建筑结构抗震设计3
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建筑结构抗震设计第3阶段江南大学练习题答案 共三个阶段,这是其中一个阶段,答案在最后。
江南大学网络教育第三阶段江南大学练习题答案共三个阶段，这是其中一个阶段，答案在最后。
考试科目:《建筑结构抗震设计》第章至第章（总分100分）__________学习中心（教学点）批次：层次：专业：学号：身份证号：姓名：得分：一单选题 (共10题，总分值10分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)1. 《抗震规范》规定，高宽比大于（）的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现脱离区（1分）A. 5B. 4C. 3D. 22. 《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：（）。
（1 分）A. 80%，且不宜小于70mmB. 70%，且不宜小于70mmC. 60%，且不宜小于70mmD. 90%，且不宜小于70mm3. 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（）。
（1 分）A. 柱宽的1/4B. 柱宽的1/8C. 梁宽的1/4D. 梁宽的1/84. 多层砌体结构中当墙体的高宽比大于4时，墙体的变形情况是:（）（1 分）A. 视具体内力值而定B. 以剪切变形为主C. 以弯曲变形为主D. 弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例5. 框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用Fe有何变化?( )。
（1 分）A. T1↓,Fe↑B. T1↑,Fe↑C. T1↑,Fe↓D. T1↓,Fe↓6. 在框架结构的抗震设计中，控制柱轴压比的目的：（）。
（1 分）第10页/共10页A. 控制柱在轴压范围内破坏B. 控制柱在小偏压范围内破坏C. 控制柱在大偏压范围内破坏D. 控制柱在双向偏压范围内破坏7. 钢筋混凝土结构受弯构件的承载力抗震调整系数为（）（1 分）A. 0.75B. 0.80C. 0.90D. 0.858. 对于多遇地震作用下偏心支撑框架构件的组合内力设计值调整时，位于消能梁段同一跨的框架梁内力设计值在8度以下时不应小于多少？（）（1 分）A. 1.6B. 1.4C. 1.7D. 1.59. 框架-剪力墙结构侧移曲线为（）。
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。
5. s m v m 5.2444208.32602.82008.51802.220=+++=因m v 小于s m 250，场地为中软场地。
6. 设计地震分组为第二组，烈度为7度，取80=N砂土的临界标贯值：[])(1.09.00w s cr d d N N -+=，其中m d w 5.1=土层厚度：第i 实测标贯点所代表的土层厚度的上界取上部非液化土层的底面或第1-i 实测标贯点所代表土层的底面；其下界取下部非液化土层的顶面或相邻实测标贯点的深度的均值。
基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇
基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究3篇基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究1随着现代城市化和人民生活水平提高，高层建筑的数量和高度有了显著的增长，其中不乏重要的政府和商业办公楼、酒店、购物中心甚至是住宅。
在高层建筑的设计中，抗震是一个至关重要的方面。
由于地震是一种毁灭性的自然灾害，会对建筑物造成巨大的破坏和人员伤亡。
然而，高层建筑地震设计是一项复杂而困难的工作，需要充分考虑建筑物的大小和复杂性、结构材料的种类和性质等不同因素。
近年来，随着钢结构的发展和应用，高层建筑的设计中也愈发注重钢结构抗震设计。
相对于混凝土和砖类建筑，钢结构建筑的抗震性能更加优越。
钢材具有高强度、高韧性、抗冲击力以及较好的可塑形性等特点，可以有效地抵御地震对建筑物的破坏。
因此，近年来，许多企业和工程师都将钢结构作为抗震性能优异的解决方案，用于设计和建造高层建筑。
然而，在钢结构设计方面，仍面临着一些挑战。
一方面，由于每座高层建筑的结构特点和地理情况都不同，设计人员必须充分了解这些差异以及地震带来的力量，针对每个具体的项目进行量身定制的设计。
另一方面，钢结构建筑的设计需要充分考虑材料的性能，和各种要素之间的平衡，以确保建筑的结构强度和稳定性，并且在抵御地震力量的同时，能够承受各种集中荷载、雪荷载等准静态荷载。
为了探讨高层建筑钢结构抗震设计，进行了一项基于性能的研究。
首先，需要对建筑的节点进行评估和分析，以确保在强地震条件下，节点能够充分发挥其带有冲击吸收作用的特点。
其次，需要考虑整个结构在地震中的变形能力，这一点对于钢结构设计来说尤为重要。
因为钢结构具有出色的韧性和可塑性，可以通过吸收和分散地震能量来避免建筑物的崩塌和全面破坏。
此外，还需要确保钢结构连接件的可靠性和结构的整体刚度。
总之，基于性能的高层建筑钢结构抗震设计研究具有广泛的理论和实践价值，它可以确保建筑物的安全性，保障人民生命财产安全，同时也对钢结构建筑的应用和进一步发展起到了积极的推动作用。
建筑结构抗震设计第三章单自由度弹性体系的水平地震作用
即不同阻尼比的地震影响系数是有差别的：随着阻 尼比的减小，地震影响系数增大，而其增大的幅度则随 周期的增大而减小。
2
max
1
Tg
2021/3/7
结构抗震设计
16
设计特征周期
规范规定，根据建筑工程的实际情况，将地震动反应
谱特征周期Tg，取名为“设计特征周期”。
设计特征周期的值应根据建筑物所在地区的地震环境 确定。（所谓地震环境，是指建筑物所在地区及周围 可能发生地震的震源机制、震级大小、震中距远近以 及建筑物所在地区的场地条件等。）
式中 k11——使质点1产生单位位移而质点2保持不动时，
在质点1处所需施加的水平力； k12——使质点2产生单位位移而质点1保持不动时，
在质点1处引起的弹性反力； c11——质点1产生单位速度而质点2保持不动时，
在质点1处产生的阻尼力； c12——质点2产生单位速度而质点1保持不动时，
在质点1处产生的阻尼力；
在进行建筑结构地震反应分析时， 除了少数质量比较集中的结构 可以简化为单质点体系外，大 量的多层和高层工业与民用建 筑、多跨不等高单层工业厂房 等，质量比较分散，则应简化 为多质点体系来分析，这样才 能得出比较符合实际的结果。
一般，对多质点体系，若 只考虑其作单向振动时，则体 系的自由度与质点个数相同。
1、两自由度运动方程的建立 2、两自由度弹性体系的运动微分方程组 3、两自由度弹性体系的自由振动 三、多自由度弹性体系的自由振动 1、n自由度体系运动微分方程组 2、n自由度弹性体系的自由振动 四、振型分解法 1、两自由度体系振型分解法 2、n自由度体系振型分解法
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结构抗震设计
21
一、多质点和多自由度体系
15
2
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Tg
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结构抗震设计
16
设计特征周期
规范规定，根据建筑工程的实际情况，将地震动反应
谱特征周期Tg，取名为“设计特征周期”。
设计特征周期的值应根据建筑物所在地区的地震环境 确定。（所谓地震环境，是指建筑物所在地区及周围 可能发生地震的震源机制、震级大小、震中距远近以 及建筑物所在地区的场地条件等。）
式中 k11——使质点1产生单位位移而质点2保持不动时，
在质点1处所需施加的水平力； k12——使质点2产生单位位移而质点1保持不动时，
在质点1处引起的弹性反力； c11——质点1产生单位速度而质点2保持不动时，
在质点1处产生的阻尼力； c12——质点2产生单位速度而质点1保持不动时，
在质点1处产生的阻尼力；
在进行建筑结构地震反应分析时， 除了少数质量比较集中的结构 可以简化为单质点体系外，大 量的多层和高层工业与民用建 筑、多跨不等高单层工业厂房 等，质量比较分散，则应简化 为多质点体系来分析，这样才 能得出比较符合实际的结果。
一般，对多质点体系，若 只考虑其作单向振动时，则体 系的自由度与质点个数相同。
1、两自由度运动方程的建立 2、两自由度弹性体系的运动微分方程组 3、两自由度弹性体系的自由振动 三、多自由度弹性体系的自由振动 1、n自由度体系运动微分方程组 2、n自由度弹性体系的自由振动 四、振型分解法 1、两自由度体系振型分解法 2、n自由度体系振型分解法
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结构抗震设计
21
一、多质点和多自由度体系
15
建筑结构抗震设计3
建筑结构抗震设计 Seismic design of buildings
第9 章
隔震与耗能减震房屋设计
9.1 概述 9.2 隔震的原理与方法 9.3 耗能减震的原理与方法 9.4 结构主动控制初步
9.1 概述 9.1.1结构抗震设计思想的演化与发展
震源
产 生
地震波
传 递
建筑物所在场地
引ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起
结构的地震反应
9.2.1 基础隔震的原理及隔震结构的特点
二、结构隔震的原理
•隔震概念——“地震是从哪儿来的？” 在建筑物上部结构与基础之间设置隔震装置，形成隔震 层，把建筑结构与基础隔离开来， 减小或避免地震能量向上部结构传输——减小地震反 应——基础隔震——减小地震能量输入。
•房屋基础隔震：在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装 置（或系统）形成隔震层，把房屋结构与基础隔离开来， 利用隔震装置来隔离或耗散地震能量以避免或减少地震能 量向上部结构传输，以减少建筑物的地震反应，实现地震 时建筑物只发生轻微运动和变形，从而使建筑物在地震作 用下不损坏或倒塌。
主要方法
吸振减震 冲击减震
9.1.1 结构抗震设计思想的演化与发展
主动控制（狭义的制震技术）
地震
结构
施加控 制力
减小结构振动
自动控制系统
9.1.1结构抗震设计思想的演化与发展
隔震技术
实用阶段
减震 制振技术
研究、探索并部分应用 于工程实践的时期。
9.1.2
结构控制理论
结构控制理论处于初期发展和初步应用阶段。 • 结构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、方法及 其实施。 • 控制结构是根据给定的控制条件将结构和控制装置作为一个 整体进行优化设计。 • 结构控制可分四类 （1）被动控制：不需要外部提供能源 上部减震：如调频质量阻尼器、耗能装置等 基础减震：即基础隔震 （2）主动控制：需要外部提供能源 （3）半主动控制：仅需少量外部能源 （4）混合控制：以上几种控制类型的组合 • 区别：感应（结构反应、外界干扰信 息采集）+作动（外部 能量控制力）+运算系统
第9 章
隔震与耗能减震房屋设计
9.1 概述 9.2 隔震的原理与方法 9.3 耗能减震的原理与方法 9.4 结构主动控制初步
9.1 概述 9.1.1结构抗震设计思想的演化与发展
震源
产 生
地震波
传 递
建筑物所在场地
引ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ起
结构的地震反应
9.2.1 基础隔震的原理及隔震结构的特点
二、结构隔震的原理
•隔震概念——“地震是从哪儿来的？” 在建筑物上部结构与基础之间设置隔震装置，形成隔震 层，把建筑结构与基础隔离开来， 减小或避免地震能量向上部结构传输——减小地震反 应——基础隔震——减小地震能量输入。
•房屋基础隔震：在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装 置（或系统）形成隔震层，把房屋结构与基础隔离开来， 利用隔震装置来隔离或耗散地震能量以避免或减少地震能 量向上部结构传输，以减少建筑物的地震反应，实现地震 时建筑物只发生轻微运动和变形，从而使建筑物在地震作 用下不损坏或倒塌。
主要方法
吸振减震 冲击减震
9.1.1 结构抗震设计思想的演化与发展
主动控制（狭义的制震技术）
地震
结构
施加控 制力
减小结构振动
自动控制系统
9.1.1结构抗震设计思想的演化与发展
隔震技术
实用阶段
减震 制振技术
研究、探索并部分应用 于工程实践的时期。
9.1.2
结构控制理论
结构控制理论处于初期发展和初步应用阶段。 • 结构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、方法及 其实施。 • 控制结构是根据给定的控制条件将结构和控制装置作为一个 整体进行优化设计。 • 结构控制可分四类 （1）被动控制：不需要外部提供能源 上部减震：如调频质量阻尼器、耗能装置等 基础减震：即基础隔震 （2）主动控制：需要外部提供能源 （3）半主动控制：仅需少量外部能源 （4）混合控制：以上几种控制类型的组合 • 区别：感应（结构反应、外界干扰信 息采集）+作动（外部 能量控制力）+运算系统
建筑结构抗震设计课件第3章第4节
X ni
i2
m1
i振型上的惯性力在
j振型上作的虚功
X1i
m2
mn
X X
2i ni
i2
m
X
i
Wij m1i2 X1i X1j m2i2 X2i X2 j L
i2
X
T j
m
X
i
2.主振型的正交性
i振型上的惯性力在 j振型上作的虚功：
Wij
i2
X
2k m2 k12
0
k k m2
m2
EI1
k2 m1
EI1
k1
X
1
1 1.618
X 2
1 0.618
(2k 2m) k 2m k2 0
1.618
0.618
1 0.618 k / m 2 1.618 k / m
X11 1 ; X12 1 X 21 1.618 X 22 0.618
y1 y2
X1 sin(t ) X2 sin(t )
k11 X1 k21 X1
k12 X 2 k22 X 2
m12 X1 0 m22 X 2 0
(
k11 k21
k12
k22
m1 0 0 m2
2
)
X1 X2
=
0 0
(k2 m)X 0...366
k2 m 0...(3 69)
i) i)
质点上的惯性力为：
X 21
m2
X
2i
2 i
I1(t) I2 (t)
m1 y1 m2 y2
m1
X
1i
2 i
sin(
i
t
i
m2
i2
m1
i振型上的惯性力在
j振型上作的虚功
X1i
m2
mn
X X
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i2
m
X
i
Wij m1i2 X1i X1j m2i2 X2i X2 j L
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X
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X
i
2.主振型的正交性
i振型上的惯性力在 j振型上作的虚功：
Wij
i2
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0
k k m2
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k2 m1
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k1
X
1
1 1.618
X 2
1 0.618
(2k 2m) k 2m k2 0
1.618
0.618
1 0.618 k / m 2 1.618 k / m
X11 1 ; X12 1 X 21 1.618 X 22 0.618
y1 y2
X1 sin(t ) X2 sin(t )
k11 X1 k21 X1
k12 X 2 k22 X 2
m12 X1 0 m22 X 2 0
(
k11 k21
k12
k22
m1 0 0 m2
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X1 X2
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0 0
(k2 m)X 0...366
k2 m 0...(3 69)
i) i)
质点上的惯性力为：
X 21
m2
X
2i
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I1(t) I2 (t)
m1 y1 m2 y2
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X
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m2
建筑结构抗震设计(专升本)阶段性作业3
3总分: 100分考试时间:分钟多选题1. 墙体在侧向力作用下一般包括_____两部分。
(5分)(A) 弯曲变形(B) 轴向变形(C) 剪切变形(D) 扭转变形参考答案：A,C2. 通过内力组合得出的设计内力，还需进行调整以保证_____。
(5分)(A) 梁端的破坏先于柱端的破坏(B) 弯曲破坏先于剪切破坏(C) 剪切破坏先于弯曲破坏(D) 构件的破坏先于节点的破坏参考答案：A,B,D3. 结构抗震构造措施的主要目的在于_____。
(5分)(A) 加强结构的整体性(B) 保证抗震计算目的的实现(C) 保证结构不被地震破坏(D) 弥补抗震计算的不足参考答案：A,B,D4. 结构布置不合理可能产生下面_____震害。
(5分)(A) 扭转破坏(B) 薄弱层破坏(C) 应力集中(D) 防震缝处碰撞参考答案：A,B,C,D5. 为保证结构在地震作用下的完整性，对于多高层钢结构的所有节点连接，除应按地震组合内力进行弹性设计验算外。
还应进行_____原则下的极限承载力验算。
(5分)(A) 强节点弱构件(B) 强构件弱节点(C) 强梁弱柱(D) 强柱弱节点参考答案：A判断题6. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重。
(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：7. 楼盖应优先选用装配式楼盖，其次是装配整体式楼盖，最后才是现浇楼盖。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：8. 结构沿竖向应尽可能均匀且少变化，使结构的刚度沿竖向均匀。
(5分)正确错误参考答案：正确解题思路：9. 当构件的抗剪强度较低时，会发生延性的剪切破坏。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：10. 多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：11. 钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。
(5分)正确错误参考答案：错误解题思路：填空题12. 剪压比用来说明梁截面上承受名义剪应力的大小，其概念为___(1)___ 。
建筑结构抗震设计课件第3章(下)
1）引起结构产生扭转的原因主要有哪些？ 2）规则结构如何考虑扭转效应的影响？ 3）需要进行扭转计算的结构： j振型时第i层质心处的水平地震作用标准值计算公式Fxji(Fyji、Ftji)； 考虑单向水平地震作用时，结构的地震作用效应（扭转效应）Sx(Sy)的计算方 法；
考虑双向水平地震作用效应时，结构地震作用效应的计算方法，0.85的物理意 义。
竖向地震作用的影响是显著的：
根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构,竖向 地震影响显著。结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG 的比值沿高度自下向上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9 度时可达到或超过1；335m高的电视塔上部，8度时为138%；高 层建筑上部，8度时为50%至110%。
2、考虑扭转影响的水平地震作用
M D&& CD& K D M D&&g (t)
1
M
cos
D
1n1
1
D&&g (t)
d&&g (t)
M
sin
D
1n1Leabharlann 0M0n1
d&&g (t) ---地面运动加速度 D ---地面运动方向与x轴夹角
3n
设 D(t) X i qi (t) Aq(t) i 1 D&(t) Aq&(t)
Ftji j tj ri2 jiGi
Fx ji
Ftji x
分别为j振型i层的x方向、y方向和
Fy ji
转角方向的地震作用标准值
j振型i层质心处地震作用
思考题
1、底部剪力法的计算步骤是怎样的？ 1）底部总剪力计算 2）高阶振型影响如何考虑？ 3）屋顶突出屋面附属建筑鞭梢效应的考虑及计算
考虑双向水平地震作用效应时，结构地震作用效应的计算方法，0.85的物理意 义。
竖向地震作用的影响是显著的：
根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构,竖向 地震影响显著。结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG 的比值沿高度自下向上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9 度时可达到或超过1；335m高的电视塔上部，8度时为138%；高 层建筑上部，8度时为50%至110%。
2、考虑扭转影响的水平地震作用
M D&& CD& K D M D&&g (t)
1
M
cos
D
1n1
1
D&&g (t)
d&&g (t)
M
sin
D
1n1Leabharlann 0M0n1
d&&g (t) ---地面运动加速度 D ---地面运动方向与x轴夹角
3n
设 D(t) X i qi (t) Aq(t) i 1 D&(t) Aq&(t)
Ftji j tj ri2 jiGi
Fx ji
Ftji x
分别为j振型i层的x方向、y方向和
Fy ji
转角方向的地震作用标准值
j振型i层质心处地震作用
思考题
1、底部剪力法的计算步骤是怎样的？ 1）底部总剪力计算 2）高阶振型影响如何考虑？ 3）屋顶突出屋面附属建筑鞭梢效应的考虑及计算
重大社2023《建筑结构抗震设计(第3版)》教学课件4
4.2 抗震概念设计法介绍
介绍 定义及内涵 场地 结构体系 规则性 非结构构件 材料及施工
（6）构件层面：结构构件及连接具有良好的变形能力（延性），避免脆性破坏 利用延性，不仅使设计更为经济，且 能吸收更多的地震输入能量而有利于 抵御结构倒塌的发生。
砌体：约束条件 混凝土：避免脆性破坏（剪
切、混凝土压溃、粘结） 预应力：配置足够非预应力
➢ 抗震结构的分析模型应尽可能与实际相符。 通常情况下，宜采用空间分析模型； 当楼屋盖为刚性且质量和刚度分布接近对称时，可采用平面分析模型； 复杂结构的多遇地震反应分析，应取两个以上力学模型进行互相校验；当结构
层间位移较大时还应计入重力二阶效应的影响。 ➢ 对于采用计算机程序计算的分析结果，须经过判断确认合理、有效后方可用于
不规
不连续
换构件（梁、桁架楼等层向承下载传力递突变
则
楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
不规则类型
扭转不规则定义
平面不扭规转则不规则
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两 端弹性水平位移凹（凸不或规层则间位移）平均值的1.2倍
凹凸不规则 结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%
木结构房屋
地震作用传递途径，清晰？可靠？
4.2 抗震概念设计法介绍
介绍 定义及内涵 场地 结构体系
（2）具有多道防线
➢若干分体系：框架+墙（筒体） ➢设置屈服区：如耗能支撑。
规则性 非结构构件
材料及施工
上海金融寰球中心
形式：多重延性分体系组成（框剪、框筒、框撑、框墙、筒中筒）;
单一体系（框架结构“强柱弱梁”）
大量震害表明，建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物震害有显著影响。(地表 错动、地裂、液化、地基不均匀沉降、滑坡) 场地选择的原则：选择有利地段;避开不利地段;不在危险地段建设
第三版建筑结构抗震设计课后思考题解答
《建筑结构抗震设计》课后习题解答第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。
高层建筑结构抗震分析与优化设计共3篇
高层建筑结构抗震分析与优化设计共3篇高层建筑结构抗震分析与优化设计1高层建筑作为一种高度复杂的建筑结构体系，在地震等极端条件下，其结构稳定性会受到极大的挑战。
为此，在高层建筑结构的抗震设计中，需要对其结构体系进行充分的抗震分析和优化设计，以确保其在地震等极端条件下的结构安全性。
首先，在高层建筑的抗震设计中，需要考虑各种因素对结构稳定性的影响。
这些因素包括建筑结构的高度、结构形式、材料等等。
我们需要采用科学的方法对这些因素进行分析，并找出其对建筑结构抗震性能的主要影响因素。
其次，我们需要针对建筑结构的主要影响因素进行抗震分析。
这种分析方法的核心是对建筑结构体系的动力特性进行研究，以找出其在不同地震条件下的抗震性能表现，并加以评估。
这种方法需要结合计算机模拟等技术手段，对建筑模型进行模拟并进行动力分析，以获取建筑结构的动态响应曲线。
最后，在对建筑结构进行抗震分析和评估之后，我们需要进行相应的优化设计，以提高建筑结构的抗震性能。
这种优化设计可以针对建筑结构的不同部位和因素进行，比如调整结构形式、加强连接构件、使用更耐震性的材料等等。
需要注意的是，在高层建筑的抗震设计中，我们还需要考虑到建筑结构的经济性和可持续性。
因此，在进行抗震分析和优化设计时，我们需要综合各种因素进行评估，以找出最经济、最可行的设计方案。
总之，高层建筑的抗震设计是一项极为复杂和关键的工作，它需要结合多种技术手段和科学方法进行研究和应用，以确保建筑结构在地震等极端情况下的安全和稳定。
高层建筑结构抗震分析与优化设计2高层建筑结构抗震分析与优化设计随着经济的发展和城市化的加速，高层建筑的数量逐年增加。
然而，高层建筑在地震发生时容易受到破坏，不仅影响建筑的使用安全，也会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，在高层建筑的设计和建设过程中，结构的抗震性能是非常重要的。
本文将从高层建筑结构的抗震分析和优化设计两个方面进行探讨。
一、高层建筑结构的抗震分析高层建筑结构的抗震分析是建筑工程中非常重要的环节之一。
建筑结构抗震设计第3阶段练习题及答案,这是其中一个阶段共3个阶段。答案在后面
江南大学网络教育第三阶段练习题及答案，这是其中一个阶段共3个阶段。
答案在后面
考试科目:《建筑结构抗震设计》第章至第章（总分100分）
__________学习中心（教学点）批次：层次：
专业：学号：身份证号：
姓名：得分：
一单选题 (共5题，总分值10分，下列选项中有且仅有一个选项符合题目要求，请在答题卡上正确填涂。
)
1. 框架结构侧移曲线为（）。
（2 分）
A. 弯曲型
B. 复合型
C. 弯剪型
D. 剪切型
2. 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（）。
（2 分）
A. 梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行
B. 梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行
C. 梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行
D. 梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行
3. 关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，下列哪句话是错误的（）。
（2 分）
A. 可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌
B. 可提高砌体抗变形能力
C. 可提高砌体的抗剪强度
D. 可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏
4. 多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配（）。
（2 分）
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
5. 6度设防的35m高的框架结构，其防震缝的宽度应为：（）。
（2 分）
A. 100mm
B. 150mm
C. 200mm
D. 250mm
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建筑结构抗震设计原则及设计要点分析
建筑结构抗震设计原则及设计要点分析摘要：近年来建筑施工技术日新月异，促进了建筑行业的快速成长，为城市化进程提供了动力。
建筑功能不断优化改良，已经成为衡量建筑建设效果的重要指标。
我国建筑抗震设计理念正处于快速更新的阶段，抗震设计趋于科学合理。
就建筑抗震设计原则展开讨论，并提出可行地实施措施。
关键词：建筑工程；抗震设计；原则1建筑抗震结构设计地特点首先，建筑抗震结构设计必须要针对结构受力情况进行检测分析。
由于建筑结构无论从整体柔韧性上还是整体承载力方面，都需要综合考量受力的稳定与均衡，而这对建筑在较大震动情况下是否可以保持稳定造成了一些影响。
因此，在实际结构设计期间，必须要对建筑受力状态进行综合考量分析，对结构与连接点的连接情况进行有效监督检测，这样才能够保证一旦发生地震，也不会对建筑造成较大的能量冲击。
这样一来，就可以保证建筑在地震当中始终维持受力平衡，避免主体结构因此而受损。
其次，建筑抗震结构设计必须要考虑到轴向变形问题，高层建筑工程承担的竖向荷载量比较大，不仅存在一些轴向变形问题，还可能会对连续梁的弯矩造成一些影响，进而导致在负弯矩值变小的同时增大正弯矩值。
因此，在抗震结构设计的过程中，必须要对轴向变形情况进行准确计算，从而准确调整下料长度，避免剪力与位移造成较大影响。
最后，建筑抗震结构设计还需要考虑到结构的延展性，结构延展属于建筑设计期间的一项重要指标，一些中低层建筑延展性比较小，而高层建筑延展性比较大，这导致在地震发生之后，高层建筑出现变形的概率也更大。
为了降低在地震当中高层建筑出现较大变形导致构件损坏，就需要在结构设计上采取一定措施来改善建筑结构延展性，提升建筑结构使用效果。
2建筑抗震结构设计的基本原则2.1建筑场地选择的基本原则首先，需要结合地质条件选择合适地区域，对于大多数建筑物，选择一个稳定的地基非常重要。
设计师应该优先选择地壳稳定和不存在潜在地质灾害的区域建造建筑物，并且需要根据当地的地形、地貌和地质条件等因素设计相关抗震技术方案。
(完整版)建筑结构抗震设计课后习题答案
《建筑结构抗震设计》课后习题解答第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。
二建：建筑结构与建筑设备讲义. 第八章第二节 建筑结构抗震设计(三)
三、单层工业厂房（一）单层钢筋混凝土柱厂房1．一般规定（本节内容主要适用于装配式单层钢筋混凝土柱厂房） (1)厂房的结构布置应符合下列要求：1)多跨厂房宜等高和等长，高低跨厂房不宜采用一端开口的结构布置。
2)厂房的贴建房屋和构筑物，不宜布置在厂房角部和紧邻防震缝处。
3)厂房体形复杂或有贴建的房屋和构筑物时，宜设防震缝；在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支撑的厂房，防震缝宽度可采用100～150mm，其他情况可采用50～90mm。
4)两个主厂房之间的过渡跨至少应有一侧采用防震缝与主厂房脱开。
5)厂房内上起重机的铁梯不应靠近防震缝设置；多跨厂房各跨上起重机的铁梯不宜设置在同一横向轴线附近。
6)厂房内的工作平台、刚性工作间宜与厂房主体结构脱开。
7)厂房的同一结构单元内，不应采用不同的结构形式；厂房端部应设屋架，不应采用山墙承重；厂房单元内不应采用横墙和排架混合承重。
8)厂房柱距宜相等，各柱列的侧移刚度宜均匀，当有抽柱时，应采取抗震加强措施。
(2)厂房天窗架的设置，应符合下列要求：1)天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或9度时宜采用下沉式天窗。
2)突出屋面的天窗宜采用钢天窗架；6～8度时，可采用矩形截面杆件的钢筋混凝土天窗架。
3)天窗架不宜从厂房结构单元第一开间开始设置；8度和9度时，天窗架宜从厂房单元端部第三柱间开始设置。
4)天窗屋盖、端壁板和侧板，宜采用轻型板材；不应采用端壁板代替端天窗架。
(3)厂房屋架的设置，应符合下列要求：略(4)厂房柱的设置，应符合下列要求：1)8度和9度时，宜采用矩形、工字形截面柱或斜腹杆双肢柱，不宜采用薄壁工字形柱、腹板开孔工字形柱、预制腹板的工字形柱和管柱。
2)柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的上柱宜采用矩形截面。
2．抗震构造措施(1)有檩屋盖构件的连接及支撑布置，应符合下列要求：1)檩条应与混凝土屋架（屋面梁）焊牢，并应有足够的支承长度。
2)双脊檩应在跨度1/3处相互拉结。
建筑抗震设计三个设防水准
建筑抗震设计三个设防水准
1.小震不坏：在建筑物使用期间内可能遇到的小地震，即相当于比设防烈度低1.5度的地震作用下，建筑结构应保持弹性状态嘏平损坏。
按这种受力状态进行内力计算和截面设计。
2.中震可修：即在设防烈度条件下，高层以和一些重要建筑充许出现损坏，经修理后仍可以继续使用，保证生命和设备的安全。
3.大震不倒：在千年不遇的罕见大震中，建筑物会严重损坏但要求不倒塌，保证生产安全。
所谓大震，一般指超出设防烈度1-1.5度的地震。
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建筑结构抗震设计(综合测试三)
建筑结构抗震设计（综合测试三）单选题1. 多层砌体结构中当墙体的高宽比大于4时，墙体的变形情况是在___B__。
(2分)(A) 以剪切变形为主(B) 以弯曲变形为主(C) 弯曲变形和剪切变形在总变形中均占相当比例(D) 视具体内力值而定2. 地震系数k与下列___A__因素有关。
(2分)(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3. 在求解多自由度体系的频率和振型时，既可以计算基本频率也可以计算高阶频率的方法是__A___。
(2分)(A) 矩阵迭代法(B) 等效质量法(C) 能量法(D) 顶点位移法4. 纵波、横波和面波（L波）之间的波速关系为__A___。
(2分)(A) VP > VS > VL (B) VS > VP > VL(C) VL > VP > VS (D) VP > VL> VS5. 框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用Fek有___A__变化。
(2分)(A) T1↓,Fek↑(B) T1↑,Fek↑(C) T1↑,Fek↓(D) T1↓,Fek↓多选题6. 框架的整体破坏形式按破坏机制可分为__BD___。
(2分)(A) 延性破坏(B) 强柱弱梁型破坏(C) 脆性破坏(D) 强梁弱柱型破坏7. 多高层钢结构在地震中的破坏形式有__ABCD___。
(2分)(A) 节点连接破坏(B) 构件破坏(C) 结构倒塌(D) 支撑压屈8. 抗震设计原则是__ABC___。
(2分)(A) 小震不坏(B) 中震可修(C) 大震不倒(D) 强震不倒9. 下面__ABC___可以作为抗液化的措施。
(2分)(A) 全部消除地基液化沉陷(B) 部分消除液化地基沉陷(C) 基础和上部结构处理(D) 减小结构的整体刚度10. 计算层数较少且较为规则的框架在水平地震作用下的内力可采用下述__BD___两种方法。
(2分)(A) 强柱弱梁法(B) 反弯点法(C) C值法(D) D值法判断题11. 防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。
地震作用和结构抗震设计要点3
地基与结构相互作用的考虑
《抗震规范》规定 1)结构抗震计算，一般情况下，可不考虑地基与结构相
互作用的影响； 2)8度和9度时建造在Ⅲ，Ⅳ类场地土上，采用箱基、刚
性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑， 当结构基本周期处于特征周期的1.2倍至5倍范围时， 若计入地基与结构动力相互作用的影响，对刚性地基 假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，其层间 变形可按折减后的楼层剪力计算。
mg(
xg max )( g
Sa ) xg max
Gk
G
为地震影响系数， 质点所受水平地震力与该质点重力之比。
我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010） 将地震影响系数曲线分为4个部分，覆盖的房屋 自振周期从0至6S。
加速度影响曲线，无量刚化，弹性反应谱
GB 50011-2010, Fig. 5.1.5
FXji j tj X jiGi FYji j tjYjiGi Ftji j tj ri2 jiGi
单向地震作用下
SEk
mm
jk S j Sk
j 1 k 1
双向地震作用下
SEk SEk
S
2 x
(0.85S y )2
S
2 y
(0.85S x )2
时程反应法
适用情况：
特别不规则的建筑，甲类建筑和表中所列的高层建筑
2max
When：Tg Ti 5Tg
（ Tg T
） 2 m ax
加速度影响曲线
When : 5Tg Ti 6.0s [2 0.2 1 (T 5T g)]max
Geq 结构等效总重量
For SDOM,
For MDOM,
Geq =G1
建筑结构抗震设计第三版课后练习题含答案
建筑结构抗震设计第三版课后练习题含答案一、填空题1.砌体结构抗震性能主要取决于砖和缝的强度2.历史最悠久的人工防震形式是土台墩3.地震波经过多次反复衰减和反射后，发生波聚焦的地形称为聚焦地形4.改进差动位移法的基本思想是通过引进软弱层，更合理地考虑了弹塑性变形的作用5.框架结构依靠轴向受力承受地震荷载二、选择题1.下列关于框架结构的描述中，错误的是： A. 框架结构的梁柱节点通常表现为铰链节点 B. 框架结构依靠轴向受力承受地震荷载 C. 框架结构通常用于高层建筑 D. 框架结构易于成形，施工速度较快答案：A2.下列材料中，最适用于地震区域做柱加强的是： A. 筋带 B. 纤维增强材料 C. 钢板 D. 碳纤维答案：D3.水泥砂浆混凝土的抗震性能好的原因是： A. 其密度大，重量轻，耐久性好 B. 其强度大，抗震能力强 C. 其具有较好的韧性和流变性能 D. 其易于施工答案：C三、简答题1.请简述地震中建筑物结构产生的三种变形形式及其应对措施。
答：地震中建筑物结构产生的三种变形形式包括弹性变形、弹塑性变形和超过弹塑性限度的破坏。
应对措施包括采用一些减震、隔震和加筋措施来限制上述变形产生。
2.简述高层建筑在抗震设计中需要注意的事项。
答：高层建筑在抗震设计中需要注意的事项包括尽可能将水平惯性力通过地基分到地面以下，采用可靠的结构系统，布置良好的结构连接件，采用有抗震能力的墙体结构，为倾斜和扭转提供必要的刚度和强度，并采用符合要求的设计规范、施工规范和检验检测规范等进行抗震设计。
3.请简述改善土台墩的抗震性能的措施。
答：改善土台墩的抗震性能的措施包括增大其自重，加强基础和地基的抗震性能，增加水平力的适应能力，并使其重心位于墩高的55-60%处。
此外，还可以在土台墩上设置小屋面，以防止土台墩因地震引起的滑坡，使其更加稳固。
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• 反弯点法适用于层数较少、梁柱线刚度比大于3的情况， 计算比较简单。 反弯点位置：上部0.5H，底层0.7H。
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
• D值法（改进的反弯点法）近似地考虑了框架节点转动 对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确，应用比较 广泛。
• D值法计算框架内力的步骤：
在考虑地震烈度、场地土、抗震性能，使用要求及 经济效果等因素和总结地震经验的基础上，在震区选择 结构体系应综合考虑如下条件： 1、现浇混凝土房屋适用的最大高度 2、房屋高宽比限值 3、建筑物刚度与场地条件有关 4、基础形式及埋置深度 如：天然地基时埋深不小于1/12建筑物高度
天然桩基时埋深不小于1/15建筑物高度 5、应注意技术经济指标。
• 钢筋混凝土框架房屋： 钢筋混凝土纵梁、横梁和柱 等构件组成承重体系的房屋。 • 钢筋混凝土框架房屋层数一 般在十层以下。
5.1 概述——续
• 框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。 抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。
抗震墙
框架-抗震墙
5.1.1 震害及其分析
• 历次地震经验表明，钢筋混凝土结构房屋一般具有较好 的抗震性能。结构设计中只要经过合理的抗震计算并采 取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建造多层和高层 钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的。
2、当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是 次要抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗 震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架 部分承受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩 的50%。
3、另外，对同一类型结构抗震等级的高度分界，《抗震 规范》主要按一般工业与民用建筑的层高考虑，故对层 高特殊的工业建筑应酌情调整。设防烈度为6度、建于 l～III类场地上的结构，不需做抗震验算，但需按抗震 等级设计截面，满足抗震构造要求。
Vi ——第i层楼层剪力；
Dij ——第i层第j根柱的侧移刚度；
n
Dij
——第i层所有各柱侧移刚度之和。
j 1
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
（3）确定反弯点高度y
y ( y0 y1 y2 y3)h
y0——标准反弯点高度比，查表取值； y1——上、下梁线刚度不同，对y0的修正值
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
1、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。
1）分层法 • 将该层梁与上下柱组成计算单元； • 每层只承受该层竖向荷载，不考虑其他各层荷载的影响。
1层 3层
2层
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
• 由于各个单元上、下柱的远端并不是固定端，而是弹性 嵌固的，故在计算简图中除底层外其他各层柱的线刚度 均乘以折减系数0.9，因此柱的弯矩传递系数也相应地 由l／2改为l／3。
• 用弯矩分配法逐层计算各单元框架的弯矩，叠加起来 即为整个框架的弯矩。每一层柱的最终弯矩由上、下层 单元框架所得弯矩叠加。对节点处不平衡弯矩较大的可 再分配一次，但不再传递。
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
2）弯矩二次分配法 • 计算各节点固端弯矩（不平衡弯矩）； • 将各节点的不平衡弯矩，同时作分配（按梁柱线刚度分
5、地震剪力的计算及分配 当已知第j层的水平地震作用标准值Fj和△Fn，第i层的
地震剪力为
然后，再按该层各柱的侧移刚度求其分担的水平地震 剪力标准值。一般将砖填充墙仅作为非结构构件，不考虑 其抗侧力作用。
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算
• 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。
• 主要震害可概述如下： 1、共振效应引起的震害
结构的自振周期与场地土的自振周期接近或一致，引起 建筑物的共振，导致结构破坏严重。 2、结构平面或竖向布置不当引起的震害 3、框架柱、梁和节点的震害 未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点区。 柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底；角柱震害重于内 柱；短柱震害重于一般柱。
一般情况下采用底部剪力法分别求单元的总水平地震 作用标准值FEK各层水平地震作用标准值Fi和顶部附加水平 地震作用标准值△Fn。
5.3.1 水平地震作用计算——续
4、结构基本周期的计算 一般多采用顶点位移法，计入 T 的影响，框架结构
的基本周期T1可按下式计算：
T1 1.7t uT
T ——考虑非结构墙体刚度影响的周期折减系数，当采
5.1.1 震害及其分析——续
柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重 者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。 破坏不易修复。
柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱 顶较轻。
5.1.1 震害及其分析——续
短柱震害：当柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)时形成短 柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。
5.1.1 震害及其分析——续
角柱震害： 由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比 内柱重。
5.1.1 震害及其分析——续
4、框架砖填充墙的震害 • 框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周
边开裂。端墙、窗间墙和门窗洞口边角部位破坏更加严 重。由于框架变形属剪切型，下部层间位移大，填充墙 震害呈现“下重上轻”的现象。 • 填充墙破坏的主要原 因是，墙体受剪承载力 低，变形能力小，墙体 与框架缺乏有效的拉结， 因此在往复变形时墙体 易发生剪切破坏和散落。
(1)计算各层柱的侧移刚度D；
D
12EIc h3
kc
EIc hDkcFra bibliotek12 h2
KC——柱的线刚度； h ——楼层高度；
——节点转动影响系数，由梁柱线刚度，查表取用。
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
(2)计算各柱所分配的剪力 Vij
式中
Vij
Dij Dij
• Vi
Vij ——第i层第j根柱所分配的地震剪力；
5.3.1 水平地震作用计算
1、结构的地震作用计算方向 一般可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震
作用，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力框架结 构承担。 2、计算单元的选取
一般应以防震缝所划分的结构单元作为计算单元，在 计算单元中各楼层重力荷载代表值的集中质点Gi设在楼屋 盖标高处。 3、水平地震作用计算
K1 K2
1
k1 k2 k3 k4
1
弯点上移， y1为正值
K3 K4
1
k3 k4 k1 k2
1
弯点下移， y1为负值
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
y2 ——上层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。 查表取值。
y3 ——下层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。 查表取值。
5.1.1 震害及其分析——续
5、抗震墙的震害 在强震作用下，抗震墙的震害主要表现为墙肢之间连梁的
剪切破坏。这主要是由于连梁跨度小、高度大形成深梁， 在反复荷载作用下形成X形剪切裂缝，这种破坏为剪切 型脆性破坏，尤其在房屋1／3高度处的连梁破坏更为明 显。
5.2 抗震设计的一般要求
5.2.1 结构体系选择
建筑结构抗震设计 Seismic design of buildings
主讲：张美霞 中国地质大学（武汉）工程学院土木系
第5章
多层及高层钢筋混凝土房屋 抗震设计
5.1 概述 5.2 抗震设计的一般要求 5.3 框架内力和位移计算 5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计
5.1 概述
1、多层和高层钢筋混凝土结构形式 框架结构、框架-抗震墙结构、 抗震墙结构、筒体结构和 框架-筒体结构等。 本章仅介绍前两种。
配固端弯矩）和传递（传递系数均为l／2 ）； • 再作一次弯矩分配即可。 2、梁端弯矩的调幅 • 由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向
荷载下可以考虑适当降低梁端弯矩，进行调幅，以减少 负弯矩钢筋的拥挤现象。对于现浇框架，调幅系数可取 0.8～0.9；装配整体式框架由于节点的附加变形，可取 =0.7～0.8。将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩， 则可得到梁的跨中弯矩。
5.3 框架内力与位移计算
结构抗震计算的内容一般包括： • 结构动力特性分析，主要是结构自振周期的确定； • 结构地震反应计算，包括多遇烈度下的地震荷载与结构
侧移； • 结构内力分析； • 截面抗震设计等。 框架结构设计的过程： 结构布置及构件截面尺寸确定——计算简图——荷载计算 ——重力荷载代表值计算——水平（地震）作用计算—— 内力计算（竖向、水平向）——内力组合——截面强度计 算——变形验算——构造措施等。
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
3、活荷载的不利布置 据统计，国内高层民用建筑重力荷载约12～15kN／M2，
其中活荷载约为2kN／M2左右，所占比例较小，其不利布置 对结构内力的影响并不大。因此，当活荷载不很大时，可 按全部满载布置。这样，可不考虑框架的侧移，以简化计 算。当活荷载较大时，可将跨中弯矩乘以1.1～1.2系数加 以修正，以考虑活荷载不利布置对跨中弯矩的影响。
(4)计算柱端弯矩MC 由柱剪力Vij和反弯点高度y，按下式求得：
上端
M
上 c
Vij
(h
y)
下端
M
下 c
Vij
y
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
(5)计算梁端弯矩Mb 梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上、下柱端
弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配 。
M
左 b
(
M
上 c
M c下）
二
一
一
一
一
≤ 60
>60
≤ 50
二
一
一
一
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
• D值法（改进的反弯点法）近似地考虑了框架节点转动 对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确，应用比较 广泛。
• D值法计算框架内力的步骤：
在考虑地震烈度、场地土、抗震性能，使用要求及 经济效果等因素和总结地震经验的基础上，在震区选择 结构体系应综合考虑如下条件： 1、现浇混凝土房屋适用的最大高度 2、房屋高宽比限值 3、建筑物刚度与场地条件有关 4、基础形式及埋置深度 如：天然地基时埋深不小于1/12建筑物高度
天然桩基时埋深不小于1/15建筑物高度 5、应注意技术经济指标。
• 钢筋混凝土框架房屋： 钢筋混凝土纵梁、横梁和柱 等构件组成承重体系的房屋。 • 钢筋混凝土框架房屋层数一 般在十层以下。
5.1 概述——续
• 框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。 抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。
抗震墙
框架-抗震墙
5.1.1 震害及其分析
• 历次地震经验表明，钢筋混凝土结构房屋一般具有较好 的抗震性能。结构设计中只要经过合理的抗震计算并采 取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建造多层和高层 钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的。
2、当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是 次要抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗 震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架 部分承受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩 的50%。
3、另外，对同一类型结构抗震等级的高度分界，《抗震 规范》主要按一般工业与民用建筑的层高考虑，故对层 高特殊的工业建筑应酌情调整。设防烈度为6度、建于 l～III类场地上的结构，不需做抗震验算，但需按抗震 等级设计截面，满足抗震构造要求。
Vi ——第i层楼层剪力；
Dij ——第i层第j根柱的侧移刚度；
n
Dij
——第i层所有各柱侧移刚度之和。
j 1
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
（3）确定反弯点高度y
y ( y0 y1 y2 y3)h
y0——标准反弯点高度比，查表取值； y1——上、下梁线刚度不同，对y0的修正值
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
1、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。
1）分层法 • 将该层梁与上下柱组成计算单元； • 每层只承受该层竖向荷载，不考虑其他各层荷载的影响。
1层 3层
2层
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
• 由于各个单元上、下柱的远端并不是固定端，而是弹性 嵌固的，故在计算简图中除底层外其他各层柱的线刚度 均乘以折减系数0.9，因此柱的弯矩传递系数也相应地 由l／2改为l／3。
• 用弯矩分配法逐层计算各单元框架的弯矩，叠加起来 即为整个框架的弯矩。每一层柱的最终弯矩由上、下层 单元框架所得弯矩叠加。对节点处不平衡弯矩较大的可 再分配一次，但不再传递。
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
2）弯矩二次分配法 • 计算各节点固端弯矩（不平衡弯矩）； • 将各节点的不平衡弯矩，同时作分配（按梁柱线刚度分
5、地震剪力的计算及分配 当已知第j层的水平地震作用标准值Fj和△Fn，第i层的
地震剪力为
然后，再按该层各柱的侧移刚度求其分担的水平地震 剪力标准值。一般将砖填充墙仅作为非结构构件，不考虑 其抗侧力作用。
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算
• 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。
• 主要震害可概述如下： 1、共振效应引起的震害
结构的自振周期与场地土的自振周期接近或一致，引起 建筑物的共振，导致结构破坏严重。 2、结构平面或竖向布置不当引起的震害 3、框架柱、梁和节点的震害 未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点区。 柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底；角柱震害重于内 柱；短柱震害重于一般柱。
一般情况下采用底部剪力法分别求单元的总水平地震 作用标准值FEK各层水平地震作用标准值Fi和顶部附加水平 地震作用标准值△Fn。
5.3.1 水平地震作用计算——续
4、结构基本周期的计算 一般多采用顶点位移法，计入 T 的影响，框架结构
的基本周期T1可按下式计算：
T1 1.7t uT
T ——考虑非结构墙体刚度影响的周期折减系数，当采
5.1.1 震害及其分析——续
柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重 者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。 破坏不易修复。
柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱 顶较轻。
5.1.1 震害及其分析——续
短柱震害：当柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)时形成短 柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。
5.1.1 震害及其分析——续
角柱震害： 由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比 内柱重。
5.1.1 震害及其分析——续
4、框架砖填充墙的震害 • 框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周
边开裂。端墙、窗间墙和门窗洞口边角部位破坏更加严 重。由于框架变形属剪切型，下部层间位移大，填充墙 震害呈现“下重上轻”的现象。 • 填充墙破坏的主要原 因是，墙体受剪承载力 低，变形能力小，墙体 与框架缺乏有效的拉结， 因此在往复变形时墙体 易发生剪切破坏和散落。
(1)计算各层柱的侧移刚度D；
D
12EIc h3
kc
EIc hDkcFra bibliotek12 h2
KC——柱的线刚度； h ——楼层高度；
——节点转动影响系数，由梁柱线刚度，查表取用。
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
(2)计算各柱所分配的剪力 Vij
式中
Vij
Dij Dij
• Vi
Vij ——第i层第j根柱所分配的地震剪力；
5.3.1 水平地震作用计算
1、结构的地震作用计算方向 一般可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震
作用，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力框架结 构承担。 2、计算单元的选取
一般应以防震缝所划分的结构单元作为计算单元，在 计算单元中各楼层重力荷载代表值的集中质点Gi设在楼屋 盖标高处。 3、水平地震作用计算
K1 K2
1
k1 k2 k3 k4
1
弯点上移， y1为正值
K3 K4
1
k3 k4 k1 k2
1
弯点下移， y1为负值
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
y2 ——上层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。 查表取值。
y3 ——下层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。 查表取值。
5.1.1 震害及其分析——续
5、抗震墙的震害 在强震作用下，抗震墙的震害主要表现为墙肢之间连梁的
剪切破坏。这主要是由于连梁跨度小、高度大形成深梁， 在反复荷载作用下形成X形剪切裂缝，这种破坏为剪切 型脆性破坏，尤其在房屋1／3高度处的连梁破坏更为明 显。
5.2 抗震设计的一般要求
5.2.1 结构体系选择
建筑结构抗震设计 Seismic design of buildings
主讲：张美霞 中国地质大学（武汉）工程学院土木系
第5章
多层及高层钢筋混凝土房屋 抗震设计
5.1 概述 5.2 抗震设计的一般要求 5.3 框架内力和位移计算 5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计
5.1 概述
1、多层和高层钢筋混凝土结构形式 框架结构、框架-抗震墙结构、 抗震墙结构、筒体结构和 框架-筒体结构等。 本章仅介绍前两种。
配固端弯矩）和传递（传递系数均为l／2 ）； • 再作一次弯矩分配即可。 2、梁端弯矩的调幅 • 由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向
荷载下可以考虑适当降低梁端弯矩，进行调幅，以减少 负弯矩钢筋的拥挤现象。对于现浇框架，调幅系数可取 0.8～0.9；装配整体式框架由于节点的附加变形，可取 =0.7～0.8。将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩， 则可得到梁的跨中弯矩。
5.3 框架内力与位移计算
结构抗震计算的内容一般包括： • 结构动力特性分析，主要是结构自振周期的确定； • 结构地震反应计算，包括多遇烈度下的地震荷载与结构
侧移； • 结构内力分析； • 截面抗震设计等。 框架结构设计的过程： 结构布置及构件截面尺寸确定——计算简图——荷载计算 ——重力荷载代表值计算——水平（地震）作用计算—— 内力计算（竖向、水平向）——内力组合——截面强度计 算——变形验算——构造措施等。
5.3.3 竖向荷载作用下框架内力计算——续
3、活荷载的不利布置 据统计，国内高层民用建筑重力荷载约12～15kN／M2，
其中活荷载约为2kN／M2左右，所占比例较小，其不利布置 对结构内力的影响并不大。因此，当活荷载不很大时，可 按全部满载布置。这样，可不考虑框架的侧移，以简化计 算。当活荷载较大时，可将跨中弯矩乘以1.1～1.2系数加 以修正，以考虑活荷载不利布置对跨中弯矩的影响。
(4)计算柱端弯矩MC 由柱剪力Vij和反弯点高度y，按下式求得：
上端
M
上 c
Vij
(h
y)
下端
M
下 c
Vij
y
5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算——续
(5)计算梁端弯矩Mb 梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上、下柱端
弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配 。
M
左 b
(
M
上 c
M c下）
二
一
一
一
一
≤ 60
>60
≤ 50
二
一
一
一