抗震期末复习整理

1、第1章绪论 1地震是地球内部构造运动的产物，是一种自然现象。2 地震按成因划分的类型：构造地震：地壳构造作用，分布最广，危害最大； 火山地震：由火山爆发引起；陷落地震：由溶洞或古旧矿井等塌陷引起； 诱发地震：由水库蓄水或深井注水等引起。3 按震源深浅划分：浅源地震：震源深度小于 70千米（85%）;中源地震：震源深度在 70至300千米（12%）;深源地震：震源深度在 300千米以上（3%）。4 地震波是一种弹性波。（1） 体波：在地球内部传播的（纵波和横波）；（2） 面波：只限于在地球表面传播（瑞雷波和洛夫波）。5地震波的传播以纵波最快，剪切波次之，面波最慢。纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波

2、使建筑物产生水平方向摇晃，而面波则使建筑物既产生上 下颠簸又产生左右摇晃。由于面波的能量比体波大，所以造成建筑物和地表的破坏以面波为主。6 地震强度通常用震级和烈度等反映。7.震级（M）:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。&震源深浅、震中距大小和土质条件等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大; 震级小，破坏力不一定就小。9地震烈度、基本烈度和设防烈度的异同：（1） 地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度，用I表示。（影响因素：震级，震中距，震源深度，土质条件等）；（2） 基本烈度：指在50年期限内一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈

3、度值。用Ib 表示；（3）抗震设防烈度：一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，按国家规定权限审批或颁发的文件执行。10 抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施。抗震设防目标：三水准：“小震不坏，中震可修，大震不倒”11 抗震设计方法：两阶段抗震设计方法。（小震下进行强度验算，大震下进行变形验算）（1）第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算和弹性变形验算,以满足第一、二水准抗震设防要求，即“小震不坏，中震可修”。（2）第二阶段：对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。其中包括结构抗震承载力的验算和结构抗震变形的验算，并采取响应的构造措施，以保证“大

4、震不倒”。12建筑的设防标准：以丙为设防基准，乙类提高1度，丁类降低1度，甲类特殊处理。13抗震设计的基本要求：(1 )抗震建筑的概念设计：(根据地震灾害和工程经验等所形成) 建筑设计应重视建筑结构的规则性； 合理的建筑结构体系选择； 抗侧力结构和构件的延性设计；(2) 建筑的抗震设防类别：四类建筑(设防)一一甲、乙、丙、丁;(3) 抗震设防范围：6度及以上。第2章场地、地基和基础1 场地：工程群体所在地。2“重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。3 建筑地段选择的原则：(1) 选择有利地段；(2) 避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；(3) 不

5、在危险地段建设。4. 场地的地震效应：(1) 场地土对于从基岩传来的地震波具有放大作用；(2) 坚硬土层上的刚性建筑、软弱土上的柔性建筑破坏严重。5. 土的坚硬程度的判别方法一一剪切波速法：实测地面下20m (但不深于覆盖层厚度)土层的等 效剪切波速。6. 场地类别的划分：(I、n、W，其中 I类分为Io、h )场地类别根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为4类。7. 天然地基及基础抗震验算的一般原则：确保地震时地基基础能够承受上部结构传下来的竖向和水平地震作用以及倾覆力矩而不发生过 大变形和不均匀沉降是地基基础抗震设计的基本要求。地基基础抗震设计是通过选择合理的基础体系和抗震验算来保证其

6、抗震能力的。&液化的含义：土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性的现象。9液化的判别：液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。(1) 初步判别：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。(2) 标准贯入试验判别：当饱和可液化土的标贯击数N63.5的值小于Ncr值时，判为液化，否则判为不液化。(3) 液化指数与液化等级。10. 可液化地基的抗震措施：(1) 全部消除地基液化沉陷的措施：采用桩基；采用深基础；采用加密法； 挖除全部液化土层；采用加密法或换土法处理(2) 部分消除地基液化沉陷的措施；(3 )基础和上部结构处理： 选择合适的基础埋置深度，调整基础底面积，减少基础

7、偏心； 加强基础的整体性和刚性； 减轻荷载； 管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头。11 软土地基的抗震措施：软土地基的抗震措施除了采用桩基、地基加固处理（加密法、换土法、 化学加固法等）或减轻液化对基础和上部结构影响的各种方法外，也可根据对软土震陷量的估 计而采用相应的抗震措施。第3章结构地震反应分析与抗震验算1 结构的地震作用效应：地震作用在结构中所产生的内力变形（弯矩、剪力、轴力、位移）结构的地震反应：地震引起的结构振动（地震在结构中引起的速度、加速度、位移和内力等）2 地震作用的计算方法：（1）底部剪力法：不超过 40m的规则结构；（2）振型分解反应谱法：一般的规则结构，质量和刚

8、度分布明显不对称结构；（3）时程分析法：特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑。简述震型分解法的解题步骤。（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单自由度体系自振周期的计算公式为7 =2- m/k。结构的自振周期与其质量和刚度的大小有关。质量越大，则其周期就越长，而刚度越大，则其 周期就越短。4 水平地震影响系数 a （无量纲的系数）根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比确定。（a实际上就是作用

9、于单质点弹性体系上的水平地震力与结构重力之比。）5 底部剪力法适用范围：一般的多层砖房等砌体结构、内框架和底部框架抗震墙砖房、单层空旷房屋、单层工业厂房及多层框架结构等低于40m以剪切变形为主的规则房屋。6以“剪切变形”为主：在结构侧移曲线中，楼盖出平面转动产生的侧移所占的比例较小。7“规则房屋”：（1）相邻层质量的变化不宜过大；（2）避免采用层高特别高或特别矮的楼层，相邻层和连续三层的刚度变化平缓；（3）出屋面小建筑的尺寸不宜过大；（4）楼层内抗侧力构件的布置和质量的分布要基本对称；（5）抗侧力构件在平面内呈正交（夹角 75度）分布，以便在两个主轴方向分别进行抗震分析;（6）平面局部突出的尺

10、寸不大。&引起扭转振动的原因主要有两个：（1） 地面运动存在着转动分量，或地震时地面各点的运动存在着相位差（外因）；（2） 结构本身不对称，即结构的质量中心与刚度中心不重合（偏心）。（内因）9 根据地震计算分析，竖向地震作用对于高层建筑、高耸及大跨结构影响显著。 结构竖向地震内力与重力荷载产生的内力的比值沿高度自下向上逐渐增大。10国外抗震设计规定中要求考虑竖向地震作用的结构或构件有：(1) 长悬臂结构；(2) 大跨度结构；(3 )高耸结构和较高的高层建筑；(4) 以轴向力为主的结构构件(柱或悬挂结构)；(5) 砌体结构；(6) 突出于建筑顶部的小构件。我国抗震设计规范规定前三类结构要考虑向上

11、或向下竖向地震作用的不利影响。11 计算结构竖向地震作用的方法：(1 )静力法；(2 )水平地震作用折减法；(3) 竖向地震反应谱法；(4 )时程反应分析。规范采用的是基于竖向地震反应谱法的拟静力法。12 .高耸结构和高层建筑竖向地震作用可按与底部剪力法类似的方法计算。13建筑结构抗震验算的原理：(结合第1章)(1) 多遇地震下的抗震承载力验算；(2) 多遇地震作用下的结构抗震变形验算；罕遇地震作用下的结构抗震变形验算。 第4章建筑抗震概念设计1 概念设计的概念：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。2 场地选择的原则：(1) 避开

12、地震危险地段；(2) 选择有利于抗震的场地。3一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。4结构选型应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、基础、材料和施工等因素, 经技术、经济条件比较综合确定。5. 规范对抗震结构体系的确定的规定：(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；(3) 应具备必要的承载能力，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强度分布。6 结构布置的一般原则：(1)平面布置力求对称；(2)竖向布置力求均匀。7 当结构遭遇地震时，可以利用这些连系梁首先承担地震前期脉冲的冲击，以达到保护主体结构 的

13、目的。8 “规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至强度分布等诸多因素的综合要求。9在确定建筑结构体系时，需要在结构刚度、承载力及延性之间寻求一种较好的匹配关系。10. 结构不同部位的延性要求：在结构抗震设计中，对结构中重要构件的延性要求，高于对结构总体的延性要求；对构件中关 键杆件或部位的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。比较经济有效的办法是，有选择地重点提高结构中的重要构件以及某些构件中关键杆件或关键 部位的延性。11. 对于提高延性的原则(1) 在结构的竖向，应该重点提高楼房中可能出现塑性变形集中的相对柔弱楼层的构件延性(2) 在平面位置上，应该着重提高房

14、屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构 件延性。对于偏心结构，应加大房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性。(3 )对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。(4) 在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性。(5) 在同一杆件中，重点提高延性的部位应该是预期该构件地震时首先屈服的部位。12. 改善构件延性的途径：(1) 控制构件的破坏形态(2) 减小杆件轴压(3) 高强混凝土的应用(4) 钢纤维混凝土的应用(5) 型钢混凝土的应用13 .结构的整体性是保证结构各部件在地震作用下协调工作的必要条件。(1) 结构应具有连续性(2) 构件间的可靠连接第5章多层及高层

15、钢筋混凝土房屋抗震设计1. 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和 框架-筒体结构等。2. 水平地震作用的计算：结构的地震作用，一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力框架结构承担。对于高度不超过40m、质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，可采用底部剪力法反弯点法D值法(改进反弯点法)3. 框架内力和位移计算：结构计算考虑地震作用时，一般可不考虑风荷载的影响。结构抗震计算的内容一般包括：(1) 结构动力特性分析，主要是结构自振周期的确定；(2) 结构地震反应计算，包括多遇烈度下的地震荷载

16、与结构侧移；(3 )结构内力分析；(4) 截面抗震设计等。4 框架梁、柱、节点的抗震设计:(1) 框架梁：抗剪承载力验算； 提高梁延性的措施(2) 框架柱：强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰； 强剪弱弯，在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪力； 控制柱的轴压比不要太大； 柱内纵向钢筋配置 加强约束，配置必要的约束箍筋。(3) 框架节点：根据“强节点弱构件”的设计概念，一般框架节点核芯区抗剪承载力验算；梁柱纵筋在节点区的锚固5 多高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计的一般要求：(1) 结构体系选择：抗震规范在考虑地震烈度、场地土、抗震性能、使用要求及经济效果等 因素和总结地震经验的基础上，对地震区多高层房屋适用的最大高度给出了规定。对房屋 的高宽比按结构体系和地震烈度给出了不同的要求。(2) 结构布置：结构平面应力求简单规则，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部应力集中； 结构的竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀分布，避免结构刚度突变，并 应尽可能降低建筑物的重心