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文檔簡介

1、立身以立學為先,立學以讀書為本地震:指因地球內部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。震源:地球內部斷層錯動并輻射地震波的部位。震中距:地面某處至震中的水平距離。震中:震源在地面上的投影點。震級:表示一次地震本身強弱程度和大小的尺度。它以地震釋放的能量為尺度,根據地震儀記錄到的地震波確定。地震強度由震級和烈度來反映。由地震波傳播所引發(fā)的地面振動,叫地震動。其中,在震中區(qū)附近的地震動稱為近場地震動。地震動的峰值(振幅)、頻譜和持續(xù)時間稱作地震動的三要素。地震烈度:某一地區(qū)地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度,是衡量地震后引起后果的一種標度。地震烈度與震級:一次地震,表示地震大小的震

2、級只有一個由于同一次地震對不同地點的影響不一樣,隨著距離震中的遠近會出現多種不同的烈度。地震作用:地震引起的作用于建筑物上的動荷載。震級:指一次地震釋放能量大小的等級,是地震本身大小的尺度。(1)m=24 的地震為有感地震。(2)m>5的地震,對建筑物有不同程度的破壞。(3)m>7的地震,稱為強烈地震或大地震。地震烈度:是指某一區(qū)域內的地表和各類建筑物遭受一次地震影響的平均強弱程度。M (地震震級)大于 5的地震,對建筑物就要引起不同程度的破壞,統稱為破壞性地震。我國地震烈度表分為十二度,用羅馬數字表示?;玖叶仁侵敢粋€地區(qū)在一定時期(我國取50年)內在一般場地條件下按一定概率(我

3、國取10% )可能遭遇到的最大地震烈度。它是一個地區(qū)抗震設防依據的地震烈度?;玖叶龋褐钢袊卣鹆叶葏^(qū)劃圖標明的地震烈度。1990年頒布的地震烈度區(qū)劃圖標明的基本烈度為50年期限內,一般場地條件下,可能遭遇超越概率為10%的地震烈度。多遇烈度:指發(fā)生頻率最大的地震,即烈度概率密度分布曲線上的峰值所對應的烈度(眾值烈度)。超越概率為63.2% o罕遇烈度:抗震規(guī)范取50年超越概率2%3%的超越概率作為大震烈度(罕遇烈度)的概率水準??拐鹪O防烈度是指按國家規(guī)定的權限批準作為一個地區(qū)抗震設防依據的地震烈度。設計基本地震加速度指 50年設計基準期內超越概率為 10 %的地震加速度的取值:7度0.10g

4、 (0.15g );8 度0.20g ( 0.30g ) ; 9 度0.40g鞭梢效應是指高層建筑物末端形狀和剛度發(fā)生變化時,端部產生的力和變形突然增大,遠遠大于其按重力分配到得地震荷載地震波:地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量。是一種彈性波,分為體波(地球 內部傳播)、面波(地球表面?zhèn)鞑ィ?。建筑場地:指建筑物所在地,大體相當于廠區(qū)、居民點和自然村的區(qū)域范圍,范圍不應太小,一般不小于0.5Km2場地土的液化:地下水位以下的飽和砂土或粉土在強烈地震的作用下,其土顆粒之間將產生相對位移,從 而使土的顆粒結構有變密的趨勢。這時,若孔隙水在短時間內不能排走而受到擠壓,則交將使孔隙水

5、壓力 急劇上升,其結果使砂土顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài),土體的抗剪強度等于零,形成如“液體” 一樣的 現象,這種現象稱為場地土的液化。其判別方法有初步判別法和標準貫入度判別法。概念設計:工程抗震問題不能完全依賴“計算設計”解決。而立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經驗總結的工程抗震基本概念,往往是構造良好結構性能的決定性因素。強柱弱梁:指在強烈地震作用下,結構發(fā)生較大側移進入非彈性階段時,為使框架保持足夠的豎向承載力而免于倒塌,要求塑性較應首先在梁上形成,盡可能避免在破壞后危害更大的柱上出現塑性較。超越概率:一定地區(qū)范圍和時間范圍內,發(fā)生的地震烈度超過給定地震烈度的概率。即地下基巖或剪切波速

6、大于 500m/s的堅硬土層至地表面的距離,稱為覆蓋層厚度。地震包含了哪幾種波?各有什么特點?體波:分為縱波(p波):在傳播過程中,其介質質點的振動方向與波的前進方向一致。特點是:周期短, 振幅小橫波(s波):在傳播過程中,其介質質點的振動方向與波的前進方向垂直。特點是:周期長,振幅大。 面波:分為洛夫波(L波):傳播時將質點在與波前進方向相垂直的水平方向上作蛇形運動。瑞雷波(R波):傳播時將質點在波的前進方向與地表面法向組成的平面內做逆向橢圓運動。地震波的傳播速度:縱波橫波面波橫波、面波:地面震動猛烈、破壞作用大。地震波在傳播過程中能量衰減:地面振動減弱、破壞作用逐漸減輕。3、建筑的抗震設防

7、類別分為哪幾類?分類的作用是什么?根據建筑使用功能的重要性,按其受地震破壞時產生的后果,抗震規(guī)范將建筑分為甲乙丙丁四類:甲類建筑:重大建筑工程和遭遇地震破壞時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑乙類建筑:地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑,丙類建筑:除甲乙丁類以外的一般建筑。丁類建筑:抗震次要建筑。1、在建筑抗震設計中,是如何實現“三水準”設防要求的?抗震設防的“三水準”:即“不震不壞,中震可修,大震不倒”。這一抗震設防目標亦為我國抗震規(guī) 范所采納。三水準設防的設防要求:第一水準:在遭受低于本地區(qū)規(guī)定的設防烈度的地震影響時,建筑物一般不受損壞或不需要修理仍可繼續(xù) 使用;第二水準:在遭受本地區(qū)規(guī)定的

8、設防烈度的地震影響時,建筑物(包括結構和非結構構件)可能有一定損 壞,但不致危及人民生命和生產設備的安全,經一般修理或不需要修理仍可繼續(xù)使用;第三水準:在遭受高于本地區(qū)設防烈度的預估罕遇地震影響時,建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破 壞。第一階段為結構設計計算階段:主要任務是承載能力計算和一系列基本抗震構造措施設計。確定結構方案 和結構布置,用小震作用計算結構彈性位移和構件的內力,并用極限狀態(tài)法設計各構件(譬如確定配筋或 者確定型鋼類型),同時進行結構的抗震變形驗算,按照延性和耗能要求,采用相應的構造措施。這樣就基 本可以做到保證前面所說的“三水準”中的前兩個水準:小震不壞,中震可修。第二階

9、段為驗算階段:主要對抗震有特殊要求或者對地震特別敏感、存在大震作用時容易發(fā)生災害的薄弱部位進行彈塑性變形驗 算,要求其值在避免結構發(fā)生倒塌的范圍內。如果層間位移超過允許值,認為結構可能發(fā)生嚴重破壞或者 倒塌,則需要對薄弱部位采取必要的措施,直到滿足要求為止。通過計算和構造措施,通過彈性階段的設計計算和塑性階段的驗算,實現“小震不壞,中震可修、大震 不倒”的抗震要求。3.地震震級、地震烈度和震級與震中烈度的關系。地震震級是表征地震強弱的指標,是地震釋放能量多少的尺度,一次地震僅一個震級。地震震級分為近 震震級ML、面波震級MS和體波震級MB o地震烈度是地震對地面影響的強烈程度。場地土是指建筑場

10、地范圍內的地基十,其組成和堅硬程度不同,對建筑物震害的影響也不同。一般地,軟 弱地基地面的自振周期和振動持續(xù)時間較長,振幅較大,因此震害也較嚴重。2、簡述天然地基基礎抗震驗算的一般原則。砌體房屋;地基主要受力層范圍內不存在軟弱粘性土層的下列建筑:1) 一般的單層廠房和單層空曠房屋;2)不超過8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋;3)基礎荷載與2)項相當的多層框架廠房。3)規(guī)范規(guī)定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。3、怎樣確定地基土的抗震承載力?天然地基地震作用下的承載力驗算:采用“擬靜力法”規(guī)范規(guī)定:基礎底面平均壓力和邊緣最大壓力應符合下式要求pfaEpmax _ 1.2 faE式中:p-基

11、礎底面平均壓力(kPa)pmax 一基礎底面邊緣最大壓力 (kPa)faE-地基土抗震允許承載力高寬比大于4的高層建筑,在地震作用下基礎底面不宜出現拉應力;其它建筑,基礎底面與地基土之間 零應力區(qū)面積不應超過基礎底面面積的15% o4、怎樣判別場地土的液化?影響液化的因素有哪些?處于地下水位以下的飽和砂土和粉土的土顆粒結構受到地震作用時將趨于密實,使空隙水壓力急劇上升,而在地震作用的短暫時間內,這種急劇上升的空隙水壓力來不及消散,使有效壓力減小,當有效壓力完全 消失時,土顆粒處于懸浮狀態(tài)之中。這時,土體完全失去抗剪強度而顯示出近于液體的特性。這種現象稱 為液化。液化的宏觀標志是在地表出現噴砂冒

12、水。影響場地土液化的主要因素:土層的地質年代和組成土層的相對密度土層的埋深和地下水位的深度地震烈度和地震持續(xù)時間液化判別和處理的一般原則:對存在飽和砂土和粉土(不含黃土)的地基,除 6度外,應進行液化判別。對 6度區(qū)一般情況下可不進 行判別和處理,但對液化敏感的乙類建筑可按 7度的要求進行判別和處理。7-9度時,乙類建筑可按本 地區(qū)抗震設防烈度的要求進行判 別和處理!存在液化土層的地基,應根據建筑的抗震設防類別、地基的液化等級結合具體情況采取相應的措施。為了減少判別場地土液化的勘察工作量,飽和砂土液化的判別可分為兩步進行,即初步判別和標準貫入 試驗判別。經初步判別定為不液化或不考慮液化影響的場

13、地土,原則上可不進行標準貫入試驗的判別。初步判別主要是根據以地質年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土層厚度等作為判斷條件。標準貫 入試驗判別則是根據現場的試驗結果來確定,即利用專門的標準貫入試驗設備并按照規(guī)定的試驗方法在現 場進行試驗。當地面下15m或20m深度范圍內的實測標準貫入錘擊數N63.5 (未經桿長修正)小于液化判別標準貫入錘擊數的臨界值 Ncr時,應判別為可液化土,否則即為不液化土。液化判別標準貫入錘擊數 的臨界值Ncr應按照規(guī)定的公式計算。自振周期和卓越周期 Tg對結構的震害有什么影響?(簡答題)結構的自振周期顧名思義是反映結構的動力特性,與結構的質量及剛度有關,具體對單自由度

14、就只有一 個周期,而對于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期個數,周期最大的為基本周期,設計用的 主要參考數據!而卓越周期是,在地震影響系數曲線中,水平段與下降段交點的橫坐標,反映了地震震級,震源機制(包 括震源深度)、震中距等地震本身方面的影響,同時也反映了場地的特性;如軟弱土層的厚度,類型等場地 類別。第三章結構地震反應分析與抗震驗算1.地震作用的概念、特點和影響因素?定義:地震釋放的能量,以地震波的形式向四周擴散,地震波到達地面后引起地面運動,使地面原來處于靜止的建筑物受到動力作用而產生強烈振動。在振動過程中作用在結構上的慣性力就是地震作用。(以前稱為地震荷載)特點:(1)不是直接

15、作用在結構上,屬于間接作用;(2)不僅取決于地震烈度、設計地震分組和場地類別等地震特性,還與結構的動力特性(自振周期、阻 尼等)密切相關。影響因素:震中距離,震源深度,震級,地震時間,地形,地質,房屋結構,人口密度,天氣等等2、什么是加速度反應譜曲線?定義:單自由度體系在給定地震動作用下某種反應量的最大值與體系自振周期之間的關系曲線性質:加速度反應譜曲線為一多峰點曲線。當阻尼比為0時,加速度反方譜的譜值最大,峰點突出。阻尼比越大,反應越小,曲線越平滑。結構周期的規(guī)律:對于加速度反應譜,當結構周期小于某個值時幅值 隨周期急劇增大,大于某個值時,快速下降。0.85 。3、什么是等效總重力荷載 Ge

16、q ?怎樣確定?所謂等效總重力荷載,對于多質點體系來說,就是總重力荷載代表值乘以等效質量系數n(V G i H i ) 2Geq.0.85nn< G i H i2 .v G ii _1i _1根據對大量結構采用直接動力法分析結果的統計,c的大小與結構的基本周期及場地條件有關。當結構周期小于0.75s時,此系數可近似取為 0.85。顯然,對于單質點體系,此系數取 1.在使用底部剪力法計算 地震作用的結構的基本周期一般都小于 0.75s。所以抗震規(guī)范即規(guī)定 c取0.85.結構等效總重力荷載確 定如:Gep=0.85 EGi2、硅框架體系結構抗震設計中如何考慮填充墻的影響?使結構抗側移剛度增大

17、,自振周期減短,從而作用于整個建筑上的水平地震力增大,增加的幅度可達30%-50%.改變了結構的抗震剪力分布狀況。由于砌體填充墻參與抗震,分擔了很大一部他分水平地震剪力,反而使框架所承擔的樓層地震剪力減小。由于砌體填充墻具有較大的抗側移剛度,限制了框架的變形,從而減小了整個結構的抗震側移幅值,相對于框架而言,砌體填充墻具有很大的初期剛度,建筑物遭受地震前幾個較大加速度脈沖時,填充墻承擔了大部分地震力,并用它自身的變形及墻面裂縫的出現和開展,消耗輸入建筑物的地震能量。所以,砌體填充墻在這里充當了第一道抗震防線的主力構件,使框架退居為第二道防線。1、框架結構的側移計算包括哪幾個方面?結構布置及構件

18、截面尺寸確定一一計算簡圖一一荷載計算一一重力荷載代表值計算一一水平(地震)作用計算一一內力計算(豎向、水平向)一一內力組合一一截面強度計算一一變形驗算一一構造措施等2、框架結構抗震設計的基本原則是什么?鋼筋混凝土框架結構宜對稱布置。鋼筋混凝土框架的梁、柱構件應避免剪切破壞,構件彎曲破壞形成的極限剪力應小于構件斜截面的極限剪力,即強剪弱彎”鋼筋混凝土框架的梁、柱構件之間應設置成“強柱弱梁梁柱節(jié)點的承載力宜大于梁、柱構件的承載力。即”強節(jié)點弱構件”。3、抗震規(guī)范規(guī)定:一、二、三框架的節(jié)點核芯區(qū)應進行抗震驗算,四級框架的節(jié)點核芯區(qū)可不進行抗震驗算,但應符合抗震構造措施的要求。判斷題第六章多層砌體房屋

19、1、多層砌體結構房屋的計算簡圖如何選取?地震作用如何確定?層間地震剪力在墻體間如何分配?計算簡圖的選?。涸诮ㄖ飪蓚€主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算。滿足前面規(guī)定的結構布置要求的多層砌體結構,在地震作用下的變形形式以層間剪切變形為主。各樓層的重量集中到樓、屋蓋標高處。以防震縫所劃分的結構單元作為計算單元。各樓層重量包含樓、屋蓋自重,活荷載組合值,上、下個半層的墻體、構造柱重量之和。固定端位置:基礎埋置淺時,取基礎頂面;埋置深時,取室外地坪下0.5m處;當設有整體剛度很大的全地下室時,取地下室頂板頂處;當地下室整體剛度較小或為半地下室時,取為地下室室內地坪處,此時, 地下室也算作一層樓

20、面。地震作用的確定:結構底部總水平地震作用的標準值Fek= "1Geq考慮到多層砌體結構房屋中縱向或橫向承重墻體的數量較多,房屋的側移剛度很大,因而其縱向和橫向基本周期較短,一般均不超過0.25s。所以抗震規(guī)范規(guī)定:對于多層砌體結構房屋確定水平地震作a a用時,地震影響系數均取其最大值,即 -max水平地震作用i*Fek、HkGk k 4FEk =maxGeq樓層地震剪力nVi八 Fj生(突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等,地震作用應乘以地震增大系數3。)層間地震剪力Vi在墻體間的分配:層間地震剪力是作用在整個房屋某一樓層上的剪力。首先要把它分配到同一樓層的各道墻上去,進而再 把每道墻

21、上的地震剪力分配到同一道墻的某一墻段上。橫向水平地震作用下層間剪力分配橫向水平地震作用由該驗算方向橫墻單獨承受第層層間水平地震剪力為 Vi按三種情況分配到該層第 m道橫墻上:縱向水平地震作用下層間剪力分配計算方法同橫墻,由于縱向墻體的間距較小,水平剛度較大,往往可按縱墻凈截面面積與全部縱墻總凈截 面面積的比值Aim/Ai進行分配。2、多層砌體結構房屋的抗震構造措施包括哪些方面?一、多層磚房的抗震構造措施(一)設置鋼筋混凝土構造柱(二)設置鋼筋混凝土圈梁(三)樓蓋、屋蓋構件具有足夠的搭接長度和可靠的連接(四)橫墻較少磚房的有關規(guī)定與加強措施(五)墻體之間的連接(六)加強樓梯間的整體性(七)采用同

22、一類型的基礎二、多層砌塊房屋的抗震構造措施(一)設置鋼筋混凝土芯柱1、芯柱設置部位及數量混凝土小砌塊房屋應按下表要求設置鋼筋混凝土芯柱;對醫(yī)院、教學樓等橫墻較少的房屋,應根據房屋 增加一層后的層數按下表要求設置芯柱。2.芯柱截面尺寸、混凝土強度等級和配筋(1)混凝土小砌塊房屋芯柱截面尺寸不宜小于120mm X120mm。(2)芯柱混凝土強度等級,不應低于C20。(3)芯柱豎向鋼筋應貫通墻身且與圈梁連接,插筋不應小于 112,7度時超過五層、8度時超過四層和9度時,插筋不應小于 114。(4)芯柱應伸入室外地面下 500mm,或與埋深小于500mm 的基礎圈梁相連.(5)為提高墻體抗震受剪承載力

23、而設置的芯柱,宜在墻體內均勻布置,最大凈距不宜大于2m o(二)砌塊房屋中替代芯柱的鋼筋混凝土構造柱(1)截面與配筋構造柱最小截面可采用 190 x 190mm,縱向鋼筋宜采用 412,箍筋間距不宜大于250mm,且在柱上下端宜適當加密;7度時超過五層、8度時超過四層和九度時,構造柱縱向鋼筋宜采用414 ,箍筋間距不應大于 200mm ;外墻轉角的構造柱可適當加大截面及配筋.(2)構造柱與墻體的連接構造柱與墻體連接處應砌成馬牙槎,與構造柱相鄰的砌塊孔洞,6度時宜填實,7度時應填實,8度時應填實并插筋;沿墻高每隔 600mm 應設拉結鋼筋網片,每邊深入墻內不宜小于1m。(3)構造柱與圈梁的連接構

24、造柱與圈梁連接處,構造柱的縱筋應穿過圈梁,保證構造柱縱筋上下貫通。(4)構造柱的基礎構造柱可不單獨設置基礎,但應深入室外地面下500mm ,或與埋深小于500mm 的基礎圈梁相連。(三)設置鋼筋混凝土圈梁砌塊房屋均應設置現澆鋼筋混凝土圈梁,圈梁截面尺寸、混凝土強度等級和配筋應符合下列要求:1 .圈梁寬度不應小于 190mm.2 .配筋不應小于412 ,箍筋間距不應大于 200mm。并按下表設置。(四)砌塊墻體的拉結砌塊房屋墻體交接處或芯柱與墻體連接處應設置拉結鋼筋網片,網片可采用鋼筋點焊而成,沿墻高每隔600mm 設置,每邊深入墻內不宜小于1m。(五)設置鋼筋混凝土帶6度時7層、7度時超過5層

25、、8度時超過4層,在底層和頂層的窗臺標高處,沿縱橫墻應設置通長的水平現澆鋼筋混凝土帶,其截面高度不小與60mm ,縱筋不小于220,并應有分布拉結筋,其混凝土強度等級不低于C20。(六)其它構造措施與多層磚房相應要求相同。地震按其成因可分為構造地震、火山地震、陷落地震和誘發(fā)地震等幾類,其中影響最大的是構造地震。由于地殼構造運動使深部巖石的應變超過容許值,巖層發(fā)生斷裂、錯動而引起的地面震動,這種地震稱為構造地震,一般簡稱地震。震源至地面的距離稱為震源深度。一般震源深度小于60km的地震稱為淺源地震;60300km 的稱為中源地震;大于 300km的稱為深源地震;我國絕大部分發(fā)生的地震屬于淺源地

26、震,一般深度為540km o震源正上方的地面稱為震中,震中鄰近地區(qū)稱為震中區(qū),地面上某點至震中的 距離稱為震中距。8.不同震中距的地震對建筑物的影響有什么不同?設計規(guī)范如何考慮這種影響?答:宏觀地震烈度相同的兩個地區(qū),由于它們與震中的距離遠近不同,則震害程度明顯不同。處于大震 級,遠震中距下的高柔結構,其震害遠大于同樣烈度的中小震級、近震中距的建筑物,且反映譜特性不同。?為了區(qū)別同樣烈度下不同震級和震中距的地震對建筑物的破壞作用,89規(guī)范將地震影響分為近震和遠震兩種情況。01規(guī)范進一步引入了設計基本地震加速度和設計地震分組。12 .我國抗震規(guī)范將建筑物按其用途的重要性分為哪幾類?P10 答:分

27、為四類:特殊設防類(甲類):指使用上有特殊設施,涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害等特別重大后果,需進行特殊設防的建筑。重點設防類(乙類):指地震時使用功能不能中斷或需盡快修復的生命線相關建筑,以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果,需要提高設防標準的建筑。標準設防類(丙類):除、類以外的需按標準設防的建筑,此類建筑數量最大。適度設防類(丁類):指使用上人員稀少且震損不致產生次生災害,允許在一定條件下適度降低設防要 求的建筑。15 .各類建筑物的設防標準是什么?P10-11 答:甲類建筑:(1)地震作用計算:應高于本地區(qū)設防烈度的要求,其值應按批準的地震安全性評價

28、結果確定;(2)抗震構造措施:6-8度時應比設防烈度提高1度采取構造措施;9度時,應符合比9度設防更高 的要求。乙類建筑:(1)地震作用:按本地區(qū)設防烈度計算;(2)構造措施:6-8度時,比設防烈度提高1度采取構造措施;9度時,應符合比9度設防更高的要求丙類建筑:地震作用及抗震構造措施均按設防烈度進行丁類建筑:(1)地震作用:按設防烈度要求進行;(2)構造措施:比設防烈度適當降低( 6度時不應降低)16 .建筑抗震設計分為那幾個層次,其內容和要求是什么?三個層次有何關系P11抗震設計分為三個層次:概念設計、抗震計算與演算,構造措施。具體內容和要求見P11三個層次間的關系:三個層次的內容不可分割

29、,忽略任一部分都可能造成抗震設計的失敗。17 .基本烈度達到多少度的地區(qū)必須進行抗震設防?答:6度和6度以上地區(qū)的建筑物必須抗震設防。1.建筑地段的選擇、場地類別的分類和建筑場地類別。地段類別的劃分:有利地段、不利地段、危險地段。在建筑物選址時,應選擇對抗震有利的地段,避開不利地段,當無法避開時,應采取適當的抗震措施, 不應在危險地段建造建筑物。建筑場地對建筑物震害的影響:軟弱地基上,柔性結構易破壞,剛性結構相應表現較好;堅硬地基上, 柔性結構表現較好,剛性結構表現不一;深厚覆蓋土層上建筑物的震害較重,而淺層土上建筑物的震害則 相對要輕些。場地土類的劃分:影響因素有覆蓋土層厚度和表層土的剪切波

30、速??拐鹨?guī)范場地類別劃分:抗震規(guī)范按照表層土的剪切波速和場地覆蓋層厚度兩個因素,將建筑物場地分 為I-IV四種類別。19地震的破壞作用表現在哪幾方面?答:地表的破壞現象:地震縫、噴砂冒水、地面下沉(震陷)、河岸陡坡滑坡。建筑物的破壞:結構喪失整體性、承重結構承載力不足引起破壞、地基失效。次生災害:地震除直接造成建筑物的破壞外,還可 能引起火災、水災、污染等嚴重的次生災害。21.按我國抗震規(guī)范設計的建筑,當遭受低于本地區(qū)設防烈度的多遇地震時,建筑應 一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。第二章場地與地基1.場地土的類型及其劃分?場地的類型根據什么因素分為哪幾類? (P.16)答:場地土可分為堅硬土

31、或巖石、中硬土、中軟土、軟弱土四類,剪切波越大土越堅硬。按土層的等效剪切波速和覆蓋層厚度,把場地分為I、口、W、IV類。3 .那幾類建筑可以不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算?P19 答:砌體房屋;地記住要受力層范圍內不存在軟弱黏性土層的一般廠房、單層空曠房屋、8層且高度在25m以下的一般民用框架房屋及與其基礎荷載相當的多層框架廠房;規(guī)范中規(guī)定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。4 .什么是卓越周期?影響因素是什么?在巖層中傳播的地震波,具有多種頻率成分,其中,在振幅譜中幅值最大的頻率分量所對應的周期,稱 為地震動的卓越周期。地震動的卓越周期在很大程度上取決于場地的固有周期。當建筑物的固有周期與

32、地震動的卓越周期 相接近時,建筑物的振動會加大,震害也會加重。5 .多層土的地震效應主要取決于哪些因素?取決于三個基本因素:覆蓋土層厚度、土層剪切波速和巖土阻抗比。6 .在抗震設防地區(qū),建筑物場地的工程地質勘察內容,除提供常規(guī)的土層名稱、分布、物理力學性質、 地下水位等以外,尚提供分層土的剪切波速、場地覆蓋層厚度、場地類別。根據上述內容,以下對場地的 識別,何者是正確的? I.分層土的剪切波速(單位為m/s)越小、說明土層越密實堅硬;口 .覆蓋層越薄,震 害效應越大;W.場地類別為I類,說明土層密實堅硬;IV,場地類別為IV類,場地震害效應大AI、U B I CW、 IV DU提示:土層剪切波

33、速(m/s)越小,場地土越軟弱:覆蓋層越薄,場地土越堅硬,因而震害效應越??;當場地類別為工類時,土層密實堅硬,當場地為IV類時,震害效應大。答案:C8 .地基土的抗震承載力設計值如何確定?為什么它比靜承載力高? (P.19) 答:faE=+fa調整后的地基土抗震承載力;地基土抗震承載力調整系數大于1 ; fa經深寬度修正后地基土靜載承載力特征值。因為大多數土的動強度都比靜強度要高,又考慮到地震時一種偶然作用,可 靠度的要求可較靜力作用時降低,所以地基土抗震承載力比地基土靜載承載力高。12 .場地土對地震波的各個分量有什么不同的影響?答:土層會使一些與它自振周期相同的諧波分量放大并通過,而將另一

34、些與它自振周期相差較大的諧波縮小或濾掉。由于場地土對地震波的放大和濾波作用,軟弱場地土的振動以長周期運動為主,而柔性建筑的自 震周期也較長。當地震波中占優(yōu)勢的諧波分量的周期與建筑物自振周期相接近時,建筑物將由于共振效應 而受到很大的地震作用,產生較大的震害。13什么地基會造成建筑物上部破壞?造成上部建筑物破壞的主要是松軟土地基和不均勻地基。14 .松軟土地基能采用加寬基礎,加強上部結構等措施來處理嗎?不能。只能采用地基處理措施(如置換、加密、強夯等)消除土的動力不穩(wěn)定性或則采用樁基等深基礎 避開可能失效的地基的影響。15 .有利地段和不利地段有哪些?有利地段:堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土地

35、段。不利地段:軟弱土、液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘、非巖質的陡坡、河岸和邊坡邊緣、故 河道、斷層破碎帶等。16 .如何布置結構地基?同一結構單元不宜設置在性質截然不同的地基土上,也不宜部分采用天然地基、部分采用樁基。當地基有軟弱砧性土、液化土、新近填土或嚴重不均勻土層時應估計地震時地基不均勻沉 降或其他不利影響,并采取相應措施。3 .建筑結構所受地震作用的大小取決于哪些主要因素?答:地震作用的影響因素有外部因素和結構內部因素:(1) .外 因:地震本身的動力特性,包括地震引起地面的位移、速度、加速度。這些因素既跟震源(震 級、震源深度)有關又和傳播途徑、場地條件有關。(2) .內因:

36、結構本身的力學特性,包括結構的自振周期和阻尼。4 .什么是地震反應譜? ( P35)影響因素有哪些?什么是設計反應譜?(P38)影響地震反應譜的因素有兩個:一是體系阻尼比;二是地震動。阻尼比越小,體系地震加速度反應越大, 地震反應譜值越大。7 .地震系數K? (P.38)地震影響系數a? (P40) “max由哪些因素確定?答:地震系數K(P38):地震系數k是地震動峰值加速度與重力加速度之比。地震烈度每增加一度,地震系數 大致增加一倍。地震影響系數a:是單質點彈性體系在地震時最大反應加速度(以重力加速度g為單位),是作用在質點上的地震作用與結構重力荷載代表值之比?!癿ax由設防烈度和地震的類

37、型確定。8 .什么是特征周期?與什么因素有關? P39答:特征周期是對應于反應譜峰值區(qū)拐點的周期,它取決于場地類別和設計地震分組。9 .什么是動力系數0 (P38)答:動力系數0是單質點彈性體系在地震作用下最大反應加速度與地面最大加速度之比。影響因素由:地面運動加速度,結構體系的自振周期,結構阻尼比。10 .什么是振型分解法?以結構的各階振型為廣義坐標分別求出對應的結構地震反應,然后將對應于各階振型的結構反應相組合,以確定結構地震內力和變形的方法,又稱振型疊加法;11 .地震作用的計算方法有哪幾類? 答:(1)高層建筑結構宜采用振型分解反應譜法;(2)對高度不超過 40m ,以剪切變形為主且質

38、量和剛度沿高度分布較均勻的高層建筑結構可采用底部 剪力法;(3) 7-9度地區(qū)的高層建筑,下列情況應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算:甲類高層建 筑;規(guī)定的乙、丙類高層建筑;豎向有較大剛度突變的高層建筑;帶轉換層、加強層、錯層、連體 和多塔結構的復雜高層建筑結構;質量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結構;12 .底部剪力法的適用范圍是什么?P54答:底部剪力法適用于質量和剛度沿高度分布比較均勻,高度不超過四十米,并以剪切變形為主(房屋高寬比小于4時)的結構。14 .什么是重力荷載代表值? (P86)計算地震作用的重力性質的荷載,為結構構件的永久荷載(包括自重)標準值和各種豎向可變荷載組合

39、值之和。15 .底部剪力法的的計算公式和步驟?答:質量和剛度沿高度分布比較均勻,高度不超過四十米,并以剪切變形為主(房屋高寬比小于4時)的結構。(1) 結構總水平地震作用標準值:FEk= "1 Geq , Geq=0.85萬(G1+G2+ .+ Gi+Gn )上式中:“1為水平地震作用影響系數;根據設防烈度和地震類別查表;Geq稱等效重力荷載:單質點體系取總重力荷載代表值;對多質點體系取總重力荷載代表值的0.85倍;Gi各樓層(質點)重力荷載(重量,KN)代表值。(2)質點i的水平地震作用標準值各質點的水平地震作用標準值 Fi與其HiGi成正比:式中:Gi為質點i的重力荷載代表值;H

40、i為質點i的計算高度;Sn為頂部附加作用系數,對多層鋼筋混 凝土房屋,Sn可根據特征周期和基本周期查表求得;(3)結構頂部附加地震作用當T1 > 1.4Tg時,由于高振型的影響,須在結構頂部增加一個附加水平地震作用Fn: AFn= SnFEK ;這時頂層質點的地震作用= Fn+ AFn16 .什么是等效重力荷載? (P55)答:單質點時為總重力荷載代表值,多質點時為總重力荷載代表值的85%。17 .如何確定結構的抗震計算方法? (P86)(1)底部剪力法:把地震當作等效靜立荷載,計算結構最大地震反應。(2)振型分解反應譜法。利用振型分解原理和反應譜理論進行結構最大地震反應計算。(3)時程

41、分析法。分兩種,一是振型分解法,一是逐步積分法。18 .什么情況下要考慮頂部附加作用?如何計算?答:對于自振周期比較長的多層鋼筋混凝土房、多層內框架磚房需考慮頂部附加作用。19 .結構基本周期近似計算有那幾種方法? (P58)能量法(P58);等效質量法(P59);頂點位移法(P62) 附注:能量法計算結構基本周期:20 .地基與結構相互作用的結果使結構的地震作用發(fā)生什么變化?答:地基與結構相互作用的結果使結構的地震作用減小。21 .為何要考慮豎向地震作用(P63)答:震害調查表明,在烈度較高的震中區(qū),豎向地震對結構的破壞也會有較大影響,一些高聳結構和高層建筑的上部在書香地震作用下,因上下振動

42、而出現受拉破壞,對于大跨度結構,豎向地震引起的上下振動慣性力,相當于增加了結構的上下荷載作用。故地震計算式應考慮豎向地震作用。計算公式:,FEvk為總豎向地震作用標準值;avmax為豎向地震影響系數最大值 (avmax = 0.65 amax ); Geq為等效重力荷載(取重力荷載代表值的0.75倍)22 .我國規(guī)范規(guī)定那些建筑要考慮豎向地震作用?P63設防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度屋蓋結構、長懸臂結構、煙煙囪及類是高聳結構和設防烈度為9度區(qū)的高層建筑,應考慮豎向地震作用23 .什么是重力荷載代表值?計算公式中各字母代表什么含義?P6-86進行結構抗震計算時,所考慮的重力荷載,稱為重力荷載代表

43、值。計算公式:GE=DK+GE重力荷載代表值;DK結構怛荷載標準值;有關活載(可變荷載)標準值;一一有關活載組合值24 .什么情況下地震將導致結構扭轉振動? (P64)當結構平面質量中心與剛度中心不重合時,或者質量和剛度明顯不均勻、不對稱時,將導致水平地震下 結構產生扭轉振動。25 .多遇烈度下的抗震承載力驗算條件?各個荷載分項系數的取值? (P8891 )答:S=隹 SGE+ FhSEhk+ 市vSEvk+Ww ;wkSwkS結構構件內力組合的設計值;造重力荷載分項系數,一般情況取 1.2,當重力荷載效應對構件承載能力有利時,不應大于1.0。正.h忙v分別為水平豎向地震作用分項系數,單獨考慮

44、均為 1.3。SGE重力荷載代表值的效應。SEhk、SEvk水平、豎向地震作用標準值的效應。Swk風荷載標準值的效應。¥w風荷載組合系數,一般結構可不考慮,風荷載起控制作用的高層建筑采用0.226 .多遇烈度下的變形驗算條件? (P89)ue<8ehAue多遇地震作用標準值產生的樓層內答:樓層內最大彈性層間位移應符合下式要求:最大彈性層間位移;計算時除彎曲變形為主的高層建筑外, 可不扣除結構整體彎曲變形, 應計入扭轉變形, 各作用分項系數應采用1.0 ;鋼筋混凝土結構構件的截面剛度可采用彈性剛度。把彈性層間位移角限值。H計算樓層高度。27 .什么是樓層屈服強度系數和結構薄弱層?

45、答:樓層屈服強度系數是第 i層的樓層實際受剪承載力(按實際配筋量和材料強度標準值計算)與罕遇地 震標準值作用下該層剪力的比值。結構薄弱層是指在強烈地震作用下結構首先發(fā)生屈服并產生較大彈塑性位移的部位。28 .層間彈塑性位移驗算條件?答:層間彈塑性位移驗算條件:up<8ph;羽彈塑性層間位移角限值。H薄弱樓層高度或單層廠房商住高度。29 .兩個階段的變形驗算有什么不同?答:第一階段考慮的地震烈度是多遇烈度,計算的位移是彈性位移;第二階段考慮的地震烈度是罕遇烈 度,計算的位移是彈塑性位移。30 .結構抗震驗算內容有哪些? (P88)(1)多遇地震下結構允許彈性變形驗算,以防止非結構構件破壞;

46、(2)多遇地震下強度驗算,以防止結構構件破壞;(3)罕遇地震地震下結構的彈塑性變形驗算,以防止結構倒塌。29.哪些情況下可不進行結構抗震強度驗算,但應符合有關構造措施?P89答:下列情況下,可不進行結構抗震強度驗算:6度時的建筑(建造于IV類場地上較高的高層建筑與高聳建筑結構除外);7度時I、口類場地、柱高不超過 10m且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房(鋸齒形廠房除外),或柱頂標高不超過 4.5m、兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。2 .為何要規(guī)定(限制)房屋的高寬比?P97答:當房屋的高寬比大時,地震時容易發(fā)生整體彎曲破壞。多層砌體房屋不作整體彎曲驗算,但為了 使多層砌體房

47、屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力,故對房屋的總高度和總寬度的最大筆直進行限制。3 .為什么要限制抗震橫墻間距的最大值?P97答:橫墻數量多,間距小,結構的空間剛度就越大,抗震性就越好,反之則抗震性差。因此,為了避 免縱墻發(fā)生較大的出平面彎曲變形造成縱墻倒塌,保證樓蓋具有足夠能力傳遞水平地震力給墻體的水平剛 度,多層砌體房屋的抗震橫墻的間距就不應超過規(guī)定值。4 .多層砌體結構應采取哪些抗震構造措施?P108-112 (四個小標題)答:(1)加強結構的連接;(2)設置鋼筋混凝土構造柱;(3)合理布置圈梁;(4)重視樓梯間的抗震構 造措施設計。5 .鋼筋混凝土構造柱如何施工?P110(填空、簡答?)答

48、:鋼筋混凝土構造柱的施工,應要求先砌墻、后澆柱,墻柱連接處宜砌成馬牙槎,并應沿墻高每隔0.5m設2x(j)6拉結筋,每邊伸入墻內不少于 1m。6 .什么是底部框架砌體房屋?P112(名詞解釋)答:底部框架砌體房屋主要是指結構底層或底部兩層采用鋼筋混凝土框架一抗震墻的多層砌體房屋。1 .多高層建筑樓蓋的選用順序是什么?P124答:優(yōu)先選用現澆樓蓋,其次是裝配整體式,最后才是裝配式。2 .通過內力組合得出的設計內力還需按照什么原則進行調整?P133答:通過內力組合得出的設計內力還需按照“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構件”的原則進行內力調整,以保證梁端的破壞先于柱端的破壞,彎曲破壞限于剪切破

49、壞,構件的破壞先于節(jié)點的破壞。1 .砌體結構房屋的震害規(guī)律表現在哪幾方面?(P95)剛性樓蓋房屋,上層破壞輕、下層破壞重;柔性樓蓋房屋,上層破壞重、下層破壞輕;橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋;堅實地基上房屋震害輕于軟弱地基和非均勻地基上的房屋;預制樓板結構比現澆樓板結構破壞重;外廊式房屋地震破壞較重;房屋兩端、轉角、樓梯間、附屬結構震害較重。2 .多層砌體結構房屋應優(yōu)先采用何種結構布置? (P96)對于多層砌體結構房屋,應優(yōu)先采用橫墻承重的結構布置方案,其次才考慮縱橫墻共同城中的結構布置方案,要避免采用縱墻承重方案。3 .當烈度為8或9度且有下列情況之一,應設防震縫:(P96)房屋里面高度

50、差在 6m以上;房屋有錯層。且樓板高度差較大;部分結構剛度、質量截然不同。防震縫兩側均應布設墻體,縫寬可取50100m o4 .為什么要限制砌體結構的總高度和層數? (P.96)答:砌體房屋層數越多,高度越高,它的震害程度和破壞率也就越大。磚房和砌塊房屋層高不宜超過 3.6m o確有需要,采用約束砌體等加強措施的普通磚砌體的層高不應 超過3.9m。5 .為什么要限制砌體結構的高寬比和抗震橫墻間距? (P.97)答:為了保證砌體房屋整體彎曲承載力,避免整體彎曲破壞,所以要限制砌體結構的高寬比。因為多層 砌體房屋的橫向水平地震作用主要由橫墻來承受,故要使橫墻間距能保證樓蓋對傳遞水平地震作用所需的

51、剛度要求,所以要限值橫墻間距。6 .什么是構造柱和圈梁?各起什么作用(P.110) ?答:計算時不考慮受力的鋼筋混凝土柱子稱構造柱;可以增加房屋的延性,提高房屋的抗側力能力,防止或延緩房屋在地震作用下發(fā)生突然倒塌,或者減輕房屋的損害程度。圈梁是沿外墻、內縱墻和部分橫墻設置在同一水平面內的連續(xù)、封閉的梁;鋼筋混凝土圈梁是增加墻體 的連接,提高樓蓋屋蓋剛度,抵抗地基不均勻沉降,限值墻體裂縫開展,保證房屋整體性,提高房屋抗震 能力的有效構造措施,且是減小構造柱長度,充分發(fā)揮抗震作用不可缺少的連接構件。7 .構造柱的施工要點?它與墻體如何連接? (P110)答:構造柱的施工要點:先砌墻,留出馬牙槎,后

52、澆柱。構造柱與強的連接處應砌成馬牙槎,并應沿墻 高每隔500mm 設2中6拉結鋼筋,每邊深入墻內不宜小于1m。8 .裝配式樓蓋的連接構造要求有哪些?答:(1)預制板坐漿:厚1020mm ; (2)支承長度:現澆板伸進墻內長度 120mm ;預制板伸進外 墻長度120 ;伸進內墻長度100 ;在梁上80mm ; (3)墻板拉結:預制板跨度4.8m ,且側邊與外墻平行 時,靠外墻的預制板須與墻或圈梁拉結,常用 61000 ; (4)板間拉結、板梁拉結:側縫夾筋:6,每 邊伸過板端至少500mm ;夾筋:6 ,通長筋。9 .砌體結構的水平地震作用及層間剪力的計算與分配(P98100 )10 .砌體結

53、構抗震計算中,各樓層重力荷載包括哪些? (P98)各樓層重力荷載包括:樓蓋、屋蓋自重,活貨載組合值及上、下半層的墻體、構造柱的重量之和。11 .砌體結構的橫向地震剪力如何分配到各片橫墻?縱向地震剪力如何分配?答:作用在第j層平行于地震作用方向的層間地震剪力,等于該樓層以上各樓層質點的水平地震作用之 和。對于剛性樓蓋橫向地震剪力按強側移剛度的比例分配;對于柔性樓蓋,按橫墻從屬面積上的重力荷載 代表值的比例分配。對于中等剛度樓蓋,它的橫墻所分配的地震剪力可近似的按剛性樓蓋和柔性樓蓋房屋 分配結果的平均值采用??v向地震剪力在各縱墻上的分配可按縱墻的側移剛度比例來確定。也就是無論是柔性的木樓蓋和中 等

54、剛度的裝配式鋼筋混凝土樓蓋,均按剛性樓蓋計算。12 .什么是剛性樓蓋(P102)、柔性樓蓋? ( P.103)和中等剛度樓蓋(P.103)答:剛性樓蓋指現澆、裝配整體式鋼筋混凝土等樓蓋。中性樓蓋指裝配式鋼筋混凝土等中等剛度樓蓋。柔性樓蓋指木結構等剛度小的樓蓋。13 .底部框架一抗震墻砌體房屋有何特點? (P113 )(1)底層空間大,布置較靈活。主要用于底層需要大空間,如設置商場、餐廳等的建筑(2)底部剛度小,上部剛度大,豎向剛度急劇變化,抗震性能較差,因此,抗震設計時,必須在結構底層加設抗震墻,不得采用純框架布置。1 .多高層鋼筋混凝土結構布置不合理會產生那些震害? (P118119 )扭轉

55、破壞:剛度中心與質量中心有較大的偏心距時;薄弱層破壞:結構剛度沿高度方向突然變化且較大時,破壞集中在薄弱層。底層薄弱的房屋易在地震中倒塌;應力集中處破壞:結構豎向布置發(fā)生很大的突變時,突變處由于應力集中而破壞;防震縫處的碰撞破壞:防震縫寬度不夠時。2 .框架結構的震害有哪些破壞形式? (P121122 )(1)整體破壞形式:按破壞性質分延性破壞和脆性破壞;按破壞機制分梁較機制(強柱弱梁型)和柱較機制(強梁弱柱型)(2)局部破壞形式:7各方面(P121122 )3 .什么是梁錢機制(強柱弱梁)、柱較機制(強梁弱柱)? ( P121 )梁較機制:塑性較出現在梁端(強柱弱梁) ;柱較機制:塑性較出現

56、在柱端(強梁弱柱)。4 .框架柱的破壞一般發(fā)生在什么部位? (P121 )一般發(fā)生在柱的上、下端,并以上端破壞更常見。表現為混凝土壓碎,縱筋受壓屈曲。5 .抗震墻結構的震害有哪些類型? (P122 )抗震墻結構的抗震性能較好,一般震害較輕。主要類型有:墻的底部破壞,混凝土壓碎剝落;墻體發(fā)生剪切破壞;抗震墻墻肢間的連梁剪切破壞。6 .框架結構、抗震墻結構、框架-抗震墻結構有何特點? ( P123)框架結構 :重量輕可減小地震作用、結構延性好抗震性能較好、房屋內部空間大、布置靈活。但側向剛度較小,地震時水平變形較大??拐饓Y構:側向剛度大,強度高,空間整體性能好。但自重大,地震作用大,空間布置不靈活。框架-剪力墻:發(fā)揮了框架結構和剪力墻結構的優(yōu)點,克服了兩者的缺點。7 .

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