建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)-學(xué)霸討論組工作室_第1頁
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文檔簡介

1地震動(dòng)的三要素P11幅值(常用峰值),頻譜,持時(shí),稱為地震動(dòng)的三要素。幅值-地震動(dòng)強(qiáng)度特性頻譜-地震動(dòng)周期分布特征持時(shí)-地震動(dòng)循環(huán)作用強(qiáng)度的強(qiáng)弱2在抗震設(shè)防烈度標(biāo)準(zhǔn)中,建筑工程有哪幾個(gè)類別?P18分為4個(gè)抗震設(shè)防類別1特殊設(shè)防類指使用上有特殊設(shè)施,涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果,需要特殊設(shè)防的建筑,簡稱甲類。2重點(diǎn)設(shè)防類指地震時(shí)使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑,以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果,需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑,簡稱乙類(包括幼兒園,小學(xué)和中學(xué)的教學(xué)用房)。3標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類除124條以外,按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑,簡稱丙類。4適度設(shè)防類指是永生人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害,允許在一定條件下適度降低要求的建筑,簡稱丁類。3建筑抗震概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是什么?P20建筑抗震設(shè)計(jì)主要內(nèi)涵包括場地選擇,建筑體型,結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)體系,抗震防線,強(qiáng)度剛度均衡,連接與非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等許多方面。1選擇對(duì)建筑抗震有利的場地,宜避開對(duì)建筑抗震不利的地段。2建筑的平立面設(shè)計(jì)簡單合理,豎向體型應(yīng)力求規(guī)則均勻,避免過大外挑內(nèi)收,符合一定高寬比要求。3結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)體系的選擇應(yīng)符合抗震結(jié)構(gòu)的要求。結(jié)構(gòu)平面布置力求對(duì)稱,豎向布置應(yīng)使其剛度強(qiáng)度變化均勻,避免出現(xiàn)薄弱層,盡可能降低房屋重心。4多道抗震防線對(duì)抗震結(jié)構(gòu)是必要的。第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)建被強(qiáng)震破壞后,第二第三道接替抵擋沖擊,保證建筑最低安全,免于倒塌。5在確定建筑結(jié)構(gòu)時(shí),需要在結(jié)構(gòu)剛度承載力及延性之間尋求一種較好的匹配關(guān)系。6根據(jù)歷次地震中的宏觀震害經(jīng)驗(yàn),妥善處理非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,以減輕震害,提高抗震可靠度。4地震波的類型P10地震波是一種彈性波,分為體波和面波體波-介質(zhì)內(nèi)部傳播,面波-介質(zhì)表面附近傳播,次聲波。體波分為縱波(P波)和橫波(S波),面波分為瑞雷波和樂夫波。傳播速度:縱>橫>面5求解自振頻率和振型的方法P37-38(具體步驟和公式3.38-3.42,在振型分解反應(yīng)譜法的子內(nèi)容中,考法不明。)首先需要知道各個(gè)振型及其對(duì)應(yīng)的自振周期,再根據(jù)多自由度彈性體系運(yùn)動(dòng)方程求解多自由度彈性體系的動(dòng)力特征值方程(或體系頻率方程):|[K]-ω2[M]|=0得到n個(gè)根,即體系的n個(gè)自振頻率。帶回([K]-ω2[M]){K}=0即可求出體系振型。(ω2為未知量自振頻率,[K]——體系質(zhì)量矩陣,[M]——體系剛度矩陣)6抗震設(shè)防烈度:指按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。P147震級(jí):一次地震釋放能量多少的度量。地震的大小通常用震級(jí)表示,是固定的。與烈度區(qū)別。P38、什么是罕遇地震、多遇地震?(P15)【抗震規(guī)范】規(guī)定:多遇地震(小震)為50年超越概率為63.2%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為50年;設(shè)防烈度地震(中震)為50年超越概率為10%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為475年;罕遇地震(大震)為50年超越概率為2%-3%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為1642——2475年。什么是地震影響系數(shù)?什么是地震系數(shù)?(34)為了便于計(jì)算,我國【抗震規(guī)范】采用地震影響系數(shù)α與體系自振周期T之間的關(guān)系作為設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。地震影響系數(shù)α即相當(dāng)于重力加速度g的單質(zhì)點(diǎn)絕對(duì)加速度。地震系數(shù)是地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值,以K表示,是確定地震烈度的一個(gè)定量指標(biāo)。建筑抗震設(shè)防目標(biāo)是什么?怎么去實(shí)現(xiàn)?有哪些設(shè)計(jì)方法?(P15-16)我國采取兩階段設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)建筑抗震設(shè)防的三水準(zhǔn)要求,其目的在于實(shí)現(xiàn)三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。第一階段設(shè)計(jì)基于多遇地震作用進(jìn)行的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算以及抗震措施。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有:按多遇地震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈性地震效應(yīng),包括內(nèi)力及變形;采用地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力并采取抗震措施;進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)彈性變形驗(yàn)算;概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施。其中,第=1\*GB3①—=3\*GB3③旨在實(shí)現(xiàn)第一水準(zhǔn)和第二水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo),第4則用于實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)及第三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。第二階段設(shè)計(jì)基于罕遇地震作用進(jìn)行的結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算。設(shè)計(jì)內(nèi)容為:進(jìn)行罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形計(jì)算;進(jìn)行薄弱部位的彈塑性層間變形驗(yàn)算并采取相應(yīng)的措施。鑒于工程經(jīng)驗(yàn)和第二階段設(shè)計(jì)的復(fù)雜性等因素,大多數(shù)結(jié)構(gòu)可只進(jìn)行第一階段設(shè)計(jì),而對(duì)于有特殊要求的建筑、地震時(shí)易倒塌的結(jié)構(gòu)和有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu),除第一階段設(shè)計(jì)外尚需要進(jìn)行第二階段設(shè)計(jì)。什么是D值法?(P100)D值法,柱的抗側(cè)移剛度不但與柱的線剛度和層高有關(guān),而且還與梁的線剛度有關(guān),另外,柱的反彎點(diǎn)高度也與梁柱線剛度比、上下層橫梁的線剛度比,上下層層高的變化等因素有關(guān)。日本武藤清教授在分析了上述影響因素的基礎(chǔ)上,對(duì)反彎點(diǎn)法中柱的抗側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度進(jìn)行了修正。修正后,柱的抗側(cè)移剛度以D表示,故此法又稱“D值法”,也稱為修正反彎點(diǎn)法。什么是砂土液化?(P77)地震時(shí),飽和松散的疏松粉、細(xì)砂土在振動(dòng)作用下突然破壞而呈現(xiàn)液態(tài)的現(xiàn)象,由于孔隙水壓力上升,有效應(yīng)力減小所導(dǎo)致的砂土從固態(tài)到液態(tài)的變化現(xiàn)象。哪些建筑可不進(jìn)行樁基抗震承載力驗(yàn)算?(P87)下列建筑可不進(jìn)行樁基抗震承載力驗(yàn)算:砌體房屋和規(guī)范規(guī)定可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的房屋;7度和8度時(shí)的下列建筑:一般的單層廠房和單層空曠房屋;不超過8層且高度在24m以下的一般民用框架房屋;基礎(chǔ)荷載與b項(xiàng)相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房和多層混凝土抗震墻房屋。引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的原因?(P52)引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的原因有兩個(gè):一是地震動(dòng)本身是多維運(yùn)動(dòng),除了沿兩個(gè)水平方向的地震動(dòng)平動(dòng)分量外,還包括繞地面豎軸扭轉(zhuǎn)分量,但由于目前缺乏地震動(dòng)扭轉(zhuǎn)分量的強(qiáng)震記錄,因而由該原因引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)還難于確定;二是為滿足建筑外觀多樣化和功能上的要求,結(jié)構(gòu)平立面往往復(fù)雜、不均勻、不規(guī)則、不對(duì)稱,即結(jié)構(gòu)平面質(zhì)量中心與剛度中心的不重合(即存在偏心),將導(dǎo)致水平地震下結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng),對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。三個(gè)地震水準(zhǔn)P15三個(gè)地震水準(zhǔn)(小震、中震、大震)用以反映同一個(gè)地區(qū)可能遭受的地震影響的強(qiáng)度和頻度水平?!犊拐鹨?guī)范》規(guī)定:多遇地震(小震)為50年超越概率為63.2%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為50年;設(shè)防烈度地震(中震)為50年超越概率為10%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為475年;罕遇地震(大震)為50年超越概率為2%~3%的地震影響水平,相當(dāng)于重現(xiàn)期為1642年-2475年??拐鹪O(shè)防三水準(zhǔn)P13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(或稱小震)影響時(shí),建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。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(或稱中震)影響時(shí),建筑物可能損壞,但經(jīng)一般修理即可恢復(fù)正常使用;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(或稱大震)影響時(shí),建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞。(小震不壞、中震可修、大震不倒)設(shè)計(jì)地震的分組P35設(shè)計(jì)地震分組實(shí)際是用來表征地震震級(jí)及震中距影響的一個(gè)參量,它是一個(gè)和場地特征周期與峰值加速度有關(guān)的參量(來自百度百科)。書上見表3.5.按照抗震規(guī)范所指出來的場地設(shè)計(jì)類別分為哪4類(根據(jù)什么分)P32我國《抗震規(guī)范》根據(jù)場地覆蓋層厚度和土層等效剪切波速這兩個(gè)指標(biāo),將建筑場地類別按表劃分為=1\*ROMANI、=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII和=4\*ROMANIV4類。其中Ⅰ類分為QUOTE、QUOTE兩個(gè)亞類。怎么進(jìn)行飽和沙土液化的判別有兩個(gè)步驟分別是什么P79地基土液化判別過程可以分為初步判別和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)據(jù)判別兩大步驟。當(dāng)初步判別地基土為不液化地基或無需考慮液化影響時(shí),則無需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別;只有當(dāng)初步判別為需考慮液化影響時(shí),才需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別。初步判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別(詳見教材)對(duì)于可液化地基抗震措施P84(1)全部消除地基液化沉陷的措施全部消除地基液化沉陷的措施有采用深基礎(chǔ)、地基加固處理、地基置換三類方法,具體要求如下:=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤(2)部分消除地基液化沉陷的措施部分消除地基液化沉陷的措施主要是對(duì)地基進(jìn)行加固處理。具體要求如下:=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理的措施:=1\*GB3①=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤什么是基本烈度P4(筆記)指一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期(我國取50年)內(nèi)在一般場地條件下按一定概率(我國取10%),可能遭遇到的最大地震烈度(一個(gè)地區(qū)進(jìn)行抗震設(shè)防的依據(jù))。震源、震中距P3震源:地球內(nèi)部斷層錯(cuò)動(dòng)并引起周圍介質(zhì)震動(dòng)的部位。(筆記)地球內(nèi)部斷層發(fā)生破裂的位置。(書原話)震中距:地面上某點(diǎn)至震中的地表距離稱為震中距。覆蓋層厚度[P32]《抗震規(guī)范》采用土層的絕對(duì)剛度定義:一般情況下,應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s且其下臥各巖土的剪切波速均不小于500m/s的土層頂面的距離。此距離成為覆蓋層厚度。重力荷載代表[P36]計(jì)算地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的分恒載(自重)標(biāo)準(zhǔn)值和各活載(可變荷載)組合值之和。地震烈度[P3]地震對(duì)地表和工程結(jié)構(gòu)影響的強(qiáng)弱程度?;玖叶萚P3]一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期(我國50年)內(nèi),在一般場地條件下按一定的概率(我國10%)可能遭遇到的最大地震烈度。震源[P3]地球內(nèi)部斷層發(fā)生破裂的位置。震中震源在地表面的垂直投影。震中距地面上某點(diǎn)至震中的地表距離。反應(yīng)譜概念及特點(diǎn)[P30]概念:單自由度彈性體系在給定的地震作用下某個(gè)最大的反應(yīng)量與結(jié)構(gòu)自振周期的關(guān)系曲線。特點(diǎn):(1)阻尼比的影響阻尼對(duì)反應(yīng)譜的影響很大,不僅降低結(jié)構(gòu)反應(yīng)的幅值,而且可削平不少峰點(diǎn),使反應(yīng)譜曲線變得平緩。(2)輸入地震動(dòng)峰值影響對(duì)于彈性反應(yīng)譜,其輸入(地震動(dòng))與輸出(反應(yīng)譜)成線性關(guān)系。因此,輸入地震動(dòng)峰值不同,地震動(dòng)的反應(yīng)譜也按比例變化。(3)震中距和場地條件的影響震中距和場地條件對(duì)反應(yīng)譜形狀有很大影響,震中距越大、土質(zhì)越松軟,加速度反應(yīng)譜峰值對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)周期也越長,因此在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),需考慮震中距和場地條件的影響。設(shè)計(jì)反應(yīng)譜概念及影響因素[P31]概念:首先對(duì)同一類場地上的地震動(dòng)分別計(jì)算其反應(yīng)譜,然后對(duì)這些反應(yīng)譜曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,求出其中最具代表性的平滑的平均反應(yīng)譜。影響因素:設(shè)防烈度、場地類別、設(shè)計(jì)地震分組、阻尼比。場地土的液化[P77]概念:地震時(shí),飽和松散的砂土或粉土的顆粒在強(qiáng)烈振動(dòng)下發(fā)生相對(duì)位移,微小顆粒趨于壓密,顆粒間孔隙水來不及排泄,受到擠壓使孔隙水壓力急劇增加,當(dāng)孔隙水壓力上升到與土顆粒所受到的總的正壓力接近或相等時(shí),土粒之間因摩擦產(chǎn)生的抗剪能力消失,土顆粒普遍形同“液體”一樣處于懸浮狀態(tài),使地基承載力喪失或減弱,甚至噴水冒砂的現(xiàn)象。影響因素:(1)土層的地質(zhì)年代,地貌單元;(2)砂土的類型、密實(shí)程度,粉土中的黏粒含量;(3)土層的埋置深度;(4)地下水位深度;(5)歷史地震情況;(6)地震強(qiáng)度與地震持續(xù)時(shí)間。兩階段抗震設(shè)計(jì)的方法[P15]第一階段設(shè)計(jì):——基于多遇地震作用進(jìn)行的強(qiáng)度和變形驗(yàn)算及抗震措施(1)按多遇地震作用計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈性地震效應(yīng),包括內(nèi)力及變形;(2)采用地震作用效應(yīng)與其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力并采取抗震措施;(3)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)彈性變形驗(yàn)算;(4)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施。(1)—(3)旨在實(shí)現(xiàn)建筑抗震設(shè)防第一水準(zhǔn)和第二水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo),(4)則用于實(shí)現(xiàn)第二水準(zhǔn)及第三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。第二階段設(shè)計(jì):——基于罕遇地震作用進(jìn)行的機(jī)構(gòu)彈塑性變形計(jì)算(1)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形計(jì)算;(2)進(jìn)行薄弱部位的彈塑性層間變形驗(yàn)算并采取相應(yīng)的措施。底部剪力法的適用條件[P42]當(dāng)建筑物高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻、結(jié)構(gòu)振動(dòng)以第一振型為主且第一振型接近于直線時(shí),該類結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)可采用底部剪力法?!犊拐鹨?guī)范》規(guī)定哪些結(jié)構(gòu)(情況)需考慮豎向地震作用[P50]《抗震規(guī)范》規(guī)定:設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪及類似高聳結(jié)構(gòu)和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑應(yīng)考慮豎向地震作用。哪些結(jié)構(gòu)要考慮豎向地震作用?P50設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)、長懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪和類似高聳結(jié)構(gòu)和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑應(yīng)考慮豎向地震作用。對(duì)于砌體結(jié)構(gòu),分為剛性樓蓋和柔性樓蓋,分別按什么標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地震剪力的分配?P125剛性樓蓋:當(dāng)各抗震墻高度、材料均相同時(shí),其樓層地震剪力可按各抗震墻的橫截面面積比進(jìn)行分類。柔性樓蓋:當(dāng)樓蓋單位面積上的重力荷載代表值相同時(shí),按各墻承擔(dān)的豎向荷載從屬面積的比例進(jìn)行分配。中等剛度樓蓋:取剛性和柔性計(jì)算結(jié)果的

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