土木工程建筑设计院笔试面试必备专业知识(混凝土抗震高层)

混凝土1正截面斜截面破坏少筋破坏-最小配筋率（开裂荷载）-适筋破坏-界限相对受压区高度（极限荷载）-超筋破坏斜截面破坏（脆性）分为：斜压（拱，小于1），斜拉（梁，大于3），剪压（1到3）。素混凝土梁的破坏，一般情况是混凝土的拉坏，只有剪跨比很小的斜压梁有可能发生混凝土的压坏，而斜压破坏是受剪承载力上线。所以一般素混凝土梁的破坏和以下的因素有关：1剪跨比2纵筋配筋率（销栓作用，咬合力作用）3截面高度影响系数（尺寸效应）4混凝土强度（抗拉）5截面尺寸当配置钢筋时，箍筋弯起配置较多时对提高结构的抗剪承载力有作用。一个配筋梁的抗剪承载力由三部分组成：1混凝土2箍筋3弯起钢筋判断柱大小偏压破坏的依据：1界限相对受压区高度(受压区高度x)2界限破坏承载力Nb.3界限偏心距eb;4最小偏心距emine,e';ei=e0+ea2塑性较塑性铰是结构的一种耗能铰，分为混凝土铰和钢筋铰。混凝土铰是由于发生了超筋破坏，在设计时要避免发生。钢筋铰是钢筋混凝土结构在钢筋屈服之后形成的，他能够承受一定的弯矩，有固定的转动方向，还具有一定的长度。当钢筋应力达到极限时，钢筋塑性铰破坏，结构破坏。静定结构不能出现塑性铰，否则成为了机构；超静定结构中出现塑性铰后，结构仍然是几何不变体系，能够继续承载。塑性铰的长度θ和受压区高度x，以及钢筋的应变ε有关。所以材料的强度时对塑性铰的长度有影响。塑性铰一般出现的端部，弯矩最大的部位。3塑性铰线（双向板的弹塑性计算方法，一般用的为塑性铰线法）单向板大于3，双向板小于2,23之间一般按双向板计算。板上荷载在长边与短边上的分布，为边长的倒数之比的4次方。对于双向板的配筋。按弹塑性设计，1画板的塑性铰线，结构成为几何可变体系。2利用虚功原理建立外荷载与结构变形的关系，求出塑性铰线上弯矩（最大弯矩），根据最大弯矩进行板配筋。4楼板传力简图双向板支承梁的设计。荷载是以结构的刚度来分配的。5钢筋混凝土材性混凝土：受压材料。长期抗压强度0.8fc，应变峰值为0.002.约束混凝土（约束混凝土）增加其强度，更重要的是增加了其塑性变形能力，吸收地震能量，所以在塑性铰区需要箍筋加密。混凝土弹性模量：切线，割线模量。混凝土收缩：短期内，混凝土硬化导致混凝土体积减小，导致混凝土收缩。不利：预应力损失，超静定结构产生内力。混凝土徐变：长期荷载作用下，混凝土继续发生形变。有利：内力重分布，减少收缩裂缝。不利：预应力损失。钢筋：屈服强度（屈服下线稳定）强屈比（强度储备，过大则由于强度过高，延性差导致不能发生很好的延性破坏）伸长率（伸长率和平均伸长率-考虑刚才的弹性形变）两者有：1很好的粘结力2相近的热膨胀系数3相近的弹性模量，弹性模量即刚度，反应了材料发生弹性变形的能力，刚度越大，发生弹性变形的能力越大。6结构重要性系数荷载效应系数，荷载分项系数，结构重要性系数材料分项系数1设计年限（100505）2安全等级（一二三）不小于1.11.00.9地基基础1地基基础等级地基基础的设计等级分为甲乙丙三级，根据是地基的复杂程度，建筑物的规模，地基对建筑物破坏及正常使用的影响程度来对地基基础设计等级进行划分的。都需要对地基承载力进行验算，其中甲乙级还需要对地基沉降进行验算，丙级的部分建筑也需要对其进行沉降验算（地基承载力较弱，体型复杂的建筑；有软弱下卧层的建筑）。2独立基础抗冲切计算3地基承载力基础宽度，埋深修正系数的力学意义埋深3-6m，基础底面以上土的超载应力。基础宽度：摩擦力，摩擦面4地基抗震承载力修正系数ζa.地震作用调整系数γa.5桩基验收2-3根6验槽设计方施工方监理方甲方在场，检查：1从底面开挖面一下到槽底的标高是否符合设计要求；2槽内土层情况是否与勘测报告符合3槽底是否有不好土层。正式施工前若基坑开挖超过设计值，应用级配良好的土填平夯实，达到设计标高。7土的液化土的液化是指沙土层在地震剪力的作用下，土体骨架发生破坏，悬浮在地下水中，这时土上应力完全消失，水中压力无法消散，形成了超孔隙水压力，发生喷沙冒水现象。不利影响，建筑形成不均匀沉降，产生裂缝，甚至倒塌。采取措施：桩基等深基础，采用密实桩法，浅基础采用换土垫层法。8筏板基础：整体性好，限制不均匀沉降。抗震规范1不规则类型（形体的规则性。形体指的是建筑物平面形状和立面、剖面的变化）不规则类型分为；一般不规则，特别不规则，严重不规则。又可分为：平面不规则（扭转不规则、凹凸不规则、楼板不连续），竖向不规则（竖向刚度突变、竖向抗剪承载力突变、竖向构件不连续）平面不规则，设置抗震缝、沉降缝、伸缩缝。1）扭转不规则：通过周期比Tt/T1不应大于0.9。2）凹凸不规则：看结构的质心、刚心重合情况（剪力墙、柱等均匀对称布置）。3）楼板不连续剪力墙布置规则：周边、均匀、对称、相交2.7度，乙丙两类建筑的抗震设防措施等级三类环境：1大环境。地区抗震设防烈度。2小环境。场地类别。3建筑本身分类。这三个环境决定了该建筑的抗震设防烈度。根据该建筑的抗震设防烈度、该建筑的结构类型、建筑物高度确定该建筑的抗震等级。根据抗震等级确定该建筑的抗震措施。抗震措施包括：计算系数调整和抗震构造措施。7度区，非一类场地，乙类建筑需要提高一度设防，8度。丙类扔按7度设防。若为1类场地，乙类按7度设防，丙类可以降低一度设防，6度。地震作用计算，按本地区烈度，与该建筑无关。3连梁连梁是耗能构件，一般跨高比小于5。连梁刚度不折减，会导致连梁配筋超筋。连梁的刚度过大会导致地震作用下内力过大，很快发生剪切破坏，没有起到耗能效果。所以需考虑刚度折减。若折减后还是发生超筋破坏，此时超筋不能通过增加截面面积解决，因为刚度会变大。处理办法：1适当减小连梁高度，是刚度减小。2增大连梁跨度，剪跨比增加，对剪切的敏感度减小，抗剪能力提高。4短柱（由于填充构件、侧向支撑，软件不能自动识别，设计人员自己判断）需全长箍筋加密柱：1）短柱：剪跨比小于2（结构），长细比小于4（材料）。2）特殊：转换柱以及一二级框架角柱。5抗震概念设计强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件多道设防，连梁-剪力墙机制，剪力墙-框架机制6底框结构砌体剪力墙结构，不一定是纯框架结构，若纯框架，底层的刚度比较小，不能满足要求，底层加剪力墙，加大底层刚度，经济。刚度接近，不形成薄弱层。为什么要底部加强部位：使结构的塑性铰，塑性破坏出现在核实的部位（底部），使结构的塑性区不至过早的破坏，所以底部要加强。7三水准两阶段小震不坏：结构在遭遇小于本地区基本设防烈度的地震作用时，结构基本处于正常使用状态中震可修：结构在遭遇相当于本地区基本设防烈度的地震作用时，结构的非弹性变形处于可修复范围之内，经修复加固之后仍可以继续使用。大震不倒：结构在遭受大于本地区基本设防烈度的罕遇地震作用时，结构的变形在结构破坏允许范围之内，不至倒塌，危机生命财产安全。设计阶段，结构在多遇地震下的承载力计算和弹性变形计算。满足中震可修的设计原则。验算阶段，结构在罕遇地震下的弹塑性变形验算。满足大震不倒的设计原则。8强柱弱梁等的理解强柱弱梁：在地震作用下，塑性铰首先出现在梁端，梁先于柱发生破坏。这种设计思想是安全的，因为梁端出现塑性铰后，结构仍然处于超静定状态，可以继续承受地震作用，吸收地震能量，若柱端先是出现了塑性铰，则结构变为几何可变体系，成为了机构。强剪弱弯：弯曲破坏属于塑性变形，有一定的先兆，而剪切破坏属于脆性破坏。强节点弱构件：9楼梯间构四角，楼梯斜段板端对应的墙体处。10梁端箍筋2%箍筋直径+2mm1、地震：是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放的引起的地球表层的振动。2、原生灾害：由地震直接产生的灾害。主要包括地表破坏、工程结构的破坏等。3、次生灾害：由地震原生灾害导致的灾害。主要包括物理性次生灾害和心理性次生灾害。4、地震灾害的特点：（1）突发性强（2）破坏性大（3）防御难度大（4）社会影响深远5、地震可以划分为诱发地震和天然地震两大类。（1）诱发地震：主要是由人工爆破、矿山开采及重大工程活动所引发的地震。（2）天然地震：包括构造地震与火山地震。6、震源、震中、震中距：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位称为震源。震源正上方的地面位置叫震中。地面某处至震中的水平距离叫做震中距。7、地震波：地震时，地下岩体断裂、错动并产生振动。振动以波的形式从震源向外传播，就形成地震波。8、在地球内部传播的波称为体波，而沿地球表面传播的波叫做面波。体波有纵波和横波两种形式。面波主要有瑞雷波和乐夫波两种形式。9、纵波：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。10、横波：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。11、瑞雷波：质点在波的前进方向与地表法向组成的平面内作逆向的椭圆运动。12、乐夫波：质点在与波的前进方向相垂直的水平方向运动，在地面上表现为蛇形运动。13、地震动：由地震波传播所引发的地面振动，通常称为地震动。（峰值、频率、持续时间，三要素）14、地震震级：是表示地震大小的一种度量。其数值是根据地震仪记录到的地震波图确定的。15、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。16、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。17、地震破坏主要表现为三种形式（1）地表破坏（2)建筑物破坏（3）次生灾害18、抗震设防目的：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。19、抗震设防要求：第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用。第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用。第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。20、建筑抗震设计内容与要求：内容（1）概念设计（2）抗震计算（3）构造措施。要求：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。21、建筑抗震设计在中总体上要求把握的基本原则可以概括为：（1）注意场地选择（2）把握建筑体型（3）利用结构延性（4）设置多道防线（5）重视非结构因素。22、如何考虑不同类型建筑物的设防？答：对于不同用途建筑物的抗震设防，不宜采用同一标准而应根据其破坏后果加以区别对待。建建筑物按其用途的重要性分类特殊设防类，重点设防类，标准设防类，适度设防类。23、结构延性与结构抗震的内在联系？答：结构延性可以更多地吸收地震输入的能量从而有利于抗御结构倒塌的发生。24、小震：它在50年内的超越概率为63.2%，又称多遇地震烈度。中震：它在50年内的超越概率一般为10%。为对应烈度。大震：罕见的地震，它所对应的地震烈度在50年内超越概率2%左右，这个烈度又可称为罕遇地震烈度。1、场地：是指建筑物所在地，其范围大体相当于厂区、居民点和自然村的范围。2、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。3、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，土层剪切波速，岩土阻抗比。4、覆盖层厚度：原意是指从地表面至地下基岩面的距离，现指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。5、地基：指建筑物基础下面受力层范围内的土层。6、液化指数：衡量地震液化引起的场地地面破坏的程度。7、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别与联系？答：场地固有周期是根据剪切波速和场地土的覆盖厚度计算，是场地土的重要动力特性T=4D/v。联系：地表地震动的卓越周期很大程度上取决于场地的固有周期。当建筑物的固有周期与地震动的卓越周期相接近时，建筑物的振动会加大，相应的，震害也会加重。8、为什么地基的抗震承载力大于静承载力？答：原因可以从地震作用下只考虑地基上的弹性变形而不考虑永久变形这一角度得到解释（弹性变形是可以恢复的，永久变形是不可以恢复的