3建筑结构抗震与防灾教学大纲.docx

3建筑结构抗震与防灾教学大纲.docx

《3建筑结构抗震与防灾教学大纲.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3建筑结构抗震与防灾教学大纲.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3建筑结构抗震与防灾教学大纲

建筑结构抗震与防灾教学大纲

李

双

营

2012.3

青海民族大学

《建筑结构抗震与防护》教学大纲

学时：

42学分：

3

理论学时：

42设计学时：

适用专业：

土木工程

大纲执笔人：

李双营大纲审定人：

一、课程性质及与其他课程的分工与联系

地震是一种自然灾害，强烈地震会造成建筑物倒塌或损坏，中国

是一个多地震的国家，所以《工程结构抗震》是土木工程专业一门重

要的专业课。

本课程的目的是介绍地震作用的基本原理及结构抗震的

设计方法，使学生掌握结构抗震的基本理论及设计方法

本课程是土木工程主干专业选修课之一，是理论联系实践的工程

类课程。

它的先行课程是结构力学、结构动力学，土力学、房屋建筑

学、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构等，它的内容与多门结构课

程联系紧密，也是工作中应用最多、最广的专业知识。

二、课程教学目标与基本要求

（一）本课程的教学目标:

本课程的目标是使学生具有一定的抗震

设计理论基础，掌握抗震设计原理及现行规范规定的抗震设计方法。

具体为：

了解建筑结构在地震作用下的反应，掌握建筑结构抗震设计

的基本要求和原则，能够进行建筑结构地震作用和地震作用效应的计

算，抗震承载力和变形验算，掌握不同类型结构的抗震设计方法和抗

震构造措施，从而正确地进行建筑结构的抗震设计。

（二）基本要求

1、掌握三水准、两阶段的抗震设防目标和抗震设计方法；

2、能计算通常建筑结构所受地震作用和地震作用效应；

3、能对建筑结构所受的震害进行初步的分析；

4、能进行通常建筑结构的抗震计算；

5、掌握常见建筑结构形式，应采取的抗震构造措施。

本课程的基本任务，是在扼要介绍地震荷载，讲述清楚建筑抗震

设计规范GB50011-2001的二阶段设计思想的基础上，力求联系设计

实际，使学生在修完本课程之后，不仅对规范中推荐的地震反应分析

方法有一个基本的了解，而且能初步掌握实际的抗震设计过程和方

法，锻炼学生的实际设计能力，提高学生的今后和适应能力。

三、本课程的教学大纲与体系

（一）教学内容与大纲基本要求

第1章绪论

§1.1地震与地震动

§1.2地震震级与地震烈度

§1.3地震灾害概说

§1.4工程抗震设防

§1.5抗震设计的总体要求

本章重点:

工程抗震设防要求，抗震设计方法，建筑物重要性分类与

设防标准；建筑抗震设计一般规定：

考虑抗震的建筑场地

的划分，建筑体型选择，增强结构延性的设计手段，设置

多道防线，非结构构件处理。

本章难点:

三水准的抗震设防要求和两阶段的抗震设计方法，抗震设

计中的结构选型规定，对利用结构延性抗震的理解，设置

多道防线。

基本要求：

1．要求掌握抗震设防的目的和要求及我国规范规定的抗

震设计简化方法；

2．了解建筑物重要性分类标准与设防标准；

3．掌握抗震概念设计的五点总体要求。

第2章场地与地基

§2.1场地划分与场地区划

§2.2地基抗震验算

§2.3地基土液化及其防治

本章重点:

我国现行规范规定的场地分类方法，场地类别的确定方

法；地基的抗震设计原则，地基土抗震承载力计算及验算

地基土液化及其危害，地基土液化判别方法及液化地基的

评价。

本章难点:

我国现行规范规定的场地列别确定方法及其理解，地基土

液化的判别、评价方法及其理解。

基本要求：

1．要求掌握我国现行规范规定的场地分类方法，及场地

类别的确定方法，能够利用已知钻孔资料确定场地的类

别；

2．理解地基抗震设计的原则，并能够进行地基土抗震承

载力验算；

3．理解地基土液化原理及其危害，能够运用规范规定的

方法进行地基土是否液化的判别和评价。

第3章结构地震反应分析及抗震验算

§3.1概述

§3.2单自由度体系的弹性地震反应分析

§3.3单自由度体系的水平地震作用与反应谱

§3.4多自由度弹性体系的地震反应分析

§3.5多自由度弹性体系的最大地震反应与水平地震作用

§3.6竖向地震作用

§3.7结构平扭耦合地震反应与双向水平地震影响

§3.8结构非弹性地震反应分析（选讲）

§3.9结构抗震验算

本章重点：

1.地震作用的概念，结构动力计算简图及体系自由度的确

定，水平地震作用的定义，地震反应谱，我国现行规范规

定的设计反应谱的形式及其理解与应用，多自由度弹性体

系的地震反应分析方法：

振型分解法；多自由度弹性体系

水平地震作用的确定方法：

振型分解反应谱法和底部剪力

法，结构基本周期的近似计算法；竖向地震验算的范围及

其方法；

2.平扭耦合体系地震作用的确定方法；结构抗震验算方

法。

本章难点：

结构动力计算简图的确定，地震反应谱的理解和求解方法

，设计反应谱的理解与应用，多自由度弹性体系的地震分

析方法，振型分解法，振型分解反应谱法和底部剪力法的

理解与应用，平扭耦合

体系地震作用的确定方法。

基本要求：

1．掌握地震作用的概念，包括水平地震作用和竖向地震

作用的定义及求解方法；

2．掌握地震反应谱的概念及其求法，掌握设计反应谱的

得到思路，并能够按照现行规范规定设计反应谱得到作

用于建筑物上的地震作用；

3．理解多自由度弹性体系地震反应分析的方法，理解振

型分解反应谱法和底部剪力法的应用条件及方法，了解结

构基本周期的近似计算方法；

4．掌握现行规范规定的竖向地震验算的范围和方法，掌

握结构抗震验算方法并能够对具体结构进行抗震验算。

第4章结构抗震概念设计

§4.1选择有利于抗震的场地

§4.2选择有利的房屋抗震体型

§4.3进行合理的抗震结构布置

§4.4选择合理的结构材料

本章重点：

1.建筑抗震设防分类及抗震设防标准、地震作用的计算、结构抗震验算。

2.抗震概念设计

本章难点：

抗震概念设计理念

基本要求：

1.掌握建筑抗震设防分类及抗震设防标准，了解小震、中震、大震的概念。

2.了解抗震概念设计理念。

3.掌握地震作用计算的计算原则、地震作用计算方法的适用范围、重力荷载代表值的计算、突出屋面小房间的地震作用的计算、楼层地震剪力的分配、竖向地震作用计算的范围，了解考虑扭转影响的计算方法、楼层最小地震剪力的规定、地基与结构相互作用的考虑、竖向地震作用的计算方法。

4.掌握截面强度抗震验算、抗震变形验算、楼层屈服强度系

数的定义与意义、结构薄弱层的位置。

第5章多层砌体结构抗震设计

§5.1多层砌体结构的震害特点

§5.2多层砌体结构选型与布置

§5.3多层砌体结构的抗震计算

§5.4多层砌体结构抗震构造措施

§5.5底部框架砌体房屋抗震设计

本章重点：

1.多层砌体混合结构房屋的结构布置形式及其特点，多层

砌体结构的震害特点及震害规律，多层砌体结构的结构选型

与布置在规范中的一般规定，多层砌体结构抗震计算的计算

简图确定方法。

2.地震剪力的计算与分配，墙体抗震强度验算，多层砌体结

构抗震构造措施。

本章难点：

1.多层砌体结构的震害规律，多层砌体结构的选型与布置。

2.多层砌体结构的抗震计算中地震剪力的计算与分配方

法，砌体结构抗震构造措施。

基本要求：

1．掌握砌体混合结构可选结构形式及其特点；

2．掌握多层砌体结构震害特点及其规律，并了解和理解

现行规范中规定的砌体结构选型与布置一般规定，能够从

抗震的角度合理确定砌体结构的结构形式；

3．掌握多层砌体结构抗震计算的方法，能够对具体结构

进行墙体抗震强度验算，掌握砌体结构通常的抗震构造

措施。

第6章多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计

§6.1多高层钢筋混凝土结构的震害及其分析

§6.2选型、结构布置和设计原则

§6.3钢筋混凝土框架结构的抗震设计

§6.4抗震墙结构的抗震设计

§6.5框架-抗震墙结构的抗震设计

§6.6高强混凝土结构的抗震设计要求

本章重点：

1.不同结构形式的钢筋混凝土结构的震害特点及其规律，

现行规范一般规定的钢筋混凝土结构选型、结构布置和设

计原则；

2.钢筋混凝土框架结构的抗震设计要点及地震作用在结

构各部分的分配和内力计算方法及概念设计的考虑因素

（包括强柱弱梁、强减弱弯、强节点弱构件思想在界面设

计和构造中的体现）；

3.抗震墙结构的抗震设计要点及地震作用的计算与墙体

验算，抗震概念设计思想在截面设计

和构造要求中的体现；框架-抗震墙结构的抗震设计。

本章难点：

1.钢筋混凝土不同结构形式的震害特点及其规律的理解；

2.钢筋混凝土框架结构抗震设计中地震作用在结构各部

分的分配和内力计算方法。

3.“强柱弱梁、强减弱弯、强节点弱构件”等抗震概念设

计方法在具体结构设计时的体现形式；抗震墙结构地震作

用计算方法及抗震验算，抗震概念设计思想在截面设计和

构造要求中的体现；框架-抗震墙结构的抗震设计。

基本要求：

1．掌握钢筋混凝土不同结构形式的震害特点及其规律

，掌握现行规范规定的选型、结构布置和结构设计的一

般原则；

2．钢筋混凝土框架结构的抗震设计方法及地震作用下结

构的抗震验算，掌握考虑抗震概念设计时框架结构的截面

设计要点和构造调整；

3．抗震墙结构抗震设计要点及地震验算方法，掌握考虑

抗震概念设计时抗震墙结构的截面设计要点和构造调整，

掌握框架-抗震墙结构的抗震设计方法。

第7章多高层建筑钢结构抗震设计

§7.1多高层钢结构主要震害特征

§7.2多高层钢结构的选型与结构布置

§7.3多高层钢结构的抗震概念设计

§7.4多高层钢结构的抗震计算要求

§7.5多高层钢结构抗震构造要求（自学）

本章重点：

多高层钢结构的主要震害特征，现行规范规定的结构选型

和结构布置一般规定，多高层钢结构的抗震计算要求。

本章难点：

多高层钢结构的主要震害特征，结构选型与结构布置方

案。

基本要求：

1.掌握多高层钢结构的主要震害特征

2.掌握多高层钢结构的选型与结构布置方法，掌握现行规

范规定抗震设计要求，了解多高层钢结构抗震构造措施。

第8章结构隔震、消能和减震控制

§8．1结构隔震、消能和减震控制总论

§8．2结构隔震

§8．3结构消能减震

本章重点：

基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围，，基础

隔震计算的简化方法－水平向减震系数法；

本章难点：

夹层橡胶垫形状系数、轴压承载力、剪压承载力及水平剪

切变形、受拉承载力、水平刚度、竖向刚度和竖向位移的

确定方法及主要影响因素。

基本要求：

1.了解基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围；

2.了解夹层橡胶垫形状系数、轴压承载力、剪压承载力及

水平剪切变形、受拉承载力、水平刚度、竖向刚度和竖向

位移的确定方法及主要影响因素。

3.掌握基础隔震计算的简化方法－水平向减震系数法；

4.了解隔震设计的要点和构造措施。

5.了解结构性能减震的概念、方法、手段、优越性和应用

范围；了解结构性能减震的设计参数确定和设计要点；了

解粘弹性阻尼器和粘滞性阻尼器的减震机理；了解消能

减震结构的设计要点和设计步骤。

第9章建筑结构抗风设计

§9.1建筑结构抗风基本知识

§9.2高层结构抗风设计

§9.3高耸结构抗风设计

§9.4结构抗风设计的发展方向

本章重点：

大气层、风的分类，风力等级与风速的关系

本章难点：

梯度风高度的概念,风荷载的计算原理和计算方法。

基本要求：

1.了解大气层、风的分类，了解风力等级与风速的关系。

2.掌握梯度风高度的概念，了解风致结构破坏现象。

3.理解风压与风速关系的推导过程掌握风荷载的计算原

理和计算方法，了解结构顺风向设计和横风向风振。

第10章建筑结构抗火设计

§10.1火灾及其成因

§10.2结构抗火设计的一般原则和方法

§10.3建筑材料的高温性能

§10.4结构构件的耐火性能

§10.5钢筋混凝土抗火计算与设计

本章重点：

火灾的发生、发展及其对结构的影响，

本章难点：

掌握混凝土、钢筋、结构钢的高温性能，

基本要求;1.了解火灾的发生、发展及其对结构的影响，了解建筑防火的主要技术措施，了解结构构件抗火设计的一般步骤；

2.掌握混凝土、钢筋、结构钢的高温性能，了解建筑物的耐火等级，了解构件和结构的耐火极限及其主要影响因素；

3.掌握钢筋混凝土轴心受压构件、受剪构件、偏心受力构件火灾高温下的受力特点和承载力计算的基本方法，了解轴心受压钢构件、钢梁、钢柱火灾高温下的受力特点和计算方法。

四、参考书目

使用教材：

《建筑结构抗震与防灾》        刘海卿等编著       高等教育出版社

主要参考书：

①中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

②《结构抗震设计》            尚守平主编              高等教育出版社

③《房屋建筑抗震设计》   戴国莹王亚勇主编       中国建筑工业出版社

《建筑结构抗震设计》      李国强等编著          中国建筑工业出版社