结构抗震设计知识点

1、由于地球内部岩层构造产生错动而产生的，称为构造地震。地球上90%以上的地震属于构 造地震。构造地震和火山地震都属于天然地震。地震的破坏作用：（1）地表和道路的破坏（2）建筑物的破坏（3）次生灾害地震波是一种体波，其主要有两种成分：压缩波和剪切波。在地表面形成的次声波为面波， 包括瑞利波和勒夫波。地震术语图解：震源，震中，震中距分别是那些一次地震只有一个震级，可以有多个烈度。震中的震级与烈度转换：震象烈度X 2/3+1抗震设防类别分为甲乙丙丁四个类别。甲类应比设防烈度高一级考虑众值烈度被超越的概率为63.2%，基本烈度（设防烈度）被超越的概率为10%罕遇烈度被 超越的概率为2%-3%三水准设防：

2、一级设防：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震的影响，建筑物一般不受 损坏或不需修理仍可继续使用。二级设防:当遭受相当于本地区设防烈度的多遇地震的影响， 建筑物可能损坏但经一般修理可正常使用。三级设防：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地 震的影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。两阶段设计：第一阶段：按多遇地震对应的地震作用效应和其他荷载作用效应的组合验算 结构构件承载能力和结构弹性变形。第二阶段：按罕遇地震烈度对应的地震效应验算结构弹 塑性变形。结构抗震设计的三个层次：（1）概念设计（2）抗震计算（3）构造措施结构构件的抗震设计应遵循强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件的原则。建筑及其抗侧

3、移结构的平面布置宜规则、对称，并具有良好的整体性。建筑场地类别按土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度两个因素确定分为四类。等效剪切波速的计算P24地基土的液化判别分为初步判别和标准贯入试验判别两个阶段。地基的抗震加固的方法：（1）换土垫层法（2）重锤夯实法（3）强夯法（4）振动水冲法 （5）深层挤密法（6）砂井预压法。要了解各方法适用的土类型。地震的主要特性：峰值、频谱和持续时间。地震影响系数曲线P46底部剪力法的三个适用条件：（1）质量和刚度沿高度分布比较均匀（2）高度不超过40m（3）以剪切变形为主的结构。注：房屋高宽比H/B4的结构一般以剪切变形为主。当结构自振周期T1大于场地特征周期Tg的

4、1.4倍时需考虑顶部附加地震作用。采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等，由于刚度的突变和质量的突 变，高振型影响加大，即所谓的“鞭梢效应”，其地震作用的效应宜乘以增大系数3。此增大 部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入。竖向地震的地震影响系数取最大值a vmax=0.65a Hmax水平地震结构等效重力荷载中&取0.85，竖向地震作用等效重力荷载中& 取0.75结构自振频率计算的三种方法：能量法、顶点位移法、等效质量法。25.8度、9度时的大跨，长悬臂结构，烟囱和类似高耸结构，9度时的高层建筑，应考虑竖 向地震作用。结构布置不合理造成的震害包括结构平面不对称造成的震

5、害和竖向刚度突变造成的震害对于刚度分布均匀的结构其薄弱层位于最底部，对于刚度分布不均匀的结构其薄弱层位 于上柱。框架柱的破坏有剪切破坏、压弯破坏和弯曲破坏。框架梁的破坏有斜截面破坏、正截面 破坏和锚固破坏。屋盖系统包括屋面板、屋架、天窗架。柱子的破坏部位主要是柱顶、上柱根部和下柱根部。上下柱根部采用箍筋加密预防，上 柱加密区是从柱顶往下不小于500mm并不小于柱子长边，下柱加密区是从柱底往上500mm在支撑系统中，以天窗架垂直支撑的震害最重，其次是柱间支撑和屋盖支撑。房屋抗震等级确定的三个条件：设防烈度、结构类型以及房屋高度。防震缝最小宽度应符合：（1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过1

6、5m时可采用70mm；超过15m时， 6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。（2）框架抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用第（1）项规定数值的70%；抗震墙结 构房屋的防震缝宽度可采用第（1）项规定数值的50%；且均不应小于70mm。（3）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确 定缝宽。框架结构抗震设计必须遵守三条原则：“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”随着轴压比增大，柱延性降低、耗能能力减小，发生脆性破坏。柱截面纵向钢筋的最小总配筋率见P151表5.6对于较重要的柱，以及柱的重要部位（一般是柱的上下端，因为柱端弯矩最

7、大）需要加 密箍筋，规范规定箍筋加密范围如下：（1）柱端，取截面高度（圆珠直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值。（2）底层柱，柱根不小于柱净高的1/3；当有刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上下 各 500mm。（3）剪跨比不大于2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的 柱，取全高。（4）框支柱，取全高。（5）一级及二级框架的角柱，取全高。抗震墙的边缘构件有边缘构造构件和边缘约束构件。单层钢筋混凝土柱工业厂房的计算简图P169。排架柱薄弱部位的加强，其具体箍筋加密范围：柱头，取柱顶以下500mm并不小于柱截面长边尺寸；上柱，取阶形柱自牛腿面至吊车梁顶面以上300m

8、m高度范围内；牛腿（柱肩），取全高；柱根，取下柱柱底至室内地坪以上500mm；柱间支撑与柱连接节点和柱变位受平台等约束的部位，取节点上、下各300mm。多层和高层钢结构的结构体系主要有框架体系、框架-支撑体系、筒体体系和巨型框架体 系等。其中框架-支撑体系包括中心支撑、偏心支撑和框架-抗震墙板体系。钢框架结构抗震构造措施：（1）框架柱的长细比限值；（2）框架梁、柱板件宽厚比限值;（3）梁与柱的连接；（4）柱与柱的连接；（5）钢柱脚多层砌体及底层框架砌体结构的结构布置应优先采用？在确定水平地震作用影响系数a 时，由于砌体房屋的基本自振周期在0.180.3s之间， a值基本在地震影响系数曲线的平台

9、部分，故计算时可取地震影响系数最大值a max。进行地震剪力分配和截面验算时，砌体墙段的层间等效侧向刚度与墙段的高宽比相关。 墙段的高宽比指层高与墙长之比，对门窗洞边的小墙段指洞净高与洞侧墙宽之比。当高宽比 小于1时，可只计算剪切变形；高宽比不大于4且不小于1时，应同时计算弯曲和剪切变形; 当高宽比大于4时，等效侧向刚度不计，且不分配地震力。（层间剪力按墙体刚度分配）抗震构造措施主要有加强连接构造柱圈梁楼梯间的设置芯柱构造柱的设置要求：(1)构造柱截面一般不小于240mmX 180mm，对于底层框架多层砌 体房屋不小于240mmX 240mm。构造柱的纵向钢筋采用4 12,箍筋间距不大于250mm构造柱与砖墙必须有可靠的连接，应先砌墙后浇柱，连接处墙砌成马牙槎，沿墙 高每隔500mm设2 6拉结钢筋，钢