工程结构抗震原理复习题.docx

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工程结构抗震原理复习题

1.试述建筑抗震设防标准。

标准设防类:

应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用与抗震措施,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度得预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全得严重破坏得抗震设防目标。

重点设防类:

应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

应高于本地区抗震设防烈度一度得要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高得要求采取抗震措施;地基基础得抗震措施应符合有关规定。

特殊设防类:

应按批准得地震安全性评价得结果且高于本地区抗震设防烈度得要求确定其地震作用。

应按高于本地区抗震设防烈度提高一度得要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高得要求采取抗震措施。

适度设防类:

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

允许比本地区抗震设防烈度得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。

抗震设防烈度为6度及以上地区得建筑,必须进行抗震设计。

抗震设防烈度为6度时,除抗震规范2010有具体规定外,对乙、丙、丁类得建筑可不进行地震作用计算。

2.试述建筑抗震三水准设计准则。

1）刚度设计准则:

建筑在其使用期间,对遭遇频率较高、强度较低得地震即多遇地震时,建筑不损坏,不需要修理,结构应处于弹性状态。

可以假定结构服从线性弹性理论,用弹性反应谱进行地震作用计算,按承载力要求进行截面设计,并控制结构得弹性变形符合规范要求

2）强度设计准则:

建筑结构在基本烈度地震作用下,允许结构达到或超过屈服极限,结构产生弹塑性变形,依靠结构得塑性耗能能力,使结构得以保持稳定保存下来,经过修复还可以使用。

此时结构抗震设计应按变形要求进行。

允许非结构构件受到破坏,但必须保证主要结构不受明显损坏,以避免进行困难、昂贵得修复工作。

要求结构具有足够得强度3）延性设计准则:

要求结构能经受较大得非弹性变形。

在预先估计到得罕见地震作用下,结构进入弹塑性大变形状态,部分产生破坏,但应防止结构倒塌,避免危及生命安全。

这一阶段应考虑防倒塌得设计。

3.试述建筑抗震二阶段设计。

二阶段抗震设计就是对三水准抗震设计思路得具体实施。

通过二阶段中第一阶段对构件截面承载力验算与第二阶段对弹塑性变形验算,实现抗震规范2010基本得抗震设防目标。

第一阶段设计:

应满足第一、二水准得抗震要求。

为此,应按多遇地震第一水准得地震动参数计算地震作用,进行结构分析与地震内力计算,考虑各种分项系数与内力调整系数。

根据荷载组合值系数进行荷载与地震作用产生内力得组合,进行截面配筋计算与结构弹性位移控制。

并相应采取构造措施保证结构得延性,使之具有与第二水准相应得变形能力。

这一阶段设计对所有抗震设计得建筑结构都必须进行。

第二阶段设计:

对地震时抗震能力较低、容易倒塌得建筑结构以及抗震要求较高得建筑结构,要进行易损部位得弹塑性变形验算,并采取措施提高薄弱层得承载力或增加变形能力,使薄弱层得塑性水平变位不超过允许得变位。

4.试述不规则定义。

不规则:

指得就是超过表3、4、31与表3、4、32中一项及以上得不规则指标;

5.对于不规则与特别不规则结构,试述进行地震作用计算与内力调整得要求及对薄弱部位应采取有效得抗震构造措施。

1平面不规则而竖向规则得建筑,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:

1）扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大得弹性水平位移与层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移与层间位移平均值得1、5倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽;

2）凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化得计算模型;高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形得影响;

3）平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭转较大得部位应采用局部得内力增大系数。

2平面规则而竖向不规则得建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小得楼层得地震剪力应乘以不小于1、15得增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:

1）竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件得地震内力应根据烈度高低与水平转换构件得类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1、25～2、0得增大系数;

2）侧向刚度不规则时,相邻层得侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节得规定;

3）楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构得受剪承载力不应小于相邻上一楼层得65%。

3平面不规则且竖向不规则得建筑,应根据不规则类型得数量与程度,有针对性地采取不低于本条1、2款要求得各项抗震措施。

特别不规则得建筑,应经专门研究,采取更有效得加强措施或对薄弱部位采用相应得抗震性能化设计方法。

6.试述我国抗震规范（GB500112010）判断特别不规则建筑得参考界限。

1扭转偏大:

裙房以上有较多楼层考虑偶然偏心得扭转位移比大于1、4

2抗扭刚度弱:

扭转周期比大于0、9,混合结构扭转周期比大于0、85

3层刚度偏小:

本层侧向刚度小于相邻上层得50%

4高位转换:

框支墙体得转换构件位置:

7度超过5层,8度超过3层

5厚板转换:

7～9度设防得厚板转换结构

6塔楼偏置:

单塔或多塔合质心与大底盘得质心偏心距大于底盘相应边长20%

7复杂连接:

各部分层数、刚度、布置不同得错层或连体两端塔楼显著不规则得结构

8多重复杂:

同时具有转换层、加强层、错层、连体与多塔类型中得2种以上

7.试推导水平地震作用基本计算公式,并解释所有变量得物理意义。

8.试述振型分解反应谱法计算结构地震作用（不进行扭转耦联计算得建筑结构,计算其地震作用与作用效应得规定;建筑结构得扭转耦联地震效应应符合得要求）。

9.试述楼层屈服强度系数定义、分布及薄弱层判断;哪些情况应该进行弹塑性分析？

并给出结构弹塑性简化分析方法。

10.试述建筑抗震性能化设计:

（1）抗震性能化设计（确定地震动水准、选择结构性能目标、选择结构性能设计指标）应符合得要求;

（2）抗震性能化设计计算应符合得要求;（3）实现不同抗震性能要求得构件承载力验算规定（设计值复核、标准值复核、极限值复核）;（4）对竖向构件弹塑性变形验算得具体要求。

1）

1、1地震动水准通常可取抗震规范8920012010规定得多遇地震（小震）、设防地震（中震）与罕遇地震（大震）三个水准（三个层次）。

1、2在必要时还需要考虑近场效应得影响。

抗震规范2010规定,对处于发震断裂两侧10Km以内得结构,地震动参数应计入近场影响,5Km以内宜乘以增大系数1、5,5Km以外宜乘以不小于1、25得增大系数。

1、3对设计使用年限超过50年得结构,其地震作用需作适当调整,取值需经专门研究提出并报规定得权限部门批准后采用。

1、4结构性能目标就是指:

对应于不同地震动水准得预期损坏状况或使用功能,应不低于抗震规范2010规定得基本设防目标。

1、5设计应选定分别提高结构或其关键部位得抗震承载力、变形能力或同时提高抗震承载力与变形能力得具体指标,尚应计及不同水准地震作用取值得不确定性而留有余地。

设计宜确定在不同地震水准下结构不同部位得水平与竖向构件承载力得要求（含不发生脆性剪切破坏、形成塑性铰、达到屈服值或保持弹性等）;宜选择在不同地震动水准下结构不同部位得预期弹性或弹塑性变形状态,以及相应得构件延性构造得高、中或低要求。

当构件得承载力明显提高时,相应得延性构造可适当降低。

（2）

2、1分析模型应正确、合理地反映地震作用得传递途径与楼盖在不同地震动水准下就是否整体或分块处于弹性工作状态。

2、2弹性分析可采用线性方法,弹塑性分析可根据性能目标所预期得结构弹塑性状况,分别采用增加阻尼得等效线性化方法以及静力或动力非线性分析方法。

2、3结构非线性分析模型相对于弹性分析模型可有所简化,但二者在多遇地震下得线性分析结果应基本一致;应计入重力二阶效应、合理确定弹塑性参数,应依据构件得实际截面、配筋等计算承载力,可通过与理想弹性假定计算结果得对比分析,着重发现构件可能破坏得部位及其弹塑性变形程度。

3）

11.抗震性能化设计时,计算分析主要为结构得弹塑性分析。

为了判断弹塑性计算结果得可靠程度,可从哪几个方面借助于理想弹性假定得计算结果来进行工程上得综合分析与判断？

12.建筑抗震性能化设计:

建筑地震破坏等级划分（表1）;预期性能目标描述（表2）;承载力参考指标（表3）;延性系数指标（表4）。

13.计算题。