《建筑抗震设计》复习资料考试专用.docx

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《建筑抗震设计》复习资料考试专用

《建筑抗震设计》复习资料（考试专用）

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。

5、结构抗震设计计算有几种方法？

各种方法在什么情况下采用？

底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性法⑴高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。

⑵除⑴外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

⑶特别不规则的建筑、甲类建筑和表3—10所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

6.什么是地震作用？

什么是地震反应？

地震作用：

结构所受最大的地震惯性力；地震反应：

由地震动引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等统称为结构地震反应。

是地震动通过结构惯性引起的。

7.什么是地震反应谱？

什么是设计反应谱？

它们有何关系？

地震反应谱：

为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期T的关系定义为地震反应谱。

设计反应谱：

地震反应谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需考虑的是将来发生的地震对结构造成的影响。

工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，考虑到地震的随机性、复杂性，确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。

设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映1次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。

地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。

8.计算地震作用时结构的质量或重力荷载应怎样取？

质量：

连续化描述（分布质量）、集中化描述（集中质量）；进行结构抗震设计时，所考虑的重力荷载，称为重力荷载代表值。

结构的重力荷载分恒载（自重）和活载（可变荷载）两种。

活载的变异性较大，我国荷载规范规定的活载标准值是按50年最大活载的平均值加0.5～1.5倍的均方差确定的，地震发生时，活载不一定达到标准值的水平，一般小于标准值，因此计算重力荷载代表值时可对活载折减。

抗震规范规定：

。

9、一般结构应进行哪些抗震验算？

以达到什么目的？

为满足“小震不坏中震可修大震不倒”的抗震要求，规范规定进行下列内容的抗震验算：

①多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件（隔墙、幕墙、建筑装饰等）破坏。

②多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏。

③罕遇地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。

“中震可修”抗震要求，通过构造措施加以保证。

10、结构弹塑性地震位移反应一般应采用什么方法计算？

什么结构可采用简化方法计算？

逐步积分法。

其简化方法适用于不超过12层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架结构和填充墙钢筋混凝土框架结构、不超过20层且层刚度无突变的钢框架结构及单层钢筋混凝土柱厂房。

11、哪些结构需要考虑竖向地震作用？

设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构，长悬臂结构，烟囱及类似高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。

12、为什么抗震设计截面承载力可以提高？

地震作用时间很短，快速加载时，材料强度会有所提高。

进行结构抗震设计时，对结构构件承载力加以调整（提高），主要考虑下列因素：

⑴动力荷载下材料强度比静力荷载下高；⑵地震是偶然作用，结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。

13、进行时程分析时，怎样选用地震波？

P86最好选用本地历史上的强震记录，如果没有这样的记录，也可选用震中距和场地条件相近的其他地区的强震记录，或选用主要周期接近

的场地卓越周期或其反应谱接近当地设计反应谱的人工地震波。

第4章多层砌体结构抗震。

14、怎样理解底部框架房屋底部框架设计原则？

因底部刚度小，上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。

为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。

采用两道防线的思想进行设计，即在结构弹性阶段，不考虑框架柱的抗剪贡献，而由抗震墙承担全部纵横向的地震剪力。

在结构进入弹塑性阶段后，考虑到抗震墙的损伤，由抗震墙和框架柱共同承担地震剪力。

15,框架结构设计的一般步骤？

确定梁柱截面的尺寸—计算各层重力荷载代表值G—计算结构各层层间刚度—水平地震作用下弹性层间变形验算—水平地震作用下框架梁柱的内力—竖向荷载作用下梁柱的内力—板的内力计算—楼梯计算--内里组合--（234）--内力调整--内力设计值—配筋--基础设计

16.进行框架结构内力调整的目的是什么？

怎样进行调整？

防止大震不倒强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固。

17.简述底部剪力法的适用条件和计算步骤

1.高度不超多40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构2，可近似于单质点体系的结构计算步骤：

首先计算出作用于结构总的地震作用，即底部剪力，然后将总的地震作用按照一定规律分配到各个质点，从而得到各个质点的水平地震作用。

最后按结构力学方法计算出各层地震剪力及位移。

19.多层及高层钢筋混凝土结构设计时，其抗震等级如何划分？

多层建筑和A级高度丙类高层建筑的抗震等级按表4-4确定，B级高度丙类高层建筑的抗震等级按表4-5确定。

对甲，乙丁类建筑，则应在对各自设防烈度调整后，再查表确定抗震等级。

当本地区设防烈度为9度时，A级高度乙类高层建筑的抗震等级应按特一级采用，甲类建筑应采取更有效的防震措施。

20.地基液化的抗震措施。

一全部消除地基液化沉陷1，采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度，应按计算确定，且对碎石土，砾粗中砂，坚硬黏土和密实粉土不应小于0.8米，对其他非岩石土不宜小于1.5米。

2.采用深基时，基础底面应埋入液化深度以下的稳定土层中，其深度不应小于0.5米。

3.采用加密法对可液化地基进行加固时，应处理至液化深度下界，且处理后土层的标准贯入度锤击数实测值不宜小于2-10或2-11中的液化判别标准贯入锤击数临界值。

4当直接位于基底下的可液化土层较薄时，可采用非液化土替换全部液化土。

5，采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础地面下处理深度的1／2，且不小于基础宽度的1／5。

二、部分消除地基液化土1、处理深度应使处理后的地基液化指数减小，对独立基础和条形基础，上不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。

2、在处理深度范围内，应使处理后的液化土层的标准贯入度锤击数大于相应的临界值。

3、基础边缘以外的处理宽度，应符合上面全部消除地基液化沉陷的第五条要求。

一、1.地震类型：

诱发、火山、构造（成因）；浅源（70km以内）、中源（70-300km）、深源（震源深度）2.地震波：

地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。

分为体波（纵波和横波）和面波。

3.地震动三要素：

峰值（最大振幅）、频谱、持续时间4.地震震级：

表示一次地震时所释放能量的多少，也是表示地震强度大小的指标。

地震烈度：

指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。

基本烈度：

指一个地区在一定时期（我国50年）内在一般场地条件下，按一定的超越概率（我国10%）可能遭遇到的最大地震烈度，可以取为抗震设防的烈度。

5.地震震级和地震烈度的区别：

一个地区的地震震级只有一个，而地震烈度不止一个。

6.a.小震烈度：

当设计基准期取为50年时，超越概率为63.2%所对应的地震烈度，又称众值烈度或多遇地震烈度；对应多遇地震。

b中震烈度：

超越概率为10%所对应的地震烈度。

各地基本烈度可取为中震烈度，即抗震设防烈度。

c大震烈度：

超越概率为2%所对应的地震烈度，又称罕遇地震烈度。

7.建筑抗震设计：

a三个层面内容和要求：

抗震概念设计，抗震计算和验算，抗震构造措施b.之间关系：

抗震概念设计是为了保证结构具有足够的抗震可靠性，在进行结构的抗震设计时必须考虑各种银色的影响，着重从建筑物的总体上进行抗震设计。

抗震计算和验算为抗震设计提供定量手段；抗震构造措施可以保证结构的整体性、加强局部薄弱环节以及保证抗震计算结果的有效性。

8.三水准设防目标和两阶段设计方法？

a.三水准：

小震不坏，中震可修，大震不倒；b.两阶段：

第一阶段，按多遇地震的地面运动参数，进行结构弹性阶段的抗震分析，根据分析得出的地震作用，进行两方面的验算：

一是结构构件抗震承载力极限状态验算；二是结构层间变形正常使用极限状态验算。

第二阶段，按罕遇地震的地面运动参数，进行结构非线性分析，检验结构层间弹塑性变形是否满足规范容许值要求。

9.关于设防烈度正确的说法：

并非是基本烈度；大都是基本烈度；是该地区今后一段时间内，可能遭受的最大的地震产生的烈度10延性结构的设计原则：

墙柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固。

11.为实现三水准的抗震设防要求，对一般钢筋砼高层建筑所采用的两个阶段设计步骤：

a多遇地震作用下的承载力与变形验算，通过概念设计和构造措施满足“大震不倒”的要求；b除进行多遇地震作用下的承载力设计与变形验算外，并宜进行罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变形验算二、1.建筑场地分类依据：

场地土层刚度和场地覆盖层厚度。

2.土层刚度:

剪切波速的大小反映了场地土的坚硬程度.3.场地覆盖层厚度：

当相邻的两土层中的下层剪切波速比上层剪切波速大很多时，下层可以看作基岩，下层顶面至地表的距离。

4.建筑场地选择原则：

选址时应当选择有利地段，避开不利地段。

当无法比开始应采取有效地抗震措施。

在危险地段，不应建造非临时性的建筑物，尤其是严禁建造甲、乙类建筑物。

5.影响液化的因素：

土层的地质年代，土的组成，土层的相对密度，土层的埋深，地下水位深度，地震烈度和地震持续时间。

三、1.a地震作用：

地震时由地面运动加速度振动在结构上产生的惯性力。

（分为水平和竖向）b.结构地震反应（地震作用效应）：

地震时地面振动使建筑结构产生的内力、变形、位移及结构运动速度、加速度等的统称。

c.结构地震反应：

由地震动引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等统称为结构地震反应。

是地震动通过结构惯性引起的。

2.a.反应谱：

指单自由度体系最大地震反应与体系自振周期T之间的关系曲线。

（分为位移、速度、加速度）b.设计反应谱：

应根据大量强震记录计算出每条记录的反应谱曲线，并按形状因素进行分类，然后通过统计分析，求出最有代表性的平均曲线称为标准反应谱曲线，以此作为设计反应谱曲线。

c.两者关系：

设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映1次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。

地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。

3.重力荷载代表值：

建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载（包括自重）标准值和各种竖向可变荷载组合值之和；4.求解结构地震反应的方法：

底部剪力法、振型分解反应谱法。

5.底部剪力法：

a定义：

将总水平地震作用按一定规律分配给各个质点，此方法适用于剪切变形为主且质量和刚度比较均匀的结构。

b.适用条件：

高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构；以及近似于单质点体系的结构。

c.解题思路：

首先计算出作用于结构总的地震作用，即底部的剪力；然后将总的地震作用按照一定规律分配到各个质点上，从而得到各个质点的水平地震作用；最后按结构力学方法计算出各层地震剪力及位移。

6.时程分析法：

是由建筑结构的基本运动方程，输入对应于建筑场地的若干条地震加速度记录或人工加速度波形（时程曲线），通过积分计算求得在地面加速度随时间变化周期内结构内力和变形状态随时间变化的全过程，并以此进行结构构件截面抗震承载力验算和变形验算。

7.鞭梢效应：

建筑物在受到地震作用的时候，顶部突出的小房间，因为质量刚度均相对主体结构小，在振动每一个来回的转折瞬间，容易形成较大的速度，产生严重的破坏8.结构抗震设计计算：

底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性法9.按振型分解反应谱法计算水平地震作用标准值时，采用的重力荷载值是结构各集中质点的重力荷载代表制10.建筑结构的地震影响系数确定原则：

烈度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期、阻尼比11.多遇地震作用下层间弹性弹性验算主要目的：

防止非结构部分发生过重的破坏12.多数的高层建筑结构设计程序所采用的地震作用计算方法：

振型分解反应谱法。

13.地震作用计算方法：

拟静力法，时程分析法，反应谱法，振型分解法四、1.多层及高层钢筋砼结构的抗震概念设计包括的内容：

结构体系的选择、抗震等级的划分、结构布置、结构材料2.抗震等级划分依据：

建筑重要性类别、设防烈度、结构类型、房屋高度。

框架结构内力调整：

a.目的：

大震不倒b.原则：

墙柱弱梁；强剪弱弯；强节点，强锚固原则。

五．1.框架结构抗震设计的一般步骤：

确定梁、柱截面尺寸→计算各层动力荷载代表值Gi→计算各层层间刚度（D值法）及基本自振周期→水平地震作用下弹性层间变形验算→水平地震作用下框架梁、柱的内力→板和楼梯的计算和配筋→竖向荷载作用下框架梁、柱的内力（恒载、活载）→内力组合（①地震作用起控制作用②恒载作用起控制作用③活载作用起控制作用）→内力调整（仅限于组合①）→内力设计值→配筋（配筋图）→罕遇烈度下弹塑性验算→基础的设计

2.、D值法计算框架结构内力的步骤：

①框架柱D值（D=α12īc/h²）求出D值后，层间地震总剪力按该层各柱的Dik值分配到各柱②柱反弯点位置的确定[yh=（yo+y1+y2+y3）]③柱端弯矩计算④梁端弯矩及梁剪力、柱轴力计算⑤梁轴力的计算.