建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)1.docx

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《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》復(fù)習(xí)題 1. 名詞術(shù)語含義：震源；震中；地震波；震級(jí)；烈度；基本烈度；多遇地震烈度；罕遇地震烈度。地震系數(shù)k；動(dòng)力系數(shù)β；水平地震影響系數(shù)α。 震源：地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯(cuò)動(dòng)的地方稱為震源。 震中：震源正上方的地面稱為震中。 地震波：當(dāng)震源巖層發(fā)生斷裂、錯(cuò)動(dòng)時(shí)，巖層所積累的變形能突然釋放，它以波的形式從震源向四周傳播，這種波就稱為地震波。 震級(jí)：衡量一次地震釋放能量大小的等級(jí)，稱為震級(jí)，用符號(hào)M表示。 烈度：地震烈度是指地震時(shí)在一定地點(diǎn)震動(dòng)的強(qiáng)烈程度。 基本烈度：一個(gè)地區(qū)的基本烈度是指該地區(qū)在今后50年期限內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈度。 多遇地震烈度：是該地區(qū)出現(xiàn)頻度最高的烈度，即烈度概率密度分布曲線上峰值烈度(眾值烈度)( 一個(gè)地區(qū)的多遇地震烈度是指該地區(qū)在今后50年期限內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇超越概率為６３％的地震烈度。)。 罕遇地震烈度：一個(gè)地區(qū)的罕遇地震烈度是指該地區(qū)在今后50年期限內(nèi)，在一般場地條件下可能遭遇超越概率2%~3%的超越概率作為大震烈度的概率水準(zhǔn)。 地震系數(shù)k：地震系數(shù)K是地震動(dòng)峰值加速度與重力加速度之比。即k= 動(dòng)力系數(shù)β：動(dòng)力系數(shù) β是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震作用下最大反應(yīng)加速度與地面最大加速度之比，即 β= 水平地震影響系數(shù)α：地震影響系數(shù)α就是單質(zhì)點(diǎn)彈性體系在地震時(shí)最大反應(yīng)加速度（以重力加速度g為單位）。 地震系數(shù)k和動(dòng)力系數(shù)β以其乘積α表述，并稱為地震影響系數(shù)。α=kβ 書54頁 2. 地震震級(jí)和地震烈度有什么區(qū)別和聯(lián)系？ 區(qū)別：地震震級(jí)概念：衡量一次地震釋放能量大小的等級(jí)，稱為震級(jí)，用符號(hào)M表示。 地震烈度概念：地震烈度是指地震時(shí)在一定地點(diǎn)振動(dòng)的強(qiáng)烈程度。 聯(lián)系：我國有關(guān)單位根據(jù)153個(gè)等震線資料，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，給出了烈度I、震級(jí)M和震中距R（km）之間的關(guān)系式：I=0.92+1.63M-3.49 以及震中烈度與震級(jí)M之間的關(guān)系式：=0.24+1.29M，根據(jù)上兩式，可在M---坐標(biāo)系中繪出等烈度區(qū)，實(shí)際上，它是烈度衰減規(guī)律的另一表達(dá)形式，它有助于了解不同震級(jí)M和震中距R對(duì)烈度I衰減的影響。 3. 抗震規(guī)范對(duì)建筑物抗震設(shè)防規(guī)定的一般目標(biāo)是什么；怎樣實(shí)現(xiàn)該設(shè)防目標(biāo)。 目標(biāo)： 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，原則上應(yīng)滿足三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目的要求：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（簡稱“小震”）影響時(shí)，建筑一般應(yīng) 不受損壞或不需要修理仍能繼續(xù)使用。（小震不壞） 第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑可能有一定的損壞，經(jīng)一般修理或不經(jīng)修理仍能繼續(xù)使用。（中震可修） 第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭遇到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（簡稱“大震”）時(shí)，建筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。（大震不倒） 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，《抗震規(guī)范》采取了二階段設(shè)計(jì)方法：（怎樣實(shí)現(xiàn)設(shè)防目標(biāo)）即 第一階段設(shè)計(jì)：按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，以及在小震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形。以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 第二階段設(shè)計(jì)：在大震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。 至于第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，《抗震規(guī)范》是以抗震構(gòu)造措施來加以保證的。 4. 簡述建筑物的抗震設(shè)防類別及其設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。書8頁 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2001）根據(jù)建筑使用功能的重要性，將建筑抗震設(shè)防類別分為以下四類： 甲類建筑------屬于重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑。 乙類建筑------屬于地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑。 丙類建筑------屬于甲、乙、丁類建筑以外的一般建筑。 丁類建筑------屬于抗震次要害建筑。 各抗震設(shè)防類別建筑的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合下列要求。 1 甲類建筑，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果確定；抗震措施，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。 2 乙類建筑，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6～8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。對(duì)較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施。 3 丙類建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求。 4 丁類建筑，一般情況下，地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求；抗震措施應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。 抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)，除《抗震規(guī)范》有具體規(guī)定外，對(duì)乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。 5. 什么是建筑抗震概念設(shè)計(jì)？抗震概念設(shè)計(jì)包括哪幾方面的內(nèi)容？ 所謂“建筑抗震概念設(shè)計(jì)”，是指根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。 抗震概念設(shè)計(jì)包括內(nèi)容： 1 預(yù)防為主，全面規(guī)劃。選擇有利，避開不利，排除危險(xiǎn)。 2 選擇對(duì)抗震有利的抗震場地，做好地基基礎(chǔ)的抗震設(shè)計(jì)。 3 選用良好的抗震結(jié)構(gòu)體系。 4 建筑布置宜規(guī)則。建筑形體要求簡單、規(guī)則、對(duì)稱。 5 重視防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的震害。 6. 簡述建筑場地的列別及其劃分依據(jù)。 類別4類，依據(jù)：土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度。 《抗震規(guī)范》規(guī)定，建筑場地類別根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度分為4類， 建筑場地列別劃分 等效剪切波速（m/s） 場地覆蓋層厚度(m) 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4 建筑場地覆蓋厚度確定，應(yīng)符合下列要求： 1 一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面的距離確定。 2 當(dāng)?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的土層，且其下臥巖土的剪切波速均不小于400m/s時(shí)，可取地面至該土層頂面的距離作為覆蓋層厚度。 3 剪切波速大于500m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層， 4 土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。 7. 理解液化地基的概念。書30頁 液化的概念：在地下水位以下的飽和的松砂和粉土在地震作用下，土顆粒之間有變密的趨勢，但因孔隙水來不及排出，使土顆粒處于懸浮態(tài)，形成如液體一樣，這種現(xiàn)象就稱為土的液化。 影響土的液化因素：地質(zhì)年代、土中黏粒含量、上覆非液化層厚度和地下水位深度、土的密實(shí)程度、土層埋深、地震烈度和震級(jí)。 8. 寫出無阻尼單自由度彈性體系的自由振動(dòng)方程、結(jié)構(gòu)自振周期公式，并說明各符號(hào)含義。 自由振動(dòng)方程：(t)+x(t)=0 (t)單質(zhì)點(diǎn)彈性體系相對(duì)位移反應(yīng)的2次導(dǎo)數(shù)，無阻尼自振頻率，x(t) 單質(zhì)點(diǎn)彈性體系相對(duì)位移反應(yīng) 結(jié)構(gòu)自振周期公式：T=無阻尼自振頻率 G質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值 作用在質(zhì)點(diǎn)上單位水平集中力在自由端產(chǎn)生的側(cè)移 9. 什么是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜？寫出按照反應(yīng)譜理論，單自由度彈性體系結(jié)構(gòu)的底部地震作用的公式，并分析影響結(jié)構(gòu)地震作用的主要因素。 根據(jù)不同的地面運(yùn)動(dòng)記錄的統(tǒng)計(jì)分析表明，場地的特性、震中距的遠(yuǎn)近，對(duì)反應(yīng)譜曲線有比較明顯的影響。例如，場地愈軟，震中距逾遠(yuǎn)，曲線主峰位置愈向右移，曲線主峰也愈扁平。因此，應(yīng)按場地類別、近震和遠(yuǎn)震分別繪出反應(yīng)譜曲線，然后根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從大量的反應(yīng)譜曲線中找出每種場地和近、遠(yuǎn)震有代表性的平均反應(yīng)譜曲線，作為設(shè)計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線。 =mkβg=kβG=αG 水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 k地震系數(shù) β動(dòng)力系數(shù) G建筑的重力荷載代表值 α地震影響系數(shù) 影響結(jié)構(gòu)地震作用的主要因素：建筑的重力荷載代表值、動(dòng)力系數(shù)，地震系數(shù) ，地震影響系數(shù)。 《抗震規(guī)范》就是以地震影響系數(shù)α作為抗震設(shè)計(jì)依據(jù)的，其數(shù)值應(yīng)根據(jù)烈度、場地類別、設(shè)計(jì)地震分組以及結(jié)構(gòu)自振周期和阻尼比確定。 10. 基本地震烈度下αmax和多遇地震烈度下αmax之間有什么關(guān)系？ 對(duì)于多遇地震（小震）烈度比設(shè)防烈度平均低1.55度。研究表明，其 αmax值比設(shè)防烈度時(shí)的小，故多遇地震時(shí)的αmax可取表3-3中αmax的，按這個(gè)數(shù)值計(jì)算地震作用大體上相當(dāng)于1978年《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。 表3-3設(shè)防烈度與地震影響系數(shù)最大值αmax的關(guān)系 設(shè)防烈度I 6 7 8 9 αmax 0.113 0.23（0.338） 0.45（0.675） 0.90 11. 不同抗震設(shè)防烈度下，αmax之間有什么關(guān)系？ 罕遇地震（大震）時(shí)的αmax值，分別大致取表3-3中相應(yīng)7、8、9度的αmax值的2.13、1.88、1.56倍。多遇地震和罕遇地震的αmax值參見表3-4 水平地震影響系數(shù)最大值αmax 表3-4 設(shè)防烈度I 6 7 8 9 多遇地震 0.04 0.08（0.12） 0.16（0.24） 0.32 罕遇地震 — 0.50（0.72） 0.90（1.20） 1.40 12. 寫出抗震規(guī)范中地震影響系數(shù)α曲線的公式，說明各符號(hào)含義。規(guī)范中所采用的系數(shù)曲線考慮了哪幾方面的影響。 α：地震影響系數(shù) αmax地震影響系數(shù)最大值 T單質(zhì)點(diǎn)體系自振周期（s） Tg特征周期（s） 曲線下降階段的衰減系數(shù) 直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)，小于0時(shí)取0。 阻尼調(diào)整系數(shù)，當(dāng)小于0.55時(shí)，取0.55。 13. 寫出多自由度彈性體系在地震作用下的運(yùn)動(dòng)方程，說明公式中各符號(hào)含義。 ++=－(i=1,2,…….,n) 質(zhì)點(diǎn)i的質(zhì)量 表示質(zhì)點(diǎn)i的相對(duì)位移反應(yīng)的二階導(dǎo)數(shù) 第r個(gè)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生單位位移，其余質(zhì)點(diǎn)不動(dòng)，在第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的彈性反力。 表示質(zhì)點(diǎn)r的相對(duì)位移反應(yīng) 第r個(gè)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生單位速度，其余質(zhì)點(diǎn)速度為零，在第i個(gè)質(zhì)點(diǎn)上產(chǎn)生的阻尼力 。表示質(zhì)點(diǎn)r的相對(duì)位移反應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù) 表示地面水平位移的二階導(dǎo)數(shù)即地震時(shí)運(yùn)動(dòng)加速度 14. 推導(dǎo)兩質(zhì)點(diǎn)彈性體系的自振周期和振型計(jì)算公式。 對(duì)于兩質(zhì)點(diǎn)體系，質(zhì)點(diǎn)位移表達(dá)式 (t)+(t)+(t)=0 (t)+(t)+(t)=0 1 上式表示兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)體系運(yùn)動(dòng)微分方程組。它的每一項(xiàng)均表示位移，所以稱為自由振動(dòng)位移方程。 微分方程組的解：設(shè)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)作簡諧振動(dòng)： (t) = (t) = 2 式中為質(zhì)點(diǎn)1、2的振幅；為振動(dòng)頻率；為初相角。 將上式對(duì)時(shí)間t進(jìn)行二次微分，得各質(zhì)點(diǎn)的加速度。(t) = (t) = 3 將2、3兩式帶入1式并消去各項(xiàng)中的，經(jīng)整理后得： =0 =0 4 這是關(guān)于兩個(gè)未知數(shù)的齊次方程組，顯然是方程組唯一的解，由2式可知，這組零解表示體系處于靜止?fàn)顟B(tài)，而不發(fā)生振動(dòng)。這不是所需要的解，現(xiàn)在求不同時(shí)為零的其他可能的解。 若使4式中不全為零，則必須使式4的系數(shù)行列式等于零，即 =0 5 將上面行列式展開，得： 6 在6式中質(zhì)量和柔度系數(shù)均為常數(shù)，只有是未知數(shù)，故上式是一個(gè)關(guān)于的二次代數(shù)方程，它的解為： = 7 由此可見，具有兩個(gè)自由度的體系共有兩個(gè)自振頻率。其中較小的圓頻率用表示，稱為第一圓頻率或基頻；另一個(gè)圓頻率用表示.，稱為第二圓頻率。這樣，對(duì)于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程有兩組特解：其中對(duì)應(yīng)的一組特解為：(t) = (t) = 8 其中對(duì)應(yīng)的一組特解為：(t) = (t) = 9 取代入式4式，=0 =0 10 當(dāng)體系振動(dòng)時(shí)，上式系數(shù)行列式等于零=0 11 根據(jù)齊次線性方程組的性質(zhì)可知，齊次線性方程組10式中兩個(gè)方程并不是獨(dú)立的，即式10的第一式經(jīng)過簡單變換后就可得到式10的第二式。 實(shí)際上由式11得： 12 將上式代入10式的第一式得： 或 13 可見上式就是10式的第二式。因此，這就證明了式10的兩個(gè)齊次方程彼此不是獨(dú)立的。這就是說，式10未知數(shù)的個(gè)數(shù)比方程數(shù)目多一個(gè)，于是方程只能有不定解，即只能假設(shè)其中一個(gè)未知數(shù)為某一定值時(shí)，才能從方程10中任一個(gè)方程求出另一個(gè)未知數(shù)，也就是只能從方程10中求出和的比值。例如由式10中第一式得： 14 顯然，這一比值與時(shí)間t無關(guān)，于是由式8可見，體系按振動(dòng)過程中，任一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移比值等于，即始終保持不變。 同理，取代入式4式，也只能求出和的比值 15 顯然，這一比值也與時(shí)間t無關(guān)。體系按振動(dòng)過程中，任一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位移比值等于，即也始終保持不變。 15. 列出j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fij的表達(dá)式，說明公式中各符號(hào)含義。 =(i=1,2,…,n;j=1,2,…,n) 其中—第j振型第i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； —相應(yīng)于第j振型自振周期的地震影響系數(shù)； —第j振型參與系數(shù)； —第j振型第i質(zhì)點(diǎn)的水平相對(duì)位移； —集中于質(zhì)點(diǎn)i的重力荷載代表值，應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。 16. 底部剪力法表達(dá)式及各符號(hào)含義。怎樣計(jì)算各樓層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。 —相當(dāng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)； —結(jié)構(gòu)等效總重力荷載 —等效重力荷載系數(shù)，《抗震規(guī)范》規(guī)定 —結(jié)構(gòu)總重力荷載， 各層水平地震標(biāo)準(zhǔn)值： —頂部附加地震作用系數(shù) 17. 影響結(jié)構(gòu)水平地震作用的參數(shù)有哪些？ —相當(dāng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)； —結(jié)構(gòu)等效總重力荷載 —等效重力荷載系數(shù)，《抗震規(guī)范》規(guī)定 —結(jié)構(gòu)總重力荷載， 18. 推導(dǎo)能量法計(jì)算基本周期的公式。 瑞利法也稱為能量法。這個(gè)方法是根據(jù)體系在振動(dòng)過程中能量守恒定律導(dǎo)出的。 一個(gè)具有n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的彈性體系，質(zhì)點(diǎn)i的質(zhì)量為,體系按第一振型作自由振動(dòng)時(shí)的頻率為。假設(shè)各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載水平作用于相應(yīng)質(zhì)點(diǎn)上的彈性曲線作為基本陣型。為i點(diǎn)的水平位移。則體系的最大位能為： 而最大動(dòng)能為： 令，得體系的基頻的近似計(jì)算公式為： 或 而基本周期為： 或 19. 寫出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合表達(dá)式并說明各符號(hào)含義。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合，應(yīng)按下式計(jì)算： = —結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值，包括組合的彎矩、軸向力和剪力設(shè)計(jì)值； —重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況取1.2，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0； 、—分別為水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)； —風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù) —重力荷載代表值的效應(yīng)，有吊車時(shí)，尚應(yīng)包括懸吊物重力標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； —水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； —豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)； —風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)； —風(fēng)荷載組合系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)可不考慮，風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用0.2。 20. 各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用如何計(jì)算。 各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算方法： （1）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的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，宜采用底部剪力法等簡化方法。 （2）除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。 （3）特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。 采用時(shí)程分析法的房屋高度范圍（表） 烈度、場地類型 房屋高度范圍（m） 烈度、場地類別 房屋高度范圍 （m） 8度Ⅰ、Ⅱ類場地和7度 >100 9度 >60 8度Ⅲ、Ⅳ類場地 >80 21. 寫出結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算設(shè)計(jì)表達(dá)式，說明各符號(hào)含義。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算，應(yīng)采用下列表達(dá)式： —承載力抗震調(diào)整系數(shù)； —結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值 22. 為什么要限制建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，不規(guī)則性的類型有哪些？ 震害調(diào)查表明，建筑立面和平面不規(guī)則常是造成震害的主要原因。 建筑平面不規(guī)則的類型：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部不連續(xù) 建筑豎向不規(guī)則的類型：側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變 23. 《抗震規(guī)范》對(duì)于多層混凝土結(jié)構(gòu)的防震縫最小寬度是如何規(guī)定的？ 當(dāng)設(shè)置伸縮縫和沉降縫時(shí)，其寬度應(yīng)符合防震縫要求。 《抗震規(guī)范》規(guī)定，防震縫最小寬度應(yīng)符合下列要求： （1）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時(shí)可采用70mm，超過15m時(shí)，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。 （2）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)房屋，其防震縫寬度可采用框架結(jié)構(gòu)房屋規(guī)定數(shù)值的70%，但不宜小于70mm。 （3）抗震墻結(jié)構(gòu)房屋，其防震縫寬度可采用框架結(jié)構(gòu)房屋規(guī)定數(shù)值的50%，且不宜小于70mm。 （4）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時(shí)，防震縫寬度按不利體系考慮，并按低的房屋高度計(jì)算縫寬。 (5)8、9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時(shí)，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，，每一側(cè)的抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對(duì)稱布置，墻肢長度可不大于一個(gè)柱距，框架和抗撞墻的內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況分別進(jìn)行分析，并按不利情況取值。防震縫兩側(cè)抗撞墻的端柱和框架的邊柱，箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。 24. 掌握底部剪力法的基本概念。 按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算水平地震作用，特別是房屋層數(shù)較多時(shí)，計(jì)算過程十分冗繁。為了簡化計(jì)算，《抗震規(guī)范》規(guī)定，在滿足一定條件下，可采用近似計(jì)算法，及底部剪力法。 即根據(jù)地震反應(yīng)譜理論，以工程結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力與等效單質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用相等，來確定結(jié)構(gòu)總地震作用的方法。 25. 如何確定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，影響抗震等級(jí)的因素有哪些？ 為了體現(xiàn)在同樣烈度下不同結(jié)構(gòu)體系，不同高度和不同場地有不同的抗震要求，《抗震規(guī)范》根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、房屋高度和場地類別將框架結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)和抗震墻結(jié)構(gòu)劃分不同的抗震等級(jí)。（四級(jí)） 影響因素：結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、房屋高度和場地類別 26. 掌握D值法的基本概念。簡述D值法計(jì)算水平荷載作用下框架內(nèi)力的步驟。 改進(jìn)的反彎點(diǎn)法，近似地考慮了框架節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)柱的側(cè)移剛度和反彎點(diǎn)高度的影響。改進(jìn)的反彎點(diǎn)法是目前分析框架內(nèi)力比較簡單、而又比較精確的一種近似方法，因此，在工程中廣泛采用。 改進(jìn)反彎點(diǎn)法求得柱的測移剛度，工程上用D表示，故改進(jìn)反彎點(diǎn)法又稱“D值法”。 D值法計(jì)算水平荷載作用下框架內(nèi)力的步驟： （1）分別按式=和式=計(jì)算各層柱的側(cè)移剛度； （2）按下式計(jì)算各柱所分配的剪力= 式中框架第i層第k根柱所分配的地震剪力； 第i層第k根柱的側(cè)移剛度 第i層柱側(cè)移剛度之和 第i層地震剪力， （3）按式計(jì)算柱的反彎點(diǎn)高度。 （4）根據(jù)和反彎點(diǎn)高度確定柱端彎矩，然后，按節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件和梁的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度確定梁端彎矩。 27. 掌握影響反彎點(diǎn)高度的因素及其對(duì)反彎點(diǎn)高度影響的變化規(guī)律。 D值法的反彎點(diǎn)高度按下式確定： 式中—標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比。其值根據(jù)框架總層數(shù)n、該柱所在層數(shù)m和梁柱線剛度比 —某層上下梁線剛度不同時(shí)，該層柱反彎點(diǎn)高度比修正值。當(dāng)++時(shí)，令 ，根據(jù)比值和梁柱線剛度比。這時(shí)反彎點(diǎn)上移，故取正值；當(dāng) ++時(shí)，則令，這時(shí)反彎點(diǎn)下移，故取負(fù)值。對(duì)于首層不考慮值。 —上層高度與本層高度h不同時(shí)，反彎點(diǎn)高度比修正值。其值根據(jù)和的數(shù)值。對(duì)于頂層不考慮修正值。 —：下層高度與本層高度h不同時(shí)，反彎點(diǎn)高度比修正值。其值根據(jù)和的數(shù)值。對(duì)于首層不考慮修正值。 各參數(shù)增大則反彎點(diǎn)高度值增大，各參數(shù)減小則反彎點(diǎn)高度減小。 28. 簡述框架柱、梁、節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)原則及主要構(gòu)造措施。 框架柱、梁、節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)原則：（1）強(qiáng)柱弱梁：要控制梁、柱的相對(duì)強(qiáng)度，使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，盡量減免或減少在柱中出現(xiàn)。因?yàn)樗苄糟q在柱中出現(xiàn)，很容易形成幾何可變體系而倒塌。 （2）強(qiáng)剪弱彎：對(duì)于梁、柱構(gòu)件而言，要保證構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸，而不過早地發(fā)生剪切破壞，這就要求構(gòu)件的抗剪承載力大于塑性鉸的抗彎承載力，為此，要提高構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度，形成“強(qiáng)剪弱彎”。 （3）強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固：為了保證延性結(jié)構(gòu)的要求，在梁的塑性鉸充分發(fā)揮作用前，框架節(jié)點(diǎn)、鋼筋的錨固不應(yīng)過早地破壞。 主要構(gòu)造措施：（1）梁柱及節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋的配置，震害調(diào)查和理論分析表明，在地震作用下，梁柱端部剪力最大，該處極易產(chǎn)生剪切破壞。因此《抗震規(guī)范》規(guī)定，在梁柱端部一定長度范圍內(nèi)，箍筋間距應(yīng)適當(dāng)加密，一般稱梁柱端部這一范圍為箍筋加密區(qū)。1.梁端加密區(qū)的箍筋配置，應(yīng)符合要求。2.柱的箍筋加密范圍應(yīng)符合要求。3.柱箍筋加密區(qū)的箍筋間距和直徑應(yīng)符合要求。4.柱箍筋加密區(qū)箍筋肢距應(yīng)符合要求。5.柱箍筋加密區(qū)的體積配筋率應(yīng)符合要求。6.柱箍筋非加密區(qū)的體積配箍率應(yīng)符合要求。7.框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑應(yīng)符合要求。 （2）鋼筋錨固與接頭，為了保證縱向鋼筋和箍筋可靠的工作，鋼筋錨固與接頭除應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求外，尚應(yīng)符合以下要求：1.縱向鋼筋最小錨固長度應(yīng)符合要求。2.鋼筋接頭位置，宜避開梁端、柱端箍筋加密區(qū)。但如有可靠依據(jù)及措施時(shí)，也可將接頭布置在加密區(qū)。3.當(dāng)采用搭接接頭時(shí)，其搭接接頭長度不應(yīng)小于ζ, ζ為縱向手拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)。4.對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁、柱的縱向受力鋼筋接頭方法應(yīng)符合要求。5.框架梁柱縱向鋼筋在框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)錨固和搭接應(yīng)符合要求。6.箍筋彎鉤應(yīng)符合要求。 29. 掌握框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形特點(diǎn)。 內(nèi)力：柱的剪力、柱端彎矩、梁端彎矩、框架彎矩圖 變形特點(diǎn)：豎向桿上拉下壓、橫向桿左壓右拉（書121頁圖4-10） 30. 掌握多層磚房的抗震措施。 （1）設(shè)置鋼筋混泥土的構(gòu)造柱 （2）設(shè)置鋼筋混凝土圈梁 （3）樓蓋、屋蓋構(gòu)件具有足夠的搭接長度和可靠的連接。 （4）橫墻較少磚房的有關(guān)規(guī)定與加強(qiáng)措施 （5）墻體之間的連接 （6）加強(qiáng)樓梯間的整體性 （7）采用同一類型的基礎(chǔ) 31. 多層砌體房屋橫向樓層地震剪力分配中，如何考慮墻體的剪切剛度和彎曲剛度？ 實(shí)驗(yàn)和理論分析表明，當(dāng)墻體的高寬比h/b<1時(shí)，則墻體以剪切變形為主，彎曲變形影響很小，可忽略不計(jì)； 當(dāng)1≤h/b≤4時(shí)，彎曲變形已占相當(dāng)比例，應(yīng)同時(shí)考慮剪切變形和彎曲變形，當(dāng)h/b>4時(shí)，剪切變形影響很小，可忽略不計(jì)，只需計(jì)算彎曲變形。但由于h/b>4的墻體的側(cè)移剛度比h/b≤4的墻體小得多，故在分配地震剪力時(shí)，可不考慮其分配地震剪力。 32. 多層砌體房屋中，應(yīng)選擇哪些墻段驗(yàn)算墻體截面抗震承載力？ 在驗(yàn)算縱、橫墻截面抗震承載力時(shí)，應(yīng)選擇以下不利墻段進(jìn)行：（1）承受地震作用較大的墻體（2）豎向正應(yīng)力較小的墻段（3）局部截面較小的墻垛 33. 多層砌體房屋中構(gòu)造柱和圈梁的作用是什么，如何設(shè)置. 作用，震害分析和試驗(yàn)表明，在多層磚房中的適當(dāng)部位設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱（以下簡稱構(gòu)造柱）并與圈梁連接使之共同工作，可以增加房屋的延性，提高房屋的抗側(cè)力能力，防止或延緩房屋在地震作用下發(fā)生突然倒塌，或者減輕房屋的損壞程度。因此，設(shè)置構(gòu)造柱是防止房屋倒塌的一種有效措施。 鋼筋混凝土圈梁是增加墻體的連接，提高樓蓋、屋蓋剛度，抵抗地基不均勻沉降，限制墻體裂縫開展，保證房屋整體性，提高房屋抗震能力的有效構(gòu)造措施，而且是減小構(gòu)造柱計(jì)算長度，充分發(fā)揮抗震作用不可缺少的連接構(gòu)件。 設(shè)置方法：設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱 房屋層數(shù) 設(shè)置部位 6度 7度 8度 9度 四、五 三、四 二、三 外墻四角，錯(cuò)層部位橫墻與外縱墻交接處，較大洞口兩側(cè)，大房間內(nèi)外墻交接處 7、8度時(shí)，樓、電梯的四角，每隔15m左右的橫墻或單元橫墻與外縱墻交接處。 六、七 五 四 二 隔開間橫墻（軸線）與外墻交接處，山墻與內(nèi)縱墻交接處，7~9度時(shí)，樓、電梯的四角 八 六、七 五、六 三、四 內(nèi)墻（軸線）與外墻交接處，內(nèi)墻的局部較小墻垛處，7~9度時(shí)，樓、電梯的四角，9度時(shí)，內(nèi)縱墻與橫墻（軸線）交接處 設(shè)置鋼筋混凝土圈梁： 設(shè)置部位及構(gòu)造要求： 1 裝配式鋼筋混凝土樓蓋、屋蓋或木樓蓋、屋蓋的磚房，橫墻承重時(shí)應(yīng)按下表的要求設(shè)置圈梁，縱墻承重時(shí)每層均應(yīng)設(shè)置圈梁，且抗震橫墻上的圈梁間距應(yīng)比表內(nèi)的要求適當(dāng)加密。 磚房現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁設(shè)置要求。 墻類 烈度 6、7 8 9 外墻及內(nèi)縱墻 屋蓋處及每層樓蓋處 屋蓋處及每層樓蓋處 屋蓋處及每層樓蓋處 內(nèi)橫墻 同上，屋蓋處間距不應(yīng)大于7m，樓蓋處間距不應(yīng)大于15m；構(gòu)造柱對(duì)應(yīng)部位 同上；屋蓋處所有橫墻，且間距不應(yīng)大于7m；樓蓋處間距不應(yīng)大于7m；構(gòu)造柱對(duì)應(yīng)部位 同上；各層所有橫墻 2 現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋、屋蓋與墻體可靠連接的房屋可不另設(shè)圈梁，但樓板沿墻體周邊應(yīng)加強(qiáng)配筋，并應(yīng)與相應(yīng)的構(gòu)造柱鋼筋可靠連接。 3 圈梁應(yīng)閉合，遇有洞口應(yīng)上下搭接，圈梁宜與預(yù)制板設(shè)在同一標(biāo)高處或緊靠板底。 4 圈梁在上表要求的間距內(nèi)無橫墻時(shí)，應(yīng)利用梁或板縫中配筋替代圈梁。 34. 計(jì)算題—用底部剪力法計(jì)算作用在結(jié)構(gòu)上的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和層間地震剪力。 書74頁例3-6 已知某二層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值等于,柱的截面尺寸350mm350mm，采用c20的混凝土，梁的剛度系數(shù)EI=，建筑場地類別為Ⅱ類，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,結(jié)構(gòu)的阻尼比=0.05 解：已知，=4m，=8m =0.4s（查書55頁表3-2） 書63頁例3-3,70頁3-5