建筑结构抗震概念设计

6.2砌体房屋抗震设计

本节主要介绍多层砌体房屋、底部框架-抗震墙砌体房屋的震害特点、概念设计、抗震计算和抗震措施等。

6.2.1多层砌体房屋的震害及分析

砌体房屋是指采用普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等砌体承重的多层房屋。砌体房屋通过块体和砂浆砌筑而成，一般整体性差，其抗剪、抗拉和抗弯的强度低，容易发生脆性破坏。

砌体房屋的宏观震害现象主要表现为墙体开裂、局部倒塌或倒塌等。

墙体开裂主要是因地震作用引起的内力超过砌体房屋的承载力而发生的破坏，与抗震动特性和砌体房屋的结构特性相关。墙体开裂主要表现为斜裂缝、水平裂缝、整片墙体甩落或墙角破坏等。当水平地震作用方向与墙体近似平行时，可能因墙体的主拉应力达到极限强度而产生斜裂缝。由于地震的反复作用，容易形成交叉裂缝，如图6.19所示。当地震作用方向与墙体近似垂直时，可能出现平面弯曲破坏，造成大面积的墙体甩落，如图6.20所示。当受竖向地震作用时，墙体容易受拉而出现水平裂缝，如图6.21所示。而在扭转地震作用下，房屋倒塌主要是由于砌体房屋某层或局部因墙体（或竖向构件）严重破坏而失去承载力导致的，如图6.23所示。

图6.21墙体底部水平裂

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1．质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 2．在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。 3．坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。 4．多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 （ ） 5．钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。（ ） 6．一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。（ ） 7．地基的抗震承载力一定大于静承载力。 （ ）

8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。（ ）

9．框架－抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。（ ）

10．在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。 四、简

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1．质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。 2．在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。 3．坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。 4．多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。 （ ） 5．钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。（ ） 6．一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。（ ） 7．地基的抗震承载力一定大于静承载力。 （ ）

8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。（ ）

9．框架－抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。（ ）

10．在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。 四、简

一：1、天然地震主要有（ 构造地震 ）与（ 火山地震 ）。

2、地震波传播速度以（纵波 ）最快，（ 横波 ）次之，（ 面波 ）最慢。 3、地震动的三要素：（ 峰值 ）；（ 频谱 ）；（ 持时 ）。 4、多层土的地震效应主要取决于三个基本因素：（覆盖土层厚度）（剪切波速）（阻尼比）。 5、结构的三个动力特性是：（自振周期 ）（振型 ）（岩土阻抗比 ）。 6、地震动的特性的三要素：（振幅 ）（频率 ）（持时 ）。 7、框架按破坏机制可分为：（梁铰机制 ）（柱铰机制 ）。 8、柱轴压比的定义公式为：（n=N/(fcAc) ）。

二、1、非结构构件的存在，不会影响主体结构的动力特性。（×） 2、场地类比是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度综合确定。（√ ） 3、一般工程结构均为欠阻尼状态。（√） 4、地震动振幅越大，地震反应谱值越大。（√ ）

5、当结构周期较长时，结构的高阶振型地震作用影响不能忽略。（√ ） 6、多遇地震下的强度验算，以防止结构倒塌。（× ） 7、砌体房屋震害，刚性屋盖是上层破坏轻，下层破坏重。（√ ） 8、柱的轴力越大，柱的延性越差。（√

建筑结构抗震作业

第一章 思考题

1. 地震震级和地震烈度有何区别与联系？ 2. 怎样理解小震、中震和大震？

第二章 思考题

1. 为什么抗震设计时要考虑场地影？怎样考虑？

2. 影响土层液化的主要因素是什么？土层液化会造成那些后果？ 3．根据表中数值计算场地等效剪切波速，并判断场地类别。

土层厚度 vs(m/s) 2.2 180 5.8 200 8.2 260 4.5 420 题2-3表 4.3 530 第三章思考题

1. 结构抗震计算有几种方法？分别在什么情况下适用？ 2. 解释地震反应谱与设计反应谱之间的关系。 第四章思考题

1. 计算地震作用时结构的重力荷载怎样取值？ 2. 怎样进行结构的振型分解？

3. 如何根据各振型的反应求结构的总反应？其依据是什么？ 第五章思考题

1.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 2.何确定结构的薄弱层？ 第六章 思考题

1. 抗震设计为什么要满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”的原则？

如何满足这些原则？

2. 对水平地震作用的弯矩可以调幅吗？

3. 确定抗震墙等效刚度的原则是什么？其中考虑了哪些因素？ 4. 总水平地震作用如何在结构中分配？其中用到哪些假定？ 第七章 思考题

1.

一、填空题：（每空1 分，共20 分）

1、高层建筑结构平面不规则分为 、 、 几种类型。

2、高层建筑按不同情况分别采用 、 和 的地震作用计算方法。

3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括 、 。

4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑 、

、 的影响。

5、高层建筑剪力墙分为 、 、 、 四种类型。

6、高层建筑框剪结构中的梁分为 、 、 三种类型。

7、高层建筑框剪结构剪力墙布置应遵循 、 分散、对称的原则。

1、扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。

一、填空题：（每空1 分，共20 分）

1、高层建筑结构平面不规则分为 、 、 几种类型。

2、高层建筑按不同情况分别采用 、 和 的地震作用计算方法。

3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括 、 。

4、高层建筑框架结构柱反弯点高度应考虑 、

、 的影响。

5、高层建筑剪力墙分为 、 、 、 四种类型。

6、高层建筑框剪结构中的梁分为 、 、 三种类型。

7、高层建筑框剪结构剪力墙布置应遵循 、 分散、对称的原则。

1、扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续。

建筑结构抗震设计课程综合测试2

二.计算题（70分）

1.某高层建筑为框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，主楼高45米，群房为框架结构，高20米，主楼和群房间设防震缝，其最小缝宽应为多少？(10分) 防震缝最小宽度应根据框架结构高度确定：70+（20-15）*20/4=95mm. 2.下表为某工程场地地质钻孔地质资料，试确定该场地类别。(15分)

.解：因为地面下4.90m以下土层剪切波速vs=500m/s，所以场地计算深度d0=4.90m。

?se?d0n?i?1divsi?4.902.50200?1.50280?0.90310?236m/s

查表得，当250m/s>236m/s>140m/s,且3m

4.单自由度体系，结构自振周期T=0.5s,质点重量G=200kN，位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.30g,设计地震分组为第一组，试计算结构在多遇地震的水平地震作用。(15分)

附表

表一： 水平地震影响系数最大值 地震影响 烈度 6度 7度 8度 9度 多遇地震 罕遇地震 0.04 － 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.50（0.72） 0.90（1.2） 0.32 1.40

表二：特征周

建筑结构抗震设计（综合测试一）

单选题

1. 6度设防的35m高的框架结构，其防震缝的宽度应为__B___。(2分)

(A) 100mm (B) 180mm (C) 200mm (D) 250mm

2. 地震系数表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比，一般，地面运动的加速度越大，则地震系数__C___。(2分)

(A) 越低 (B) 不变 (C) 越高 (D) 不能判定

3. 某地区设防烈度为7度，乙类建筑抗震设计应按下列__D___要求进行设计。(2分)

(A) 地震作用和抗震措施均按8度考虑 (B) 地震作用和抗震措施均按7度考虑 (C) 地震作用按8度确定，抗震措施按7度采用 (D) 地震作用按7度确定，抗震措施按8度采用 4. 框架—抗震墙结构布置中，关于抗震墙的布置，下列___D__ 是错误的。(2分)

(A) 抗震墙在结构平面的布置应对称均匀 (B) 抗震墙应沿结构的纵横向设置 (C) 抗震墙宜于中线重合 (D) 抗震墙宜布置在两端的外墙

5. 《抗震规范》给出的设计反应谱中，当结构自振周

高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系 近些年来，建筑业有了突飞猛进的发展，城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。它以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特性而言，高层建筑是必须着重考虑水平荷载和竖向荷载组合影响的建筑物。设计高层建筑时，它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外，还必须控制由风荷载（或地震水平作用）所产生的侧向位移，防止由此产生的结构的和非结构性材料的破坏；控制由风荷载造成顶部楼层的加速度反应，以使用户对摆动的感觉和不舒适感降到最低程度。这就需要设计师从一开始就应该以一个立体的概念设计为基础。

一、高层结构概念设计

（一）高层结构概念设计的三维层次

把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析，对于复杂的高层，例如多塔机构也可以把它分成几块，分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题，然后组合起来。首先，在方案阶段（I），可以把基本设计方案概念化，建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系；高宽比与抗倾覆；承载力和刚度；并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成，因此在初步设计阶段（Ⅱ），要扩展方案，把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来