建筑结构抗震设计

建筑构造抗震设计作业第章绪论

1.震级和烈度有什么区别和联络？1答地震震级是表达地震大小的一种度量其数值是根据地震仪记录到的地震波图确定的地震烈度是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响日勺平均强弱程度一次地震，表达地震大小时震级只有一种然而，由于同一次地震对不一样地点的影响不一样样，伴随距离震中的I远近变化，会出现多种不一样的地震烈度.怎样考虑不一样类型建筑的抗震设防？2答对于不一样使用性质的建筑物，地震破坏所导致后果的严重性是不一样样的因此对于不一样用途建筑物的抗震设防，不适宜采用同一原则，而应根据其破坏后果加以区别看待对各类建筑物的抗震设防原则的详细规定为原则设防类，应按当地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,到达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日勺严重破坏的抗震设防目的重点设防类，应按高于当地区抗震设防烈度一度的规定加强其抗震措施；但设防烈度为9时应按比9度更高的规定采用抗震措施；地基基础的抗震措施,应符合有关规定特殊设防类，应按高于当地区抗震设防烈度提高一度的规定加强其抗4补充梁腹板与抗剪连接板之间的焊缝5采用梁端加盖板和加腋,或梁柱采用全焊接方式来加强连接的强度6运用节点域日勺塑性变形能力,为此节点域可先设计成先于梁端屈服，但仍需满足有关公式的规定；7运用“强节点弱杆件”的抗震概念，将梁端附近截面局部减弱、中心支撑钢框架抗震设计应注意哪些问题？10答中心支撑框架构造日勺框架部分的抗震构造措施规定可与纯框架构造抗震构造措施规定一致但当房屋高度不高于100mm且框架部分承担欧J地震作用不不小于构造底部总地震剪力日勺25%,

8、9度时抗震构造措施可按框架构造减少一度的I对应规定采用偏心支撑钢框架抗震设计应注意哪些问题？1L答偏心支撑框架的支撑杆件时长细比不应不小于120235/fy,支撑杆件的板件宽厚比不应超过轴心受压杆件按弹性设计时的宽厚比限值偏心支撑框架构造的框架部分的抗震构造措施规定可与纯框架构造抗震构造规定一致但当房屋高度不高于100mm且框架部分承担的地震作用不不小于构造底部总地震剪力的25%时,

8、9度时抗震构造措施可按框架构造减少一度的对应规定采用第章单层厂房抗震设计7单层厂房重要有哪些地震破坏现象？L答1天窗两侧竖向支撑斜杆拉断，节点破坏，天窗架沿厂房纵向倾斜,甚至倒下砸塌屋盖

（2）屋面板与屋架日勺连接焊缝剪断，屋面板从屋架上滑脱坠地

（3）在设有柱间支撑的跨间，由于其刚度大,屋架端头与屋面板的支墩折断、端节间上弦剪断等

（4）纵向围护砖墙出现斜裂缝、单层厂房横向抗震计算应考虑哪些原因进行内力调整？7答

（1）采用钢筋混凝土屋盖或密铺望板的瓦木屋盖

（2）基本自振周期是按上述措施确定

（3）7度或8度

（4）两端均有承重山墙

（5）山墙或承重横墙的厚度不不不小于240mm，开洞所占的水平截面积不超过总面积的50%,并与屋盖系统有良好的连接

（6）山墙或承重横墙的长度不适宜不不小于其高度

（7）单元屋盖长度与总跨度之比不不小于8或厂房总跨度不小于12m、柱列法的合用条件是什么？9答当砖柱厂房为纵墙对称布置的单跨厂房或具有轻型屋盖的多跨厂房时,各柱列或具有相似日勺位移,或互相间联络较弱简述厂房柱间支撑的抗震设置规定？1L答

（1）柱间支撑应采用型钢,支撑形式宜采用交叉式,其斜杆与水平面的交角不适宜不小于

55.

（2）支撑杆件的长细比,不适宜超过表7-18的规定

（3）下柱支撑的下节点位置和构造措施，应保证将地震作用直接传给基础；当6度和7度不能直接传给基础时,应考虑支撑对柱和基础的不利影响

（4）交叉支撑在交叉点应设置节点板，其厚度不应不不小于10mm,斜杆与交叉节点板应焊接,与端节点板宜焊接.屋架与柱顶的连接有哪些形式？各有何特点？13答屋架与柱顶的连接有焊接、螺栓连接和钢板较连接三种形式焊接连接的构造靠近刚性,变形能力差故8度时宜采用螺栓,9度时宜采用钢板较,亦可采用螺栓；屋架端部支撑垫板的厚度不适宜不不小于16mmo.墙与柱怎样连接？其中考虑了哪些原因？14答屋架与墙顶圈梁或柱顶垫块，应采用螺栓或焊接连接柱顶垫块应现浇,其厚度不应不不小于240mm,并应配置两层直径不不不小于8间距不不小于100mm日勺钢筋网墙顶圈梁应与柱顶垫块整浇；9度时,在垫块两侧各500mm范围内，圈梁的箍筋间距不应不小于100mmo震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高日勺规定采用抗震措施同步，应按同意的地震安全性评价的成果且高于当地区抗震设防烈度的规定确定其地震作用适度设防类，容许比当地区抗震设防烈度日勺规定合适减少其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应减少一般状况下，仍应按当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？答从概率意义上说，小震就是发生机会较多的地震根据分析，当分析年限值取50年时，上述概率密度曲线的峰值烈度所对应时被超越概率为

63.2%,因此可以将这一峰值烈度定义为小震烈度，又称多遇地震烈度而全国地震区划图所规定日勺各地的基本烈度，可取为中震对应的烈度它在50年内的超越概率一般为10%大震是罕遇日勺地震，它所对应的I地震烈度在50o年内超越概率2%左右，这个烈度又可称为罕遇地震烈度

4.试论述概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？答: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构造整体性、加强局部微弱环节等意义上保证抗震计算成果的有效性抗震设计上述的三个层次日勺内容是一种不可割裂日勺整体，忽视任何一部分,都也许导致抗震设计的失败

5.试讨论构造延性与构造抗震的内在联络答仅运用构造日勺弹性性能抗御强烈地震是不明智日勺对时的做法是同步运用构造弹塑性阶段日勺性能,通过构造一定程度内日勺塑性变形来消耗地震时输入构造的能量脆性构造尽管抗力很大，但吸取地震能量的能力并不强,而延性构造却因可以吸取更多地震输入能量而有助于抗御构造倒塌的I发生在设计中，可以通过多种各样日勺构造措施和耗能手段来增强构造与构件的延性例如,对于钢筋混凝土构造，可以采用强剪弱弯、强节点弱构件的设计方略促使梁以弯曲形式产生较大变形；对于砌筑构造，可以采用墙体配筋、构造柱-圈梁体系等措施增长构造时延性第章场地与地基2场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别与联络L答:从原理上分析，在岩层中传播日勺地震波，本来就具有多种频率成分,其中，在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期，称为地震动时卓越周期在地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，与土层固有周期相一致的某些频率波群将被放大，而另某些频率波群将被衰减甚至被完全过滤掉这样，地震波通过土层后，由于土层的过滤特性与选择放大作用，地表地震动的卓越周期在很大程度上取决于场地的国有周期当建筑物的固有周期与地震动的卓越周期相靠近时，建筑物时震动会加大,对应地,震害也会加重.为何地基的抗震承载力不小于静承载力？2答由于地基土抗震承载力日勺计算采用在地基土静承载力的基础上乘以提高系数因此地基的I抗震承载力不小于静承载力此外可以从地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形这一角度得到解释.影响土层液化的重要原因是什么？3答:地震时饱和砂土和粉土颗粒在强烈震动下发生相对位移，颗粒构造趋于压密，颗粒间孔隙水来不及排泄而受到挤压，因而使孔隙水压力急剧增长当孔隙水压力上升到与土颗粒所受到的总的正压应力靠近或相等时，土粒之间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒便形同“液体”同样处在悬浮状态，形成所谓的液化现象、试判断下述论断时正误41中软土日勺场地类别比中硬土日勺场地类别差对2粉土的黏粒含量百分率越大，越不轻易液化错3液化指数越小，地震时地面喷砂冒水现象就越严重错4地基的抗震承载力是指承受水平的能力错第章构造地震反应分析与抗震计算

3、一般构造应进行哪些抗震验算？以到达什么目的？7答1多遇地震下构造容许弹性变形验算，以防止非构造构件隔墙、幕墙、建筑装饰等破坏2多遇地震下强度验算，以防止构造构件破坏3罕遇地震下构造的弹塑性变形验算，以防止构造坍塌、什么是楼层屈服强度系数？怎样计算？9答:楼层屈服强度系数Gy定义为G yi=Vyi/Vei、怎样判断构造微弱层和部位？10答对于沿高度分部不均匀的框架构造，在地震作用下一般发生塑性变Cy形集中现象，即塑性变形集中发生在某一或某几种楼层,发生的部位为Cy最小或相对较小的楼层，称之为构造微弱层在微弱层发生塑性变形集中的原因是，较小的楼层在地震作用下会率先屈服，这些楼层屈服后将引起Cy卸载作用，限制地震作用深入增长，从而保护其他楼层不屈服由于沿Cy高度分布不均匀，构造塑性变形集中在少数楼层，其他楼层的耗能作用不能充足发挥,因而对构造抗震不利对于Cy沿高度分布均匀的框架构造，分析表明，此时一般构造底层的层间变形最大，因而可将底层当作构造微弱层对于单层钢筋混凝土柱厂房，微弱层一般出目前上柱多层框架构造楼层屈服强度系数Cy沿高度分布均匀与否，可通过参数a鉴别哪些构造需考虑竖向地震作用？

11.答设防烈度为8度和9度区的I大跨度屋盖构造、长悬臂构造、烟囱及类似高耸构造和设防烈度为9度区日勺高层建筑，应考虑竖向地震作用、进行时程分析时，怎样选用地震波？13答地震波的选用最佳选用当地历史上的强震记录，假如没有这样的记录，也可选用震中矩和场地条件相近的其他地区的强震记录,或选用重要周期靠近的场地卓越周期或其反应谱靠近当地设计反应谱日勺人工地震波第章多层砌体构造抗震设计

4.怎样理解多层砖房震害的一般规律？1答1刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性楼盖房屋,上层破坏重、下层破坏轻；2横墙承载房屋的震害轻于纵墙承重房屋；3坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害；4预制楼板构造比现浇楼板构造破坏重；5外廊式房屋往往地震破坏较重；6房屋两端、转角、楼梯间、附属构造震害较重.在多层砌体构造中设置圈梁的作用是什么？3答圈梁可以加强纵墙横墙的连接、增强楼盖的整体性、增长墙体的稳定性；它可以有效地约束墙体裂缝日勺开展，从而提高墙体日勺抗震能力；它还可以有效地抵御由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房屋的破坏作用.怎样理解底部框架房屋底部框架的设计原则？4答底部框架应采用现浇或现浇柱，预制梁构造，并宜双刚性连接底层楼盖应采用现浇钢筋混凝土板，板厚不应不不小于120mm当楼板洞口尺寸不小于800mm口寸，洞口周围应设置圈梁底层框架柱因受水平剪力和竖向压力共同作用，常沿斜截面发生破坏因此，宜加大构造箍筋的直径、减少间距，必要时可采用螺旋箍筋或焊接封闭箍筋.试判断下述论断的正误:51多层砌体房屋横墙越少，破坏越重错2构造柱只有和圈梁连成一种整体后才能发挥作用对3砌体构造中抗震墙刚度越大，分派地震剪力越多错4底层框架房屋的底部剪力在房屋纵、横向相等错,填空题6

①1构造柱与墙连接处，应沿墙高每隔

0.5m设26的I拉结钢筋，每边伸入墙内不少于1米2楼梯间不适宜设在房屋的尽端与转角处;3砌体抗震抗剪强度重要有主拉应力强度和剪切摩擦强度理论;4砌块砌体的总高度限值不不小于病房，横墙最大间距不不小于或等于砖房⑸混凝土空心砌块房屋可用钢筋混凝土芯柱替代钢筋混凝土构造柱第章多高层建筑钢筋混凝土构造抗震设计

5.总水平地震作用在构造中怎样分派？其中用到哪些假定？2答底部剪力法、振型分解法或时程分析法一般采用的是“葫芦串”模型，对应日勺计算成果是地震作用沿构造竖向日勺分布要把作用在各层的地震作用分派给各柱或各根抗侧力平面构造,一般需要假定楼屋盖在其平面内的刚度为无穷大这样,各柱或各根抗侧力平面构造在楼屋盖处的水平向变形是协调的从而应根据各柱或各根抗侧力平面构造的抗侧刚度进行地震作用引起日勺层剪力日勺分派一般假定地震沿构造平面的扭转反应把层剪力按各柱的刚度分派给各柱,从而也得到各根框架的地震作用（）

3.多高层钢筋混凝土构造抗震等级划分的根据是什么？有何意义？答1丙类建筑抗震等级宜按表5-5划分；其他设防类别的建筑，则应按前述抗震设防分类和设防原则的规定调整后再按表5-5划分抗震等级

（2）一般钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标HRB335级钢筋；箍筋宜选用符合抗震性能指标的I HPB

235.HRB

335.和HRB400级热轧钢筋一般钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性很好的钢筋对

一、二级抗震等级的框架构造，其一般纵向受力钢筋日勺抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应不不小于；L25屈服强度实测值与强度原则值的比值不应不小于

1.3;且钢筋在最大拉力下的I总伸长率实测值不应不不小于9%

（3）与主楼相连的I裙房,除应按裙房自身考虑外,其抗震等级不应低于主楼的抗震等级；此时主楼构造在裙房顶部上下各一层应合适加强抗震构造措施

4、框架构造在什么部位应加密箍筋？有何作用？答抗震墙厚度不小于140mm时，竖向和横向钢筋应双排布置；双排分布；钢筋间拉筋日勺间距不应不小于600mm,直径不应不不小于6mm在底部加强部位,边缘构件以外的拉筋间距应合适加密

8、框架节点关键区应满足哪些抗震设计规定？答

（1）关键区混凝土强度等级与柱混凝土强度等级相似时,

一、二级框架的I节点关键区，应进行抗震验算；

三、四级框架节点关键区,可不进行抗震验算,但应符合构造措施的规定三级框架的房屋高度靠近二级框架房屋高度的下限时,节点关键区宜进行抗震验算

（2）9度时及一级框架构造日勺关键区混凝土强度等级不应低于柱的I混凝土强度、分析框架•抗震墙构造时，用到了哪些假定？10答

（1）若假定楼盖的平面外刚度为零,则连系梁可深入简化为连杆,称为较接体系

（2）若考虑连系梁对墙肢的约束作用，则连系梁与抗震墙之间的连接可视为刚接,称为刚接体系第章多高层建筑钢构造抗震设计6多高层钢构造梁柱刚性连接断裂破坏的重要原因是什么？L答

（1）焊缝缺陷

（2）三轴应力影响

（3）构造缺陷

（4）焊缝金属冲击韧性低.钢框架柱发生水平断裂破坏时也许原因是什么？2答竖向地震使柱中出现动拉力，由于应变速率高,使材料变脆、防止框架梁柱连接脆性破坏可采用什么措施？9答

（1）严格控制焊接工艺操作,重要的部位由技术等级高的工人施焊,减少梁柱连接中的焊接缺陷；

（2）8度乙类建筑和9度时,应检查梁翼缘处全焊透坡口焊缝V形切口的冲击韧性,其冲击韧性在-20℃时不低于27Jo

（3）合适加大梁腹板下部的割槽口，以便于工人操作，提高焊缝质量。