工程结构抗震重要章节知识点汇总

1、工程结构抗震重点章节知识点汇总、地震基础知识与工程结构抗震设防 本章重点4 名词解釋：构造地震、震源、震屮、震源深度、虎源距、中 距.震级、地震烈度、地震基本烈度2地的类型（分别按成因.霞源深浅、压级大小）3地震波的种类，传播特点及对地而运动的影响4建筑抗震的三水准设防1标和两阶段设计方法5建筑类別和设防标准1. 名词解释1.SIFt1r/ f W/纵液震源：地下岩层断裂和错动的地方发源的地方。震中：震源在地面上的垂直投影，地面上离震源最近的一点。它是接受振动最早 的部位。震源深度：震中到震源的深度。震中距：观测点距震中的距离。震中距越大的地方受到影响和破坏越小。震级：-表示地震木大小的等级，

2、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。用M表 示；地震烈度-養豔黜a報聲鑑苇i鍔严响的蹄程度它地震烈度是指地震引起的地面震动及其影响的强弱程度。当以地震烈度为指标, 按照某一原则，对全国进行地震烈度区划，编制成地震烈度区划图，并作为建设 工程抗震设防依据时，区划图可标志烈度便被称之为“地震基本烈度”。2. 地震的类型及成因地震按照成因分为三种：火山地震，塌陷地震，和构造地震。地震按照震源深浅分为三种：浅源地震，中源地震，和深源地震。地震按照震级大小分为：5类。地震按震级分类微震冇感地震破坏性地震 大震 特大地農 3地震波的种类，传播特点及对地面运动的影响体波=在地球内部传播

3、-纵波（P波）-横波（S波）面波：在地面附近传播-瑞雷波（R波）-乐浦波（L波）速度周期撮幅衰减产生效果纵栽（咖快短小快S向颠®横csiS)慢氏慢水乎摇見面波彊长暈大既輕向颇®又水平摇晃地震波特点 4 建筑抗震的三水准设防冃标和两阶段设计方法三水准的抗震设防第一水准-多遇烈度-不损坏，不需修第二水准-基木烈度-有损坏，可修理第三水准-罕遇烈度-不倒塌少伤亡小震不坏，中震可修，大震不倒 抗震两阶段设计方法 第一阶段-取水准一冬遇地憲烈度的地震动参數计算结构弹件内力«保证结构强S,第一水准不坏-取水准一務遇地震烈度的地憲动参数，対结构进行弹性变形验探保证在尿本烈度卜.

4、第二水准可修-合理的结构和置和可幕的构造措施保证亦罕遇烈便"第二水准不倒-对人多数建筑结束计算第二阶段-取第三水准的地礙动参数.进行薄弱部位的弹塑性变形验算«保证在罕遇烈度2不倒 5建筑类别和设防标准甲类建筑：乙类建筑： 内类建筑： 丁类建筑；损失不可挽回 城市生命线工程 大量的一般性建筑 次要建筑 工程结构的分类与设防标准抗展构造措施地震作用让算甲类建筑乙类建筑提高一度本地区设防烈度肉类建筑木地区设防烈度木地区设防烈度丁类建筑1 一本地区设防烈度、场地、地基和基础抗震本章重点4 .名词解释发震断裂、场地、场地覆盖层厚度、砂土液化2. 场地土的类型和场地类别的划分3. 地基

5、抗震承载力的确定4. 影响砂土液化的主要因素，如何影响5. 地基土液化的辨别仁名词解释tiiIII发震断裂、场地、场地覆盖层厚度、砂土液化 发震断裂：具有潜在 地震活动的断裂，多 与断裂活动有关。地 震时，发震断层可能出 现很大的错动，建筑物严重破坏场地嘉躲縛鶴n2髓聽护体相当于厂区、居民区、自场地覆盖层厚度绝对：从地表到地下基岩面的距离相对：相邻两土层波速比大于某一数值砂土液化机理-处于地下水位以下的饱和松软的秒土和粉土，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，抵消有效正应 力.

6、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.2 场地土的类型和场地类别的划分 土的类型取决于土的刚度，按土的等效剪切波速 划分根据土的等效剪切波速.土的类型分为碌:土的 类型岩土名称和性状土层剪切波 速范围（m虫）坚硬土 或岩石稳定岩石，密实的碎石土叫 > 500中«土中密.稍密的碎石土，密实，中密的砾、粗.中 砂，几A 200的粘性土和粉土，堅®黄土500> V, >250中软土稍密的的砾、粗、中砂'除松散外的细、粉砂，可塑 黄土，几 200J粘性土和粉土，几A 130填土

7、250> V, >140软弱土淤泥和淤泥威土”松敬的砂，新近沉积的粘性土 和«土九”130的填土，流®黄土14。儿3地基抗震承载力的确定方法：-地基土抗震承载力.地基土的静承载力乘以调整系数（提 高影响场地土液化的因素iili-（1） 土层的地质年代：地质年代越古老，土层的 固结度，密实度和结构性越好，越不易液化,第 四纪晚更新世（Q3）以及以前的饱和土层未见发 生液化SWJ-（2） 土的组成；细砂，粉砂渗透性低，较粗砂易 液化。粉土的粘粒含量越高，土的粘聚力增越大, 越不易液化.级配良好的砂土不易液化-（3） 土层的相对密度：土的密实程度越大，越不 易液化.相

8、对密实程度较小的松砂，容易液化-(4) 土层的埋深：土的埋深越大，有效覆盖层压力越 大，则土的侧限压力也越大，越不易液化。土层液化 深度很少超过20m-(5)地下水位的深度：地下水位越深，越不易液化 砂土i 一般地下水位小于4m时易液化粉土 :了,8,9度时,地下水位小于1.5m.2.5m和6m易液化-(6)地震烈度和地震持续时间：地震烈度越高，持续 时间越长(大震级远震中距)，饱和砂土越易液化. 一般液化主要发生在烈度为7度及以上地区5地基土液化的辨别液化判别的方法雲"两步判别法"一步判别和标准贯入试验判别 1.初步判别根据影响液化的因素(1)地质年代为第四纪晚更新世(Q

9、3)及以前时，7. 8 度可判为不液化(2)粉土的粘粒(粒径小于0.005mm的颗粒)含量百分 率，7度，8度和9度分别不小于13.和46时，可 判为不液化土。(3) 采用天然地基的建筑，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，可不考虑液化影响。44也-2 必啊-3 4+£(">15+码 Y5血±S癥化土层厚度(rub质±层扣除 2.标准贯入试验判别-初步判别不符合上述条件之一，应采用标准贯入试验判别法进一 步判别其是否液化d-抗承载力验算.20m范围.不抗5S承载力验算，15m范围。-钻孔至试验土层上15cm处，用635公斤穿心锤

10、.落距为TGcrn, 打击土层，打入Mem所用的僅击数记作I%曲 称为标贯击数.-用N強5与规范规宦的临界值N可比较来确定是否会液化“-N«.s<N为液化土£的,不翻2m时采用加心一地下水(mb ；?<期内年平缠高水位采也可艇期内年最高水位采力0 -一液化土特征深度5),按下表采用饱和土烈度类别789粉十6m7m8 m砂土7m8m9m标准贯入试验判别判别标准当饱和可液化土的标贯击数N詆5的值小于Ncr值时，判为 液化.否则判为不液化.PP.N。= ?vhro.6< + 1.5) - 0化J3 / 亿设计S本地廉加速度)0.100.150, 200, 300

11、,40液化判别标准贯入锤击数 基准值710121619、工程结构地震反应分析调整系数，设计地S第一、二三组分别取0& 0.95> 1L05 地下水位深度(in)一饱和土标准赏入试验点深度(m)粘粒含量百分率.当小于3或是砂土时，均应取氛 -一液化判别标准贯入锤击数基准值，按下表采用.仁名词解释地震作用、地震系数.动力系数.水平地震影响系 数，反应谱.振型.鞭端效应.质心，刚心、重力荷 载代表值，楼层屈服强度系数，承载力调整系数£地震作用的计算方法和适用范围3 振型分解反应谱法的计算步骤4底部剪力法的计算步骤5竖向地震作用的计算化名词解释地震作用.地震系数.动力系数，水平

12、地震影响系 数.反应谱、振型.鞭端效应.质心.刚心.重力荷 载代表值.楼层屈服强度系数.承载力调整系数地震作用：结构上的质量因加速度的存在而产 生的惯性力(1)地震系数地面运动最大加速度与重力加速度的比值ma耳HI反映了地面运动的强弱程度2> 一般而言，地面加速度越大，地面烈度越高一 据统计=烈度每增加一度，K值大致增加一倍 (2)动力系数HI一-单自由度体系在地震作用下最大反应 加速度与地面运动加速度的比值5_ 2I电_ T1)1. 反映了由于动力效应，质点最大绝对加速度比地面最大 加速度的放大倍数IILIIX r)e ' sjn LT2.对每一个给定的地面运动加速度记录和结构

13、阻尼比. 动力系数是结构自振周期的函数水平地震影响系数：最人水平地震作用：F = aG区地震影响系数住是单质点弹性体系在地震时的最大绝对加速度和重力加速 度的比值规范把口与T的关系曲线作为设计反应谱。a谱的实质亦为加速度反应谱反应谱筑结构抗震设计考虑的重要方面。并不是所有高层都有鞭梢效应，只有在靠近max谱曲线由四部分组成。为向上倾斜的直线 0<T<0.1 区段， O.KKTg区段，。为水平线。为下降的曲线 TgVTV5Tg 区段， 5Tg<T<6s区段，a为下降直线振型 2.对应于某一个自振频率就有一个振幅比，振动时振动形 状保持不变，只改变振动的大小和方向，体系将始

14、终按某一 弹性曲线振动，这种振动形式称为主振型(2) 主振型将33代入振幅方程*可得质点1和质点2的位移幅值。对应于笫一自振频率厂4,位移比和振幅比:鱼二虫旦二也述二札"'llX H12对应于第二IH振频率 位移比和振棉比:竺二兰二枷阿虬 几X|l*13位移比等于振幅比，均为常数鞭端效应：鞭端效应又叫鞭梢效应，是指高层建筑物末端形状和刚度发生变化时,顶端处建筑物体形发生很大变化（一般是收缩），才会像鞭子那样形成一个鞭梢, 进而产生鞭梢效应，这也是高层在设计立面时要求上下一致， 变化不要太大的原 因。（4）突出屋面地震作用放大震害表明：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑 物.

15、破坏严重原因：由于小建筑物重量和刚度的突变，高振型的影 响，地震反应会加大，鞭端效应处理措施：应对计算出的突出屋面小建筑物的地震作 用效应乘以放大系数3.但此放大作用不往下传JJ惯性力的合力中心质心：在水平地震作用下，刚心；在水平地震作用下，结构抗侧力的合力中心重力荷载代表值取结构或构件永久荷载标准值与有关可变荷载组合值之和。6；结构或构件时水久 荷ffi标雁=护£第个可变荷载的 纠合借系数；a,綃构或构件第£个 可变荷iRtfjw值n可变荷«种类a合值系敛0.5屋面积灰荷栽0.5屋面活荷魏不考嗨按实际情况考*的楼面活荷«ro按等效均布荷«考虑

16、«书阵，档案库0.8的楼面活荷荻S它民用建筑0.5吊车悬吊物重力S钩吊车0.3软钩吊车不考虑楼层屈服强度系数：是指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值；对排架柱，指按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力计算的正截面受弯承载力与按罕遇地震作用标准值计算的弹性地震弯矩的比值。结构第i层的楼层屈服强度系数 匚用下式确定:厂仃)rnavf；(/)按构件实际配筋和材料强度标准值计算的，层受剪承载力: 匕罕遇地震作用下第i层的弹性地震剪力。"应采用罕遇 地震时的心曲楼层屈服强度系数反映了结构中楼层所具有的实际强度与 该楼层所受罕

17、遇地震下弹性地震剪力的相对关系，两者差值 越大，则楼层屈服强度系数越小，说明该楼层最弱，有可能 率先屈服出现较大弹塑性层间变形.承载力抗震调整系数。承载力调整系数材料结构枸件受力状态丨钢柱、衆 支 节点扳件，连接螺栓 连接焊缝0750.800.8S0.90砌体两端均有构造柱.芯柱的抗RS 其他抗墙受剪 受剪0.91.0混凝土栗轴压比小于a帖柱 舉釉压比不小T0.15柱 抗墙 各类构件受弯 «压 偏压偏压 受剪.拉0.750.750.800.850.85Y RE承载力抗震调整系数2 地震作用的计算方法和适用范围地震作用的计算方法：底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法。2. 抗震计算

18、方法的确定K高度不趙过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, 宜采用底部剪力法等简化方法。2.除上述以外的遂筑结构，宜采用振型分解反应谱法。4型il'烈度，a地类JM房屋高度范围m)a度11类场地利7度>100s/tm, IV场地>809度>603.特别不规则的建筑.甲类建筑和规范规定高度范围的高层 建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。3 振型分解反应谱法的计算步骤:co求体系的自振周期和振型(2)计算各振型的地離影响系数地震影响系数蜃大值(阻尼比为a 0560.04780.16(124)0.90(1.2

19、0)90,32140InTnrIV I第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.55075I第三组0.350.450.65OJO030(072)多遇地農 予遇地離tmi人I -阳）60(3) 计算各振型的振型参与系数C4)计算各振型各楼层的水平地震作用C5)计算各振型的地震作用效应(层间剪力)4 底部剪力法的计算步骤(1)计算水平地震影响系数(2) 计算结构总的水平地震作用标准值(3) 顶部附加水平地震作用瓦=0(4) 计算各层的水平地震作用标准值,5 F/-叽）工也*=1(5) 计算各层的层间剪力5 竖向地震作用的计算四、多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计1名词解释剪压比

20、，轴压比.延性框架，强柱弱梁.强剪弱弯 2折震等级的制I分各类结构体系最大高度和高宽比的限制4如何实现强柱弱梁.强剪弱弯5如何提高梁的延性5为什么要限制轴压比仁名词解释剪压比.轴压比.延性框架.强柱弱梁.强剪弱弯剪压比：是指水平作用与竖向作用的比值;剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值 之比，即：v/ID剪压比过大，混凝土会过早发生斜压破坏,箍筋不能充分 发挥作用，它对构件的变形能力也有显著影响.III因此应限制梁端截面的剪压比：轴压比：是指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝土轴心抗 压强度设计值乘积之比值。轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混 凝土抗压强

21、度设计值乘积之比2 抗震等级的划分根据设防类别、结构类型、烈度和房屋高度四个因素确定，而采用不同抗震等级 进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例，抗震等级划分为一级至四级, 表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。抗震等级是确定结构构件抗震计算和抗震措施的标 准"根据设防烈度，房屋高度，建筑类别.结构类型 及构件在结构中的重要程度确定.共分四个等级.现浇钢筋混凝土房屋的抗«等级结构类型烈度6179>30< M>301< »>30<2i结构框架四二二馬场,律育愴聯大ft度公共建W一框架 h-高携Cm）略KD>60>

22、;eo>60*墙梅架四二一, 抗K43. 各类结构体系最大高度和高宽比的限制抗震规范规定=乙、丙和丁类建筑的框架结构和 框架-抗震墙结构适用的最大高度应不超过下表的规定.现浇钢筋混凝士房屋适用的暈大高度（耐结构类型烈度6789框架结构60554525框架龙站类建筑适用的最大高度应专门研究注意事项；化房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出 屋顶部分：2超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强 措施：3平面珀竖向均不规则的结构或建造在IV场地的构，使用的最大高 度应适当降低（_般降低20%左右），业22钢筋混凝土房屋适用的高宽比高宽

23、比是对结构刚度.整体稳定.承载能力和经济合 理性的宏观控制.房屋高宽比大地震作用产生很大的倾覆力矩- 造成基础转动上部结构产生较大侧移（影响结构整 体稳定）倾覆力矩大“在两侧柱中引起较大轴力一构件屈 服破坏4如何实现强柱弱梁.强剪弱弯墙柱弱梁：使梁端先于柱断产生塑性铰，并使塑性铰有足够变形能力。强剪弱弯：1.梁先发生延性的弯曲破坏，避免发生脆性剪切破坏；2.避免或推迟 柱断产生塑性铰以形成合理的破坏机制过早发生脆性的剪切破坏。5如何提高梁的延性遵守'，强柱弱梁J '，强剪弱弯”、强节点.强锚 固''等原则进行延性框架的设计.框架抗震设计一般原则 具有足够的承载能

24、力 良好的变形能力 较强的耗能能力 合理的破坏机制延性框架结构nilj应合理地设计梁，柱构件和节点区，防止构件过早发生脆性破坏，控制构件破坏先后顺序强柱弱梁化绍虽剪弱弯化“强节点.强锚固"框架柱抗震设计的设计原则："强柱弱梁".“强剪弱弯"1）避免或推迟柱端出现塑性狡以形成合理的破坏机制=2）在弯曲破坏前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能 力；3）控制柱的轴压比，以保证柱的延性Hl4）加强约束，配置必要的约束箍筋.6 为什么要限制轴压比轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素 受压构件的位移延性随轴压比增加而减小五、结构隔振、减震设计与制振技术结构控制的类别和控制原理 隔震结构的地震反应 工程结构的消能减震装置