抗震期末復習整理

1、第1章緒論 1地震是地球內部構造運動的產物，是一種自然現(xiàn)象。2 地震按成因劃分的類型：構造地震：地殼構造作用，分布最廣，危害最大； 火山地震：由火山爆發(fā)引起；陷落地震：由溶洞或古舊礦井等塌陷引起； 誘發(fā)地震：由水庫蓄水或深井注水等引起。3 按震源深淺劃分：淺源地震：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 地震波是一種彈性波。（1） 體波：在地球內部傳播的（縱波和橫波）；（2） 面波：只限于在地球表面?zhèn)鞑ィㄈ鹄撞ê吐宸虿ǎ?地震波的傳播以縱波最快，剪切波次之，面波最慢?？v波使建筑物產生上下顛簸，剪切波

2、使建筑物產生水平方向搖晃，而面波則使建筑物既產生上 下顛簸又產生左右搖晃。由于面波的能量比體波大，所以造成建筑物和地表的破壞以面波為主。6 地震強度通常用震級和烈度等反映。7.震級（M）:表示一次地震本身強弱程度和大小的尺度。&震源深淺、震中距大小和土質條件等不同，地震造成的破壞也不同。震級大，破壞力不一定大; 震級小，破壞力不一定就小。9地震烈度、基本烈度和設防烈度的異同：（1） 地震烈度是指地震時某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受到一次地震影響的強弱程度，用I表示。（影響因素：震級，震中距，震源深度，土質條件等）；（2） 基本烈度：指在50年期限內一般場地條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈

3、度值。用Ib 表示；（3）抗震設防烈度：一個地區(qū)作為抗震設防依據(jù)的地震烈度，按國家規(guī)定權限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行。10 抗震設防是指對建筑物進行抗震設計并采取一定的抗震構造措施?？拐鹪O防目標：三水準：“小震不壞，中震可修，大震不倒”11 抗震設計方法：兩階段抗震設計方法。（小震下進行強度驗算，大震下進行變形驗算）（1）第一階段：對絕大多數(shù)結構進行多遇地震作用下的結構和構件承載力驗算和彈性變形驗算,以滿足第一、二水準抗震設防要求，即“小震不壞，中震可修”。（2）第二階段：對一些結構進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算。其中包括結構抗震承載力的驗算和結構抗震變形的驗算，并采取響應的構造措施，以保證“大

4、震不倒”。12建筑的設防標準：以丙為設防基準，乙類提高1度，丁類降低1度，甲類特殊處理。13抗震設計的基本要求：(1 )抗震建筑的概念設計：(根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成) 建筑設計應重視建筑結構的規(guī)則性； 合理的建筑結構體系選擇； 抗側力結構和構件的延性設計；(2) 建筑的抗震設防類別：四類建筑(設防)一一甲、乙、丙、丁;(3) 抗震設防范圍：6度及以上。第2章場地、地基和基礎1 場地：工程群體所在地。2“重災區(qū)里有輕災，輕災區(qū)里有重災”產生的原因是局部地區(qū)的工程地質條件不同。3 建筑地段選擇的原則：(1) 選擇有利地段；(2) 避開不利地段，當無法避開時，應采取適當?shù)目拐鸫胧?3) 不

5、在危險地段建設。4. 場地的地震效應：(1) 場地土對于從基巖傳來的地震波具有放大作用；(2) 堅硬土層上的剛性建筑、軟弱土上的柔性建筑破壞嚴重。5. 土的堅硬程度的判別方法一一剪切波速法：實測地面下20m (但不深于覆蓋層厚度)土層的等 效剪切波速。6. 場地類別的劃分：(I、n、W，其中 I類分為Io、h )場地類別根據(jù)土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度劃分為4類。7. 天然地基及基礎抗震驗算的一般原則：確保地震時地基基礎能夠承受上部結構傳下來的豎向和水平地震作用以及傾覆力矩而不發(fā)生過 大變形和不均勻沉降是地基基礎抗震設計的基本要求。地基基礎抗震設計是通過選擇合理的基礎體系和抗震驗算來保證其

6、抗震能力的。&液化的含義：土體完全失去抗剪強度而顯示出近于液體的特性的現(xiàn)象。9液化的判別：液化的宏觀標志是在地表出現(xiàn)噴砂冒水。(1) 初步判別：以地質年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土層厚度等作為判斷條件。(2) 標準貫入試驗判別：當飽和可液化土的標貫擊數(shù)N63.5的值小于Ncr值時，判為液化，否則判為不液化。(3) 液化指數(shù)與液化等級。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：采用樁基；采用深基礎；采用加密法； 挖除全部液化土層；采用加密法或換土法處理(2) 部分消除地基液化沉陷的措施；(3 )基礎和上部結構處理： 選擇合適的基礎埋置深度，調整基礎底面積，減少基礎

7、偏心； 加強基礎的整體性和剛性； 減輕荷載； 管道穿過建筑處應預留足夠尺寸或采用柔性接頭。11 軟土地基的抗震措施：軟土地基的抗震措施除了采用樁基、地基加固處理（加密法、換土法、 化學加固法等）或減輕液化對基礎和上部結構影響的各種方法外，也可根據(jù)對軟土震陷量的估 計而采用相應的抗震措施。第3章結構地震反應分析與抗震驗算1 結構的地震作用效應：地震作用在結構中所產生的內力變形（彎矩、剪力、軸力、位移）結構的地震反應：地震引起的結構振動（地震在結構中引起的速度、加速度、位移和內力等）2 地震作用的計算方法：（1）底部剪力法：不超過 40m的規(guī)則結構；（2）振型分解反應譜法：一般的規(guī)則結構，質量和剛

8、度分布明顯不對稱結構；（3）時程分析法：特別不規(guī)則、甲類和超過規(guī)定范圍的高層建筑。簡述震型分解法的解題步驟。（1 ）計算多自由度結構的自振周期及相應振型；（2）求出對應于每一振型的最大地震作用（同一振型中各質點地震作用將同時達到最大值）；（3）求出每一振型相應的地震作用效應；（4）將這些效應進行組合，以求得結構的地震作用效應。3單自由度體系自振周期的計算公式為7 =2- m/k。結構的自振周期與其質量和剛度的大小有關。質量越大，則其周期就越長，而剛度越大，則其 周期就越短。4 水平地震影響系數(shù) a （無量綱的系數(shù)）根據(jù)烈度、場地類別、設計地震分組和結構自振周期以及阻尼比確定。（a實際上就是作用

9、于單質點彈性體系上的水平地震力與結構重力之比。）5 底部剪力法適用范圍：一般的多層磚房等砌體結構、內框架和底部框架抗震墻磚房、單層空曠房屋、單層工業(yè)廠房及多層框架結構等低于40m以剪切變形為主的規(guī)則房屋。6以“剪切變形”為主：在結構側移曲線中，樓蓋出平面轉動產生的側移所占的比例較小。7“規(guī)則房屋”：（1）相鄰層質量的變化不宜過大；（2）避免采用層高特別高或特別矮的樓層，相鄰層和連續(xù)三層的剛度變化平緩；（3）出屋面小建筑的尺寸不宜過大；（4）樓層內抗側力構件的布置和質量的分布要基本對稱；（5）抗側力構件在平面內呈正交（夾角 75度）分布，以便在兩個主軸方向分別進行抗震分析;（6）平面局部突出的尺

10、寸不大。&引起扭轉振動的原因主要有兩個：（1） 地面運動存在著轉動分量，或地震時地面各點的運動存在著相位差（外因）；（2） 結構本身不對稱，即結構的質量中心與剛度中心不重合（偏心）。（內因）9 根據(jù)地震計算分析，豎向地震作用對于高層建筑、高聳及大跨結構影響顯著。 結構豎向地震內力與重力荷載產生的內力的比值沿高度自下向上逐漸增大。10國外抗震設計規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的結構或構件有：(1) 長懸臂結構；(2) 大跨度結構；(3 )高聳結構和較高的高層建筑；(4) 以軸向力為主的結構構件(柱或懸掛結構)；(5) 砌體結構；(6) 突出于建筑頂部的小構件。我國抗震設計規(guī)范規(guī)定前三類結構要考慮向上

11、或向下豎向地震作用的不利影響。11 計算結構豎向地震作用的方法：(1 )靜力法；(2 )水平地震作用折減法；(3) 豎向地震反應譜法；(4 )時程反應分析。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應譜法的擬靜力法。12 .高聳結構和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類似的方法計算。13建筑結構抗震驗算的原理：(結合第1章)(1) 多遇地震下的抗震承載力驗算；(2) 多遇地震作用下的結構抗震變形驗算；罕遇地震作用下的結構抗震變形驗算。 第4章建筑抗震概念設計1 概念設計的概念：根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想進行建筑和結 構總體布置并確定細部構造的過程。2 場地選擇的原則：(1) 避開

12、地震危險地段；(2) 選擇有利于抗震的場地。3一幢房屋的動力性能基本上取決于它的建筑布局和結構布置。4結構選型應根據(jù)建筑的重要性、設防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎、材料和施工等因素, 經(jīng)技術、經(jīng)濟條件比較綜合確定。5. 規(guī)范對抗震結構體系的確定的規(guī)定：(1) 應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；(2) 宜有多道抗震防線；(3) 應具備必要的承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力；(4) 宜具有合理的剛度和強度分布。6 結構布置的一般原則：(1)平面布置力求對稱；(2)豎向布置力求均勻。7 當結構遭遇地震時，可以利用這些連系梁首先承擔地震前期脈沖的沖擊，以達到保護主體結構 的

13、目的。8 “規(guī)則”包含了對建筑的平、立面外形尺寸，抗側力構件布置、質量分布，直至強度分布等諸多因素的綜合要求。9在確定建筑結構體系時，需要在結構剛度、承載力及延性之間尋求一種較好的匹配關系。10. 結構不同部位的延性要求：在結構抗震設計中，對結構中重要構件的延性要求，高于對結構總體的延性要求；對構件中關 鍵桿件或部位的延性要求，又高于對整個構件的延性要求。比較經(jīng)濟有效的辦法是，有選擇地重點提高結構中的重要構件以及某些構件中關鍵桿件或關鍵 部位的延性。11. 對于提高延性的原則(1) 在結構的豎向，應該重點提高樓房中可能出現(xiàn)塑性變形集中的相對柔弱樓層的構件延性(2) 在平面位置上，應該著重提高房

14、屋周邊轉角處、平面突變處以及復雜平面各翼相接處的構 件延性。對于偏心結構，應加大房屋周邊特別是剛度較弱一端構件的延性。(3 )對于具有多道抗震防線的抗側力體系，應著重提高第一道防線中構件的延性。(4) 在同一構件中，應著重提高關鍵桿件的延性。(5) 在同一桿件中，重點提高延性的部位應該是預期該構件地震時首先屈服的部位。12. 改善構件延性的途徑：(1) 控制構件的破壞形態(tài)(2) 減小桿件軸壓(3) 高強混凝土的應用(4) 鋼纖維混凝土的應用(5) 型鋼混凝土的應用13 .結構的整體性是保證結構各部件在地震作用下協(xié)調工作的必要條件。(1) 結構應具有連續(xù)性(2) 構件間的可靠連接第5章多層及高層

15、鋼筋混凝土房屋抗震設計1. 多層和高層鋼筋混凝土結構體系包括：框架結構、框架-抗震墻結構、抗震墻結構、筒體結構和 框架-筒體結構等。2. 水平地震作用的計算：結構的地震作用，一般情況下，可在建筑結構的兩個主軸方向分別考慮水平地震作用，各方向的水平地震作用全部由該方向抗側力框架結構承擔。對于高度不超過40m、質量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結構，可采用底部剪力法反彎點法D值法(改進反彎點法)3. 框架內力和位移計算：結構計算考慮地震作用時，一般可不考慮風荷載的影響。結構抗震計算的內容一般包括：(1) 結構動力特性分析，主要是結構自振周期的確定；(2) 結構地震反應計算，包括多遇烈度下的地震荷載

16、與結構側移；(3 )結構內力分析；(4) 截面抗震設計等。4 框架梁、柱、節(jié)點的抗震設計:(1) 框架梁：抗剪承載力驗算； 提高梁延性的措施(2) 框架柱：強柱弱梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸； 強剪弱彎，在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪力； 控制柱的軸壓比不要太大； 柱內縱向鋼筋配置 加強約束，配置必要的約束箍筋。(3) 框架節(jié)點：根據(jù)“強節(jié)點弱構件”的設計概念，一般框架節(jié)點核芯區(qū)抗剪承載力驗算；梁柱縱筋在節(jié)點區(qū)的錨固5 多高層鋼筋混凝土結構房屋抗震設計的一般要求：(1) 結構體系選擇：抗震規(guī)范在考慮地震烈度、場地土、抗震性能、使用要求及經(jīng)濟效果等 因素和總結地震經(jīng)驗的基礎上，對地震區(qū)多高層房屋適用的最大高度給出了規(guī)定。對房屋 的高寬比按結構體系和地震烈度給出了不同的要求。(2) 結構布置：結構平面應力求簡單規(guī)則，結構的主要抗側力構件應對稱均勻布置，盡量使結構的剛心與質心重合，避免地震時引起結構扭轉及局部應力集中； 結構的豎向布置，應使其質量沿高度方向均勻分布，避免結構剛度突變，并 應盡可能降低建筑物的重心