結(jié)構(gòu)抗震課后習(xí)題答案

《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課后習(xí)題解答建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》

第1章緒論

1、震級和烈度有什么區(qū)別和聯(lián)系？震級是表示地震大小的一

種度量，只跟地震釋放能量的多少有關(guān)，而烈度則表示某一區(qū)域

的地表和建筑物受一次地震影響的平均強(qiáng)烈的程度。烈度不僅

跟震級有關(guān)，同時(shí)還跟震源深度、距離震中的遠(yuǎn)近以及地震波

通過的介質(zhì)條件等多種因素有關(guān)。一次地震只有一個(gè)震級，但不

同的地點(diǎn)有不同的烈度。

2.如何考慮不同類型建筑的抗震設(shè)防？規(guī)范將建筑物按其用途

分為四類：甲類（特殊設(shè)防類）、乙類（重點(diǎn)設(shè)防類）、丙

類（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類）、丁類（適度設(shè)防類）。

1）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地

震作用，達(dá)到在遭遇高于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影

購時(shí)不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞的抗震設(shè)防目

標(biāo)。

2）重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)

其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要

求采取抗震措施；地基基礎(chǔ)的抗震措施，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。

同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。

3）特殊設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要

求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更

高的要求采取抗震措施。同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價(jià)

的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用。

4）適度設(shè)防類，允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低其

抗震措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。一般情況下，

仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。

3.怎樣理解小震、中震與大震？

小震就是發(fā)生機(jī)會較多的地震，50年年限，被超越概率為

63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。

4、概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施三者之間的關(guān)系？

建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次：概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算、構(gòu)造措施。

概念設(shè)計(jì)在總體上把握抗震設(shè)計(jì)的基本原則；抗震計(jì)算為建筑

抗震設(shè)計(jì)提供定量手段；構(gòu)造措施則可以在保證結(jié)構(gòu)整體性、加

強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計(jì)算結(jié)果的有效性。他們是

一個(gè)不可割裂的整體。

5.試討論結(jié)構(gòu)延性與結(jié)構(gòu)抗震的內(nèi)在聯(lián)系。

延性設(shè)計(jì)：通過適當(dāng)控制結(jié)構(gòu)物的剛度與強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在

強(qiáng)烈地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài)后仍具有較大的延性，從而可以通

過塑性變形吸收更多地震輸入能量，使結(jié)構(gòu)物至少保證至少“壞

而不倒”。延性越好，抗震越好.在設(shè)計(jì)中，可以通過構(gòu)造措施和

耗能手段來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的延性，提高抗震性能。

第2章場地與地基

1、場地土的固有周期和地震動(dòng)的卓越周期有何區(qū)別和聯(lián)系？

由于地震動(dòng)的周期成分很多，而僅與場地固有周期T接近的周

期成分被較大的放大，因此場地固有周期T也將是地面運(yùn)動(dòng)的

主要周期，稱之為地震動(dòng)的卓越周期。

2、為什么地基的抗震承載力大于靜承載力？

地震作用下只考慮地基土的彈性變形而不考慮永久變形。地震作

用僅是附加于原有靜荷載上的一種動(dòng)力作用，并且作用時(shí)間短,

只能使土層產(chǎn)生彈性變形而來不及發(fā)生永久變形，其結(jié)果是地震

作用下的地基變形要比相同靜荷載下的地基變形小得多。因此,

從地基變形的角度來說，地震作用下地基土的承載力要比靜荷

載下的靜承載力大。另外這是考慮了地基土在有限次循環(huán)動(dòng)力作

用下強(qiáng)度一般較靜強(qiáng)度提高和在地震作用下結(jié)構(gòu)可靠度容許有

一定程度降低這兩個(gè)因素。

3、影響土層液化的主要因素是什么？

⑴土的類型、級配和密實(shí)程度⑵土的初始應(yīng)力狀態(tài)（地震作用

時(shí)，土中孔隙水壓力等于固結(jié)水壓力是產(chǎn)生土體液化的必要條

件）⑶震動(dòng)的特性（地震的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間）⑷先期振動(dòng)歷史

或者：土層地質(zhì)年代；土的顆粒組成及密實(shí)程度；埋置深度、地

下水；地震烈度和持續(xù)時(shí)間。

第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震計(jì)算

1、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)計(jì)算有幾種方法？

各種方法在什么情況下采用？底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜

法、時(shí)程分析法、靜力彈塑性法⑴高度不超過40m、以剪切

變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似

于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化方法。⑵除

⑴外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法。⑶特別不規(guī)則的

建筑、甲類建筑和表3—10所列高度范圍的高層建筑，應(yīng)采用

時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)

算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。

2.什么是地震作用？什么是地震反應(yīng)？

地震作用：結(jié)構(gòu)所受最大的地震慣性力；地震反應(yīng)：由地震動(dòng)

引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形、位移及結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度與加速度等統(tǒng)稱

為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。是地震動(dòng)通過結(jié)構(gòu)慣性引起的。

3、什么是地震反應(yīng)譜？什么是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜？它們有何關(guān)系？

地震反應(yīng)譜：為便于求地震作用，將單自由度體系的地震最大

絕對加速度、速度和位移與其自振周期T的關(guān)系定義為地震

反應(yīng)譜。設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：地震反應(yīng)譜是根據(jù)已發(fā)生的地震地面運(yùn)

動(dòng)記錄計(jì)算得到的，而工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)需考慮的是將來發(fā)生

的地震對結(jié)構(gòu)造成的影響。工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)不能采用某一確

定地震記錄的反應(yīng)譜，考慮到地震的隨機(jī)性、復(fù)雜性，確定一

條供設(shè)計(jì)之用的反應(yīng)譜，稱之為設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。設(shè)計(jì)抗震反應(yīng)譜

和實(shí)際地震反應(yīng)譜是不同的，實(shí)際地震反應(yīng)譜能夠具體反映1

次地震動(dòng)過程的頻譜特性，而抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是從工程設(shè)計(jì)的

角度，在總體上把握具有某一類特征的地震動(dòng)特性。地震反應(yīng)

譜為設(shè)計(jì)反應(yīng)譜提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

4、計(jì)算地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量或重力荷載應(yīng)怎樣?。?/p>

質(zhì)量：連續(xù)化描述（分布質(zhì)量）、集中化描述（集中質(zhì)量）；進(jìn)

行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，所考慮的重力荷載，稱為重力荷載代表值。

結(jié)構(gòu)的重力荷載分恒載（自重）和活載（可變荷載）兩種。活

載的變異性較大，我國荷載規(guī)范規(guī)定的活載標(biāo)準(zhǔn)值是按50年

最大活載的平均值加0.5?1.5倍的均方差確定的，地震發(fā)生

時(shí)，活載不一定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的水平，一般小于標(biāo)準(zhǔn)值，因此計(jì)

算重力荷載代表值時(shí)可對活載折減。抗震規(guī)范規(guī)定：

GE=Dk+ZwiLki

o

5、什么是地震系數(shù)和地震影響系數(shù)？它們有什么關(guān)系？

F=mg&&gxmaxgSa（T）=Gk0（T）&&gxmax.......（3-41）

其中k=&&gxmaxg

-地震系數(shù)，通過地震系數(shù)可將地震動(dòng)振幅對地震反應(yīng)譜的影

響分離出來，是確定地震烈度的一個(gè)定量指標(biāo)。

a(T)=kp(T)

B(T)—?jiǎng)恿ο禂?shù)。a為地震影響系數(shù)，是多次地震作用

下不同周期T,相同阻尼比《的理想簡化的單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)

加速度反應(yīng)與重力加速度之比。

6、為什么軟場地的＞硬場地的？為什么遠(yuǎn)震＞近震？

場地特征周期是根據(jù)覆蓋層厚度d和土層等效剪切波速Vs

按公式T=4d/Vs計(jì)算的周期，而軟場地的Vs小于硬場地

的Vs,遠(yuǎn)震的Vs小于近震Vs,故之。

7、一般結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行哪些抗震驗(yàn)算？以達(dá)到什么目的？

為滿足“小震不壞中震可修大震不倒”的抗震要求，規(guī)范規(guī)定

進(jìn)行下列內(nèi)容的抗震驗(yàn)算：①多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗(yàn)

算，以防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(隔墻、幕墻、建筑裝飾等)破壞。②

多遇地震下強(qiáng)度驗(yàn)算，以防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。③罕遇地震下結(jié)

構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算，以防止結(jié)構(gòu)倒塌。“中震可修”抗震要求,

通過構(gòu)造措施加以保證。

8、結(jié)構(gòu)彈塑性地震位移反應(yīng)一般應(yīng)采用什么方法計(jì)算？什么結(jié)

構(gòu)可采用簡化方法計(jì)算？

逐步積分法。其簡化方法適用于不超過12層且層剛度無突變

的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和填充墻鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、不超過

20層且層剛度無突變的鋼框架結(jié)構(gòu)及單層鋼筋混凝土柱廠房。

9、什么是樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)？怎樣計(jì)算？

樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)自y為按構(gòu)件實(shí)際配筋和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)

算的樓層i抗剪承載力和按罕遇地震作用下樓層i彈性地震

剪力的比值。&y計(jì)算：Cy(i)

10、怎樣判斷結(jié)構(gòu)薄弱層和部位？對于

=Vy(i)Ve(i)。卬

沿高度分布不均勻的框架結(jié)構(gòu)，在地震作用下一般發(fā)生塑性變

形集中現(xiàn)象，即塑性變形集中發(fā)生在某一或某兒個(gè)樓層(圖

3-36),發(fā)生的部位為是，卬最小或相對較小的樓層，稱之

為結(jié)構(gòu)薄弱層。原因

卬較小的樓層在地震作用下會率先屈服，這些樓層屈后將引起

卸載作用，限制地震作用進(jìn)一步增加，從而保護(hù)其他樓層不屈

服。判別：①對于gy沿高度分布均勻的框架結(jié)構(gòu)，分析表明，

此時(shí)一般結(jié)構(gòu)底層的層間變形最大，因而可將底層當(dāng)做結(jié)構(gòu)薄

弱層。②對于Cy沿高度分布不均勻的框架結(jié)構(gòu)，取該系數(shù)最

小的樓層。③對于單層鋼筋混凝土柱廠房，薄弱層一般出現(xiàn)

在上柱。多層框架結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)Cy沿高度分布均勻

與否，可通過參數(shù)a判別。

11、哪些結(jié)構(gòu)需要考慮豎向地震作用？

設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)，長懸臂結(jié)構(gòu)，

煙囪及類似高聳結(jié)構(gòu)和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考

慮豎向地震作用。

12、為什么抗震設(shè)計(jì)截面承載力可以提高？

地震作用時(shí)間很短，快速加載時(shí)，材料強(qiáng)度會有所提高。進(jìn)行

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力加以調(diào)整（提高），主要

考慮下列因素：⑴動(dòng)力荷載下材料強(qiáng)度比靜力荷載下高；⑵

地震是偶然作用，結(jié)構(gòu)的抗震可靠度要求可比承受其他荷載的

可靠度要求低。

13、進(jìn)行時(shí)程分析時(shí)，怎樣選用地震波？P86

最好選用本地歷史上的強(qiáng)震記錄，如果沒有這樣的記錄，也可

選用震中距和場地條件相近的其他地區(qū)的強(qiáng)震記錄，或選用主

要周期接近的場地卓越周期或其反應(yīng)譜接近當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)反應(yīng)譜的

人工地震波。

第4章多層砌體結(jié)構(gòu)抗震

1、怎樣理解多層磚房震害的一般規(guī)律？

1.剛性樓蓋房屋，上層破壞輕、下層破壞重；柔性樓蓋房屋,

上層破壞重、下層破壞輕；?2.橫墻承重房屋的震害輕于縱墻

承重房屋；-3.堅(jiān)實(shí)地基上的房屋震害輕于軟弱地基和非均勻

地基上的震害；-4.預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)比現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)破壞重；-

5.外廊式房屋往往地震破壞較重；?6.房屋兩端、轉(zhuǎn)角、樓梯

間、附屬結(jié)構(gòu)震害較重。

2、怎樣考慮多層砌體結(jié)構(gòu)抗震的垂直地震作用？

一般來說，垂直地震作用對多層砌體結(jié)構(gòu)所造成的破壞比例相

對較小。P98

2、在多層砌體中設(shè)置圈梁的作用是什么？

①加強(qiáng)縱橫墻的連接，加強(qiáng)整個(gè)房屋的整體性；②圈梁可箍住

樓蓋，增強(qiáng)其整體剛度；③減小墻體的自由長度，增強(qiáng)墻體的

穩(wěn)定性；④可提高房屋的抗剪強(qiáng)度，約束墻體裂縫的開展；⑤

抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱計(jì)算長度。

3、怎樣理解底部框架房屋底部框架設(shè)計(jì)原則？

因底部剛度小，上部剛度大，豎向剛度急劇變化，抗震性能較

差。為了防止底部因變形集中而發(fā)生嚴(yán)重的震害，在抗震設(shè)計(jì)

中必須在結(jié)構(gòu)底部加設(shè)抗震墻，不得采用純框架布置。采用兩

道防線的思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，即在結(jié)構(gòu)彈性階段，不考慮框架柱的

抗剪貢獻(xiàn)，而由抗震墻承擔(dān)全部縱橫向的地震剪力。在結(jié)構(gòu)進(jìn)

入彈塑性階段后，考慮到抗震墻的損傷，由抗震墻和框架柱共

同承擔(dān)地震剪力。

第5章鋼混結(jié)構(gòu)抗震

1、什么是剛度中心？什么是質(zhì)量中心？應(yīng)如何處理好二者的

關(guān)系？剛心就是指結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的中心，也就是各構(gòu)件的剛

度乘以距離除以總的剛度；質(zhì)心就是指結(jié)構(gòu)各構(gòu)件質(zhì)量的中

心；質(zhì)心和剛心離的越近越好，最好是重合，否則會產(chǎn)生比較

大的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。因?yàn)榈卣鹨鸬膽T性力作用在樓層平面的質(zhì)量

中心，而樓層平面的抗力則作用在其剛度中心，二者的作用線

不重合時(shí)就會產(chǎn)生扭矩，其值等于二者作用線之間的距離乘以

樓層慣性力的值。

2、總水平地震作用在結(jié)構(gòu)中如何分配？其中用到哪些假定？

根據(jù)各柱或各根抗側(cè)力平面結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度進(jìn)行地震作用引起

的層剪力的分配。假定地震沿結(jié)構(gòu)平面的兩個(gè)主軸方向作用

于結(jié)構(gòu)；假定樓層屋蓋在其平面內(nèi)的剛度為無窮大。

3、多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級劃分的依據(jù)是什么？有何意

義？

根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度將抗震等級劃分為四級，一級

最高。劃分的目的是控制鋼筋混凝土的等級及用量，造成不必

要的浪費(fèi)和不足。

4、為什么要限制框架柱的軸壓比？

當(dāng)n較小時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞；當(dāng)n較大時(shí),

為小偏心受壓構(gòu)件，受壓邊碎先達(dá)到極限壓應(yīng)變，呈脆性破壞。

并且當(dāng)軸壓比較大時(shí)，箍筋對延性的影響變小，為保證地震時(shí)

柱的延性，故限之。

5、抗震設(shè)計(jì)為什么要滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)

節(jié)點(diǎn)弱桿件”的原則？如何滿足這些原則？P133~

6、框架結(jié)構(gòu)在什么部位應(yīng)加密箍筋？有何作用？

在梁中有集中荷載的地方，在梁的兩端，柱的上下端均需要加

密箍筋。梁端箍筋加密：保證梁端塑性校區(qū)的抗剪強(qiáng)度；約束

混凝土以提高梁端塑性校區(qū)的變形能力。柱端箍筋加密：增加

柱端截面的抗剪強(qiáng)度；約束混凝土以提高抗剪強(qiáng)度及變形能力;

為縱向鋼筋提供側(cè)向支撐，防止縱筋壓曲。

7、對水平地震作用的彎矩可以調(diào)幅嗎？為什么？

不應(yīng)進(jìn)行調(diào)幅,地震作用引起的內(nèi)力均不應(yīng)進(jìn)行調(diào)幅。因?yàn)檎{(diào)幅

后會減小節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的抗剪承載力，不安全。

8、框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)應(yīng)滿足哪些抗震設(shè)計(jì)要求？

1）梁板對節(jié)點(diǎn)區(qū)的約束作用2）軸壓力對節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)

度和節(jié)點(diǎn)延性的影響3）剪壓比和配箍率對節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪

強(qiáng)度的影響4）梁縱筋滑移對結(jié)構(gòu)延性的影響5）節(jié)點(diǎn)剪力設(shè)計(jì)

值6）節(jié)點(diǎn)受剪承載力的設(shè)計(jì)要求

9、確定抗震墻等效剛度的原則是什么？其中考慮了哪些因素？

對高層建筑中的剪力墻等構(gòu)件，通常用位移的大小來間接反映

結(jié)構(gòu)剛度的大小。在相同的水平荷載作用下，位移小的結(jié)構(gòu)剛

度大；反之位移大的結(jié)構(gòu)剛度小。如果剪力墻在某一水平荷載

作用下的頂點(diǎn)位移為u,而某一豎向懸臂受彎構(gòu)件在相同的水

平荷載作用下也有相同的水平位移u,則可以認(rèn)為剪力墻與豎

向懸臂受彎構(gòu)件具有相同的剛度，故可采用豎向懸臂受彎構(gòu)件

的剛度作為剪力墻的等效剛度，它綜合反映了剪力墻彎曲變形、

剪切變形和軸向變形等的影響。

10、分析框架-抗震墻結(jié)構(gòu)時(shí)，用到了哪些假定？

用微分方程法進(jìn)行近似計(jì)算（手算）時(shí)的基本假定：（a）不考慮

結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)。（b）樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無限大，各抗側(cè)

力單元在水平方向無相對變形。（c）對抗震墻，只考慮彎曲變

形而不計(jì)剪切變形；對框架，只考慮整體剪切變形而不計(jì)整體

彎曲變形（即不計(jì)桿件的軸向變形）。（d）結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量沿

高度的分布比較均勻。（e）各量沿房屋高度為連續(xù)變化。

第6章鋼結(jié)構(gòu)抗震

1.多高層鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接斷裂破壞的主要原因是什么？

⑴焊縫缺陷⑵三軸應(yīng)力影響⑶構(gòu)造缺陷⑷焊縫金屬?zèng)_擊韌性低

2.鋼框架柱發(fā)生水平斷裂破壞的可能原因是什么？

豎向地震使柱中出現(xiàn)動(dòng)拉力，由于應(yīng)變速率高，使材料變脆；

加上焊縫和截面彎矩與剪力的不利影響，造成柱水平斷裂。

3.為什么樓板與鋼梁一般應(yīng)采用栓釘或其他元件連接？

進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)多遇地震作用下的反應(yīng)分析時(shí)，可考慮現(xiàn)澆

混凝土樓板與鋼梁的共同作用。此時(shí)樓板可作為梁翼緣的一部

來計(jì)算梁的彈性截面特性。故在設(shè)計(jì)中應(yīng)保證樓板與鋼梁間有

可靠的連接措施。

4.為什么進(jìn)行罕遇地震結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析時(shí)，不考慮樓板與鋼梁的

共同作用？

進(jìn)行多高層鋼結(jié)構(gòu)罕遇地震反應(yīng)分析時(shí)，考慮到此時(shí)樓板與梁

的連接可能遭到破壞，則不應(yīng)考慮樓板與梁的共同工作。

5.進(jìn)行鋼框架地震反應(yīng)分析與進(jìn)行鋼筋混凝土框架地震反應(yīng)分

析相比有何特殊因素要考慮？

相鄰樓層質(zhì)量比、剛度比；柱的軸向變形；立面收進(jìn)尺寸的

比例；任意樓層抗側(cè)力構(gòu)件的總的受剪承載力；考慮計(jì)入梁

柱節(jié)點(diǎn)域剪切變形；高層鋼結(jié)構(gòu)的位移影響；鋼框架的長細(xì)比

和寬厚比。

6.在同樣的設(shè)防烈度條件下，為什么多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的地震

作用大于多高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？延性好？

7.對于框架一支撐結(jié)構(gòu)體系，為什么要求框架任一樓層所承擔(dān)

的地震剪力不得小于一定的數(shù)值？

鋼支撐或混凝土心筒部分的剛度大，可能承擔(dān)整體結(jié)構(gòu)絕大部

分地震作用力。但其延性較差，為發(fā)揮鋼框架部分延性好的作

用，承擔(dān)起第二道結(jié)構(gòu)抗震防線的責(zé)任，要求鋼框架的抗震承

載力不能太小，故要求框架任一樓層所承擔(dān)的地震剪力不得小

于一定的數(shù)值。

8.抗震設(shè)計(jì)時(shí)，支撐斜桿的承載力為什么折減？

考慮支撐在地震反復(fù)軸力作用下的特征，即：支撐在反復(fù)軸力

作用下，屈曲荷載逐漸下降，下降的幅度與支撐長細(xì)比有關(guān)，

支撐長細(xì)比有關(guān)越大下降幅度越大。故折減之，用受循環(huán)荷載

時(shí)的強(qiáng)度降低系數(shù)折減。9.防止框架梁柱連接脆性破壞可采取

什么措施？

①嚴(yán)格控制焊接工藝操作，減少焊接缺陷；②焊縫沖擊韌性不

能過低。③適當(dāng)加大梁腹板下部的割槽口，提高焊縫質(zhì)量;④

補(bǔ)充腹板與抗剪連接板之間的焊縫;⑤采用梁端加蓋板和加腋，

或梁柱采用全焊方式來加強(qiáng)連接的強(qiáng)度；⑥利用節(jié)點(diǎn)域的塑

性變形能力，為此節(jié)點(diǎn)域可設(shè)計(jì)成先于梁端屈服。⑦可利用“強(qiáng)

節(jié)點(diǎn)弱桿件”的抗震設(shè)計(jì)概念，將梁端附近截面局部削弱，如

梁端狗骨式設(shè)。

10.中心支撐鋼框架抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問題？

計(jì)算地震作用下人行支撐和V型斜桿的內(nèi)力時(shí)地震作用的標(biāo)

準(zhǔn)值乘以1.5；支撐桿件長細(xì)比寬厚比；宜采用雙軸對稱截

面8度以上抗震結(jié)構(gòu)可采用帶有消能裝置的中心支撐體系。

11.偏心支撐鋼框架抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意哪些問題？

偏心支撐框架的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)保證罕遇地震下結(jié)構(gòu)屈服發(fā)生消能

梁段上；消能梁段腹板不得加焊貼板提高其承載力，不得在腹

板上開洞；為保證塑性變形過程中消能梁段的腹板不發(fā)生局部

屈曲，按規(guī)定在梁腹板兩側(cè)設(shè)置加勁肋；內(nèi)力調(diào)整；5層以

上結(jié)構(gòu)采用偏心支撐框架時(shí)，頂層可不設(shè)偏心梁段。

第7章單廠抗震

1.單層廠房主要有哪些地震破壞現(xiàn)象？（請簡略答）

主要是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞?？谛吞齑笆菑S房抗震的薄弱部位，

震害主要表現(xiàn)為支撐桿件失穩(wěn)彎曲，支撐與天窗立柱連接節(jié)點(diǎn)

被拉脫，天窗立柱根部開裂或折斷等。屋面板錯(cuò)動(dòng)滑落，甚至

引起屋架的失穩(wěn)倒塌。廠房受縱向水平地震作用時(shí)的破壞程度

重于受橫向地震作用時(shí)的破壞程度。主要的破壞形式有：（1）天

窗兩側(cè)豎向支撐斜桿拉斷，節(jié)點(diǎn)破壞（2）屋面板與屋架的連

接焊縫剪斷，屋面板從屋架上滑脫墜地。屋架的震害主要是端

頭混凝土酥裂掉角、支撐大型屋面板的支墩折斷、端節(jié)間上弦

剪斷等。（3）屋面的破壞或屋蓋的倒塌。柱根處也會發(fā)生沿

廠房縱向的水平斷裂。（4）縱向圍護(hù)磚墻出現(xiàn)斜裂縫。柱的局

部震害則較常見：主要有：（1）上柱柱身變截面處酥裂或折

斷。（2）柱頂與屋面梁的連接處由于受力復(fù)雜易發(fā)生剪裂、

壓酥、拉裂或錨筋拔出、鋼筋彎折等震害。（3）由于高振型

的影響，高低跨兩個(gè)屋蓋產(chǎn)生相反方向的運(yùn)動(dòng)，使中柱柱肩產(chǎn)

生豎向拉裂。（4）下柱下部出現(xiàn)橫向裂縫或折斷，后者會造

成倒塌等嚴(yán)重后果。（5）柱間支撐產(chǎn)生壓屈。

2.單層廠房質(zhì)量集中的原則是什么？

房屋的質(zhì)量一般是分布的。當(dāng)采用有限自由度模型時(shí)，通常需

把房屋的質(zhì)量集中到樓蓋或屋蓋處；集中質(zhì)量一般位于屋架下

弦（柱頂）處。計(jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性時(shí)，應(yīng)根據(jù)“周期等效”

的原則；計(jì)算結(jié)構(gòu)的地震作用時(shí)，對于排架柱應(yīng)根據(jù)柱底“彎

矩相等”的原則，對于剛性剪力墻應(yīng)根據(jù)墻底“剪力相等”的

原則，經(jīng)過換算分析后確定。

3.“無吊車單層廠房有多少不同的屋蓋標(biāo)高，就有多少個(gè)集

中質(zhì)量”，這種說法對嗎？

不對。等高排架可簡化為單自由度體系。不等高排架，可按不

同高度處屋蓋的數(shù)量和屋蓋之間的連接方式，簡化成多自由度

體系。例如，當(dāng)屋蓋位于兩個(gè)不同高度處時(shí)，可簡化為二自由

度體系。圖7-錯(cuò)誤！未找到錯(cuò)誤！錯(cuò)誤引用源。錯(cuò)誤！引

用源。示出了在三個(gè)高度處有屋蓋時(shí)的計(jì)算簡圖。應(yīng)注意的是,

在圖7-錯(cuò)誤！未找到引用源。中，當(dāng)H1錯(cuò)誤未找到引用源。

=H2時(shí)，仍為三質(zhì)點(diǎn)體系。

4.在什么情況下考慮吊車橋架的質(zhì)量？為什么？

吊車橋架對排架的自振周期影響很小。因此，在計(jì)算自振周期

時(shí)可不考慮其對質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量的貢獻(xiàn)。這樣做一般是偏于安全的。

這是因?yàn)榈踯嚇蚣苁蔷植抠|(zhì)量，此局部質(zhì)量不能有效地對整體

結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性產(chǎn)生可觀的影響；確定廠房的地震作用時(shí)，

對設(shè)有橋式吊車的廠房，除將廠房重力荷載按前述彎矩等效原

則集中于屋蓋標(biāo)高處外，還應(yīng)考慮吊車橋架的重力荷載。因?yàn)?/p>

橋架是個(gè)較大的動(dòng)質(zhì)量，地震時(shí)會引起廠房的強(qiáng)烈的局部震動(dòng)。

5.什么情況下可不進(jìn)行廠房橫向和縱向的截面抗震驗(yàn)算？

按規(guī)范規(guī)定采取構(gòu)造措施的單層磚柱廠房，當(dāng)符合下列條件時(shí),

可不進(jìn)行橫向或縱向截面抗震驗(yàn)算：（1）7度I、II類場地,

柱頂標(biāo)高不超過4.5m,且結(jié)構(gòu)單元兩端均有山墻的單跨及等高

多跨磚柱廠房，可不進(jìn)行橫向和縱向抗震驗(yàn)算。（2）7度I、

II類場地，柱頂標(biāo)高不超過6.6m,兩側(cè)設(shè)有厚度不小于240mm

且開洞截面面積不超過50%的外縱墻、結(jié)構(gòu)單元兩端均有山墻

的單跨廠房，可不進(jìn)行縱向抗震驗(yàn)算。

6.單層廠房橫向抗震計(jì)算一般采用什么計(jì)算模型？

廠房的橫向抗震計(jì)算應(yīng)考慮屋蓋平面內(nèi)的變形，按圖7-錯(cuò)誤！

未找到引用源。所示的多質(zhì)點(diǎn)空間結(jié)構(gòu)模型錯(cuò)誤！未找到引用

源。錯(cuò)誤計(jì)算。按平面排架平面排架計(jì)算時(shí)，應(yīng)把計(jì)算結(jié)果

乘以調(diào)整系數(shù)，以考慮空間工作和扭轉(zhuǎn)的影響。平面排架

7.單層廠房橫向抗震計(jì)算應(yīng)考慮哪些因素進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整？

按平面排架計(jì)算廠房的橫向地震作用時(shí)，排架的基本自振周期

應(yīng)考慮縱墻及屋架與柱連接的固結(jié)作用；考慮空間工作和扭轉(zhuǎn)

影響的內(nèi)力調(diào)整；高低跨交接處上柱地震作用效應(yīng)的調(diào)整；吊

車橋架引起的地震作用效應(yīng)增大系數(shù)。

8.單層廠房縱向抗震計(jì)算有哪些方法？

試簡述各種方法的步驟與要點(diǎn)?？臻g分析法：適用于任何類型

的廠房。要點(diǎn)：屋蓋模型化為有限剛度的水平剪切梁，各質(zhì)量

均堆聚成質(zhì)點(diǎn)，堆聚的程度視結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及需要計(jì)算的

內(nèi)容而定。一般需用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。同一柱列的柱頂縱

向水平位移相同，且僅關(guān)心縱向水平位移時(shí)，則可對每一縱向

柱列只取一個(gè)自由度，把廠房連續(xù)分布的質(zhì)量分別按周期等效

原則（計(jì)算自振周期時(shí)）利內(nèi)力等效原則（計(jì)算地震作用時(shí)）

集中至各柱列柱頂處，并考慮柱、柱間支撐、縱墻等抗側(cè)力構(gòu)

件的縱向剛度和屋蓋的彈性變形，形成“并聯(lián)多質(zhì)點(diǎn)體系”的

簡化的空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型。步驟：柱列的側(cè)移剛度和屋蓋的

剪切剛度；結(jié)構(gòu)的自振周期和振型；各階振型的質(zhì)點(diǎn)水平地震

作用；各階振型的質(zhì)點(diǎn)側(cè)移；柱列脫離體上各階振型的柱頂?shù)?/p>

震力；各柱列柱頂處的水平地震力。修正剛度法：此法是把廠

房縱向視為一個(gè)單自由度體系，求出總地震作用后，再按各柱

列的修正剛度，把總地震作用分配到各柱列。此法適用于單跨

或等高多跨鋼筋混凝土無楝利有楝屋蓋廠房。①廠房縱向的基

本自振周期；①柱列地震作用的計(jì)算；③構(gòu)件地震作用的計(jì)算

柱列法：對縱墻對稱布置的單跨廠房利采用輕型屋蓋的多跨廠

房，可用柱列法計(jì)算。此法以跨度中線劃界，取各柱列獨(dú)立進(jìn)

行分析，使計(jì)算得到簡化。擬能量法：此法適用于不等高的鋼

筋混凝土彈性屋蓋廠房。①基本自振周期的計(jì)算②柱列地震作

用。

9.柱列法的適用條件是什么？

當(dāng)豉柱廠房為縱墻對稱布置的單跨廠房或具有輕型屋蓋的多跨

廠房時(shí)，各柱列或具有相同的位移，或相互間聯(lián)系較弱。這時(shí),

可把廠房沿每跨的縱向中線切開，對每個(gè)柱列分別進(jìn)行抗震分

析，這種分析方法就稱為柱列法。

10.柱列的剛度如何計(jì)算？其中用到哪些假定？

柱的縱向側(cè)移剛度，柱間縱墻的縱向側(cè)移剛度與柱間支撐的側(cè)

移剛度求和。略去截面應(yīng)力較小的豎桿利水平桿的變形，只考

慮鋼斜桿的軸向變形。

11.簡述廠房柱間支撐的抗震設(shè)置要求。

廠房柱間支撐的構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：（1）柱間支撐應(yīng)采用

型鋼，支撐形式宜采用交叉式，其斜桿與水平面的交角不宜大

于55。。（2）支撐桿件的長細(xì)比，不宜超過表7-錯(cuò)誤！未找到

引用源。的規(guī)定。（3）錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤下柱支撐

的下節(jié)點(diǎn)位置和構(gòu)造措施，應(yīng)保證將地震作用直接傳給基礎(chǔ)（圖

7—錯(cuò)誤！未找到引用源。）；當(dāng)錯(cuò)誤！未找到引用源。錯(cuò)誤6

度和7度不能直接傳給基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)考慮支撐對柱和基礎(chǔ)的不利

影響；（4）交叉支撐在交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，