工程结构抗震设计第二章

简要叙述工程结构抗震的两阶段设计方法作为一个地震多发国家，抗震设计对于工程结构的安全至关重要。

为了确保建筑物在地震中能够承受住地震力的作用，工程结构抗震设计采用了两阶段设计方法。

本文将详细介绍这两阶段设计方法，包括预估阶段和详细设计阶段。

一、预估阶段设计预估阶段设计是工程结构抗震设计的第一阶段，其主要目的是在工程初步设计阶段对结构进行初步抗震设计，以满足基本的抗震要求。

在这个阶段，设计师需要考虑以下几个方面：1.地震烈度和场地类别：根据工程所在地的地震烈度和场地类别，确定设计地震力的大小和特性。

2.结构类型选择：根据工程的用途和规模，选择合适的结构类型，如框架结构、剪力墙结构等。

3.基本设计参数确定：通过对建筑物的功能、重要性和受力特点进行分析，确定设计参数，如设计地震力系数、楼层间位移限值等。

4.结构抗震性能要求：根据建筑物的使用要求和抗震等级，确定结构的抗震性能要求，如抗震位移限值、剪力强度等。

5.初步设计方案：根据以上参数和要求，制定初步的结构设计方案，包括结构布置、构件尺寸等。

通过预估阶段设计，可以初步确定建筑物的抗震性能，并为下一阶段的详细设计提供基础。

二、详细设计阶段详细设计阶段是工程结构抗震设计的第二阶段，其主要目的是在预估阶段设计的基础上进行细化设计，满足更为严格的抗震要求。

在这个阶段，设计师需要进行以下工作：1.结构模型建立：根据预估阶段设计的初步方案，建立结构的三维模型，包括各构件的几何形状、连接方式等。

2.荷载计算：根据建筑物的使用要求和设计参数，进行荷载计算，包括地震作用、风载、自重等。

3.结构分析：通过有限元分析或等效静力分析等方法，对结构进行分析，计算结构在地震作用下的响应。

4.构件设计：根据结构分析的结果，对各构件进行设计，包括截面尺寸、钢筋配筋等。

5.节点设计：对结构的关键节点进行设计，确保节点区域的强度和刚度满足要求。

6.施工节点处理：对于施工中可能出现的节点处理问题，设计师需要提前进行考虑，并制定相应的处理方案。

《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型？按其震源深浅又分为哪几种类型？2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？5、什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？6、地震基本烈度的含义是什么？7、为什么要进行设计地震分组？8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类，不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么？11、什么是建筑抗震概念设计？包括哪些方面的内容？12、根据经验公式，某次地震释放的能量人约是5 X 1024尔格，它对应的里氏震级是多少？第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地，怎样划分场地土类型和场地类别？2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表，试计算该场地土层的自振周期，并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别5、什么是砂土液化？液化会造成哪些危害？影响液化的主要因素有哪些？6、怎样判别地基土的液化，如何确定地基土液化的危害程度？7、简述可液化地基的抗液化措施第三章工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用？如何确定结构的地震作用？2、地震系数和动力系数的物理意义是什么？通过什么途径确定这两个系数？3、影响地震反应谱形状的因素有哪些？设计用反应谱如何反映这些因素影响的？4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS),写出其表达式，说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？8、什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？9、哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？10、什么是结构或构件恢复力特征曲线，反映了结构或构件的什么性能？11、地震动的三要素是什么？采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素？12、抗震设计中如何考虑结构的地震作用？依据的原则是什么？13、什么是承载力抗震调整系数？为什么要引入这一系数？14、什么是楼层屈服强度系数？怎样确定结构薄弱层或部位？15、一单层单跨框架如图1所示。

第一章 绪论（一）填空题1．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑，称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。

3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，连体结构以及竖向体型收进结构等。

4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。

5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系等；水平向承重体系有普通肋形楼盖体系，无梁楼盖体系，组合楼盖体系等。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。

7. 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

(二)选择题1．高层建筑抗震设计时，应具有[ a ]抗震防线。

a．多道；b．两道；c．一道；d．不需要。

2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是[ d ]。

a．结构有较多错层；b．质量分布不均匀；c．抗扭刚度低；d．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变。

3．高层建筑结构的受力特点是[ b ]。

a．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载；b．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载；c．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载；d．不一定。

4．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。

a．2；b．3；c．4；d．5。

5．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑[ A ]。

a．房屋高度；b．高宽比；c．房屋层数；d．地基土类别。

6．随着建筑物高度的增加，变化最明显的是[ C ]。

A. 轴力B. 弯矩C.侧向位移D.剪力7．某高层建筑要求底部几层为大空间商用店面，上部为住宅，此时应采用那种结构体系[ D ]。

建筑结构抗震复习题第一章内容判断题1．震源到震中的垂直距离称为震中距（）2．横波只能在固态物质中传播（）3．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。

（）4．地震动的三大要素是最大振幅、频谱和持续时间。

（）5．一次地震只有一个震级，所以不同地区地震烈度相同（）6．地震震级与地震烈度的概念是一样的（）7. 地震动振幅越大，地震反应谱值越大。

（）8. 多遇地震下的强度验算，以防止结构倒塌。

（）9．震源到震中的垂直距离称为震源距（）10．地震基本烈度是指一般场地条件下可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值（）11. 纵波是由震源向外传递的剪切波，其质点的运动方向与波的前进方向相垂直。

（）12. 瑞雷波传播时，质点在与波的前进方向垂直的水平方向运动，在地面上表现为蛇形运动。

（）13. 横波一般周期较长，振幅较大，引起地面水平方向的运动。

（）14. 北京地区按6度设防。

（）15. 地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

（）16. 地震时造成的火灾、水灾、海啸等属于次生灾害。

（）17. 选择结构的自振周期应尽可能接近场地卓越周期。

（）18. 地震波中面波的传播速度比横波慢。

（）19. 现行抗震规范规定的抗震设防范围为6、7、8、9 度区，对烈度为10 度的地区按有关规定执行。

( )选择题1．下列灾害中，不属于地震次生灾害的是（）A.火灾B. 毒气泄漏C.海啸D. 噪声2. 纵波、横波和面波（L波）之间的波速关系为（）A．V S > V P > V L B．V P > V S > V L C．V L > V P > V S D．V P > V L> V S3．基本烈度50年的超越概率为（）A．50％B．20％C．10％D．5％4. 下列哪项不属于地震动的三要素（）A．震幅B．震级C．频谱D．持时5．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（）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6. 下列哪种不属于地震波的传播方式（）A. P波B. S波C. L波D. M波7. 下列地震波中传播速度最快的是（）A. 纵波B. 横波C. 瑞利波D. 乐夫波8. 地球内部组成圈层不包含以下哪个（）A、地壳B、岩石层C、地幔D、地核9. 为保证__________，则需进行结构非弹性地震反应分析。

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。

请简要叙述工程结构抗震的两阶段设计方法工程结构抗震的两阶段设计方法是指在工程结构抗震设计过程中，分为两个阶段进行设计。

第一阶段是初步设计阶段，第二阶段是详细设计阶段。

初步设计阶段是工程结构抗震设计的第一步，主要目的是确定结构的整体抗震设计方案。

在这个阶段，设计人员需要进行地震动参数的确定，包括地震烈度、设计地震作用水平以及设计地震动参数等。

根据地震参数，设计人员需要选择合适的抗震设计标准和规范，进行结构荷载计算。

同时，还需要确定结构的基本形式和布局，选择结构材料和构件类型，并进行初步的结构抗震计算和分析。

在初步设计阶段，设计人员还需要考虑结构的经济性和施工性，以及与其他工程部分的协调性。

详细设计阶段是在初步设计阶段的基础上进行的，主要目的是对初步设计方案进行进一步完善和优化。

在这个阶段，设计人员需要进行结构的详细抗震计算和分析，包括进行结构的静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。

通过这些分析，可以评估结构在地震作用下的受力性能和变形能力，确定结构的抗震性能目标，并进行结构的抗震设计优化。

同时，设计人员还需要对结构的细节进行设计，包括节点连接、构件尺寸和配筋等。

在详细设计阶段，设计人员还需要进行结构的施工图设计和施工方案的制定，以确保结构在施工过程中的质量和安全。

两阶段设计方法的优势在于，初步设计阶段可以快速确定结构的整体方案，并进行初步的抗震计算和分析，为后续的详细设计提供基础。

详细设计阶段则可以对初步设计方案进行进一步完善和优化，确保结构在地震作用下的安全性能。

同时，两阶段设计方法还可以分工协作，提高设计效率和质量。

工程结构抗震的两阶段设计方法是一个系统性的设计过程，通过初步设计和详细设计两个阶段的设计工作，可以确保结构在地震作用下的安全性能和稳定性。

这种设计方法在实际工程项目中得到了广泛应用，对于提高工程结构的抗震能力具有重要意义。