地段时,应采取有效地措施。,不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

一、填空题:(20分,每空1分)

1.表示一次地震的强度通常用震级和地震烈度反映。 2.我国抗震设计规范的抗震设防基本思想概括来说就是要做到“小震不坏,设防烈度可修,大震不倒”。

3.《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。

4.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。 5.地震时由于地面运动使原来处于静止的结构受到动力作用,产生强迫振动。这种由于地面运动引起的队结构的动力作用称为地震作用。地震作用下在结构中产生的内力、变形和位移等称为结构的地震反应。 6.《建筑抗震设计规范》规定,设防烈度为8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构和设防烈度为9度区的高层建筑,应考虑竖向地震作用。

7.建筑结构抗震验算包括截面抗震验算和抗震变形验算,其中抗震变形验算又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.

8.目前在工程结构计算中,框架结构内力的计算通常采用近似的分析方法,即在水平荷载作用下的 D值法和反弯点法,以及在竖向荷载作用下的弯矩二次分配法等。

9.在框架-抗震墙结构计算所采用的基本假定中,结构的刚度中心和质量中心重合,结构不发生扭转。二、单项选择题:(20分,每题2分)

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.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。

A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类 3. 一般情况下,工程场地覆盖层的厚度应

按地面至剪切波速大于多少的

土层顶面的距离确定( D )。 A.200m/s B.300m/s C.400m/s D.500m/s 4.场地的液化等级根据( C )来划分。

A、液化土层的厚度

B、液化土层的深度

C、液化指数

D、液化判别标准贯入锤击临界值 5.《建筑抗震设计规范》定义50年设计基准期超越概率为( A )的地震加速度的取值为设计基本地震加速度值。

A、10%

B、2%—3%

C、63.2%

D、50% 6.在《建筑抗震设计规范》中,设计反应谱的具体表达是地震影响系数α曲线,其中当结构自振周期在0.1s~Tg之间时,反应谱曲线为( A )。 A.水平直线 B.斜直线 C.抛物线 D.指数曲线

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 8.《规范》规定,不同抗震等级的结构应符合相应的计算、构造措施要求,其中钢筋混凝土丙类建筑房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定( A )。A.抗震设防烈度、结构类型和房屋高度 B.抗震设防烈度、结构类型和房屋层数 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

9、《规范》规定:框架—抗震墙房屋的防震缝宽度是框架结构房屋的:( B )A.80%,且不宜小于70mm B.70%,且不宜小于70mm C.60%,且不宜小于70mm D.90%,且不宜小于70mm

10、在抗震构造措施中,有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合一定要求,比如,当设防烈度为9度时,混凝土强度等级应该( C )。

A.不能低于C60 B.不能低于C70 C.不宜超过C60 D.不宜超过C70

三、简答题:(48分,每题8分)

1.根据《规范》规定,建筑物分为哪几个抗震设防类别?各类建筑的抗震设防标准应符合哪些要求?

答:《规范》规定, 建筑物分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别

各类建筑的抗震设防标准应符合下了要求:

(1) 甲类建筑地震作用,当抗震设防烈度为6~ 8 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度计算,当为9 度时,提高幅度应专门研究。

(2)当设防烈度为6 ~8 度时,甲、乙类建筑应按本地区设防烈度提高一度采取抗震措施,当为9 度时,应采取比9 度设防更有效的抗震措施。丙类建筑应按本地区设防烈度采取抗震措施。丁类建筑可按本地区设防烈度适当降低抗震措施要求,但设防烈度为6度时不宜降低。 2.哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算?

答:(1)砌体房屋

(2)地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物:一般单层厂房、单层空旷房屋。不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋。基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房。(3)抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。

3.如右图所示,某场场地地基剖面图上覆非液化土层厚度du=5.5m,其下为砂土,地下水位深度为dw=6m,基础埋深db=2m,该场地为8度区,确定是否考虑液化影响。

解:按判别式确定 du+dw>1.5do+2db-4.5 查液化特征深度表:do=8m 1.5do+2db-4.5=11.5m du+dw=11.5m 故需要考虑液化影响

4.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数?三者之间有何关系?。

答:地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值

动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值

地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值

地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积

5.什么是剪压比?为什么要限制梁的剪压比?

答:剪压比即构件截面平均剪应力和混凝土轴心抗压强度设计值之比称为剪压比。

如果构件塑性铰区域内截面剪压比过大,则会在箍筋未充分发挥作用以前,混凝土过早地破坏。因此,必须限制剪压比,着实际上是对梁最小截面尺寸的限制。

6.框架—抗震墙结构的基本假定有哪些?答:基本假定:

1) 楼板结构在其自身平面内的刚度为无穷大,平面外的刚度忽略不计; 2) 结构的刚度中心和质量中心重合,结构不发生扭转; 3) 框架与抗震墙的刚度特征值沿结构高度方向均为常数。

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

建筑结构抗震设计试卷

1.质量和刚度明显不对称、不均匀的结构,应考虑水平地震作用的扭转影响。()2.在计算地震作用时,多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。 () 3.坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。 () 4.多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。() 5.多层砌体房屋抗震构造措施中最有效的是__________与__________的设置。 6.为了保证结构的整体性和延性,通过内力组合得到框架结构的设计内力,还需进行调整以满足、、 的原则。 7.完整的建筑结构抗震设计包括三个方向的内容与要求,分别是 、、。

8.在框架—剪力墙的内力计算时,总抗震墙和总框架之间用连接。9.多高层钢结构在地震中的破坏形式有、 和。 三、选择题(本大题共5个小题,每题2分,共10分)。1.下列不属于地震破环作用的表现形式的是( )。 A、地表破坏 B、人员伤亡 C、次生灾害 D、建筑物的破坏

五、计算题(本大题共2个小题,共30分)。 1.根据下表计算场地的等效剪切波速。(10分) 土层的剪切波速 土层厚度 2.2 5.8 8.2 4.5 4.3 180 200 260 420 530 2.试用底部剪力法计算下图体系在多遇地震下的各层地震剪力。已知设防烈度为8度,设计基本加速度为0.2g ,Ⅲ类场地一区,m 1=116.62t, m 2=110.85t, m 3=59.45t, =0.716s,δn=0.0673,ξ=0.05.(20分) max a max 2 45 .0a ηmax )(a T T a g γ=max 2 1 )]5(2.0[a T T a g -- =ηηγa T(s) 00.1Tg 5Tg 6.0 当ξ=0.05时, η2=1.0 η1=0.02 γ=0.9 地震影响系数曲线 水平地震影响系数最大值 地震影响 烈度 6度 7度 8度 9度 多遇地震 0.04 0.08 0.16 0.32 罕遇地震 - 0.5 0.90 1.4 特征周期(s) 特征周期分区 场地类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 一区 0.25 0.35 0.45 0.65 二区 0.30 0.40 0.55 0.75 三区 0.35 0.45 0.65 0.90 一、判断题(每题1分,共10分) 1.√ 2. √ 3.× 4.× 5.× 6. √ 7.√ 8. × 9. √ 10. × 二、填空题(每空1分,共20分)

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

工程结构抗震设计试卷及答案完整版讲解

土木与水利学院期末试卷(A) 考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 一、填空题:(20分,每空1分) 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。 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.《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。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 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 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类 B.Ⅱ类 C.Ⅲ类 D.Ⅳ类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 4.关于地基土的液化,下列哪句话是错误的( A )。 A.饱和的砂土比饱和的粉土更不容易液化 B.土中粘粒含量越高,抗液化能力越强 C.土的相对密度越大,越不容易液化, D.地下水位越低,越不容易液化 5.根据《规范》规定,下列哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算( D )。 A.砌体房屋

工程结构抗震题目及答案

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 >时,在结构顶部附4、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 ,其目的是考虑高振型的影响。 加ΔF n 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。

结构抗震性能设计解读

结构抗震性能设计解读 结构抗震性能设计解读 【摘要】对结构抗震性能设计中的4个结构抗震性能目标和5种结构抗震性能水准进行深入解读,对不同的结构抗震性能水准提出对应的计算、设计方法及注意事项。 【关键词】抗震性能化设计;抗震性能水准;弹塑性分析;加速度反应谱;时程分析 中图分类号: TU352.1+1文献标识码: A 0 引言:我国建筑抗震设计主要以下三部分组成:一、规范限定的适用条件;二、结构和构件的计算分析;三、结构和构件的构造要求。对于一个建筑物的抗震设计,当满足以上三部分要求时,就是符合规范的设计;当不满足第一部分要求时,就被称为“超限”工程,需要采取比第二、三部分更严格的计算和构造,以证明该建筑可以达到抗震设防目标。结构抗震性能设计着重于通过现有手段(计算及构造措施),是解决“超限”结构在中震和大震下的结构计算和设计的一种基本方法。结构抗震性能设计实现了结构抗震设计从宏观性的目标向具体量化的多重目标过度。 1 地震作用:由于建筑结构抗震设计是一个十分复杂的问题,有许多难点,例如:地震地面运动的不确定性;抗震设防水准及对地震作用的预估;地震作用下结构反应分析的正确性;对影响结构抗震性能因素的认识及所采取措施的有效性等。当前世界各国的建筑抗震设计主要采用以下两种方法。 (1)拟静力法---加速度反应谱法。它将影响地震作用大小和分布的各种因素通过加速度反应谱曲线予以综合反映,建筑结构抗震设计时利用反应谱得到地震影响系数,进而得到作用于建筑物的拟静力的水平地震作用。此理论接受度比较高,适用于大部分结构;由于此方法存在一定的不足,因此不太适用于“超限”结构的抗震设计。 (2)直接动力法---时程分析法。此方法根据建筑物所在地区的基本烈度、设计分组的判断估计、建筑物所在场地的类别,选择适

地大《建筑结构抗震设计原理》在线作业二17春

地大《建筑结构抗震设计原理》在线作业二17春 一、单选题 1、A 2、A 3、B 4、B 5、C 一、单选题(共20 道试题,共80 分。)V 1. 以下关于多层砌体房屋抗震缝设置的叙述,何项是正确的?() A. 抗震缝两侧应布置墙体; B. 抗震缝应使房屋以屋盖、墙体、楼盖到基础全部断开; C. 抗震缝宽度应大于沉降缝宽度; D. 抗震缝宽度应符合沉降缝宽度的要求 正确答案:A 2. 关于地震的震级,下列说法哪种是不正确的()。 A. 震级是指地震时,某点地面震动的强烈程度 B. 地震的震级是衡量一次地震大小的等级 C. 地震的震级与地震时某规定地点地面最大水平位移有关 D. 震级相差1级,地震释放能量要相差32倍 正确答案:A 3. 根据大量资料分析,我国在设计基准期50年内()的超越概率为10%。 A. 多遇烈度 B. 基本烈度 C. 罕遇烈度 D. 众值烈度 正确答案:B 4. 在对建筑物进行抗震设防的设计时,根据以往地震灾害的经验和科学研究的成果首先进行( )设计。 A. 极限 B. 概念 C. 构造 D. 估算 正确答案:B 5. 为提高框架柱端部和梁柱结点在地震时的延性,柱端箍筋加密区长度应取()。 A. 不小于1500mm和柱截面长边尺寸 B. 不小于柱长边尺寸、柱净高的1/6和1000mm的最小值 C. 不小于柱长边尺寸、柱净高的1/6和500mm的最大值 D. 对所有框架的角柱应沿柱全高加密箍筋 正确答案:C 6. 某丙类建筑所在场地为Ⅰ类,设防烈度为6度,其抗震构造措施应按何项要求处理?( ) A. 7度 B. 5度 C. 6度 D. 处于不利地段时,7度 正确答案:C 7. 在城市规划中,当城市处于( )的地震区内时,城市建设要考虑防震措施。 A. 六度及六度以上

(完整版)建筑结构抗震设计整理

《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; (25)楼层屈服强度系数; (26)重力荷载代表值:建筑抗震设计用的重力性质的荷载,为结构构件的永久荷载(包括自 重)标准值和各种竖向可变荷载组合值之和; (27)等效总重力荷载代表值:单质点时为总重力荷载代表值,多质点时为总重力荷载代表值 的85%; (28)轴压比:名义轴向应力与混凝土抗压强度之比; (29)强柱弱梁:使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求;(30)非结构部件:指在结构分析 中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件 二、简答题 1.抗震设防的目标是什么?实现此目标的设计方法是什么? 答:目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的

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。

《结构抗震设计》简答题及名词解释答案

《结构抗震设计》简答题及名词解释答案 1、简述两阶段三水准抗震设计方法。 答:我国《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)规定:进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 具体为两阶段三水准抗震设计方法: 第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下,按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数,用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应,然后与其他荷载效应组合,并对结构构件进行承载力验算和变形验算,保证第一水准下必要的承载力可靠度,满足第二水准烈度的设防要求(损坏可修) ,通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求; 对大多数结构,一般可只进行第一阶段的设计。 对于少数结构,如有特殊要求的建筑,还要进行第二阶段设计,即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算,以保证其满足第三水准的设防要求。 2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。 (1)计算多自由度结构的自振周期及相应振型; (2)求岀对应于每一振型的最大地震作用(同一振型中各质点地震作用将同时达到最大值) ; (3)求出每一振型相应的地震作用效应; (4)将这些效应进行组合,以求得结构的地震作用效应。 3、简述抗震设防烈度如何取值。 答:一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度(或与本规范设计基本地震加速度值对应 的烈度值)。对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。 4、简述框架节点抗震设计的基本原则。 节点的承载力不应低于其连接构件的承载力; 多遇地震时节点应在弹性范围内工作; 罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递; 梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固; 节点配筋不应使施工过分困难。 5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。 答:1.共振效应引起的震害; 2.结构布置不合理引起的震害; 3.柱、梁和节点的震害; 4.填充墙的震害; 5.抗震墙的震害。 6.采用底部剪力法计算房屋建筑地震作用的适用范围?在计算中,如何考虑长周期结构高振型的影响? 答:剪力法的适用条件: (1)房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀; 2)房屋的总高度不超过40m; (3)房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主; (4)房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计; T >1 4T 为考虑长周期高振型的影响,《建筑抗震设计规范》规定:当房屋建筑结构的基本周期1■ g时, 在顶部附加水平地震作用,取^F n二rF Ek 再将余下的水平地震作用(1一7 )F Ek分配给各质点: F i (1_、:n)F Ek ' G j H j j吐 结构顶部的水平地震作用为F n和■F n之和。

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)

工程结构抗震3

1. 我国规范抗震设防的基本思想和原则是以()为抗震设防目标。 两个水准 三个水准 两阶段 三阶段 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:三个水准 2. 多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配()。 与楼盖刚度无关 与楼盖刚度有关 仅与墙体刚度有关 仅与墙体质量有关 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:与楼盖刚度有关 3. 一般情况下,工程场地覆盖层的厚度应按地面至剪切波速大于()的土层顶面的距离确定。 200m/s 300m/s 400m/s 500m/s 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:500m/s 4. 9度区的高层住宅竖向地震作用计算时,结构等效总重力荷载Geq为( )。

0.85(1.2恒载标准值GK+1.4活载标准值QK) 0.85(GK+QK) 0.75(GK+0.5QK) 0.85(GK+0.5QK) 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案: 0.75(GK+0.5QK) 5. 一级抗震墙除底部加强部位外,其他部位墙肢截面组合弯矩设计值应乘以增大系数( )。 1.2 1.4 1.6 .1.8 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案: 1.2 6. 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()个抗震设防类别。 二 三 四 五 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:四 7. 强柱弱梁是指()。

柱线刚度大于梁线刚度 柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力 柱抗剪承载力大于梁抗剪承载力 柱配筋大于梁配筋 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:柱抗弯承载力大于梁抗弯承载力 8. 考虑内力塑性重分布,可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅,下列说法正确的是()。 梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行 梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行 梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行 梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行 9. 修正刚度法适用于柱顶标高不大于()且平均跨度不大于30m的单跨或等高多跨钢筋混凝土柱厂房。 12m 15m 18m 21m 本题分值: 4.0 用户未作答 标准答案:15m 10. 框架房屋破坏的主要部位是()。

工程结构抗震设计试题(卷)与答案解析完整版

考试科目:工程结构抗震设计20~20学年第一学期 一、填空题:(20分,每空1分) 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。

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.《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。 二、单项选择题:(20分,每题2分) 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 2.某一场地土的覆盖层厚度为80米,场地土的等效剪切波速为200m/s,则该场地的场地类别为( C )。 A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.Ⅳ类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 )。

建筑结构抗震设计试卷(B)用答案

建筑结构抗震设计试卷(B) 一、判断题(每题2分,共20分) 1.震级是反映某一地区的地面和各类建筑物遭到一次地震影响的强弱程度。() 2.众值烈度比基本烈度小1.55度,罕遇烈度比基本烈度大1.55度。( ) 3.软弱地基对上部结构的影响有增长周期,改变振型和增大阻尼等作用。() 4.当结构的自振周期与场地的特征周期相同或接近时,结构的地震反应最大。() 5.在抗震设计中,对烈度为8度和9度的大跨、长悬臂结构,才考虑竖向地震作用。() 6.地震烈度是表示地震本身大小的尺度。() 7.地震动的三大要素是最大振幅、频谱和持续时间。() 8.液化地基根据液化指标划分为三个等级。() 9.任何结构都要进行两个阶段的抗震设计。() 10.多层砌体结构房屋在横向水平地震作用下,各道墙的地震剪力的分配,不仅与屋盖刚度有关而且与墙体侧移刚度有关。() 二、填空题(每空1分,共20分) 1.地震灾害主要表现在、和三个方面。 2.底部剪力法适用于高度不超过,以变形为主,和沿高度分布均匀的结构。 3.地震作用是振动过程中作用在结构上的。 4.求结构基本周期的近似方法有、和。 5.地震影响系数与和有关。 6.框架按破坏机制可分为和。 7.建筑场地的类别是根据和划分为四类。 8.抗震设防标准是依据,一般情况下采用。 9.地震作用的大小不仅与地震烈度的大小有关,而且与建筑物的有关。 三、问答题(每题8分,共40分) 1.“抗震规范”中,“三水准、两阶段的设计方法”是什么? 2.多层砌体房屋在抗震设计中,结构的选型与布置宜遵守哪些原则? 3.圈梁、构造柱在砌体结构抗震中的作用是什么? 4.在框架结构抗震构造措施中,对梁端、柱端为什么要加密箍筋? 5.什么是隔震?其方法主要有哪些?什么是减震?其方法主要有哪些? 四、计算题(20分) 某二层钢筋混凝土框架(如下图),集中于楼盖(屋盖)处的重力荷载代表值为:,梁的刚度无限大。其中频率为:,。 第一振型为,第二振型为,已知,场地的特征周期 ,振型参与系数,求: (1)用振型分解反应谱法计算剪力; (2)用底部剪力法计算底层剪力; (3)比较两种方法的计算结果。

结构抗震设计原理》复习思考题答案

地震按其成因分为哪几种类型按其震源的深浅又分为哪几种类型 答:构造地震、火山地震、陷落地震、爆炸地震、诱发地震。 浅源地震、中源地震、深源地震。 什么是地震波地震波包含了哪几种波各种地震波各自的传播特点是什么,对地面和建筑物的影响如何 答:地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量(波动能),这就是地震波。它包括体波和面波。特点:体波中,纵波周期短,振幅小,速度快,产生颠簸,可以在固体液体中传播。横波周期长,振幅大,只能在固体中传播,产生摇晃。 面波振幅大,周期长,只能在地表附近传播,能量大,破坏大,产生颠簸摇晃。故面波的危害最大。 什么是震级什么是烈度、基本烈度和抗震设防烈度三种烈度如何确定 答:震级是表征一次地震大小或强弱的等级,是地震释放能量多少的尺度。 烈度:表示某一地点地面震动的强烈程度或者说地震影响的强弱程度。确定方法:当设计基准期为五十年时,50年内众值烈度的超越概率为%,这就是第一水准的烈度。 基本烈度:在50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率为10%的地震烈度值。确定方法:一般情况下,取50年内超越概率10% 的地震烈度,为第二水准烈度。 抗震设防烈度: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。确定方法:一般情况下,取50年内超越概率10% 的地震烈度。确定方法:它所产生的烈度在50年内的超越概率为2%,作为第三水准烈度。 基本烈度与众值烈度相差度,基本烈度与罕遇烈度相差1度。 简述众值烈度、基本烈度和罕遇烈度的划分及其关系。 答:当设计基准期为五十年时,50年内众值烈度的超越概率为%,这就是第一水准的烈度。一般情况下,取50年内超越概率10% 的地震烈度,为第二水准烈度。烈度在50年内的超越概率为2%,作为第三水准烈度。基本烈度与众值烈度

抗震设计方法概述

本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程,然后简单回顾了一下结构动力学基础,接下来认识了地震波与强震地面运动的特性,以及地震作用下结构的动力方程,最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法,时程分析法(弹性和弹塑性),和静力弹塑性分析法。通过一个学期的学习,本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。 在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时,一般都要遵循以下五个步骤:抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计,其流程如图1 所示。 本文将着眼于图1流程中的第3个步骤, 从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分 析方法出发,简单介绍一下其各自的基本概念 和适应范围(具体原理和计算过程在此不再详 述,读者可另查阅相关课本和规范),以及现有 抗震设计规范中存在的问题,以便初学者对结 构抗震设计分析方法有个初步的认识,也作为 本人对本课程的学习总结。 一.3种最常用的结构响应分析方法 1.底部剪力法 定义:根据地震反应谱理论,以工程结构 底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作 用相等来确定结构总地震作用的一种计算方 法。 底部剪力法适用于基本振型主导的规则和 高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于 结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎 没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足 工程设计精度的要求。 高规规定: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高层 建筑结构,可采用底部剪力法。 底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。 2.振型分解反应谱法 定义:振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理,求解各阶振型对应的等效地震作用,然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合,从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用:不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 反应谱的振型分解组合法常用的有两种:SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合,仅作为一个随机振动理论意义上的精确,但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言,对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构,并且地震此时长,阻尼不太小(工程上一般都可以满足)时,SRSS是精确的,频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开;而对于那些结构

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?

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。

工程结构抗震设计授课教案

《工程结构抗震设计》电子教案 第一章地震基础知识与工程结构抗震设防 一、学习目的与要求 1、了解地震的主要类型及其成因; 2、了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制; 3、掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标; 4、掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法; 5、了解基于性能的工程结构抗震概念设计基本要求 二、课程内容与知识点 1、地震按其成因可分为三种主要类型,即火山地震、塌陷地震和构造地震。其中构造地震为数最多,危害最大。构造地震成因的局部机制可以用地壳构造运动来说明;构造地震成因的宏观背景可以借助板块构造学说来解释。 2、地球上地震活动划分为两个主要地震带:环太平洋地震带和地中海南亚地震带。我国地处环太平洋地震带和地中海南亚地震带之间,是一个多地震国家,抗震设防的国土面积约占全国面积%。 3、地震灾害主要有地表的破坏、工程结构的破坏造成的直接灾害,地震引发的火灾、水灾、海啸等次生灾害,以及由前面两种灾害导致的工厂停产、城市瘫痪、瘟疫蔓延等诱发灾害。 4、地震波是一种弹性波,它包括体波和面波,体波分为纵波和横波,面波分为瑞雷波和乐甫波。地震波传播速度以纵波最快,横波次之,面波最慢。纵波使工程结构产生上下颠簸,横波使工程结构产生水平摇晃,当体波和面波同时到达时振动最为剧烈。 5、地震震级是表示地震本身大小的等级,它以地震释放的能量为尺度,根据记录到的地震波来确定的。地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,它是按地震造成的后果分类的。一次地震只有一个震级,烈度随距离震中的远近而异。 6、工程结构抗震设防的依据是中国地震烈度区划图中给出的基本烈度或其他地震动参数。为反映不同震级和震中距的地震对工程结构影响,《建筑抗震规范》将建筑工程的设计地震划分为三组,不同设计地震分组,采用不同的设计特征周期和设计基本地震加速度值。 7、三水准的抗震设防要求:(1)当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不损坏或不需修理仍可继续使用(小震不坏);(2)当遭受本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经过一般修理或不需修理仍可继续使用(中震可修);(3)当遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不倒塌,或不发生危及生命的严重破坏(大震不倒)。 二阶段设计方法:第一阶段设计是多遇地震下承载力验算和弹性变形计算。取第一水准地震动参数,用弹性方法计算结构弹性地震作用和弹性变形,保证必要强度、控制侧向变形,满足第一水准“不坏”和第二水准“可修”的要求;再通过合理的结构布置和抗震构造措施,

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