工程建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題完全總結(jié)(上)(編輯修改稿)
2025-05-24 12:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 繼續(xù)使用，當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用，當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。具體為兩階段三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)方法：第一階段是在方案布置符合抗震設(shè)計(jì)原則的前提下，按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的眾值烈度的地震動(dòng)參數(shù)，用彈性反應(yīng)譜求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng)，然后與其他荷載效應(yīng)組合，并對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算，保證第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度，滿足第二水準(zhǔn)烈度的設(shè)防要求（損壞可修），通過(guò)概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求；對(duì)大多數(shù)結(jié)構(gòu)，一般可只進(jìn)行第一階段的設(shè)計(jì)。對(duì)于少數(shù)結(jié)構(gòu)，如有特殊要求的建筑，還要進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì)，即按與基本烈度相對(duì)應(yīng)的罕遇烈度的地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈塑性層間變形驗(yàn)算，以保證其滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。（1）計(jì)算多自由度結(jié)構(gòu)的自振周期及相應(yīng)振型；（2）求出對(duì)應(yīng)于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質(zhì)點(diǎn)地震作用將同時(shí)達(dá)到最大值）；（3）求出每一振型相應(yīng)的地震作用效應(yīng)；（4）將這些效應(yīng)進(jìn)行組合，以求得結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)。 答：一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度(或與本規(guī)范設(shè)計(jì)基本地震加速度值對(duì)應(yīng)的烈度值)。對(duì)已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行抗震設(shè)防。答：1. 共振效應(yīng)引起的震害；2. 結(jié)構(gòu)布置不合理引起的震害；3. 柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害；4. 填充墻的震害；5. 抗震墻的震害?！皹菍忧?qiáng)度系數(shù)”的概念及作用是什么？ 答：樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)是指按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用計(jì)算的樓層彈性地震剪力的比值，作用：判斷結(jié)構(gòu)的薄弱層位置?！犊拐鹨?guī)范》“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)？ 小震不壞、中震可修、大震不倒 ① 小震不壞 在建筑物使用期間內(nèi)可遇到的多遇地震（小震），建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持彈性狀態(tài)而不損壞，按這種受力狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)。② 中震可修 即在設(shè)防烈度下，建筑結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)損壞，經(jīng)修理后仍可以繼續(xù)使用，并保證生命和設(shè)備的安全。③ 大震不倒 當(dāng)遭遇了千年不遇的罕遇地震（大震），建筑物會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞，但要求不倒塌，保證生命安全。所謂大震，一般指超出設(shè)計(jì)烈度1～。什么是剪壓比？為什么要限制梁剪壓比？ 剪壓比即梁塑性鉸區(qū)截面的剪壓比對(duì)梁的延性、耗能能力及保持梁的強(qiáng)度、剛度有明顯的影響，量的強(qiáng)度和剛度有明顯的退化現(xiàn)象，此時(shí)再增加箍筋，也不能發(fā)揮作用。多道抗震防線的概念？舉例說(shuō)明？ 多道抗震防線：（1）一抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)有若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作。如：框架—抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個(gè)系統(tǒng)組成；雙肢或多肢抗震墻體系由若干個(gè)單肢墻分系統(tǒng)組成。（2）抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。如何確定結(jié)構(gòu)的薄弱層？ 根據(jù)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)確定，對(duì)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，薄弱層可取在底層，對(duì)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，薄弱層可取其相對(duì)較小的樓層，一般不超過(guò)２－３處。1影響框架梁柱延性的因素有哪些？影響框架梁延性及其耗能能力的因素很多，主要有以下幾個(gè)方面：縱筋配筋率、剪壓比、跨高比、塑性鉸區(qū)的箍筋用量。1砌體結(jié)構(gòu)房屋的概念設(shè)計(jì)包括哪幾個(gè)方面？（1）建筑平面及結(jié)構(gòu)布置 （2）房屋總高和層數(shù)符合規(guī)范要求 （3）高寬比符合要求（4）抗震墻間距滿足規(guī)范要求（5） 砌體墻段的局部尺寸符合限值: 由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成地下巖層斷裂或錯(cuò)動(dòng)引起的地面振動(dòng)反應(yīng)譜：?jiǎn)巫杂啥葟椥泽w系在給定的地震作用下，某個(gè)最大反應(yīng)量與體系自振周期的關(guān)系曲線影響土層液化的主要因素是什么？影響土層液化的主要因素有：地質(zhì)年代，土層中土的粘性顆粒含量，上方覆蓋的非液化土層的厚度，地下水位深度，土的密實(shí)度，地震震級(jí)和烈度。土層液化的三要素是：粉砂土，飽和水，振動(dòng)強(qiáng)度。因此，土層中粘粒度愈細(xì)、愈深，地下水位愈高，地震烈度愈高，土層越容易液化。什么是地震反應(yīng)譜？什么是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜？它們有何關(guān)系？單自由度彈性體系的地震最大加速度反應(yīng)與其自振周期的關(guān)系曲線叫地震（加速度）反應(yīng)譜，以Sa（T）表示。設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：考慮了不同結(jié)構(gòu)阻尼、各類(lèi)場(chǎng)地等因素對(duì)地震反應(yīng)譜的影響，而專(zhuān)門(mén)研究可供結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的反應(yīng)譜，常以a（T），兩者的關(guān)系為a（T）= Sa（T）/g什么是時(shí)程分析？時(shí)程分析怎么選用地震波？選用地震加速度記錄曲線，直接輸入到設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，然后對(duì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平衡方程進(jìn)行數(shù)值積分，求得結(jié)構(gòu)在整個(gè)時(shí)程范圍內(nèi)的地震反應(yīng)。應(yīng)選擇與計(jì)算結(jié)構(gòu)場(chǎng)地相一致、地震烈度相一致的地震動(dòng)記錄或人工波，至少2條實(shí)際強(qiáng)震記錄和一條人工模擬的加速度時(shí)程曲線。在多層砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁的作用是什么？加強(qiáng)縱橫墻的連接，增加樓蓋的整體性，增加墻體的穩(wěn)定性，與構(gòu)造柱一起有效約束墻體裂縫的開(kāi)展，提高墻體的抗震能力，有效抵抗由于地震或其他原因所引起的地基均勻沉降對(duì)房屋的破壞作用?？拐鹪O(shè)計(jì)為什么要盡量滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的原則？如何滿足這些原則？“強(qiáng)柱弱梁”可有效的防止柱鉸破壞機(jī)制的出現(xiàn)，保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下不會(huì)整體倒塌；“強(qiáng)剪弱彎”可有效防止脆性破壞的發(fā)生，使結(jié)構(gòu)具有良好的耗能能力；“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”，節(jié)點(diǎn)是梁與柱構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，在任何情況下都應(yīng)使節(jié)點(diǎn)的剛度和強(qiáng)度大于構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度。1.“抗震規(guī)范”中，“三水準(zhǔn)、兩階段的設(shè)計(jì)方法”是什么？三水準(zhǔn)：小震不壞、中震可修、大震不倒。兩階段：第一階段設(shè)計(jì)方法：在多遇地震（小震）作用下的作用效應(yīng)與其他荷載組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力以及結(jié)構(gòu)的彈性變形，以滿足第一水準(zhǔn)的要求。第二階段設(shè)計(jì)方法：在罕遇地震（大震）作用下，驗(yàn)算結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）的彈性變形，以滿足第三水準(zhǔn)要求。，結(jié)構(gòu)的選型與布置宜遵守哪些原則？ 注意建筑平面及結(jié)構(gòu)布置；多層砌體房屋應(yīng)滿足《抗震規(guī)范》規(guī)定的總高度和總層數(shù)限值；抗震橫墻間距應(yīng)滿足《抗震規(guī)范》的限值；房屋的局部尺寸應(yīng)滿足《抗震規(guī)范》的要求。試述縱波和橫波的傳播特點(diǎn)及對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的影響？ （6分）縱波在傳播過(guò)程中，其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向一致，是壓縮波，傳播速度快，周期較短，振幅較??；（2分）將使建筑物產(chǎn)生上下顛簸；（1分） 橫波在傳播過(guò)程中，其介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，是剪切波，傳播速度比縱波要慢一些，周期較長(zhǎng)，振幅較大；（2分）將使建筑物產(chǎn)生水平搖晃；（1分）工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的三個(gè)水準(zhǔn)是什么？如何通過(guò)兩階段設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)？（7分）第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；（1分）第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；（1分）第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞（1分）第一階段設(shè)計(jì)：工程結(jié)構(gòu)在多遇地震下的承載力和彈性變形計(jì)算。對(duì)構(gòu)件截面進(jìn)行承載力計(jì)算，保證必要的強(qiáng)度可靠度，以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)（小震不壞）（1分）；對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性變形驗(yàn)算，控制側(cè)向變形不要過(guò)大，滿足第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)（中震可修）（1分）；通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)布置和抗震構(gòu)造措施來(lái)保證第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)（大震不倒）（1分）第二階段設(shè)計(jì)：工程結(jié)構(gòu)（如特別重要或抗側(cè)能力較弱的結(jié)構(gòu)）在罕遇地震下的彈塑性變形驗(yàn)算，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防
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