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建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计要点
建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析

提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。

近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。

1 混凝土框架结构抗震薄弱部位

1.1 从震害中找出结构薄弱部位

某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。

1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位

混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。

框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

构件,“强柱”的重点应该是加强底层柱的抗震承载能力。

2 提高混凝土框架结构抗震性能的措施

加强结构薄弱部位的抗震能力,是提高结构整体抗震性能的有效手段。针对上述薄弱部位,建议混凝土框架结构设计采取如下加强措施。

2.1 底层设计为加强层

地震中整体倒塌的房屋,大都是由于底层支承结构破坏造成的。如何提高底层支承结构的抗震能力,是房屋结构抗震设计共同的问题。砌体结构加厚底层墙厚,提高砂浆及砌块的强度等级。混凝土剪力墙结构底层设计为加强层,对墙厚及配筋都有特殊要求。混凝土框架结构的底层是薄弱层,也应该设计为加强层,采取有效的加强措施。当框架结构超过十层,加强层可扩展到第二层。

2.2 加大底层柱截面及提高混凝土强度等级

混凝土构件的承载能力主要取决于构件的截面、混凝土强度等级及配筋。加大框架底层柱截面及提高混凝土强度等级,不仅能提高其承载能力,也是控制柱轴压比最直接最有效的措施,对提高柱的塑性变形能力和框架抗倒能力都十分有利。

加大底层柱截面不仅增加柱本身的侧向刚度,也增加了整体结构的侧向刚度,有效地控制结构的侧移变形。底层柱截面大于上层柱,整体结构侧向刚度下大上小对结构抗震有利。但不宜太悬殊,而应平稳过渡,防止刚度突变或薄弱层转移。上下柱轴心宜对齐,减小偏心。底层各柱受力不一样,截面大小也不一样。一般按轴力大小先设定截

面,经计算后再作调整,若发现薄弱柱,则加大其截面。框架结构纵横抗倾覆比值,一般与房屋纵横平面尺寸成正比。控制房屋高宽比及限用单跨框架,都是对横向而言。因此,柱截面尺寸横向大于纵向对结构抗倒塌是有利的。

2.3 底层室内地面处双向设基础系梁

有地下室的框架结构,其上部结构嵌固在地下室顶板顶面。无地下室的框架结构,无论单独柱基础深浅,都在室内地面附近处双向设基础系梁,系梁顶面就是上部结构的嵌固部位。

2.3.1 锁定框架上部结构嵌固在基础系梁顶

柱下单独基础侧面和上面的回填土,经过夯实后成为地层土的一部分。地震时这部分土对基础的土压力和基底摩擦阻力共同作用下,使基础与地震波动的地层土一起移动,相当于地震通过土层紧紧“握住”柱基础来晃动整个框架上部结构。地下柱在四周土压力作用下,地震时也随地层土一起移动。地震破坏的底层柱脚,都在地面以上看得见的部位,而基础顶面柱最下端是否破坏,尚无调查报告。这表明土体对柱不仅约束其变形,还能起到嵌固作用。

2.3.2 控制底层柱的高度

框架楼房一般底层都需要较大的使用空间,底层的层高及柱高比其它层高。若底层柱嵌固在基础顶面,则柱高还要加上室内外高差及基础埋置深度。基础系梁设在室内地面处,可以双向卡住底层柱,使其高度减少到最小,这是加强框架薄弱层和薄弱构件抗震能力的有效措施。减小底层柱高,可以增加底层的侧向刚度,提高底层的抗剪承

载力。底层侧向刚度的增加,还可以减少整体结构的侧移变形,对结构抗倒塌十分有利。

3 工程设计实例

某工程为五层混凝土框架结构办公楼,平面尺寸54.6m×18.3m。抗震设防烈度7度(0.10g),框架抗震等级为三级。本工程在室内地面处设置了基础系梁,加大了底层柱截面并提高了混凝土强度等级,但尚未在底层柱端增加抗剪斜筋,底层依然按抗震等级三级设计。为了对比有无基础系梁对整体结构的抗震作用,建立两种框架结构计算模型:(1)室内地面处设基础系梁,(2)无基础系梁。结构计算采用SATWE计算程序,计算结果见表1。

4 结语

随着我国地震灾害频繁的发生,抗震性能的提高对建筑结构的安全有着极大的帮助。综上所述,本文就建筑结构抗震设计的要点进行了分析,在阐述了建筑结构抗震薄弱部位的基础上,给出了一系列的提高措施,相信对有关方面的需要能有一定帮助。

参考文献

[1]于友江.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].建筑.2011(17).

[2]吴云翠.钢筋混凝土框架结构的抗震设计[J].企业科技与发展.2013(14).

《建筑结构抗震设计》课后习题全解(王社良版)

第一章绪论 1.1地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型? 构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。深浅:构造地震可分为浅源地震(d<60km)、中源地震(60 –300km),深源地震(>300km) 1.2什么是地震波?地震波包含了哪几种波?各种地震波各自的传播特点是什么?对地面和建筑物的影响如何? 地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。是一种弹性波,分为体波(地球内部传播)、面波(地球表面传播)。 体波:分为纵波(p波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点是:周期短,振幅小;影响:它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波(s波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。特点是:周期长,振幅大。影响:它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强,。 面波:分为洛夫波(L波):传播时将质点在与波前进方向相垂直的水平方向上作蛇形运动。影响:其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 地震波的传播速度:纵波>横波>面波 横波、面波:地面震动猛烈、破坏作用大。 地震波在传播过程中能量衰减:地面振动减弱、破坏作用逐渐减轻。 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。 1.3什么地震震级?什么是地震烈度和基本烈度?什么是抗震设防烈度? 地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。地震烈度:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。基本烈度:在一定时期内(一般指50年),某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。抗震设防烈度:就是指指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。 1.4什么是多遇地震和罕遇地震? 多遇地震一般指小震,50年可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。 罕遇地震一般指大震,50年超越概率2%~3%的地震烈度。 1.5什么是地震、地震作用、震源、震中距、烈度、震级、震中? 地震:指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。 震源:地球内部断层错动并辐射地震波的部位。 震中距:地面某处至震中的水平距离。 震中:震源在地面上的投影点。 震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。它以地震释放的能量为尺度,根据地震仪记录到的地震波确定。地震强度由震级和烈度来反映。 地震烈度:某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,是衡量地震后引起后果的一种标度。 地震烈度与震级:一次地震,表示地震大小的震级只有一个 由于同一次地震对不同地点的影响不一样,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。 地震作用:地震引起的作用于建筑物上的动荷载。

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到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的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本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? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、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。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

建筑结构抗震设计重点

1.地震波的传播速度,纵波最快(引起上下颠簸),横波次之(左右摇晃),面波最慢。 2.地震动:由地震波传播所引发的地面振动,通常称为地震动。 3.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。 4.地震震级是表示地震大小的一种度量。 5.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的平均强弱程度。 6.表示地震大小的震级只有一个,但是会出现多种不同的地震烈度。 7.震中烈度=震级(M)减1后乘1.5 8.基本烈度:是指一个地区在一定时期内在一般场地条件下按一定概率可能遭遇到的最大地 震烈度。它是一个地区进行抗震设防的依据。 9.地震的破坏作用主要表现为三种形式:地表破坏、建筑物的破坏、次生灾害。 10.建筑抗震设计的基本准则:小震不坏、中震可修、大震不倒 11.基本烈度比多遇烈度约高1.55度,比罕遇烈度约低1度。小震50年内被超越的概率为63.2% 中震10% 大震2% 12.我国采取6度起设防的方针。 13.根据建筑物用途的重要性可将其分为四类:甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑、丁类建筑。 场地类别ⅠⅡⅢⅣ抗震等级1 2 3 4 14.建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求:概念设计(设计的基本原则)、抗震计算、构造 措施。 15.结构刚度有突然削弱的薄弱层,在地震中会造成变形集中;在结构上部刚度较小时,会形 成地震反应的“边梢效应”即变形在结构顶部集中的现象。 16.地震动的卓越周期:在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期。它在很大程度上取决 于场地的固有周期。 17.多层土的地震效应主要取决于三个因素:覆盖土层厚度、土层剪切波速、岩土阻抗比。前 两者主要影响地震动的频谱特性,后者主要影响共振放大效应。 18.覆盖层厚度: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。 19.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。 20.在地震区,对饱和的淤泥和淤泥质土、冲填土和杂填土、不均匀地基土,不能不加处理地 直接用作建筑物的天然地基。遭遇地震时,极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏。 21.砂土液化或地基土液化:饱和松散的砂土或粉土,地震时易发生液化现象,使地基承载力 丧失或减弱,甚至喷水冒砂,这种现象称为砂土液化或地基土液化。 22.地基液化判别过程可以分为初步判别和标准贯入实验判别两大步骤。 23.结构地震反应:由地震引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等统称为结 构地震反应。它是一种动力反应,其大小与地面运动及结构动力特性有关。 24.结构地震反应是地震动通过结构惯性引起的,因此地震作用是间接作用,而不称为荷载。 25.结构动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。描述方法有两种:连续化描述、集中化 描述。 26.地震(加速度)反应谱:为便于地震作用,将单自由度体系的地震最大绝对加速度反应与 其自振周期的关系。 27.震害的发生是由外部条件(地震动)和内在因素(结构特征)两方面原因促成的。 28.震害调查资料表明:随层数增多,房屋的破坏程度也随之加重,倒塌率随房屋的层数近似成正比增加。 29.当房屋的高宽比达时,地震时易于发生整体弯曲破坏。 30.抗震横墙的多少直接影响到房屋的空间刚度。横墙数量多、间距小,结构的空间刚度就大,抗震性能就好;反之,结构抗震性能就差。 31.结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整体性、保证抗震设计目标的实现、弥补抗

建筑结构抗震设计基本知识

单元21 建筑结构抗震设计基本知识 学习目标】 1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。 2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗 震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。 【知识点】 构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的抗震规定。 【工作任务】 任务1 建筑结构抗震设计基本知识 【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构 施工图、胜任施工员岗位打下基础。 21.1地震基本知识 21.1.1 地震 21.1.1.1构造地震 地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。是一种自然现象,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引起的地面运动,称为火山地震。此类地震释放能量小,相对而言,影响围和造成的破坏程度均比较小;

由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。 地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。这个部位不是一个点,而是有一定深度和围的体。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。地面某处至震中的水平距离称为震中距。把地面上破坏程度相似的点连成的曲线叫做等震线。震中至震源的垂直距离称为震源深度。 根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。我国发生的绝大部分(地震都属于浅源地震,一般深度为5~40km)。浅源地震造成的危害最大。如大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布围30m,穿过市区东南部,这里就是震中,市铁路两侧47km的区域属于极震区。 21.1.1.2 地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波。总之,地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然

建筑结构抗震设计(第三版)习题解答1-5章

第一章的习题答案 1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。地震烈 度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。 2.参见教材第10面。 3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度 的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。 4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义; 抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。 5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度 的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。 第二章的习题答案 1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放 大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近, 2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;材料在地震下地基承 载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。 3.土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位;上覆非液化土层厚度; 地震的烈度和作用时间。 4.a 中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差 (建筑物条件均同)。 b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化. c.液化指数越小,地震时地面喷水冒砂现象越轻微。 d.地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

建筑结构工程抗震设计要点及其作用探究

建筑结构工程抗震设计要点及其作用探究 摘要:地震对人类造成的危害往往是极为严峻的,不但会让建筑物倒塌,严重时也会造成大量人员的伤亡,对社会形成极为巨大的破坏力量,也会让社会受到极高的经济损失。面对大 自然带来的灾害,人们所做的任何应对措施都是杯水车薪,但是提前在灾害来临之前做到标 准的防护手段,对于一些灾害来说也是非常有必要的,而对于地震来说,如果能够全面持续 提升建筑物的抗震性能,那么就能在地震来临的时候避免更多的人员伤亡,基于此,本文主 要讨论了在建筑结构工程中的抗震性设计的重难点,以及抗震性设计能够为建筑物带来的优势。 关键词:建筑结构;抗震设计;作用;设计要点 1 引言 因为抗震性设计的特殊性和其自身所具备的优势,对于建筑物进行抗震性设计制造逐渐在建 筑领域被广泛重视起来。在对建筑物进行抗震性设计的时候,首先要考虑其各方面的设计要点,同时也要结合其在自然灾害中所产生的作用进行具体的分析,只有这样才能够真正的设 计出符合实际使用标准的,能让建筑物更加稳定的抗震结构。 2 抗震设计在建筑结构设计中的设计要点 2.1 体型设计要点 建筑体型在建筑设计中是必首先考虑的要点,主要包括了建筑的平面表现出来的形状及其主 体部分的空间形态。根据地震灾害发生过程中的情况可以发现,平面设计中如果出现任何不 平衡的特殊形状,那么在地震出现的时候很容易会受到破坏。相对而言设计形状更加具有秩 序的,边缘更加圆润的区域在遭遇地震的过程当中并不会受到太大的损害。而如果实在立体 的空间设计的比较突出的形状也很容易被破坏,特别是在建筑的整体力度因为外界的原因突 然出现转变的过程中,这一类形状是十分容易被破坏的。这就能够证明,在进行施工准备部 分的时候,设计师在设计图纸的时候尽量因该处于抗震的角度考虑,使用一些平面比较简单,空间比较明了的图形,同时也要使用对于地震的抵抗能力较高的形状进行建筑物的设计。一 般来说,因为建筑的本身存在一些不对称的地方,很容产生扭转反应现象出现的情况,因此 可以使用均匀分配的方法进行补救,有人就是把建筑刚度尽量均匀的分配,质量划分也可以 尽量平均,这样就可以尽量避免扭转反应现象的产生。为了能够让建筑体在遇到地震的时候 能够保持稳定,需要尽量避免出现容易影响建筑提醒稳定性的设计。 2.2 平面布置设计要点 建筑物的平面设计当中,平面布置是比较重要的部分,这一部分能够直接显示建筑物实际使 用的情况,以及在使用时的具体需要。一般来说是因为平面布置图可以将全部的建筑构图以 及空间使用和设备的区域等清楚的划分出来,而在后期施工和进行调整以及一些改变的时候,都是不能够缺少的部分。建筑里面的抗震功能需要对于建筑的整体进行合理的把握以及准确 的布局才能够实施,一般建筑工程无论是占地面积还是空间面积都极大,因此无法再相爱每 个部分都使用相同的建筑技術,这样很容易让抗震结构出现问题,无法产生理想的效果,同 时还很容易浪费资源,并且对之后的建筑产生更多不良的影响。一些建筑结构的内部有着很 高刚度的电梯装置被安装在平面的角落的情况。在地震的时候很容易造成安全隐患,这主要 是因为电梯井筒的自身所带的抗侧力度很大,地震作用力会被吸引。而也有很多建筑物的墙 体一侧多一侧少,刚度和质量都很难均匀的分布,结构不能均匀受力,因此局部墙面被破坏。还有一些建筑平面分布不符合标准,建筑物内部的隔离墙的排列出现明显的错位,甚至还有 中断的情况,这就很容易使得地震力度没有办法按照理想的要求传输,结构就会被破坏。布 置设计以及建筑抗震是有着极为密切的关系的,一般来说最基本的解决问题的方法就是,让 结构质量和刚度能够在其标准状态上,同时相互对称,比较统一,而且可以避免突然现象和

我国建筑结构的抗震设计思路

我国建筑结构的抗震设计思路 摘要:本文综述了我国建筑结构的抗震设计方法的发展过程,通过与国外规范 的比较指出我国规范对抗震设计存在的问题。 关键词:结构设计抗震 0 引言 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一 系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计 资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。结 构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯 保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力 的“耗”的一系列转变。 1 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是: 1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以不同的R(地震力降 低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。 1.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的,其核心 是关系,主要指在不同滞回规律和地面运动特征下,结构的屈服水准与自振周 期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数,简 称地震力降低系数;而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比,称为位移延性 系数。 随着对地震作用规律认识的深入,这一规律已被各国规范所接受。在抗震设 计时,对在同一烈度区的同一类结构,可以根据情况取用不同的R,也就是不同 的用于强度设计的地震作用。当R取值较大,即用于设计的地震作用较小时,对 结构的延性要求就越严;反之,当R取值较小,即用于设计的地震作用较大时, 对结构的延性要求就可放松。 2 保证结构延性能力的抗震措施 合理选择了结构的屈服水准和延性要求后,就需要通过抗震措施来保证结构 确实具有所需的延性能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系 统的抗震措施包括以下几个方面内容: 2.1 “强柱弱梁”:人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性 铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。 从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。 2.2 “强剪弱弯”:剪切破坏基本上没有延性,一旦某部位发生剪切破坏,该部 位就将彻底退出结构抗震能力,对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整 体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下 的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。 2.3 抗震构造措施:通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力,同时保证结构的整体性。

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)

《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章:绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2. 什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3. 地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。 4. 什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 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的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g); 8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不 确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则, 全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到 关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

高层建筑结构抗震与设计考试重点复习题(含答案)

1.从结构的体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:_框架结构,剪力墙结构,_框架-剪力墙_结构,_筒体_结构,悬挂结构和巨型框架结构。 2.一般高层建筑的基本风压取_50_年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,采用_100_年一遇的风压值;在没有_100_年一遇的风压资料时,可近视用取_50_年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3.震级――地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用,对重要建筑物,报批后,提高一度采用 4.《建筑抗震设计规范》中规定,设防烈度为_6_度及_6_度以上的地区,建筑物必须进行抗震设计。 5.详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏:小震作用下应维持在弹性状态,一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修:中震作用下,局部进入塑性状态,可能有一定损坏,修复后可继续使用大震不倒:强震作用下,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6.设防烈度相当于_B_ A、小震 B 、中震C、中震 7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法,一般计算的是这些结构在__下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中,根据建筑物使用功能的重要性不同,采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别? 甲:高于本地区设防烈度,属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙:按本地区设防烈度,属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙:除甲乙丁外的一般建筑 丁:属抗震次要建筑,一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。(D) A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计

工程建筑结构抗震设计试题与答案

建筑结构抗震设计试题 一、名词解释(每题3分,共30分) 1、地震烈度 2、抗震设防烈度 3、场地土的液化 4、等效剪切波速

5、地基土抗震承载力 6、场地覆盖层厚度 7、重力荷载代表值 8、强柱弱梁

9、砌体的抗震强度设计值 10、剪压比 二、填空题(每空1分,共25分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括波和波, 而面波分为波和波,对建筑物和地表的破坏主要 以波为主。 2、场地类别根据和划分为类。 3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于 T1>1.4T g时,在附加ΔF n,其目的是考虑的影响。

4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、和 采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数表示与之比;动力系数是单质点与的比值。 7、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是 ,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是。 8、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般 有和。 9、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用 的组合方法来确定。 10、为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和沙土液化的判别可分为两步进行,即 和判别。 三、简答题(每题6分,共30分) 1、简述两阶段三水准抗震设计方法。

2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。3、简述抗震设防烈度如何取值。 4、简述框架节点抗震设计的基本原则。 5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。

超限高层建筑抗震设计重点与难点

华东院周建龙总工讲超限高层建筑抗震设计重点与难点 编制依据 《建筑抗震设计规范》送审稿 《高层建筑混凝土结构技术规程》 (征求意见稿) 《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 (建设部令第111号) 《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪健 【2003】702号) 广东省实施《高层建筑混凝土结构技术规程》 (jgj3‐2002)补充规定 江苏省《房屋建筑工程抗震设防审查细则》 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》(建质【2006】220号) 《关于加强超限高层建筑抗震设防审查工作的建议》 (2007年工作会议) 《关于加强超限高层建筑工程抗震设防审查技术把关的建议》 (2009年2月6号) 《超限高层建筑抗震工程抗震设计指南》 (第二版吕西林主编) 超限的认定 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 建质【2006】220号 新抗震规范及高层混凝土结构规范推出后,其划分范围作相应调整 将大跨结构纳入审查 将市政工程纳入审查 CECS如与抗规及高规矛盾,以高规及抗规为主 上海工程还需满足《上海市超限高层建筑设防管理实施细则》 (沪建建【2003】702号) 计算分析总体要求 总体判断,根据受力特点建模 计算参数选取要合理 计算假定要符合实际受力 计算结果应进行分析判断 计算参数的选取 连梁的单元形式(杆单元或壳单元) 巨柱采用杆或壳单元 墙单元最大单元尺寸 楼板单元是否合理 阻尼比的选择 连梁刚度的折减 周期折减系数 最不利地震方向(正方形增加45°) 最不利风荷载方向 施工模拟的方式 嵌固端的选取 特殊构件的定义 足够的振型数量 是否考虑p‐△效应

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间:2018-09-18T16:24:34.330Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:张智民 [导读] 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。 广州地铁集团有限公司 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。目前,建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿,随着近年来新型建筑材料不断涌现,在建筑结构设计方法与应用上出现了很多新思路,新方法,并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念,设计了很多刚度大、耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。 关键词:建筑结构;新型建筑材料;抗震设计;刚度;耗能 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动,过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用,还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏,但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法,使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常有效,但仍然存在较大的局限性[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。 2.2 抗震的建筑平面和立面布置的选择 (1)建筑形状力求简单规则,平立面不出现凹角的结构。体型简单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析,且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。 (2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显,在设计时应采取加强措施;周边构件的强度和刚度不对称,布置时应在总体上减小刚度偏心,计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 (3)建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系,首先应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次,还应该设计多道抗震防线。避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下,应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线,当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏,刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后,框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。另外,该抗震体系还要具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力以及合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位。最后,要选择合适的材料,减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前,应根据高层结构的实际工作状况,建立正确的计算模型,根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求,因此,在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计,以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案: 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。如图1所示

建筑结构抗震设计复习资料完美篇

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)..

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《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章: 绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2.什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3.地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。4.什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P 波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 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的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g);8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。 9.抗震设防的目标(基本准则)是什么?P8 答:抗震设防的目标(基本准则)是小震不坏、中震能修、大震不倒。 10.“三个水准”的抗震设防要求具体内容是什么?P9答:

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