建筑結(jié)構(gòu)抗震重點知識

從采礦館到一舍東有幾步？2023從采礦館到一舍東有幾步？202313日星期一[鍵入文字][鍵入文字]1學問整理1地震分為誘發(fā)地震和自然地震〔構(gòu)造地震、火山地震〕。震源、震中、震中距、等震線〔等烈度線〕地震驚成為地震驚三要素。地震波分為體波〔P、S〕、面波〔R、L〕，P最快，S次之，面波最慢。縱波引起上下顛簸運動，橫波引起地面水平運動；瑞雷波是形成地面晃動的主要緣由。地震波的傳播速度以縱波最快，橫波次之，面波最慢。地震震級、地震烈度、根本烈度、多遇地震烈度、罕遇地震烈度 M=1+2/3*I0地震的破壞作用：①地表破壞 〔地裂縫、地面下沉、噴水冒砂、滑坡〕②建筑物的破壞 建筑物的動力破壞主要表現(xiàn)為主體構(gòu)造強度缺乏所形成的破壞和構(gòu)造喪失整體性。③次生災(zāi)難 水壩、燃氣管道、供電線路破壞、有毒物質(zhì)容器破壞造成水災(zāi)、火災(zāi)、空氣污染抗震設(shè)防三個水準 見教材P9“小震不壞，中震可修、大震不倒”——根本準則承受兩階段設(shè)計方法實現(xiàn)三個水準的抗震設(shè)防要求：承載力氣和構(gòu)造的彈性變形。其次階段設(shè)計：按罕遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗算構(gòu)造的彈塑性變形。甲類、乙類、丙類、丁類四類建筑抗震設(shè)防見教材P10概念設(shè)計根本原則：①留意場地選擇。地震區(qū)的建筑宜選擇有利地段，避開不利地段，不在危急地段建設(shè)②把握建筑體型。構(gòu)造對稱、外形規(guī)章、質(zhì)量與剛度變化均勻。平面不規(guī)章的類型：扭轉(zhuǎn)不規(guī)章，凹凸不規(guī)章，樓板局部不連續(xù)；豎向不規(guī)章的類型：側(cè)向剛度不規(guī)章，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，樓層承載力突變③利用構(gòu)造延性。④設(shè)置多道防線。⑤重視非構(gòu)造因素。特別留意構(gòu)造構(gòu)件與主體構(gòu)造之間要有牢靠地連接或錨固。2多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個根本因素：掩蓋層厚度、土層剪切波速、巖土阻抗比。掩蓋層厚度500m/s的堅硬土層至地外表的距離。場地類別依據(jù)掩蓋層厚度和等效剪切波速分為ⅠⅡⅢⅣ共四類。地基土的液化：見教材P20液化地基的抗震措施：避開、挖除置換、加固〔加密、圍封、樁基、蓋重〕。3章構(gòu)造地震反響分析與抗震計算構(gòu)造地震反響。單自由度體系的運動方程：ck—體系剛度。

mxcxkxmxg ??〔3-5〕mkxg作用下，構(gòu)造發(fā)生振動，產(chǎn)生相對地面的位移x。阻尼比：為臨界阻尼比，簡稱阻尼比mk2固有頻率、固有周期 T

有阻尼和無阻尼單自由度體系自由振動的重要區(qū)分在于，有阻尼體系自振的振幅將不斷衰減，直至消逝。共振。地震反響譜的特點：①阻尼比對反響譜影響很大②對加速度反響譜，構(gòu)造周期小于某個值時，幅值急劇增加，大于某值時，快速下降③對速度反響譜，構(gòu)造周期小于某值，幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)④對位移反響譜，幅值隨周期增大而增大影響地震反響譜的因素地震加速度反響越大，因此地震反響譜值越大。為使動力系數(shù)能用于構(gòu)造抗震設(shè)計，實行以下措施：取確定的阻尼比0.05。因大多數(shù)實際建筑構(gòu)造的阻尼比在0.05左右。按場地、震中距將地震驚記錄分類。計算每一類地震驚記錄動力系數(shù)的平均值。設(shè)計地震分組：作用是表達震級、震中距的影響。多自由度有阻尼體系運動方程：gMCKMg

^?〔3-60〕多自由度體系的動力特征值方程 K2M0 ??〔3-69〕把反映體系自由振動外形的向量a稱為振型，而把}稱為規(guī)章化的振型或也簡i i i i稱為振型。振型的特點:表示對應(yīng)頻率下的振動外形，各質(zhì)點振型值不代表確定位移值，而是反響各質(zhì)外形不變。振型關(guān)于質(zhì)量矩陣

M和剛度矩陣M

K正交。K振型分解法nnn個獨立的關(guān)于正則率，相應(yīng)(i1,2, ,n)為原體系各階阻尼比，而 為原體系i階振型參與系數(shù)。多自由度i i體系的地震反響可通過分解為各階振型地震反響求解，故成為振型分解法。F (mg) Gji i j ji j i j j ji底部剪力：當建筑物高度不超過40m，構(gòu)造以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻時，構(gòu)造的地震反響將以第一振型反響為主，而構(gòu)造的第一振型接近直線。 假定：構(gòu)造的地震反響可用第一振型反響表征；構(gòu)造的第一振型為線性倒三角形，如圖3-17所示。即任意質(zhì)點的第一振型位移與其高度成正比， 1i

CH 。iFG

GH EK

1 0.85 F i i (1)Fi nGHj j

n EK當建筑物有局部突出屋面的小建筑〔如屋頂間、女兒墻、煙囪〕等時，由于該局部構(gòu)造的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，即局部突出小建筑的地震反響有加劇的現(xiàn)象。構(gòu)造根本周期的近似計算：能量法Gu作為第一振型位i inini1ni1Gi iu2Gui i1等效質(zhì)量法等效質(zhì)量法的思想是用一個等效單質(zhì)點體系來代替原來的多質(zhì)點體系，如圖3-21所示。等效原則為：等效單質(zhì)點體系的自振頻率與原多質(zhì)點體系的根本自振頻率相等；等效單質(zhì)點體系自由振動的最大動能與原多質(zhì)點體系的根本自由振動的最大動能相等。頂點位移法頂點位移uT來表示。899度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。偏心的緣由？？將構(gòu)造或構(gòu)件在反復荷載作用下的力與非彈性變形間的關(guān)系曲線定義為滯回曲線。從滯回曲線可看出：表示某構(gòu)造、剛度退化、強度衰減；飽滿則吸取能量大，抗震利。描述構(gòu)造或構(gòu)件滯回關(guān)系的數(shù)學模型稱為滯回模型.滯回模型:〔a〕雙線性模型〔b〕退化三線性模型〔c〕剪切滑移模型V(i)樓層屈服強度系數(shù)

定義為

(i)y y y Ve

(i)4章多層砌體構(gòu)造抗震多層砌體構(gòu)造抗震設(shè)計包括：構(gòu)造選型與布置；抗震計算；構(gòu)造措施；震害特點及現(xiàn)象、規(guī)律 P94-95多層砌體構(gòu)造選型與布置：構(gòu)造布置、房屋的總高度與層數(shù)、房屋的高寬比、抗震橫墻的間距、房屋的局部尺寸。多層砌體構(gòu)造的抗震驗算，一般包括三個根本步驟：確立計算簡圖；安排地震剪力；對不利墻段進展抗震驗算。剛性樓蓋即為各抗震墻所承受的地震剪力。當構(gòu)造和荷載都對稱時，各橫墻的水平位移相等。柔性樓蓋可認為樓蓋如同一多跨簡支梁，橫墻為各跨簡支梁的彈性支座。構(gòu)造抗震構(gòu)造措施主要表現(xiàn)在以下四個方面：1.加強構(gòu)造的連接 2.設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱3.合理布置圈梁 4.重視樓梯的設(shè)計5構(gòu)造布置不合理而產(chǎn)生的震害有：1234.防震縫處碰撞框架構(gòu)造：〔強柱弱梁型〔強梁弱柱型。局部破壞形式：(1)構(gòu)件塑性鉸處的破壞(2)構(gòu)件的剪切破壞(3)節(jié)點的破壞(4)短柱破壞(5)填充墻的破壞〔6〕柱的軸壓比過大時使柱處于小偏心受壓狀態(tài)，引起柱的脆性破壞?！?〕鋼筋的搭接不合理，造成搭接處破壞?？拐饓?gòu)造：墻的底部發(fā)生破壞、墻體發(fā)生剪切破壞、抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞。構(gòu)造布置：平面布置、豎向布置、防震縫的設(shè)置。框架構(gòu)造、框架-抗震墻構(gòu)造、抗震墻構(gòu)造、筒體構(gòu)造和框架-筒體構(gòu)造等。D值法：下層梁的線剛度比、上下層的層高變化等因素有關(guān)。在反彎點法的根底上，考慮上述因素，對柱的抗側(cè)剛度和反彎點高度進展修正，就得到D12iD

ch2 α是考慮柱上下端節(jié)點彈性約束的修正系數(shù)。下層層高的變化等?！矎娭趿旱脑瓌t柱端的彎矩設(shè)計值略大于梁端的彎矩設(shè)計值或抗彎力氣。彎曲破壞先于剪切破壞〔強剪弱彎的原則〕構(gòu)件的破壞先于節(jié)點的破壞〔強節(jié)點弱構(gòu)件的原則〕 Nn柱的軸力越大，其延性越差。故引入軸壓比的概念。軸壓比n定義為： fA當n較小時，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞。 ccn框架節(jié)點的破壞形態(tài)：節(jié)點區(qū)的破壞形式為由主拉應(yīng)力引起的剪切破壞。影響框架節(jié)點承載力和延性的因素：梁板對節(jié)點區(qū)的約束作用軸壓力對節(jié)點區(qū)混凝土抗剪強度和節(jié)點延性的影響剪壓比和配箍率對節(jié)點區(qū)混凝土抗剪強度的影響梁縱筋滑移對構(gòu)造延性的影響見教材P143 1

bh fA V

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s b0 s RE cc洞口系數(shù) 墻面洞口面積 抗震墻的特性還與連梁剛度與墻肢剛度之墻面不計洞口的總面積比及墻肢的慣矩與總慣矩之比有關(guān)。故再引入整體系數(shù)和慣矩比IA/I?？拐饓砂撮_洞狀況、整體系數(shù)和慣矩比分成以下幾類：〔a〕整體墻；〔b〕整體小開口墻；〔c〕聯(lián)肢墻；〔d〕壁式框架等效剛度定義？？柱子問什么不用高強混凝土？不用高強鋼筋？6多高層鋼構(gòu)造震害：框架梁柱剛性節(jié)點破壞；地震下剛性連接節(jié)點脆性破壞；支撐屈曲；梁柱局部失穩(wěn)破壞形式：節(jié)點破壞；構(gòu)件破壞；構(gòu)造倒塌。節(jié)點域的腹板，此處剪力大，肯能導致節(jié)點域屈服，所以要驗算。節(jié)點域的破壞形式：加勁板的屈曲和開裂、加勁板消滅裂縫、腹板屈曲和開裂。構(gòu)件破壞：1.2.3.柱水平裂縫或斷裂破壞鋼構(gòu)造房屋在地震中嚴峻破壞或倒塌與構(gòu)造抗震設(shè)計水平關(guān)系很大。多高層建筑鋼構(gòu)造可承受以下構(gòu)造體系：純框架構(gòu)造；框架-中心支撐體系；框架—偏心支撐構(gòu)造體系；框筒構(gòu)造體系。強節(jié)點弱構(gòu)件的設(shè)計原則什么是λn，為什么用λn？ 是正則長細比，考慮反復循環(huán)軸力荷載的影響P-Δ效應(yīng)：重力二階效應(yīng)，是在建筑構(gòu)造分析中豎向荷載的側(cè)移效應(yīng)。7單廠震害天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它減弱屋蓋的整體剛度。重屋蓋是指承受鋼筋混凝土實腹梁或屋架，上覆鋼筋混凝土槽形板或大型屋面板。輕型屋蓋是指木屋蓋和輕鋼屋架、瓦楞鐵、石棉瓦屋面的屋蓋。怎么支撐？質(zhì)量“就近”向樓蓋〔屋蓋〕處堆，否則會引起較大的誤差。不同處的質(zhì)量折算入總質(zhì)量時需乘的系數(shù)就是該處質(zhì)量的質(zhì)量集中系數(shù)。集中質(zhì)量一般位于屋架下弦〔柱頂〕處。橫向抗震計算簡圖 見教材P218:步驟——1〕系數(shù)；2〕計算各振型的地震作用和地震內(nèi)力；3〕計算最終的地震內(nèi)力鋼筋混凝土廠房考慮：屋蓋、柱、柱間支撐、連接節(jié)點、隔墻和維護墻。8章隔震、減震、構(gòu)造把握構(gòu)造振動把握、主動把握裝置、智能把握抗震設(shè)計思想演化與進展：消耗地震能量，使構(gòu)造物至少保證“壞而不倒”。方向：以隔震、減震、制振技術(shù)為特色的構(gòu)造把握設(shè)計理論與實踐。隔震要有基底隔震和懸掛隔震等類型。隔震的技術(shù)原理：周期延長