第四章竖向地震作用4
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第一章测试1【单选题】(10分)某建筑物,其抗震设防烈度为7度,根据《建筑抗震设计规范》,“小震不坏”的设防目标是指下列哪一条?A.当遭遇低于7度的多遇地震影响时可能损坏,经一般修理仍可继续使用B.当遭遇低于7度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理仍可继续使用C.当遭遇低于7度的多遇地震影响时,经修理仍可继续使用D.当遭遇7度的地震影响时,不受损坏或不需修理仍可继续使用2【单选题】(10分)设计基本地震加速度是指50年设计基准期超越概率为()的地震加速度的设计取值。
A.20%B.10%C.15%D.5%3【单选题】(10分)根据其抗震重要性,某建筑为乙类建筑,设防烈度为7度,下列何项抗震设计标准正确?A.按8度计算地震作用B.按8度计算地震作用并实施抗震措施C.按7度计算地震作用,抗震措施按8度要求采用D.按7度计算地震作用4【单选题】(10分)建筑物分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别,下列分类不正确的是A.乙类建筑应属于地震破坏会造成社会重大影响和国民经济重大损失的建筑B.丁类建筑应属于允许在一定条件下适度降低要求的建筑C.甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑D.丙类建筑应属于除甲、乙、丁类建筑以外按标准要求进行设防的一般建筑5【单选题】(10分)建筑根据其抗震重要性分为四类,当为乙类建筑Ⅱ类场地时,下列何种叙述是正确的?A.按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施B.不必采取提高设防烈度的抗震措施C.可按本地区的设防烈度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施D.可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用6【单选题】(10分)A、B两幢多层建筑,A为丙类建筑,位于6度抗震设防烈度区,场地为Ⅰ类;B为乙类建筑,位于7度抗震设防烈度地区,场地为Ⅲ类,下列说法正确的是何项?A.A幢建筑不必作抗震计算、按6度采取抗震措施;B幢建筑按7度计算、按8度采取抗震措施B.A幢建筑不必作抗震计算、按7度采取抗震措施;B幢建筑按7度计算、按8度采取抗震措施C.A幢建筑按6度计算、按7度采取抗震措施;B幢建筑按7度计算、按8度采取抗震措施D.A幢建筑按6度计算、按6度采取抗震措施;B幢建筑按7度计算、按7度采取抗震措施7【单选题】(10分)抗震设计时,不应采取下列何种方案?A.特别不规则的建筑设计B.严重不规则的建筑设计C.非常不规则的建筑设计D.不规则的建筑设计8【单选题】(10分)下列关于结构规则性的判断或计算模型的选择,其中何项不妥?A.平面不规则或竖向不规则的建筑结构,均应采用空间结构计算模型B.顶层及其他楼层局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%时,属于竖向不规则C.当超过梁高的错层部分面积大于该楼层总面积的30%时,属于平面不规则D.抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%时,属于竖向不规则9【单选题】(10分)下面所列构件,除何项外均为非结构构件A.贴面、装饰柱、顶棚B.砌体结构中的承重墙、构造柱C.围护墙、隔墙D.女儿墙、雨蓬10【判断题】(10分)抗震设防烈度为6度地区的建筑物可按非抗震设防地区的建筑物计算和构造。
竖向地震作用竖向地震作用:是指结构在竖向地震分量的作用下,产生竖向的地震效应。
1:竖向地震动对结构的影响并非完全没有研究过,钱培风先生早在工力所工作时就已倡导竖向地震作用研究而著名。
唐山地震时有一座烟囱拦腰折断,但有意思的是上面部分旋转90度后落在下面部分之上,并没有掉下来。
关于该震害现象是由于水平地震作用还是竖向地震作用引起的,在工力所曾引发了激烈的争论。
地震工程研究普遍重视水平地震作用的原因有二:一、从强震观测的纪录上看,竖向地震动的峰值普遍小于水平地震动峰值,一般为水平地震动峰值的1/2~2/3,所以水平地震动更重要。
二、结构体系一般具有较强地抗竖向荷载的能力(如柱的轴向刚度很大,结构设计时必须考虑死、活荷载的作用,所以结构有足够的竖向抗力!),而抗水平作用在体系实现上比较困难,这就使得水平地震作用更具威胁性。
但是,实际观测到的竖向地震动峰值也有超过1g的,况且当前的结构体系较之过去有很大不同,主要是大跨、超高的体系已很普遍。
这样竖向地震动对结构的影响似乎并不再是无足轻重了,特别是P-Delt效应问题比较突出,需要研究。
在理论上,竖向地震作用下的结构反应分析同水平地震反应分析方法没有区别,如果采用空间模型,输入三维地震地面运动,则可以将结构水平与竖向反应结果一并算出。
2:之所以“自从唐山地震以来,好像竖向地震力的关注越发受到人们的冷落”是因为唐山地震前,由钱培风先生提出的竖向地震作用也很显著的说法,很多人不理解,在期刊上争论的很激烈。
钱培风先生在众多人反对的形势下,一直坚持自己的观点。
钱老的论据尽是地震现场人员的口头描述,经过地震的人大多都不在震中区,对地震的感受只有水平运动;唐山地震(震中区)震害的照片让大家明白了确有竖向地震加速度大于g的现象。
于是大家有了统一的认识,不再争论,即冷落了。
结论是:震中区竖向地震加速度会很大,随震中距的加大,由于竖向地震波是高频率,衰减很快,所以大部分地区都是只感觉有水平地震作用。
《荷载与设计原则》习题答案第1章荷载与作用一、填空题1.作用是施加在结构上的一组集中力或分布力,或引起结构外加变形或约束变形的原因。
2.作用是使结构或构件产生效应的各种原因。
3.结构上的作用可分为直接作用和间接作用,荷载是直接作用。
4.施加在结构上的集中力或分布力称为直接作用,与结构本身性能无关;引起结构外加变形或约束的原因称为间接作用,该作用的大小与结构自身的性质有关。
5.土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。
它既指工程建设的对象,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。
6.土木工程结构是指由若干个构件组成的受力体系,是土木工程的骨架,也是它们赖以存在的基础。
它的主要功能是承受工程在使用期间可能出现的各种荷载并将它们传递给地基。
7.现代土木工程的建造必须经过论证策划、设计、施工 3个主要环节。
8.土木工程设计包括功能设计和结构设计。
功能设计是实现工程建造的目的、用途;结构设计是决定采用怎样形式的骨架将其支撑起来,怎样抵御和传递作用力,各部分尺寸如何,用什么材料制造等等。
9.工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间,选择一种最佳的合理的平衡,使所建造的结构满足预定的各项功能要求。
10.工程结构的“功能要求”是指工程结构安全性、适用性和耐久性,统称为可靠性。
11.荷载效应和结构抗力之间最佳的合理的平衡,就是使工程结构既经济又具有一定的可靠度。
二、多项选择1、下列作用属于直接作用的为( A、B、E )A.自重 B.土压力 C.混凝土收缩徐变 D.焊接变形 E、桥梁上的车辆重量2、下列作用属于间接作用的为( A、C、D )A.地基变形B.水压力C.温度变化D.地震作用E.水中漂浮物对结构的撞击力3、荷载效应是指(A、C、D、E )A.内力B.温度C.位移D.裂缝E.应力三、单项选择1、工程结构的“功能要求”(或“可靠性”)是指工程结构的(B )A.可靠、经济、适用、美观B.安全性、适用性和耐用性C.安全性、经济、适用D.可靠、耐用、美观2、荷载取值和荷载计算正确与否直接影响(C )的计算A.结构抗力B.结构可靠度C.荷载效应D.结构尺寸四、简答题1、荷载与作用对土木工程设计有何意义?工程结构设计是在工程结构的可靠与经济、适用与美观之间,选择一种最佳的合理的平衡,使所建造的结构能满足预定的各项功能要求。
构筑物竖向地震作用计算5.3.1 井架、井塔、电视塔以及质量、刚度分布与其类似的筒式或塔式结构,竖向地震作用标准值(图5.3.1)可按下列公式确定。
结构层的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值的比例进行分配;当按多遇地震计算时,尚宜乘以增大系数1.5~2.5。
式中:F Evk——结构总竖向地震作用标准值;F vi——质点i的竖向地震作用标准值;h i、h j——分别为质点i、j的计算高度;αvmax——竖向地震影响系数最大值,可按本规范第5.1.6条第4款的规定采用;G eqv——结构等效总重力荷载,可按其重力荷载代表值的75%采用。
图5.3.1 结构竖向地震作用计算简图5.3.2 8度和9度时,跨度大于24m的桁架、长悬臂结构和其他大跨度结构,竖向地震作用标准值可采用其重力荷载代表值与竖向地震作用系数的乘积;竖向地震作用可不向下传递,但构件节点设计时应予以计入;竖向地震作用系数可按表5.3.2采用。
表5.3.2 竖向地震作用系数注:括号内数值系设计基本地震加速度为0.30g的地区。
5.4 截面抗震验算5.4.1 结构构件的截面抗震验算除本规范另有规定外,地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合,应按下式计算:S=γG S GE+γEh S Ehk+γEv S Evk+γwψw S wk+γtψt S tk+γmψm S mk(5.4.1)式中:S——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴向力和剪力的设计值等;γG——重力荷载分项系数,应采用1.2;当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;当验算结构抗倾覆或抗滑时,不应小于0.9;S GE——重力荷载代表值效应,重力荷载代表值应按本规范第5.1.4条的规定确定;γEh、γEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表5.4.1采用;S Ehk——水平地震作用标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;S Evk——竖向地震作用标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;S wk——风荷载标准值效应;S tk——温度作用标准值效应;S mk——高速旋转式机器主动作用标准值效应;γw、γt、γm——分别为风荷载、温度作用和高速旋转式机器动力作用分项系数,均应采用1.4,但冷却塔的温度作用分项系数应取1.0;ψw——风荷载组合值系数,高耸构筑物应采用0.2,一般构筑物应取0;ψt——温度作用组合值系数,一般构筑物应取0,长期处于高温条件下的构筑物应取0.6;ψm——高速旋转式机器动力作用组合值系数,对大型汽轮机组、电机、鼓风机等动力机器,应采用0.7,一般动力机器应取0。
框架式塔基础的竖向地震作用蒋津(中国石化北京设计院100011(S I NO PEC B eijing D esign In stitu te摘要本文以冲量法原理对框架式塔基础的竖向地震进行分析,表明在设防烈度大于等于9度时,竖向地震作用对框架有影响,但8度和9度均应加强构造措施。
关键词竖向地震冲量原理框架式塔基础ABSTRACT V ertica l seis m ic action on f ram e2typ e to w er f ound a tion is ana ly sed by m eans of i m p u lse m o m en tum theory.I t sho w s tha t seis m ic in tensity is equa l to or g rea ter than9,vertica l seis m ic action w ill ef f ect the f ram e and streng then structu re m easu res shou ld be p rov id ed f or the f ound a tion a t both8&9.KEYWORD S V ertica l seis m ic action Im p u lse m o m en tum theory F ram e2typ e to w er f ound a tion前言石化高耸构筑物包括烟囱、框架式塔基础(包括塔体、排气筒塔架和火炬塔架等,竖向地震作用会引起结构竖向振动,震害调查表明,在高烈度区,竖向地震影响十分显著。
按《高耸结构设计规范》(GBJ135290规定,对烈度为8度和9度的高耸结构,应同时考虑上下两个方向竖向地震作用的不利组合,此时竖向地震作用的分项系数取015。
由于高耸构筑物在竖向地震作用下受到上下反复振动后,对于砖烟囱砂浆的抗拉强度是很低的,当下部结构产生的冲击力大于上部自重时,就会被拉断或跳起,造成破坏;对于钢筋混凝土烟囱,由于配了竖向钢筋,能够承受拉力,但当拉力较大,再加上水平弯矩作用,便成为偏心受拉构件,容易造成裂纹和破坏。