建筑结构抗震考试复习.doc

我国是一个多地震国家。据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。原因是：我国正好介于地球的两大地震带之间。全世界地震主要分布于以下两个带：（1）环太平洋地震带：包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。（2）喜马拉雅地中海地震带：从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。地震是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 。地球内部发生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影点称为震中；震中及其附近的地方称为震中区，也称极震区 ；从震中到地面上任何一点的距离称为震中距。天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震。破坏性地震主要属于构造地震据统计，构造地震约占世界地震总数的90%以上。浅源地震震源深度小于70千米的称为浅源地震。全世界85%以上的地震都是浅源地震。中源地震震源深度在70至300千米的称为中源地震。深源地震震源深度在300千米以上的称为深源地震。地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。地震波分为体波和面波。体波分为：横波（S波）和纵波（P波）横波特点:周期长、振幅大、波速慢,100-800m/s纵波特点:周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波分为瑞雷波（R波）和洛夫波（L波）面波比体波衰减慢、振幅大、周期长、传播远。建筑物破坏主要由面波造成。地震震级：反映一次地震本身大小的等级，用M表示 能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约32倍；相差二级，能量相差1000倍。 地震烈度： 一次地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。用I表示。基本烈度： 一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。用Ib表示。设防烈度： 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度，用Id表示。多遇烈度 ： 建筑所在地区在设计基准期（50年）内出现的频度最高的烈度。也称为常遇烈度、小震烈度，用Is表示。其超越概率为63.2%，重现期为50年。罕遇烈度：建筑所在地区在设计基准期（50年）内具有超越概率2%-3%的地震烈度。也称为大震烈度，重现期约为2000年。设计地震分三组:对于类场地，第一、二、三组的设计特征周期分别为：0.35s、0.40s、0.45s.工程结构破坏现象：1、结构丧失整体性、2、承重结构强度不足、3、结构变形过大导致倒塌“三水准”抗震设防目标：1、 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。2、 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。3、 当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。“两阶段”抗震设计方法第一阶段：对绝大多数结构进行小震作用下的结构和构件承载力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。第二阶段： 对一些规范规定的结构进行大震作用下的弹塑性变形验算。抗震设防范围：抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工程均必需进行抗震设计。规范适用于6-9度地区抗震设计及隔震、消能减震设计。 超过9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有关专门规定执行。场地覆盖层厚度的确定：1. 一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面；2. 当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的下卧土层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；3. 剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层；4. 土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。场地土的液化现象与震害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，使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小，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。 液化使建筑物产生下列震害： 1.地面开裂下沉使建筑物产生过渡下沉或整体倾斜； 2.不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等水平构件及其节点破坏，使墙体开裂和建筑物体形变化处开裂; 3.室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下沉。影响场地土液化的主要因素：1.土层的地质年代；2.土层的土粒的组成和密实程度；3.砂土层埋置深度和地下水位深度；4.地震烈度和地震持续时间。结构自振周期的计算：应用抗震设计反应谱计算地震作用下的结构反应，除砌体结构、底部框架抗震墙砖房和内框架房屋采用底部剪力法不需要计算自振周期外，其余均需计算自振周期。多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑而成的房屋。截面尺寸、配筋和连接的要求：（1）截面与配筋：构造柱最小截面可采用240180mm，纵向钢筋宜采用，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端适当加密；7度时超过六层、8度时超过五层和九度时，构造柱纵向钢筋宜采用，箍筋间距不应大于200mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。（2）构造柱与墙体的连接：构造柱与墙体连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm设拉结钢筋，每边深入墙内不宜小于1m。（3）构造柱与圈梁的连接： 构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。1.、设置钢筋混凝土圈梁，构造柱：钢筋混凝土圈梁的主要功能： 增加纵横墙体的连接，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。构造柱的作用：设置钢筋混凝土构造柱可以明显改善多层砌体结构房屋的抗震性能，可使砌体的抗剪强度提高10%-30%，提高幅度与墙体宽高比，竖向压力和开洞情况有关；由于构造柱对砌体的约束作用，从而可以提高其变形能力；设置在震害较重，连续构造比较薄弱和易于应力集中部位的构造柱可以起到减轻震害的作用。圈梁与构造柱一起,形成砌体房屋的箍，使其抗震性能大大改善。2、钢筋混凝土圈梁的设置部位及构造要求（1）装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房，横墙承重时应按下表的要求设值圈梁，纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密。（2）现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖与墙体可靠连接的房屋可不另设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋，并应与相应的构造柱钢筋可靠连接。（3）圈梁应闭合，遇有洞口应上下搭接，圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底。（4）圈梁在前表要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。圈梁的截面尺寸及配筋：圈梁的截面高度一般不应小于180mm，配筋应符合右表要求，但在软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀土层上的砌体房屋的基础圈梁，截面高度不应小于180mm，配筋不应少于 412。在验算纵、横墙截面抗震承载力时，应选择以下不利墙段进行： （1）承受地震作用较大的墙体； （2）竖向正应力较小的墙段； （3）局部截面较小的墙垛。多层砌体房屋在抗震设计中，结构的选型与布置宜遵守哪些原则？1建筑平面及布置原则2多层房屋的总高度的层数限值原则3多层砌体房屋宽高比限值4房屋抗震横墙的间距限值1、“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全-可能会整体倒塌，后果严重！所以我们要保证柱子更“相对”安全，故要“强柱弱梁”；“弯曲破坏”是延性破坏，是有预兆的-如开裂或下挠等，而“剪切破坏”是一种脆性的破坏，没有预兆的，舜时发生，没有防范，所以我们要避免发生剪切破坏。节点在地震中多有不同程度的破坏，破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重的会引起整个框架的倒塌，节点修复比较困难。这就是我们设计时要结构达到“强柱弱梁，强剪弱弯”这个目标。为此柱的设计应该遵循以下原则：1强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰2在弯曲变形前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力3控制