建筑抗震设计.doc

第1章 地震与抗震概论1.1 为什么要进行建筑抗震设计？我国建筑抗震设计规范规定对哪些建筑必须进行抗震设计？ 目的：为了抵抗和减轻地震灾害，有必要进行建筑结构的抗震分析与设计。 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。1.2 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？ 成因：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（d300km）。1.3 地震灾害主要表现在那几个方面？建筑物破坏的表现形式是什么？ 1）地表破坏、建筑物破坏以及各种次生灾害。 2）a结构丧失整体性而破坏 b承重结构承载力不足造成破坏 c由于变形过大导致非结构破坏 d地基失效引起的破坏1.4 什么是地震波？地震波包含了哪几种波？ 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 体波：在地球内部传播的地震波。纵波和横波 面波：沿地表或地壳不同地质层界面传播的地震波。瑞利波（R波）和勒夫波（L波）1.5 什么是地震动的三要素？他们的作用是什么？ 峰值（最大振幅）、频谱特性和持续时间。 最大振幅：可以定量反映地震动的强度特性； 频谱特性：揭示地震动的周期分布特证； 持续时间：考察地震动循环作用强度的强弱。1.6 什么是地震震级？什么是地震烈度、基本烈度和抗震设防烈度？ 1）地震震级：表示地震本身强度或大小的一种度量指标。 2）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。 3）基本烈度：在一定时期内，某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。 4）抗震设防烈度：作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。1.7 简述众值烈度、基本烈度和罕见烈度的划分标准及其关系。 众值烈度：发生机会较多的地震，对应的峰值烈度 基本烈度：中震对应的峰值烈度 罕见烈度：罕遇地震对应的峰值烈度1.8 我国建筑依据建筑使用功能的重要性将建筑分为几类？分类的作用是什么？ 甲、乙、丙、丁四个类别。 对于不同的抗震设防类别，在进行建筑抗震设计时，应采用不同的抗震设防标准。1.9 抗震设防烈度和设计基本地震加速度的关系是什么？ 设计基本地震加速度为0.15g和0.30g地区内的建筑，应分别按抗震设防烈度7度和8度的要求进行抗震设计。1.10什么是三水准设防目标和两阶段设计方法？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修理仍可继续使用；第二水准：当遭受相当与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：当遭遇高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或危及生命安全的严重破坏。第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其它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（保证了第一水准的强度要求和弹性变形）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（保证结构满足第三水准的抗震设防要求）1.11什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。1.12在选择建筑抗震结构体系时，应注意符合哪些要求？1） 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。2） 宜有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力货对重力荷载的承载能力。3） 应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。4） 宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。5） 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。第2章 建筑场地与地基基础2.1 我国抗震规范将建筑场地类别划分为几类？为什么划分？主要考虑哪些因素？四类目的：在地震作用计算中定量考虑场地条件对设计参数的影响，确定不同场地上的设计反应谱，以便采取合理的设计参数和有关的抗震构造措施。影响因素：1）场地土的刚度；2）场地覆盖层厚度。2.2 建筑场地类别与场地土类型是否相同？他们有什么区别？ 不同，场地土类型只反映某类单一土质情况，而建筑场地类别是对位于覆盖层深度范围内的各类土质的综合评价。2.3 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。2.4 什么是场地覆盖层厚度？如何确定？ 指从地表到地下基岩面的垂直深度，也就是基岩土的埋深。2.5 什么是场地的卓越周期？确定卓越周期的意义是什么？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。2.6 那些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力计算？为什么？1）砌体房屋2）地基主要受力层范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑：一般的单层厂房和单层空旷房屋；不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋；基础荷载与相当的多层框架厂房。3）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2.7 如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法。1）采取在地基静承载力的基础上乘以抗震承载力调整系数2）安地震作用效应标准组合的基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下列各式要求： ；2.8 什么是地基土的液化？液化会造成那些震害？影响地基土液化的主要因素有哪些？1）饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这一现象一般称为砂土液化或地基土液化。2）地面喷水冒砂、地基不均匀沉陷、地裂或土体滑移。3）土层地质年代、土的组成、相对密度、土层的埋深、地下水位、地震烈度和地震持续时间。2.9 怎样判别地基土的液化？如何确定地基土的液化程度？（1）初判：当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或可不考虑液化影响：1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及以前且设防烈度为7度、8度时。2）粉土的黏粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，当设防烈度为7度、8度、9度时分别不小于10%、13%和16%。3）天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时：dud0db2 ；dwd0db3；dudw1.5d02d04.5 （2）在判标准贯入试验判别法2.10 不同液化等级可能造成的震害如何？简述地基土的抗液化措施。液化等级地面喷水冒砂情况对建筑物的危害情况轻微地面无喷水冒砂，或仅在洼地、河边有零星喷水冒砂点危害性小，一般不致引起明显的震害中等喷水冒砂可能性大，从轻微到严重均有，多数属中等危害性较大，可造成不均匀沉陷和开裂，有时不均匀沉陷可达200mm严重一般喷水冒砂都很严重，地面变形很明显危害性大，不均匀沉陷可能大于200 mm，高重心结构可能产生不允许的倾斜抗液化措施是对液化地基的综合处理，总要求是：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。1） 全部消除地基液化沉陷：可采用桩基、深基础、土层加密法、挖除全部液化土层等措施2） 部分消除地基液化沉陷：3） 基础和上部结构处理：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。2.11 下表为某建筑场地的钻孔资料，是确定该场地的类别。层底深度/m土层厚度/m岩土名称图层剪切波速/(m/s)3.003.00杂填土1606.503.50粉土18011.505.00黏土22016