【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。 根據(jù)建筑使用功能的重要性，現(xiàn)行《抗震規(guī)范》將甲類、乙類、丙類、丁類建筑。 抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)是設(shè)防烈度?！犊拐鹨?guī)范》附錄 A 給出了我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組。在一般情況下可采用基本烈度。 8．抗震設(shè)計(jì)總思路是什么？什么是“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)與二 階段設(shè)計(jì)法？ 答：抗震設(shè)計(jì)總思路是：在建筑物使用壽命期間，對(duì)不同頻度和強(qiáng)度的地震，建筑物應(yīng)具有不同的抵抗力。即對(duì)一般較小的地震，由于其發(fā)生的可能性較大，因此要求防止結(jié)構(gòu)破壞，這在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可以做到的；強(qiáng)烈地震發(fā)生的可能性較小，而且如果遭遇到強(qiáng)烈地震，要求做到結(jié)構(gòu)不損壞，在經(jīng)濟(jì)上不合理，因此允許結(jié)構(gòu)破壞，但在任何情況下，不應(yīng)導(dǎo)致建筑物倒塌。 《抗震規(guī)范》結(jié)合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)能力，提出了“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)： 第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（簡(jiǎn)稱“小震”）影響時(shí)，建筑一般應(yīng)不受損壞或不 需修理仍能繼續(xù)使用。 第二水準(zhǔn)： 當(dāng)遭受到本地區(qū)設(shè)防烈度影響時(shí)，建筑可能有一定的損壞，經(jīng)一般修理或不修理仍能繼續(xù)使用。 第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（簡(jiǎn)稱“大震”）時(shí)，建筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。 在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，原則上應(yīng)滿足三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，在具體做法上，為簡(jiǎn)化計(jì)算，《抗震規(guī)范》采用二階段設(shè)計(jì)法，即： 第一階段設(shè)計(jì)：按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的一定組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力以及構(gòu)件的彈性變形，以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 第二階段設(shè)計(jì)：在大震作用下驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）的彈塑性變形，以滿足第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 《抗震規(guī)范》以一定的抗震構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)滿足第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 上述“三水準(zhǔn)，二階段”的抗震設(shè)防目標(biāo)可概括為“小震不壞，中震可修，大震不倒”。 9．什么是地震作用？地震作用與一般靜載荷有何不同？我國(guó)和其他許多國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都采用什么理論來確定地震作用？ 答：地震所釋放出來的能量，以地震波的形式向四周擴(kuò)散，地震波到達(dá)地面后引起地面運(yùn)動(dòng)，使地面上原來處于靜止的建筑物受到動(dòng)力 作用而產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)。在振動(dòng)過程中，作用在結(jié)構(gòu)上的慣性力就是地震作用。因此，地震作用可以理解為一種能反映地震影響的等效作用。 zzz ?? ??? ?? 1地震作用與一般靜載荷不同，它不僅取決于地震烈度大小，而且與建筑物的動(dòng)力特性（結(jié)構(gòu)的自振周期、阻尼）有密切關(guān)系，而一般靜荷載與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性無關(guān)，可以獨(dú)立地確定。例如，屋面的雪載只與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)；樓面的使用荷載只取決于房間的用途等等。因此，確定地震作用比確定一般靜荷載要復(fù)雜得多。 目前，我國(guó)和其他許多國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范都采用反應(yīng)譜理論來確定地震作用。 *10．什么是反應(yīng)譜理論？為什 么被各國(guó)工程界所廣泛采用？ 答：這種計(jì)算理論是根據(jù)地震時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的實(shí)測(cè)紀(jì)錄，通過計(jì)算分析所繪制的加速度（在計(jì)算中通常采用加速度相對(duì)值）反應(yīng)譜曲線為依據(jù)的。所謂加速度反應(yīng)譜曲線，就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在一定地震作用下，最大反應(yīng)加速度與體系自振周期的函數(shù)曲線。如果已知體系的自振周期，那么利用加速度反應(yīng)譜曲線或相應(yīng)公式就可以很方便地確定體系的反應(yīng)加速度，進(jìn)而求出地震作用。 應(yīng)用反應(yīng)譜理論不僅可以解決單質(zhì)點(diǎn)體系的地震反應(yīng)計(jì)算問題，而且，在一定假設(shè)條件下，通過振型組 合的方法還可以計(jì)算多質(zhì)點(diǎn)體系的地震反應(yīng)。 反應(yīng)譜理論已經(jīng)成為當(dāng)前抗震設(shè)計(jì)中的主要理論，因?yàn)樗椒ê?jiǎn)單，便于掌握，所以為各國(guó)工程界所廣泛采用。 *11．什么是地震系數(shù) k 、動(dòng)力系數(shù) ? 、地震影響系數(shù)？《抗震規(guī)范》就是以什么作為抗震設(shè)計(jì)依據(jù)的，其值如何確定？ 答：（ 1）地震系數(shù) k 地震系數(shù) k 是地 震動(dòng)峰值加速度與重力加速度之比，即 gxk g max??? 也就是以重力加速度為單位的地震動(dòng)峰值加速度。顯然，地面加速度愈大，地震的影響就愈強(qiáng)烈，即地震烈度愈大。所以，地震系數(shù)與地震烈度有關(guān)，都是地震強(qiáng)烈程度的參數(shù)。 （ 2）動(dòng)力系數(shù) 動(dòng)力系數(shù) ? 是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震作用下反應(yīng)加速度與地面最大加速度之比，即 maxgaxS???? 也就是質(zhì)點(diǎn)最大反應(yīng)加速度對(duì)地面最大加速度放大的倍數(shù)。 （ 3）地震影響系數(shù) 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，將上述 地震系數(shù) k 和動(dòng)力系數(shù) ? 的乘積用 a 來表示，并稱為地震影響系數(shù)。 ?ka? 地震影響系數(shù) a 就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時(shí)最大反應(yīng)加速度（以重力加速度 g 為單位）。另一方面，若將式 (227)寫成 GFa Ek /? ，則可以看出，地震影響系數(shù)乃是作用在質(zhì)點(diǎn)上的地震作用與結(jié)構(gòu)重力荷載代表值之比。 《抗震規(guī)范》就是以地震影響系數(shù) a 作為抗震設(shè)計(jì)依據(jù)的，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組以及結(jié)構(gòu)自振周期和阻尼比確定。 12．多自由度彈性體系的水平地震作用及其地震內(nèi)力可采用什么方法求得？底部剪力法的適用條件如何？ 答：多自由度彈性體系的水平地震作用及其地震內(nèi)力可采用振型分解反應(yīng)譜法或底部剪力法求得。 底部剪力法的適用條件：當(dāng)結(jié)構(gòu)高度不超過 40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)以及近似 于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。 13．底部剪力法的基本思路？ 答：底部剪力法是先計(jì)算出作用于結(jié)構(gòu)的總水平地震作用，也就是作用于結(jié)構(gòu)底部的剪力，然后將總水平地震作用按一定的規(guī)律分配給各質(zhì)點(diǎn)。 14．什么是“鞭端效應(yīng)”？采用底部剪力法時(shí)《抗震規(guī)范》是如何規(guī)定的？ 答：震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機(jī)房、水箱房）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。這是由于出屋面的這些建筑的質(zhì)量和剛 度突然變小，地震反應(yīng)隨之加大的緣故。在地震工程中，把這種現(xiàn)象稱為“鞭端效應(yīng)”。 采用底部剪力法時(shí)，《抗震規(guī)范》規(guī)定，對(duì)這些結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)，宜乘以增大系數(shù) 3，此增大部分不應(yīng)往下傳遞。 15．《抗震規(guī)范》中地震影響系數(shù) ? 的含義是什么？ 答：將地震系數(shù) k 和動(dòng)力系數(shù) ? 以其乘積 ? 表示， ? 就稱為地震影響系數(shù)。 ?? k? （ 1） 這樣，地震力可以寫成 GFEK ?? （ 2） 因?yàn)? gSxSgxk agag???m a x..m a x..?? （ 3） 所以，地震影響系數(shù) ? 就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時(shí)最大反應(yīng)加速度（以重力加速度 g 為單位）。；另一方面，如將（ 2）式寫成GFEK /?? ，則可以看出，地震影響系數(shù)乃是作用與質(zhì)點(diǎn)上的地震作用與結(jié)構(gòu)重力荷載代表值之比。 16．三水準(zhǔn)設(shè)防原則，二階段設(shè)計(jì)方法的具體內(nèi)容是什么？ 答：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈 度的地震（簡(jiǎn)稱“小震”）影響時(shí)，建筑一般應(yīng)不受損壞或不需修理仍能繼續(xù)使用。 第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（簡(jiǎn)稱“中震”）影響時(shí)，建筑可能有一定損壞，經(jīng)一般修理或不經(jīng)修理仍能繼續(xù)使用。 第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（簡(jiǎn)稱“大震”）影響時(shí)，建筑不至于倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。 第一階段設(shè)計(jì)：按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，以及在小震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形，以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 第二階段設(shè)計(jì)：在大震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，以滿足第三 水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 概括起來，“三水準(zhǔn)，二階段”抗震設(shè)防目標(biāo)的通俗說法是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”。 17．怎樣確定地震作用？ 答：前在我國(guó)廣泛采用反映應(yīng)力譜理論來確定地震作用。其中以加速度反應(yīng)譜應(yīng)用最多。所謂加速度反應(yīng)譜，就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在一定的地面運(yùn)動(dòng)作用下，最大反應(yīng)加速度（一般用相對(duì)值）與體系自振周期的變化曲線。如果已知體系的自振周期，利用反應(yīng)譜曲線和計(jì)算公式，就可以很方便的確定體系的反應(yīng)加速度，進(jìn)而求出地震作用。 應(yīng)用反應(yīng)譜理 論不僅可以解決單質(zhì)點(diǎn)體系的地震反應(yīng)計(jì)算問題，而且可以通過振型分解法還可以計(jì)算多質(zhì)點(diǎn)體系的地震反應(yīng)。 在工程上，除應(yīng)用反應(yīng)譜計(jì)算結(jié)構(gòu)地震作用外，對(duì)于高層建筑和特別不規(guī)則建筑等，還可以采用時(shí)程分析法來計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。這個(gè)方法先選定地震地面加速度圖，然后用數(shù)值積分方法求解運(yùn)動(dòng)方程，算出每一個(gè)時(shí)間增量的結(jié)構(gòu)反應(yīng)，如位移，速度和加速度反應(yīng)。 18．各類抗震設(shè)防類別建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合哪些要求？ 答：各類抗震設(shè)防類別建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合下列要求： （ 1） 甲類建筑 地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為 6~8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為 9 度時(shí)，應(yīng)符合比 9 度抗震設(shè)防更高的要求。 （ 2） 乙類建筑 地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為 6~8 度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為 9 度時(shí)，應(yīng)符合比 9 度抗震設(shè)防更高的要求。對(duì)較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采 取抗震措施。 （ 3）丙類建筑 地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求 （ 4）丁類建筑 一般情況下， 地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為 6 度時(shí)不應(yīng)降低。 抗震設(shè)防烈度為 6 度時(shí)，除《抗震規(guī)范》有具體規(guī)定外，對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。 、中震和大震。 答：小震指該地區(qū) 50 年內(nèi)超越概率約為 63%的地震烈度，即眾值烈度， 又 稱為多遇地震。 中震指 該地區(qū) 50 年內(nèi)超越概率約為 10%的地震烈 底 ， 又稱 基本烈度或設(shè)防烈度。 大震指該地區(qū) 50 年內(nèi)超越概率約為 2%的地震烈度，又為稱為罕遇地震 . ？為什么抗震結(jié)構(gòu)要具有延性？ 答：：延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑性變形能力的一種性能。 構(gòu)件延性比：對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)受拉鋼筋屈服后，進(jìn)入塑性狀態(tài)，構(gòu)件剛度降低，隨著變形迅速增加，構(gòu)件承載力略有增大，當(dāng)承載力開始降低，就達(dá)到極限狀態(tài)。延性比是極限變 形與屈服變形的比值。 結(jié)構(gòu)延性比：對(duì)于一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個(gè)桿件出現(xiàn)塑性鉸時(shí)，結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)塑性變形，但結(jié)構(gòu)剛度只略有降低；當(dāng)塑性鉸達(dá)到一定數(shù)量以后，結(jié)構(gòu)也會(huì)出現(xiàn)“屈服現(xiàn)象”即結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形迅速增大而承載力略微增大的階段，是“屈服”后的塑性階段。結(jié)構(gòu)的延性比通常是指達(dá)到極限時(shí)頂點(diǎn)位移與屈服時(shí)頂點(diǎn)位移的比值。 第 四 章 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算 1． 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖是如何確定的？ 答： 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定： 一般情況下，框架結(jié)構(gòu)忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為沿橫方 向和縱方向的平面框架，承受豎向荷載和水平荷載，進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析，若作用于縱向框架上的荷載各不相同，則必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。 框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)在常見的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點(diǎn)或錨入節(jié)點(diǎn)區(qū)，這時(shí)節(jié)點(diǎn)應(yīng)簡(jiǎn)化為剛接節(jié)點(diǎn)；對(duì)于現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱與基礎(chǔ)的連接形式，一般也設(shè)計(jì)成固定支座，即為剛性連接。 作用于框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重及樓（屋）面活荷載，一般為分布荷載，有時(shí)也有集中荷載。水平荷載包括風(fēng)荷 載和水平地震作用，一般均簡(jiǎn)化成節(jié)點(diǎn)水平集中力。 2. 簡(jiǎn)述在確定框架的某一榀平面框架計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，荷載傳遞與計(jì)算是怎樣的 ? 答： 1）與框架平面相垂直方向框架梁荷載簡(jiǎn)化為節(jié)點(diǎn)荷載，當(dāng)梁有偏心時(shí)應(yīng)計(jì)算偏心彎矩。 2），由板傳到框架梁上荷載化為線荷載，此線荷為三角形或梯形荷載，也可簡(jiǎn)化為矩形荷載。 3）當(dāng)框架梁上有次梁時(shí)，次梁傳來荷載為集中荷載。 4）恒荷與活荷分別進(jìn)行清理。 3． 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算采用什么方法？其基本假定與計(jì)算步驟如何？ 答： 框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算分層法。彎矩二次分配法， 迭代法。 分層法的基本假定： （ 1）在豎向荷載作用下，不考慮框架的側(cè)移； （ 2）每層梁上的荷載對(duì)其他各層梁的影響可忽略不計(jì)。 分層法的計(jì)算步驟： （ 1）計(jì)算單元的確定 根據(jù)計(jì)算假定，計(jì)算時(shí)先將各層梁及其上下柱所組成的框架作為一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算單元，而按無側(cè)移的框架進(jìn)行計(jì)算（上下柱的遠(yuǎn)端均假設(shè)為固定端）。 （ 2）各桿件彎矩的計(jì)算 一般用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的彎矩分配法，分別計(jì)算每個(gè)單層框架中梁與柱的彎矩。 在用彎矩分配法計(jì)算各桿件的彎矩之前，應(yīng)先計(jì)算各桿件在節(jié)點(diǎn)處的彎矩分配系數(shù)及傳遞系數(shù)。對(duì)底層基礎(chǔ)處，可按原結(jié)構(gòu)確定其支座 形式，若為固定支座，傳遞系數(shù)為 1/2；若為鉸支座，傳遞系數(shù)為 0。至于其余柱端，在分層計(jì)算時(shí)，假定上下柱的遠(yuǎn)端為固定端，而實(shí)際上，上下柱端在荷載作用下會(huì)產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)角，是彈性約束端。對(duì)這一問題，可在計(jì)算分配系數(shù)時(shí)，用調(diào)整柱的線剛度來考慮支座轉(zhuǎn)動(dòng)影響。因此，對(duì)這類柱子的線剛度應(yīng)乘一個(gè)折減系數(shù) ，相應(yīng)的傳遞系數(shù)為 1/3。 （ 3）彎矩匯總 分層計(jì)算所得的梁的彎矩即為最后的彎矩，由于每一層柱屬于上、下兩層，因此每一根柱的彎矩需由上、下兩層計(jì)算