華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育建筑結(jié)構(gòu)抗震-隨堂作業(yè)主觀題(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上建筑結(jié)構(gòu)抗震 隨堂作業(yè)一. 解釋名詞1. 震級震級是衡量一次地震所釋放能量的大小的尺度。震級的表示方法有很多，目前國際上常用的是里氏震級。震級表示一次地震釋放能量的多少，也是表示地震強度大小的指標(biāo)，一次地震只有一個震級。2. 地震烈度地震烈度是指地震對地表和工程結(jié)構(gòu)影響的強弱程度，是衡量地震引起后果的一種尺度。一般地說，震中區(qū)地震影響最大，震中烈度最高；距震中越遠(yuǎn)，地震影響越小，烈度越低；反之，距震中越近，烈度就越高。此外，地震烈度還與地震震級、震源深度、地震波傳遞介質(zhì)、表土性質(zhì)、建筑物動力特性、施工質(zhì)量等諸多因素有關(guān)。3. 抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度是指按國家批準(zhǔn)權(quán)限

2、審定作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。一般情況下，取50年內(nèi)超越概率為10%的地震烈度?？拐鹪O(shè)防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度。4. 罕遇地震罕遇地震是指發(fā)生機(jī)會較少的地震，罕遇地震烈度時的地震，50年內(nèi)的超越概率為2%3%，重現(xiàn)期約16002400年?；玖叶扰c罕遇烈度相差約為1度。5. 液化地震時，飽和砂土和粉土的顆粒在強烈震動下發(fā)生相對位移，顆粒結(jié)構(gòu)有壓密趨勢，如其本身滲透系數(shù)較小，短時間內(nèi)孔隙水來不及排泄而受到擠壓，孔隙水壓力將急劇增加，使原先的土顆粒通過其接觸點傳遞的壓力減少。當(dāng)有效壓力完全消失時，則砂土和粉土處于懸浮狀態(tài)。此時，土體的抗剪強度等于零，形成有如液體的現(xiàn)

3、象，稱為“液化”。6. 自振周期無阻尼單自由度體系自由振動曲線方程是一個周期函數(shù)，每隔一個T時間，質(zhì)點就又回到了原來的運動狀態(tài)。這樣，時間間隔T就稱為體系的自振周期，而把自振周期T的倒數(shù)，即單位時間內(nèi)質(zhì)點振動的次數(shù)f稱為體系的頻率。7. 底部剪力法對高度不超過 40 m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)，根據(jù)地震反應(yīng)譜理論，以工程結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力與等效單質(zhì)點的水平地震作用相等，來確定結(jié)構(gòu)總地震作用的方法，可先計算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，即作用于結(jié)構(gòu)底部的總剪力，然后將此總水平地震作用按一定的規(guī)律再分配給各個質(zhì)點，這種方法稱

4、為底部剪力法。8. 軸壓比軸壓比指柱（墻）的軸壓力設(shè)計值與柱（墻）的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值乘積之比值。它反映了柱（墻）的受壓情況。9. 剛性樓蓋剛性樓蓋，實為剛性樓板，是一個假定的結(jié)構(gòu)概念。 其含義是假定樓板平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零。10. 延性 延性，物理術(shù)語，是指材料的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或構(gòu)件的某個截面從屈服開始到達(dá)最大承載能力或到達(dá)以后而承載能力還沒有明顯下降期間的變形能力。二、簡答題1.我國抗震設(shè)防目標(biāo)中對三個地震烈度水準(zhǔn)提出哪些具體設(shè)防要求？答：近年來，國內(nèi)外抗震設(shè)防的總趨勢是：要求建筑物在使用期間，對不同頻度和強度的地震，應(yīng)具有不同的抵抗能力，即“小震不壞，中震可修，

5、大震不倒”。我國抗震規(guī)范中抗震設(shè)防的目標(biāo)如下：(1) 在遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度(基本烈度)的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；(2) 在遭受本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震影響時，建筑物(包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分)可能有一定的損壞，但不致危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。 (3) 在遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的預(yù)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(yán)重破壞。2什么是二階段設(shè)計方法？答：為實現(xiàn)建筑物在使用期間，對不同頻度和強度的地震，應(yīng)具有不同的抵抗能力的要求，抗震規(guī)范提出了二階段設(shè)計方法以實現(xiàn)上述3個烈度水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。1. 第一階段設(shè)計

6、第一階段設(shè)計是在方案布置符合抗震設(shè)計原則的前提下，按與基本烈度相對應(yīng)的眾值烈度(相當(dāng)于小震)的地震動參數(shù)，用彈性反應(yīng)譜法求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng)，然后與其它荷載效應(yīng)按一定的組合系數(shù)進(jìn)行組合，并對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面進(jìn)行承載力驗算，對于較高的建筑物還要進(jìn)行變形驗算，以控制其側(cè)向變形不要過大。這樣，既滿足第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，又可滿足第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求(損壞可修)，然后再通過概念設(shè)計和構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。對于大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進(jìn)行第一階段的設(shè)計，但對于少部分結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑和地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)，除了應(yīng)進(jìn)行第一階段的設(shè)計外，還要進(jìn)行第二階段的設(shè)

7、計。2. 第二階段的設(shè)計按與基本烈度相對應(yīng)的罕遇烈度(相當(dāng)于大震)驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性層間變形是否滿足規(guī)范要求(不發(fā)生倒塌)，如果有變形過大的薄弱層(或部位)，則應(yīng)修改設(shè)計或采取相應(yīng)的構(gòu)造措施，以使其能夠滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求(大震不倒)。3. 哪些建筑可不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算？為什么？答：可不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算的建筑：(1) 砌體房屋；(2) 地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的一般單層廠房、單層空曠房屋和8層、高度25m以下的一般民用框架房屋與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房；其中軟弱粘性土層主要是指地震烈度為7度、8度和9度時，地基土靜承載力特征值分別小于80k

8、Pa，100kPa 和120kPa的土層；(3) 可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗算的建筑。原因：根據(jù)我國多次強地震中建筑遭受破壞的資料的分析，以上在天然地基上的各類建筑極少產(chǎn)生由于地基破壞而引起的結(jié)構(gòu)破壞，故可不進(jìn)行地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗算。4.在采用底部剪力法計算地震作用時為什么要計算頂部附加地震作用？ 答：當(dāng)時，由于高振型的影響，并通過對大量結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)直接動力分析的結(jié)果表明，若按式(3.5.12)計算，則結(jié)構(gòu)頂部的地震剪力偏小，故需進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法是將結(jié)構(gòu)總地震作用的一部分作為集中力作用結(jié)構(gòu)頂部，再將余下的部分按倒三角形分配給各質(zhì)點。5.什么是設(shè)計反應(yīng)譜？設(shè)計反應(yīng)譜有哪些特點？受哪些因素影

9、響？答：為了便于計算，抗震規(guī)范采用與體系自振周期T之間的關(guān)系作為設(shè)計用反應(yīng)譜，并將用表示，稱為地震影響系數(shù)。特點：反應(yīng)譜曲線由四部分組成：1、在 范圍內(nèi)，曲線為一線性上升段；2、在范圍內(nèi)，曲線為一水平線，即取的最大值；3、在范圍內(nèi)，曲線采用式(3.2.13)所示的下降段，衰減指數(shù)取0.9；4、在范圍內(nèi)，曲線采用式(3.2.14)所示的直線下降段，下降段斜率調(diào)整系數(shù)為0.02，阻尼調(diào)整系數(shù)為1.0。但應(yīng)注意，當(dāng)時，就會超出設(shè)計反應(yīng)譜的適用范圍，此時所采用的地震影響系數(shù)需做專門研究。影響因素：地震烈度、場地類別、結(jié)構(gòu)阻尼比、結(jié)構(gòu)自振周期、場地特征周期等6. 什么是地基與結(jié)構(gòu)的相互作用？地基與上部結(jié)

10、構(gòu)是如何相互作用影響的？答：在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析時，通常假定地基是剛性的。實際上，一般地基并非剛性，故當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的地震作用通過基礎(chǔ)而反饋給地基時，地基將產(chǎn)生一定的局部變形，從而引起結(jié)構(gòu)的移動或擺動。這種現(xiàn)象稱為地基與結(jié)構(gòu)的相互作用?；c結(jié)構(gòu)相互作用使得地基運動和結(jié)構(gòu)動力特性都發(fā)生了改變，其互相影響如下：(1) 改變了地基運動的頻譜組成，使得接近結(jié)構(gòu)自振頻率的分量獲得加強，同時也改變了地基振動的加速度幅值，使其小于鄰近自由場地的加速度幅值。(2) 由于地基的柔性，使得結(jié)構(gòu)的基本周期延長。(3) 由于地基的柔性，有相當(dāng)一部分地震能量將通過地基土的滯回作用和波的輻射作用逸散至地基，從而使結(jié)構(gòu)

11、的振動衰減。一般地，地基愈柔，結(jié)構(gòu)的振動衰減則愈大。7.什么是“概念設(shè)計”？ 為什么要進(jìn)行概念設(shè)計？答：概念設(shè)計：在工程設(shè)計一開始，就應(yīng)把握好能量輸入、房屋體形、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計算和構(gòu)造措施，就有可能使設(shè)計出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度，這即是概念設(shè)計。概念設(shè)計的必要性：地震是一種隨機(jī)振動，有時很難把握其復(fù)雜性和不確定性，要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭受地震的特性和參數(shù)，目前尚難做到。在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素，也存在著不準(zhǔn)確性。因此，工程抗震問題不

12、能完全依賴于"計算設(shè)計"解決。而立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗總結(jié)的工程抗震基本概念，往往是構(gòu)造良好結(jié)構(gòu)性能的決定性因素。8.按抗震規(guī)范結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合什么要求？答：抗震規(guī)范關(guān)于抗震結(jié)構(gòu)體系，有下列各項要求：(1) 應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；(2) 宜有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力；(3) 應(yīng)具備必要的強度，良好的變形和耗能能力；(4) 宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部消弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中；對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。9.什么是“強

13、柱弱梁”的設(shè)計原則？在抗震設(shè)計中如何保證這一原則實施？答：強柱弱梁原則：要求控制梁、柱的受彎承載力和采取必要的措施，使得結(jié)構(gòu)在遭遇強烈地震進(jìn)入非彈性階段工作時，塑性鉸應(yīng)首先在梁中出現(xiàn)，盡可能避免或減少在危害更大的柱中出現(xiàn)。保證其手段：人們對柱的設(shè)計彎矩人為放大，對梁不放大。其目的表現(xiàn)在調(diào)整后，柱的抗彎能力比之前強了，而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時，梁端可以先于柱屈服。柱截面尺寸應(yīng)符合下列要求：(1) 柱截面的寬度和高度均不宜小于300mm；(2) 柱凈高與截面高度(圓柱直徑)之比宜大于4。多層鋼筋混凝土框架柱的截面尺寸通常采用400mm×400mm、450mm

14、×450mm和500mm×500mm等。梁截面尺寸應(yīng)符合下列要求：(1) 梁的截面寬度不宜小于200mm，且不宜小于柱寬的12；(2) 梁截面的高寬比不宜大于4；(3) 梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。10. 多層砌體房屋的樓層水平地震剪力應(yīng)按什么原則分配？答：各道抗震橫墻所分擔(dān)的地震剪力的大小，或者說，將橫向樓層地震剪力分配給各道抗震橫墻上的地震剪力的大小，不僅取決于各道抗震橫墻的層間抗側(cè)力剛度，而且視樓(屋)蓋的水平剛度而定。具體分配原則：(1)剛性樓(屋)蓋（抗震橫墻間距符合規(guī)定的現(xiàn)澆及裝配整體式鋼筋混凝土樓(屋)蓋。當(dāng)受橫向水平地震作用時，可視為絕對剛性的連續(xù)梁，而抗震橫墻為彈性支座），其樓層水平地震剪力可按各道抗震橫墻的橫截面面積比例進(jìn)行分配。(2)柔性樓(屋)蓋（木制樓(