建筑抗震设计

《建筑抗震设计》综合复习资料

第一章 绪论

一、名词解释：

1、震源：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。 2、震中：震源正上方的地面位置叫震中。

3、震中距：地面某处至震中的水平距离叫做震中距。 4、地震震级：是表示地震本身大小的一种度量。

5、地震波: 地震时，地下岩体断裂、错动产生振动，并以波的形式从震源向外传播是地震波。

6、地震烈度：是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的平均强弱程度。

7、地震动及三要素：由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。地震动的峰值（最大振幅）、频谱和持续时间，通常称为地震动的三要素。

8、基本烈度：是指一个地区在一定时间（我国取50年）内在一般场地条件下按一定的概率（我国取10%）可能遭遇的最大地震烈度。它是一个地区进行抗震设防的依据。

9地震反应谱：单自由度体系在给定地震动作用下某种反应量的最大值与体系自振周期之间的关系曲线

10鞭端效应：由于突出屋面屋顶间、女儿墙、烟囱等构件的质量和刚度突然减小，地震反应随之增大，这种现象称为鞭端效应。

11简述众值烈度、基本烈度和罕遇烈度的划分标准及其关系。

答：众值烈度、基本烈度和罕遇烈度：对应于50年设计基准期内超越概率分别为63.2%、10%和2-3%的地震烈度。（3分）

众值烈度等于基本烈度减去一度，而罕遇烈度等于基本烈度加上一度强。（2分）

12什么是地震系数和地震影响系数？什么是动力系数？它们有何关系？ 答：地震系数为：用重力加速度表示的地面运动加速度峰值（1分）

地震影响系数：用重力加速度表示的单自由度体系的峰值加速度反应（1分） 动力系数：单自由度体系的峰值加速度反应与地面峰值加速度的比值。（1分） 地震影响系数等于地震系数与动力系数的乘积。（2分）

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13什么是三水准设防目标和两阶段设计方法？

答：三水准设防目标：小震不坏、中震可修、大震不倒（3分）

“两阶段”抗震设计方法的含义是：（2分） 第一阶段设计：技小震作用效应和其它荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形：以满足第一水准抗震设防目标的要求：

第二阶段设计：在大震作用下验算结构的弹弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防的要求。

14 “头痛不能医脚”说明的是地震工程中的哪个现象？其工程对策是什么？ 答：说明的是：地震中工程结构的破坏可以分为强烈振动引起的破坏以及地基失效引起的破坏两种。（2分）

前者应通过加强上部结构来减轻震害，如加强结构的整体性的各种措施，后者可以考虑的工程措施包括：选择有利地段，避开不利地段；采用桩基础等深基础；采用注浆、强夯、置换土层等改良地基的措施。 15什么是地震作用？地震作用的特点是什么？

答：地震释放的能量，以地震波的形式向四周扩散，地震波到达地面后引起地面运动，使地面原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强烈振动。在振动过程中作用在结构上的惯性力就是地震作用。（3分） 特点：（1）不是直接作用在结构上，属于间接作用；（2）不仅取决于地震烈度、设计地震分组和场地类别等地震特性，还与结构的动力特性（自振周期、阻尼等）密切相关。（2分） 16多层砌体结构中，层间剪力在横墙、纵墙以及同一道墙各墙段的分配原则是什么？

答： （1）横墙：按楼盖为刚性楼盖（按横墙的刚度分配）、柔性楼盖（按横墙从

属面积上重力荷载代表值的比例分配）还是中性楼盖（按刚性楼盖和柔性楼盖计算结果的平均值确定）来确定层间剪力在横墙中的分配原则。（3分）

（2）纵墙：按纵墙的刚度进行分配。（1分）

（3）同一道墙各墙段：按各墙段的抗侧刚度分配地震剪力（1分）

二、简答题：

1、简述抗震设防的基本目的和基本准则？

答：工程抗震设防的基本目的是在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。为了实现这一目的，我国的抗

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震设计规范以“小震不坏、中震可修、大震不倒”作为抗震设计的基本准则。 2、建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则？

答：注意场地选择；把握建筑体型；利用结构延性；设置多道防线；重视非结构因素。

3、建筑抗震设计的内容与要求有哪些？

答：建筑抗震设计的内容与要求：概念设计、抗震计算与构造措施。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。

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一、名词解释：

1、卓越周期：在岩层中传播的地震波，本来具有多种频率成份，其中，在振幅谱

中幅值最大的频率分量所对应的周期，称为地震动的卓越周期

2、液化：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震易发生液化现象，使地基承载

力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。 3、覆盖层厚度：原意是指从地表面至地下基岩面的距离。为了实用方便，我国建

筑抗震规范进一步采用土层的绝对刚度定义覆盖层厚度，即地下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表面的距离，称为覆盖层厚度。

二、简答题：

1、建筑物的震害与哪些因素有关？

答：建筑物的震害除与地震类型、结构类型等有关外，还与其下卧层的构成、覆盖层厚度密切相关。

2、我国《抗震规范》将场地划分为几个不同的类别？场地类别是依据哪些指标确定的？

答：四类。场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度两个指标综合确定的。

3、何谓液化？并简要阐述液化产生的机理。

液化：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。 其产生的机理是：地震时饱和砂土和粉土颗粒在强烈振动下发生相对位移，颗粒结构趋于压密，颗粒间空隙水来不及排泄而受到挤压，因而使空隙水压力急剧增加。当空隙水压力上升到与土颗粒所受到的总的正压应力接近或相等时，土粒之间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒便形同“液体”一样处于悬浮状态，形成所谓的液化现象。

第三章 结构地震反应与抗震计算

一、名词解释：

1、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

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统称结构地震反应。

2、地震作用：即结构的地震惯性力。

3、地震反应谱：将单自由度体系的地震最大绝对加速度反应与其自振周期T的关系定义为

地震反应谱。

二、简答题：

1、何谓结构地震反应？地震反应与哪些因素有关？

答：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结构地震反应。

结构地震反应是一种动力反应，其大小（或振幅）不仅与地面运动有关，还与结构动力特性（自振周期 振型和阻尼）有关。

2、确定结构动力计算简图的核心内容？工程上常采用那种方法描述？

答：确定结构动力计算简图的核心内容是结构质量的描述，工程上常采用集中化方法描述结构的质量，以此确定结构动力计算简图。 3、结构抗震计算的方法有哪些？

答：底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法 4、底部剪力法的适用条件是什麽？

答：高度不超过40米，剪切变形为主，质量和刚度沿高度分布均匀，结构地震反应以第一振型反应为主。

第五章 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计

一、简答题：

1、简述框架结构、抗震墙结构、框架—抗震墙结构的特点？

答：框架结构的特点是结构自身重量轻。适合于要求房屋内部空间较大、布置灵活的场合。整体重量的减轻能有效减小地震作用。如果设计合理，框架结构的抗震性能-般较好，能达到很好的延性。但同时由于侧向刚度较小，地震时水平变形较大，易造成非结构构件的破坏。

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抗震墙结构的特点是侧向刚度大，强度高，空间整体性能好。然而，由于墙体多，重量大，地震作用也大，并且内部空间的布置和使用不够灵活。

框架-抗震墙结构的特点是在一定程度上克服了纯框架和纯抗震墙结构的缺点，发挥了各自的长处。其刚度较大，自重较轻, 平面布置较灵活, 并且结构的变形较均匀。

2、D值法中影响反弯点位置的因素有哪些？

答：D值法中影响反弯点位置的因素有：侧向外荷载的形式、梁柱线刚度比、结构总层数及该柱所在的层次、柱上下横梁线刚度比、上层层高的变化、下层层高的变化等。

3、何谓柱轴压比？为什么要限制柱轴压比？

答：柱轴力N与柱的全截面面积AC和混凝土抗压强度设计值fc乘积的比值称为柱轴压比。

当轴压比较小时，为大偏心受压构件，呈延性破坏；当轴压比较大时，为小偏心受压构件，呈脆性破坏；此时箍筋对延性的影响变小，为保证地震时柱的延性，规范规定了轴压比的上限值。

4、在抗震设计中，应尽量满足哪三强三弱？并简要说明。

答：强柱弱梁：要控制梁、柱的相对强度，使塑性铰首先出现在梁端，而避免出现在柱顶，保证梁端的破坏先于柱端的破坏，对同一节点，使其在地震作用组合下，柱的抗弯能力大于梁的抗弯能力。

强剪弱弯：为避免不过早的发生剪切破坏，使弯曲破坏先于剪切破坏，对同一杆件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或实际抗弯承载力及梁上荷载反算出的剪力。

强节点弱构件：为防止节点核芯区发生剪切破坏，必须保证节点核芯区混凝土的强度和配置足够数目的箍筋，使节点的破坏不早于构件的破坏。

填空题 1. 地震按其成因也分为四种：构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震。 2.地震波的传播速度比较：纵波最快，剪切波次之，面波最慢。造成建筑物和地表的破坏以面波为主。

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3. 地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃.

4.地震震级是衡量一次地震释放能量大小的等级，用符号 M 表示。 5.地震烈度是地震时一定地点地面震动强弱程度的尺度 。

6. 震源是造成地震发生的地方 ；震中是指 震源在地表的投影 。 7.一般来说，离震中越近，地震烈度越 高 ；离震中越远，地震烈度越 低 。 8.世界两个主要地震带为：环太平洋带、中亚-地中海带

9.《抗震规范》规定，抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑必须进行抗震设计。

10.根据建筑物使用功能的重要性，建筑抗震设防类别分为四类，分别为甲、乙、丙、丁类。

11.场地条件对建筑物震害影响的主要因素是：场地土的刚性大小和场地覆盖层厚度。

12.震害调查表明，土质愈 软，覆盖层愈 厚，建筑物的震害愈严重，反之愈轻。 13.建筑场地覆盖层厚度，一般情况下应按地面至剪切波速大于 500m/s 的土层顶面的距离确定。

14.建筑场地的类别，按等效剪切波速和覆盖层厚度划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。 15.土层液化的判别分两步进行：初步判别、标准贯入试验判别。

16.存在液化土层的地基液化等级，根据 液化指数 划分为三级 轻微、中等、严重 17.“三水准、二阶段”抗震设防目标可简单概括为：小震不坏、中震可修、大震不倒

18.抗震设防的一般目标是要做到 小震不坏、中震可修、大震不倒 。 19. 结构抗震变形验算包括在 多遇 地震作用下和 罕遇 地震作用下的变形验算。

20.《抗震规范》规定的结构抗震计算方法包括： 底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法

21. 《抗震规范》规定对高度不超过 40 m、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，可采用底部剪力法。

22. 在给定的地震作用期间，单质点体系的最大位移反应、最大 速度 反应、最大 加速度 反应随

质点 自振周期 的变化曲线称为地震反应谱。

23．结构基本自振周期的近似计算方法有：瑞利法（能量法）、顶点位移法、经验公式法。

24．考虑地震效应的基本组合S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψwγwSwk中，仅考虑水平地震作用是，地震作用分项系数γEh的取值为 1.3 。

25.为保证多层砌体结构房屋的整体抗震性能，宜采用的承重体系为 横墙承重、纵横墙承重；

26．对于多层砌体结构房屋，楼梯间不宜设置在房屋的 尽端 和 转角 处。 27．《抗震规范》规定，进行多层砌体房屋抗震强度验算时，可只选择 从属面积较

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大 或竖向应力较小 的墙段进行截面抗震承载力验算。

28.多层砌体结构房屋在水平地震作用下的变形以 层间剪切变形 为主。

29．多层砌体结构，楼层地震剪力在同一层墙体间的分配主要取决于 楼盖的水平刚度 及 各墙体的侧移刚度 。

30．构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设置2φ6拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于 1 m。

31.砌体结构中，现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵横墙内的长度，均不应小于 120 mm。 32．我国目前的结构构件抗震设防标准—抗震等级，共分为 四 级，其中 一 级抗震要求最高。 33．《抗震规范》规定，设防烈度为6度、建于Ⅰ~Ⅲ类场地上的结构，不需做 抗震验算 ，但需按抗震等级设计截面，满足 抗震构造 要求。

34.框架结构的布置形式有三种，分别为横向承重框架、纵向承重框架、纵横向承重框架 。其中，地震区的框架宜 双向 设置。

35．地震区的框架结构，应设计成延性框架，遵守 强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件 等设计原则。

36. 抗震设计的框架柱截面尺寸，宽度与高度均不宜小于 300 mm，柱剪跨比宜大于 2 。

37．竖向荷载作用下，框架内力近似计算方法有 分层法 和 弯矩二次分配法 。

38. 框架梁的控制截面为 两端支座 截面和 跨中 截面；框架柱的控制截面为 上下两端 截面。

39. 场地土对地震波的作用，不同的场地土对地震波有 不同 的放大作用。 40. 厂房结构支撑的形状，要使总用钢量较少又有较大的 回转半径 ，以减少杆件的 长细比 。

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