建筑结构抗震设计复习资料

1.构造地震发生数量大（占地震发生总数约90%），影响范围广，是地震工程的主要研究对象。2.在地球内部传播的波称为体波，而沿着地球表面传播的波叫做面波。体波:纵波是由震源向外传递的压缩波，其介质质点的运动方向与波的前进方向一致。横波是由震源向外传递的剪切波，其质点的运动方向与波的前进方向相垂直。面波主要有瑞雷波和乐夫波两种形式。以纵波最快，横波次之，面波最慢。3.由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。4.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。5.地震震级是表示地震大小的一种度量。6.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。7.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。8.地震的破坏作用主要表现为三种形式：地表破坏，建筑物破坏，次生灾难。9.地表破坏及其影响地表破坏主要表现为地裂缝，地面下沉，喷水冒砂和滑坡等形式。当地裂缝穿过建筑物时，会造成结构开裂直至建筑物倒塌。地面的不均匀沉陷易引起建筑物的破坏甚至倒塌。当地表土层含有砂层或粉土层时，会造成砂土液化甚至出现喷水冒砂现象，液化可以造成建筑物倾斜与倒塌，埋地管网的大面积破坏。地震时的大滑坡可以切断交通通道、冲毁房屋和桥梁、堵塞河流。10.“小震不坏，中震可修，大震不倒”作为建筑抗震设计的基本准则。11.三个水准的抗震设防目标。第一水准：当遭遇低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用。第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能发生损坏，但经一般修理仍可正常使用。第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或危机生命安全的严重破坏。12.两个阶段设计方法。第一阶段设计：多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。第三阶段设计：保证了第一水准的强度要求和变形要求。第二阶段的设计，则旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。13.建筑抗震包括三个层次的内容与要求：概念设计、抗震计算与结构措施。14.建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则可以概括为：注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设计多道防线，重视非结构因素。15.地震区的建筑宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段建设。16.建筑物平立面布置的基本原则是：对称、规则、质量与刚度变化均匀。17.多层土的地震效应主要取决与三个基本因素：覆盖土层厚度、土层剪切波速、岩石阻抗比。18.覆盖土层厚度的原意是指从地表面至地下基岩面的距离。19.饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），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，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。20.地基土液化初步判别：饱和的砂土或者粉土（不含黄土）当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响：（1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，且处于7度或者8度区；（2）粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率c（%)当烈度为7度、8度、9度时分别大于10、13、16时；（3）浅埋天然地基，地下水位深度和上覆盖非液化土层厚度满足下式之一时；5.425.123000bwububwddddddddddwd——地下水位深度bd——基础埋置深度，小于2m时应采用2m0d——液化特征深度ud——上覆盖非液化土层厚度（m）21.进一步定量分析，评价液化土可能造成的危害程度，通常是通过计算地基液化指数来实现。22.液化等级与液化指数的对应关系液化等级轻微中等严重液化指数lEI60lEI185lEIlEI1823.若取质点m为偏离体，则该质点上作用有三种力，即惯性力If、阻尼力cf和弹性恢复力rf。运动方程：kxfxcfxxmfrcgI)(24.当结构体系自振频率与简谱地面运动频率相近时结构发生强烈振动反应的现象称为共振。25.地震加速度反应谱可以理解为一个确定的地面运动，通过一组阻尼比相同但自振周期各不相同的单自由度体系，所引起的各体系最大加速度反应与相应体系自振周期间的关系曲线。26.地震反应谱直接用于结构的抗震设计有一定的困难，而需专门研究可供结构抗震设计用的反应谱，称为设计反应谱。27.水平地震影响系数：单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值。地震系数：地震面运动的最大加速度与重力加速度的比值。动力系数：单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值。三者关系：水平地震影响系数系数是地震系数与动力系数的乘积。28.把反应体系自由振动形状的向量iiia称为振型，而把i称为规则化的振型或也简称为振型。29.多自由度弹性体系最大地震反应的方法，一种是振型分解反应谱法，另一种是底部剪切法。30.底部剪切法的适用条件：①房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀。②房屋的总高度不超过40m。③房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主。④房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计。31.高阶振型反应对结构上部地震作用的影响较大，为此我国建筑抗震设计规范采用在结构顶部附加集中水平地震作用的方法，考虑高阶振型的影响。32.当建筑物有局部突出屋面的小建筑（如屋顶间、女儿墙、烟囱）等时，由于该部分结构的重量和刚度突然变小，将产生鞭梢效应，即局部突出小建筑的地震反应有加剧的现象。33.设防烈度为8度和9度区的大跨度屋盖结构、长悬臂结构，烟囱及其类似高耸结构和设防烈度为9度区的高层建筑，应考虑竖向地震作用。34.结构薄弱层位置判别：对于y沿高度分布不均匀的框架结构，在地震作用下一般发生塑性变形集中现象，即塑性变形集中在某一或某几个楼层，发生的部位为y最小或相对较小的楼层，称之为结构薄弱层。在薄弱层发生塑性变形集中的原因是，y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卸载作用，限制地震作用进一步增加，从而保护其他楼层不屈服。判别：①对于就y沿高度分布均匀的框架结构，分析表明，此时一般结构低层的层间变形最大，因为可将低层当做结构薄弱层。②对于y沿高度分布不均匀的框架结构，取该系数最小的楼层。③对于单层钢筋混凝土柱厂房，薄弱层一般出现在上柱。多层框架结构楼层屈服强度系数y沿高度分布均匀与否，可通过参数a判别。35.结构抗震计算方法总结如下：①底部剪力法：高度不超过40m，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，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。②振型分解反应谱法：除1以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。③时程分析法：特别不规则的建筑，甲类建筑和表3-10所例高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震的补充计算，可取多条时程曲线计算结构的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。36.进行结构抗震设计时，所考虑的重力荷载，称为重力荷载代表值。结构的重力荷载分荷载自重和活载（可变荷载）两种。37.砌体结构房屋的震害，在宏观上存在以下规律：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横墙承重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预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重。⑤外廊式房屋往往地震破坏较重。⑥房屋两端，转角，楼梯间，附属结构震害较重。38.结构的选型与布置，属于概念设计的范畴，对多层砌体结构房屋，宜遵守以下几方面原则：①结构布置，对于多层砌体结构房屋，应优先采用横墙承重的结构布置方案，其次考虑采用纵墙共同承重的结构布置方案，避免采用纵墙承重方案。②房屋的总高度与层数。③房屋的高宽比。④抗震横墙的间距。⑤房屋的局部尺寸。39.多层砌体结构的抗震验算，一般包括三个基本步骤：确立计算简图，分配地震剪力，对不利墙段进行抗震验算。40.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，弥补抗震计算的不足，对于多层砌体结构，由于抗震验算仅对实质水平地震剪力的墙体进行，因而对其抗震构造更要加以注意。41.在多层砌体结构中设置钢筋混凝土构造或芯柱，可以提高墙体的抗剪强度，大大增强房屋的变形能力。在墙体开裂之后，构造柱与圈梁所形成的约束体系可以有效地限制墙体的散落，使开裂墙体以滑移、摩擦等方式消耗地震能量，保证房屋不致倒塌。构造柱最小截面尺寸可采用mmmm180240，纵向钢筋宜采用124，箍筋间距不宜大于250mm，且宜在柱上下端适当加密。构造柱应与圈梁连接，构造柱的纵筋应上下贯通。构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下0.5m或锚人浅于0.5m的基础圈梁内。42.圈梁在砌体结构抗震中可以发挥多方面的作用。它可以加强纵横墙的连接，增强楼盖的整体性，增强墙体的稳定性；它可以有效地约束墙体裂缝的开展，从而提高墙体的抗震能力，它还可以有效地抵抗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。圈梁应闭合，遇有洞口，应上下搭接，不宜采用现浇圈梁与门窗过梁合二为一的构造措施，圈梁的截面高度不应小于120mm。43.框架结构的震害。①整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为梁铰机制（墙柱弱梁型）和柱铰机制（强梁弱柱型）。②局部破坏形式。(1)构件塑性铰处的破坏；(2)构件的剪切破坏；(3)节点的破坏；(4)短柱破坏；(5)填充墙的破坏；(6)柱的轴压比过大时使柱处于小偏心受压状态，引起柱的脆性破坏；(7)钢筋的搭接不合理，造成搭接处破坏。44.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结构的缺点发挥了各自的长处，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。抗震性能较好，多用于办公楼和旅馆建筑。45.结构布置：①平面布置。②竖向布置。③防震缝的设置。46.按抗震要求设计的混凝土结构的材料应符合下列要求：①混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区、框支梁、框支柱不应低于C30；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20。②普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜采用HRB335级和HRB400级热轨钢筋；箍筋宜采用符合抗震性能指标的不低于HRB335级的热轧钢筋，也可选用HPB300级热轧钢筋。普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋。47.抗震等级的划分应符合下列要求：①丙类建筑抗震等级应按表5-5划分，当甲乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级而房屋的高度超过表5-5相应的上界时，应采用比一级更有效的抗震构造措施。②与楼主相连的裙房，除应按裙房本身考虑外，其抗震等级不应低于主楼的抗震等级，此时，主楼结构在裙房顶部上下各一层应适当加强抗震构造措施，裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。③当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震的国际可逐层降低一级，但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。48.“墙柱弱梁”可有效地防止柱铰破坏机制的出现，保证结构在强震作用下不会整体倒塌。“强剪弱弯”可有效防止脆性破坏的发生，使结构具有良好的耗能能力。“强节点弱构件”，节点是梁与柱构成整体结构的基础，在任何情况下都应使节点的刚度和强度大于构件的刚度和强度。调整：“强柱弱梁”，对同一节点，使其在地震作用组合下，柱端的弯矩设计值略大于梁端的弯矩设计值或抗弯能力。“强剪弱弯”，对于同一构件，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剪力。“强节点弱构件”，增大节点核心区的组合剪力设计值进行计算。49.柱的轴力越大，其延性越差。轴压比的概念：柱内力组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比值。ccAfNn50.在梁中有