建筑结构抗震设计习题答案

建筑结构抗震设计习题答案【篇一：建筑结构抗震设计课后习题解答 山大】=txt 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 .特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。简称甲类。2 .重点设防类：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。简称乙类。3 .标准设防类：指大量的除1 、 2、 4 款以外按标准要求进行设防的建筑。简称丙类。4 .适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。简称丁类。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% ，众值烈度；中震， 50 年年限，被超越概率为 10% ，基本烈度；大震是罕遇的地震， 50 年年限，被超越概率为 2% ，罕遇烈度。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的一种动力作用，并且作用时间短，只能使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形，其结果是地震作用下的地基变形要比相同静荷载下的地基变形小得多。因此，从地基变形的角度来说，地震作用下地基土的承载力要比静荷载下的静承载力大。另外这是考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。3 、影响土层液化的主要因素是什么？土的类型、级配和密实程度土的初始应力状态（地震作用时，土中孔隙水压力等于固结水压 力是产生土体液化的必要条件）震动的特性（地震的强度和持续时间）先期振动历史或者：土层地质年代；土的颗粒组成及密实程度；埋置深度、地下水；地震烈度和持续时间。第 3 章 结构地震反应分析与抗震计算1 .什么是地震作用？什么是地震反应？地震作用：在振动过程中，作用在结构上的惯性力；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。是地震动通过结构惯性引起的。2 、结构抗震设计计算有几种方法？各种方法在什么情况下采用？底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性法高度不超过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。除外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。特别不规则的建筑、甲类建筑和表310所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。3 、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？地震反应谱：为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期 t 的关系定义为地震反应谱。设计反应谱：地震反应谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需考虑的是将来发生的地震对结构造成的影响。工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，考虑到地震的随机性、复杂性，确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映 1 次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。4 、计算地震作用时结构的质量或重力荷载应怎样取？质量：连续化描述（分布质量） 、集中化描述（集中质量）；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。结构的重力荷载分恒载（自重）和活载（可变荷载）两种。活载的变异性较大，我国荷载规范规定的活载标准值是按50 年最大活载的平均值加0.51.5倍的均方差确定的，地震发生时，活载不一定达到标准值的水平，一般小于标准值，因此计算重力荷载代表值时可对活载折减。抗震规范规定：ge?dk?ilki 。5 、什么是地震系数和地震影响系数？它们有什么关系?f?mg?gxmaxgsa（t）?gk?（t） ?gxmax? （ 3-41 ） 其中 k?gxmaxg 地震系数，通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影响分离出来，是确定地震烈度的一个定量指标。 ?（t） 动力系数。6 、为什么软场地的硬场地的？为什么远震近震？场地特征周期是根据覆盖层厚度d 和土层等效剪切波速vs 按公式 t= 4d/vs计算的周期，而软场地的vs小于硬场地的vs,远震的vs小于近震 vs ，故之。7 、一般结构应进行哪些抗震验算？以达到什么目的？为满足 “小震不坏 中震可修 大震不倒 ” 的抗震要求，规范规定进行下列内容的抗震验算：多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件（隔墙、幕墙、建筑装饰等）破坏。 多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏。罕遇地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。“中震可修 ” 抗震要求，通过构造措施加以保证。8 、结构弹塑性地震位移反应一般应采用什么方法计算？什么结构可采用简化方法计算？逐步积分法。其简化方法适用于不超过12 层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架结构和填充墙钢筋混凝土框架结构、不超过20 层且层刚度无突变的钢框架结构及单层钢筋混凝土柱厂房。9 、什么是楼层屈服强度系数？怎样计算？10、怎样判断结构薄弱层和部位？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，即塑性变形集中发生在某一或某几个楼层（图 3-36 ），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。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：对于？y沿高度分布均匀的框架结构，分析表明，此时一般 结构底层的层间变形最大，因而可将底层当做结构薄弱层。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。 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。11 、哪些结构需要考虑竖向地震作用？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。12 、为什么抗震设计截面承载力可以提高？ vy(i) 。 ve(i)地震作用时间很短，快速加载时，材料强度会有所提高。进行结构抗震设计时，对结构构件承载力加以调整(提高)，主要考虑下列因素：动力荷载下材料强度比静力荷载下高；地震是偶然作用，结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。13、进行时程分析时，怎样选用地震波？ p86最好选用本地历史上的强震记录，如果没有这样的记录，也可选用震中距和场地条件相近的其他地区的强震记录，或选用主要周期接近的场地卓越周期或其反应谱接近当地设计反应谱的人工地震波。第 4 章 多层砌体结构抗震1 、怎样理解多层砖房震害的一般规律？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。2 、怎样考虑多层砌体结构抗震的垂直地震作用？一般来说，垂直地震作用对多层砌体结构所造成的破坏比例相对较小。 p98/3 、在多层砌体中设置圈梁的作用是什么？加强纵横墙的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。4 、怎样理解底部框架房屋底部框架设计原则？因底部刚度小，上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。采用两道防线的思想进行设计，即在结构弹性阶段，不考虑框架柱的抗剪贡献，而由抗震墙承担全部纵横向的地震剪力。在结构进入弹塑性阶段后，考虑到抗震墙的损伤，由抗震墙和框架柱共同承担地震剪力。第 5 章 钢混结构抗震1 、什么是刚度中心？什么是质量中心？应如何处理好二者的关系？刚心就是指结构抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度；质心就是指结构各构件质量的中心；质心和刚心离的越近越好，最好是重合，否则会产生比较大的扭转反应。因为地震引起的惯性力作用在楼层平面的质量中心，而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心，二者的作用线不重合时就会产生扭矩，其值等于二者作用线之间的距离乘以楼层惯性力的值。2 、总水平地震作用在结构中如何分配？其中用到哪些假定？根据各柱或各根抗侧力平面结构的抗侧刚度进行地震作用引起的层剪力的分配。假定地震沿结构平面的两个主轴方向作用于结构； 假定楼层屋盖在其平面内的刚度为无穷大。3 、多高层钢筋混凝土结构抗震等级划分的依据是什么？有何意义？根据烈度、结构类型和房屋高度将抗震等级划分为四级，一级最高。划分的目的是控制钢筋混凝土的等级及用量，造成不必要的浪费和不足。4 、为什么要限制框架柱的轴压比？当 n 较小时，为大偏心受压构件，呈延性破坏；当 n 较大时，为小偏心受压构件，受压边砼先达到极限压应变，呈脆性破坏。并且当轴压比较大时，箍筋对延性的影响变小，为保证地震时柱的延性，故限之。5 、抗震设计为什么要满足 “强柱弱梁 ” 、 “强剪弱弯 ” 、 “强节点弱杆件” 的原则？如何满足这些原则？p1336、框架结构在什么部位应加密箍筋？有何作用？在梁中有集中荷载的地方，在梁的两端，柱的上下端均需要加密箍筋。梁端箍筋加密：保证梁端塑性铰区的抗剪强度；约束混凝土以提高梁端塑性铰区的变形能力。柱端箍筋加密：增加柱端截面的抗剪强度；约束混凝土以提高抗剪强度及变形能力；为纵向钢筋提供侧向支撑，防止纵筋压曲。7 、对水平地震作用的弯矩可以调幅吗？为什么？不应进行调幅 ,地震作用引起的内力均不应进行调幅。因为调幅后会减小节点和构件的抗剪承载力，不安全。8 、框架节点核心区应满足哪些抗震设计要求？1)梁板对节点区的约束作用2) 轴压力对节点区混凝土抗剪强度和节点延性的影响3) 剪压比和配箍率对节点区混凝土抗剪强度的影响4) 梁纵筋滑移对结构延性的影响5) )节点剪力设计值6) )节点受剪承载力的设计要求9 、确定抗震墙等效刚度的原则是什么？其中考虑了哪些因素？对高层建筑中的剪力墙等构件，通常用位移的大小来间接反映结构刚度的大小。在相同的水平荷载作用下，位移小的结构刚度大；反之位移大的结构刚度小。如果剪力墙在某一水平荷载作用下的顶点位移为 u ，而某一竖向悬臂受弯构件在相同的水平荷载作用下也有相同的水平位移 u ，则可以认为剪力墙与竖向悬臂受弯构件具有相同的刚度，故可采用竖向悬臂受弯构件的刚度作为剪力墙的等效刚度，它综合反映了剪力墙弯曲变形、剪切变形和轴向变形等的影响。10 、分析框架-抗震墙结构时，用到了哪些假定？用微分方程法进行近似计算(手算) 时的基本假定：(a)不考虑结构的扭转。(b) 楼板在自身平面内的刚度为无限大，各抗侧力单元在水平方向无相对变形。(c) 对抗震墙，只考虑弯曲变形而不计剪切变形; 对框架，只考虑整体剪切变形而不计整体弯曲变形(即不计杆件的轴向变形) 。(d) 结构的刚度和质量沿高度的分布比较均匀。(e)各量沿房屋高度为连续变化。第 6 章 钢结构抗震1. 多高层钢结构梁柱刚性连接断裂破坏的主要原因是什么？焊缝缺陷三轴应力影响构造缺陷焊缝金属冲击韧性低2. 钢框架柱发生水平断裂破坏的可能原因是什么？竖向地震使柱中出现动拉力，由于应变速率高，使材料变脆；加上焊缝和截面弯矩与剪力的不利影响，造成柱水平断裂。3. 为什么楼板与钢梁一般应采用栓钉或其他元件连接？进行多高层钢结构多遇地震作用下的反应分析时，可考虑现浇混凝土楼板与钢梁的共同作用。此时楼板可作为梁翼缘的一部来计算梁的弹性截面特性。故在设计中应保证楼板与钢梁间有可靠的连接措施。4. 为什么进行罕遇地震结构反应分析时，不考虑楼板与钢梁的共同作用？进行多高层钢结构罕遇地震反应分析时，考虑到此时楼板与梁的连接可能遭到破坏，则不应考虑楼板与梁的共同工作。5. 进行钢框架地震反应分析与进行钢筋混凝土框架地震反应分析相比有何特殊因素要考虑？相邻楼层质量比、刚度比； 立面收进尺寸的比例；任意楼层抗侧力构件的总的受剪承载力； 考虑柱的轴向变形； 计入梁柱节点域剪切变形； 高层钢结构的位移影响；【篇二：建筑结构抗震设计课后习题全解(王社良版)】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(d60km )、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。1.6 建筑的抗震设防类别分为哪几类？分类的作用是什么？根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，抗震规范将建筑分为甲乙丙丁四类：甲类建筑：重大建筑工程和遭遇地震破坏时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑：地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，丙类建筑：除甲乙丁类以外的一般建筑。丁类建筑：抗震次要建筑。1.7 什么是建筑抗震概念设计？它主要包括哪几方面内容？指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。注意场地选择和地基基础设计，把握建筑结构的规则性，选择合理抗震结构体系，合理利用结构延性重视非结构延性，确保材料和施工质量。1.8 在建筑抗震设计中，是如何实现 “三水准 ”设防要求的？抗震设防的 “三水准 ” ：即 “不震不坏，中震可修，大震不倒 ”。这一抗震设防目标亦为我国抗震规范所采纳。三水准设防的设防要求：第一水准：在遭受低于本地区规定的设防烈度的地震影响时，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：在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时，建筑物（包括结构和非结构构件）可能有一定损坏，但不致危及人民生命和生产设备的安全，经一般修理或不需要修理仍可继续使用；第三水准：在遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。“两阶段设计方法” 第一阶段设计：是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按基本烈度相应的众值烈度（相当于小震）的地震动参数，用弹性反应谱法求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其它荷载效应按一定的组合原则进行组合，对构件截面进行抗震设计或验算，以保证必要的强度；再验算在小震作用下结构的弹性变形。这一阶段设计，用以满足第一水准的抗震设防要求。第二阶段设计：在大震（罕遇地震）作用下，验算结构薄弱部位的弹塑性变形，对特别重要的建筑和地震时易倒塌的结构除进行第一阶段的设计外，还要按第三水准烈度（大震）的地震动参数进行薄弱层（部位）的弹塑性变形验算，并采取相应的构造措施，以满足第三水准的设防要求（大震不倒）。第二章 场地、地基和基础2.1 场地土的分类计划分？场地土是指建筑场地范围内的地基十，其组成和坚硬程度不同，对建筑物震害的影响也不同。一般地分为坚硬土或岩石，中硬土，中软土，软弱土2.2 简述天然地基基础抗震验算的一般原则。哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算？1 砌体房屋；2 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：1）一般的单层厂房和单层空旷房屋；2 ）不超过 8 层且高度在25m 以下的一般民用框架房屋；3 ）基础荷载与2 ）项相当的多层框架厂房。1.1 规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2.3 怎样确定地基土的抗震承载力？天然地基地震作用下的承载力验算：采用 “拟静力法 ”规范规定：基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求p?faepmax?1.2fae式中： p基础底面平均压力( kpa)pmax 基础底面边缘最大压力 (kpa)fae- 地基土抗震允许承载力高宽比大于4 的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；其它建筑，基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的 15%2.4 什么是场地土的液化？怎样判别？影响液化的因素有哪些？抗液化措施，液化对建筑物有哪些危害？地下水位以下的饱和砂土或粉土在强烈地震的作用下，其土颗粒之间将产生相对位移，从而使土的颗粒结构有变密的趋势。这时，若孔隙水在短时间内不能排走而受到挤压，则交将使孔隙水压力急剧上升，其结果使砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度等于零，形成如 “液体 ”一样的现象，这种现象称为场地土的液化。处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实，使空隙水压力急剧上升，而在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的空隙水压力来不及消散，使有效压力减小，当有效压力完全消失时，土颗粒处于悬浮状态之中。这时，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象称为液化。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。影响场地土液化的主要因素：土层的地质年代和组成土层的相对密度土层的埋深和地下水位的深度地震烈度和地震持续时间抗液化措施： 使处理后土层的标准贯入锤击数实测值大于相应的临界值。选择合适的地基埋深，调整基础底面积，减少基础偏心；加强基础的整体性和刚度；增强上部结构整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝；管道穿过建筑处采用柔性接头危害：地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜，不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等构件及其节点破坏，使整体开裂和建筑物体型变化处开裂。2.5 液化判别和处理的一般原则：对存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基，除6 度外，应进行液化判别。对2.6 度区一般情况下可不进行判别和处理，但对液化敏感的乙类建筑可按 7 度的要求进行判别和处理。 7 9 度时， 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判 别和处理！存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措施。为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和砂土液化的判别可分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别。经初步判别定为不液化或不考虑液化影响的场地土，原则上可不进行标准贯入试验的判别。初步判别主要是根据以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件。标准贯入试验判别则是根据现场的试验结果来确定，即利用专门的标准贯入试验设备并按照规定的试验方法在现场进行试验。当地面下 15m或 20m 深度范围内的实测标准贯入锤击数n63.5 （未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数的临界值ncr 时，应判别为可液化土，否则即为不液化土。液化判别标准贯入锤击数的临界值ncr 应按照规定的公式计算。2.7 等效剪切波速：若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。震承载力调整系数， fa 为深宽修正后的地基承载力特征值。2.8 场地覆盖层厚度：我国建筑抗震设计规范（ gb50011-2001 ）定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于 500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。2.9 什么是土层等效剪切波速？其作用是什么？如何计算？1）反映各土层的综合刚度，其值可根据地震波通过计算深度范围内各土层的总时间等于该波通过同一计算深度的单一折算土层所需的时间求得。 2 ）反映各土层的综合刚度3 ）根据地震波通过计算深度范围内的各土层的总时间等于该波通过同一计算深度的单一折算土层所需的时间求得。2.10 场地的卓越周期？确定卓越周期的意义？地表震动频度- 周期关系曲线上频度最大值对应的周期称为场地的卓越周期。意义：在建筑抗震设计中，应使建筑物的自振周期避开场地的卓越周期，以避免发生共振现象。自振周期和卓越周期 tg 对结构的震害有什么影响？（简答题）结构的自振周期顾名思义是反映结构的动力特性，与结构的质量及刚度有关，具体对单自由度就只有一个周期，而对于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期个数，周期最大的为基本周期，设计用的主要参考数据！而卓越周期是，在地震影响系数曲线中，水平段与下降段交点的横坐标，反映了地震震级，震源机制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影响，同时也反映了场地的特性；如软弱土层的厚度，类型等场地类别。第三章结构地震反应分析与抗震验算3.1 地震作用的概念、特点和影响因素？定义：地震释放的能量，以地震波的形式向四周扩散，地震波到达地面后引起地面运动，使地面原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强烈振动。在振动过程中作用在结构上的惯性力就是地震作用。 （以前称为地震荷载）特点：（ 1 ）不是直接作用在结构上，属于间接作用；（ 2 ）不仅取决于地震烈度、设计地震分组和场地类别等地震特性，还与结构的动力特性（自振周期、阻尼等）密切相关。影响因素：震中距离，震源深度，震级，地震时间，地形，地质，房屋结构，人口密度，天气等等3.2 什么是加速度反应谱曲线？定义 : 单自由度体系在给定地震动作用下某种反应量的最大值与体系自振周期之间的关系曲线.性质：加速度反应谱曲线为一多峰点曲线。当阻尼比为 0 时，加速度反方谱的谱值最大，峰点突出。阻尼比越大，反应越小，曲线越平滑。结构周期的规律：对于加速度反应谱，当结构周期小于某个值时幅值随周期急剧增大，大于某个值时，快速下降。3.3 什么是等效总重力荷载 geq ？怎样确定？所谓等效总重力荷载 ,对于多质点体系来说,就是总重力荷载代表值乘以等效质量系数 0.85 。根据对大量结构采用直接动力法分析结果的统计， c 的大小与结构的基本周期及场地条件有关。当结构周期小于0.75s 时，此系数可近似取为0.85 。显然，对于单质点体系，此系数取1.在使用底部剪力法计算地震作用的结构的基本周期一般都小于 0.75s 。所以抗震规范即规定c 取 0.85. 结构等效总重力荷载确定如：gep=0.85 E gii?1i?1geq?g?（?gih?i?1ni）n2?0.85gi?gih2i?3.4 重力荷载代表值：结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和3.5 简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。1 计算多自由度结构的自振周期及相应振型； 2 求出对应于每一振型的最大地震作用（同一振型中各质点地震作用将同时达到最大值）； 3 求出每一振型相应的地震作用效应； 4 将这些效应进行组合，以求得结构的地震作用效应。3.68 度和 9 度区的大跨结构、长悬臂结构，以及设防烈度为 9 度区的高层建筑。3.7 鞭梢效应 ：对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等质量和刚度突然变小的部分，地震作用效应会增大。第四章 建筑抗震概念设计4.1 何谓 “抗震概念设计”？ “概念设计 ”与计算设计有何不同？答：指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。与计算设计的不同：计算设计是通过地震作用的取值进行结构的抗震验算，而概念设计强调，在工程设计一开始，就应该把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布，构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，概念设计需要辅以必要的计算设计。4.2 砼框架体系结构抗震设计中如何考虑填充墙的影响？使结构抗侧移刚度增大，自振周期减短，从而作用于整个建筑上的水平地震力增大，增加的幅度可达30%-50%.改变了结构的抗震剪力分布状况。由于砌体填充墙参与抗震，分担了很大一部他分水平地震剪力，反而使框架所承担的楼层地震剪力减小。【篇三：建筑结构抗震设计课后习题解答】=txt 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。 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。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。3 、影响土层液化的主要因素是什么？土的类型、级配和密实程度土的初始应力状态（地震作用时，土中孔隙水压力等于固结水压力是产生土体液化的必要条件）震动的特性（地震的强度和持续时间）先期振动历史或者：土层地质年代；土的颗粒组成及密实程度；埋置深度、地下水；地震烈度和持续时间。1 、结构抗震设计计算有几种方法？各种方法在什么情况下采用？底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性法高度不超过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。除外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。特别不规则的建筑、甲类建筑和表310所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。3 、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？地震反应谱：为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期 t 的关系定义为地震反应谱。设计反应谱：地震反应谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需考虑的是将来发生的地震对结构造成的影响。工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，考虑到地震的随机性、复杂性，确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映 1 次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。5 、什么是地震系数和地震影响系?x? 数？它们有什么关系 f?mggmaxsa(t)gg?x?k?(t)gmax?x?g 其中 k ?max 地震系数，通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影响分g离出来，是确定地震烈度的一个定量指标。 ?(t) 动力系数。为地震影响系数，是多次地震作用下不同周期 t ，相同阻尼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。2 、怎样考虑多层砌体结构抗震的垂直地震作用？一般来说，垂直地震作用对多层砌体结构所造成的破坏比例相对较小。 p98/ 3 、在多层砌体中设置圈梁的作用是什么？加强纵横墙的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖， 增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房 屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计 算长度。4 、怎样理解底部框架房屋底部框架设计原则？因底部刚度小，上部刚度大，竖向刚度急剧变化，抗震性能较差。为了防止底部因变形集中而发生严重的震害，在抗震设计中必须在结构底部加设抗震墙，不得采用纯框架布置。采用两道防线的思想进行设计，即在结构弹性阶段，不考虑框架柱的抗剪贡献，而由抗震墙承担全部纵横向的地震剪力。在结构进入弹塑性阶段后，考虑到抗震墙的损伤，由抗震墙和框架柱共同承担地震剪力。1 、什么是刚度中心？什么是质量中心？应如何处理好二者的关系？刚心就是指结构抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度；质心就是指结构各构件质量的中心；质心和刚心离的越近越好，最好是重合，否则会产生比较大的扭转反应。因为地震引起的惯性力作用在楼层平面的质量中心，而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心，二者的作用线不重合时就会产生扭矩，其值等于二者作用线之间的距离乘以楼层惯性力的值。4 、为什么要限制框架柱的轴压比？当 n 较小时，为大偏心受压构件，呈延性破坏；当 n 较大时，为小偏心受压构件，受压边砼先达到极限压应变，呈脆性破坏。并且当轴压比较大时，箍筋对延性的影响变小，为保证地震时柱的延性，故限之。5 、抗震设计为什么要满足 “强柱弱梁 ” 、 “强剪弱弯 ” 、 “强节点弱杆件” 的原则？如何满足这些原则？满足这些原则就能保证结构不产生危及结构安全的脆性破坏和结构的倒塌破坏通过调整地震下结构内力来满足这些要求。6 、框架结构在什么部位应加密箍筋？有何作用？在梁中有集中荷载的地方，在梁的两端，柱的上下端均需要加密箍筋。梁端箍筋加密：保证梁端塑性铰区的抗剪强度；约束混凝土以提高梁端塑性铰区的变形能力。柱端箍筋加密：增加柱端截面的抗剪强度；约束混凝土以提高抗剪强度及变形能力；为纵向钢筋提供侧向支撑，防止纵筋压曲。