大工21秋《工程抗震》大作业题目及要求

大工21秋《工程抗震》大作业题目及要求一、引言《工程抗震》是土木工程专业中一门理论性与实践性均极强的专业核心课程，旨在培养学生掌握结构抗震设计的基本原理、方法和技能，树立正确的抗震设计理念。本次大作业作为课程学习的重要组成部分，旨在通过实际工程问题的分析与设计，加深学生对课程核心内容的理解，提升其运用抗震设计规范解决实际问题的能力，为今后从事相关工程技术工作奠定坚实基础。二、大作业题目本次大作业设置若干题目，学生可根据自身兴趣及知识掌握情况，任选其一完成。题目一：多层框架结构抗震概念设计与初步计算分析1.项目背景与设计任务某新建教学楼拟采用钢筋混凝土框架结构，场地位于我国抗震设防烈度为八度（设计基本地震加速度值为零点二零g）的地区，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅱ类。该建筑地上五层，首层层高为三米六，其余各层层高均为三米三，建筑总高度约为十六米。建筑平面近似为矩形，横轴为A~E轴，纵向为①~⑥轴，轴线间距均为六米。要求：针对此框架结构进行抗震概念设计，并选取一榀典型横向框架进行初步的抗震计算分析。2.主要内容与要求（1）结构方案与布置：根据给定的建筑条件，进行框架结构的平面与竖向布置。需阐述结构选型理由，说明结构平面、竖向布置的规则性，以及如何满足抗震概念设计的基本要求（如刚度均匀、传力明确、避免薄弱层等）。绘制结构平面布置简图。（2）荷载统计与组合：确定该框架结构所承受的永久荷载、楼面活荷载、屋面活荷载及风荷载的标准值。根据《建筑抗震设计规范》的要求，进行基本组合及地震组合的荷载效应组合原则说明。（3）横向框架地震作用计算：*确定结构的自振周期（可采用近似方法计算）。*采用底部剪力法计算该榀横向框架在多遇地震下的总水平地震作用标准值及各楼层的水平地震作用标准值。*计算水平地震作用下框架的楼层剪力及层间位移，并对层间位移角进行验算，判断是否满足规范要求。（4）框架梁、柱截面初步估算：根据竖向荷载及水平地震作用组合效应，初步估算所选榀框架各梁、柱的截面尺寸，并简述估算依据。（5）概念设计总结与分析：结合本次设计过程，总结框架结构抗震概念设计的要点，并分析不同参数（如场地类别、地震烈度、结构布置）对结构抗震性能的影响。3.成果提交要求（1）设计计算说明书一份（A4纸张，正文采用宋体小四号字，1.5倍行距），内容应包括项目概况、结构方案设计、荷载计算、地震作用计算、构件截面估算、概念设计分析等，并附有必要的计算简图、表格及文字说明。计算过程应清晰、完整，引用规范条文需注明出处。（2）主要计算过程可手算，也可辅助以Excel等工具进行计算分析，但需在说明书中清晰展示计算思路、公式及关键步骤。题目二：某砌体结构房屋抗震加固方案设计与分析1.项目背景与设计任务某既有砌体结构住宅楼，建成于上世纪九十年代，地上六层，无地下室，层高均为三米。结构形式为横墙承重的砖混结构，墙体采用MU10烧结普通砖，M5混合砂浆砌筑。该建筑原设计抗震设防烈度为七度（设计基本地震加速度值为零点一零g），现因地区抗震设防要求提高，需按现行规范对其进行抗震鉴定与加固设计。场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组。要求：对该砌体结构房屋进行初步的抗震性能评估，并提出至少两种可行的抗震加固方案，进行方案比选与分析。2.主要内容与要求（1）原结构概况与抗震性能初步评估：简述原结构的建筑与结构特征，收集或假设必要的结构参数。根据现行《建筑抗震鉴定标准》，对该砌体房屋的抗震构造措施（如圈梁、构造柱设置、墙体厚度、楼屋盖形式等）及承载力进行初步评估，指出其存在的主要抗震缺陷。（2）抗震加固方案设计：针对原结构存在的抗震缺陷，提出至少两种不同的抗震加固方案（如面层加固法、外加圈梁-构造柱加固法、增设抗震墙加固法等）。详细阐述每种方案的加固原理、具体构造措施、施工工艺及适用范围。（3）加固方案比选与分析：从加固效果（如提高结构承载力、刚度、延性等方面）、经济性（材料、人工、工期等）、施工可行性、对建筑使用功能影响等多个角度，对所提出的加固方案进行综合比较分析，推荐一种最优加固方案，并说明理由。（4）加固设计要点总结：总结砌体结构抗震加固设计中应注意的关键问题及设计原则。3.成果提交要求（1）加固设计方案说明书一份（A4纸张，正文采用宋体小四号字，1.5倍行距），内容应包括原结构概况与评估、各加固方案详细设计、方案比选分析、推荐方案及设计要点总结等。（2）绘制主要加固节点构造详图（可手绘或采用CAD绘制后打印），图面应清晰、规范，标注主要尺寸及材料做法。三、通用要求1.独立完成：大作业必须由学生独立完成，严禁抄袭、剽窃他人成果。如有雷同，将按课程相关规定处理。2.内容完整：严格按照所选题目要求的内容进行设计与分析，确保提交成果的完整性和系统性。3.依据规范：设计与分析过程中，必须严格遵守现行《建筑抗震设计规范》（GB____）、《建筑抗震鉴定标准》（GB____）等相关国家规范及行业标准。4.计算准确：计算过程应条理清晰，数据准确，结论合理。对关键步骤和结果应进行必要的校核。5.图表规范：所有图表应具有规范性，图标名称齐全，数据标注清晰，并在正文中有所引用。四、评分标准本次大作业总分100分，评分将主要依据以下几个方面：1.方案合理性与概念设计（30%）：结构方案或加固方案选择恰当，符合抗震概念设计原则，论述清晰、充分。2.计算分析准确性（40%）：荷载取值、地震作用计算、内力分析、截面估算或加固效果分析等过程正确，方法得当，结果准确，满足规范要求。3.成果规范性与完整性（20%）：计算说明书格式规范，内容完整，图表清晰，语言表达准确流畅；提交成果齐全。4.创新性与综合应用能力（10%）：在方案设计、分析方法或结论阐述等方面有一定的独到见解，能较好地综合运用所学知识解决实际问题。五、提交方式与截止日期1.提交方式：学生需提交纸质版成果（设计计算说明书及必要的图纸）一份，提交至课程指定的地点或联系人。同时，建议提交电子版（PDF格式）至课程指定的网络教学平台，以备存档。2.截止日期：本次大作业截止提交日期为学期末前三周的周五。逾期未提交者，将按课程相关规定处理。六、注意事项1.学生在完成大作业过程中，应主动查阅相关的国家标准、规范及参考资料，培养独立获取知识和解决工程问题的能力。2.鼓励学生之间进行有益的技术交流与探讨，但最终提交的成