結(jié)構(gòu)抗震課后習(xí)題答案

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

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烈的程度。烈度不僅

跟震級有關(guān)，同時還跟震源深度、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)。一次地震只有一個震級，但不

同的地點有不同的烈度。

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

其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(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，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

求加強其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更

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

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、抗震計算、構(gòu)造措施三者之間的關(guān)系？

建筑抗震設(shè)計包括三個層次：概念設(shè)計、抗震計算、構(gòu)造措施。

概念設(shè)計在總體上把握抗震設(shè)計的基本原則；抗震計算為建筑

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

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

一個不可割裂的整體。

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：通過適當(dāng)控制結(jié)構(gòu)物的剛度與強度，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在

強烈地震時進入非彈性狀態(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)計中，可以通過構(gòu)造措施和

耗能手段來增強結(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的卓越周期有何區(qū)別和聯(lián)系？

由于地震動的周期成分很多，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也將是地面運動的

主要周期，稱之為地震動的卓越周期。

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力作用，并且作用時間短,

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)動力作

用下強度一般較靜強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、級配和密實程度⑵土的初始應(yīng)力狀態(tài)（地震作用

時，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震動的特性（地震的強度和持續(xù)時間）⑷先期振動歷史

或者：土層地質(zhì)年代；土的顆粒組成及密實程度；埋置深度、地

下水；地震烈度和持續(xù)時間。

第3章結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與抗震計算

1、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計計算有幾種方法？

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

時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計

算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計算結(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

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

為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)。是地震動通過結(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)計反應(yīng)譜：地震反應(yīng)譜是根據(jù)已發(fā)生的地震地面運

動記錄計算得到的，而工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計需考慮的是將來發(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，考慮到地震的隨機性、復(fù)雜性，確定一

條供設(shè)計之用的反應(yīng)譜，稱之為設(shè)計反應(yīng)譜。設(shè)計抗震反應(yīng)譜

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

次地震動過程的頻譜特性，而抗震設(shè)計反應(yīng)譜是從工程設(shè)計的

角度，在總體上把握具有某一類特征的地震動特性。地震反應(yīng)

譜為設(shè)計反應(yīng)譜提供設(shè)計依據(jù)。

4、計算地震作用時結(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

行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，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?；?/p>

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，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

算重力荷載代表值時可對活載折減?？拐鹨?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定量指標(biāo)。

a(T)=kp(T)

B(T)—動力系數(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)進行哪些抗震驗算？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

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

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

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

構(gòu)的彈塑性變形驗算，以防止結(jié)構(gòu)倒塌?！爸姓鹂尚蕖笨拐鹨?

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)采用什么方法計算？什么結(jié)

構(gòu)可采用簡化方法計算？

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、什么是樓層屈服強度系數(shù)？怎樣計算？

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

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，限制地震作用進一步增加，從而保護其他樓層不屈

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)計截面承載力可以提高？

地震作用時間很短，快速加載時，材料強度會有所提高。進行

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，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動力荷載下材料強度比靜力荷載下高；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、進行時程分析時，怎樣選用地震波？P86

最好選用本地歷史上的強震記錄，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.堅實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加強縱橫墻的連接，加強整個房屋的整體性；②圈梁可箍住

樓蓋，增強其整體剛度；③減小墻體的自由長度，增強墻體的

穩(wěn)定性；④可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開展；⑤

抵抗地基不均勻沉降，減小構(gòu)造柱計算長度。

3、怎樣理解底部框架房屋底部框架設(shè)計原則？

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

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

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

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

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)。因為地震引起的慣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

要的浪費和不足。

4、為什么要限制框架柱的軸壓比？

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

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，箍筋對延性的影響變小，為保證地震時

柱的延性，故限之。

5、抗震設(shè)計為什么要滿足“強柱弱梁”、“強剪弱彎”、“強

節(jié)點弱桿件”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

柱端截面的抗剪強度；約束混凝土以提高抗剪強度及變形能力;

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)進行調(diào)幅,地震作用引起的內(nèi)力均不應(yīng)進行調(diào)幅。因為調(diào)幅

后會減小節(jié)點和構(gòu)件的抗剪承載力，不安全。

8、框架節(jié)點核心區(qū)應(yīng)滿足哪些抗震設(shè)計要求？

1）梁板對節(jié)點區(qū)的約束作用2）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3）剪壓比和配箍率對節(jié)點區(qū)混凝土抗剪

強度的影響4）梁縱筋滑移對結(jié)構(gòu)延性的影響5）節(jié)點剪力設(shè)計

值6）節(jié)點受剪承載力的設(shè)計要求

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，用到了哪些假定？

用微分方程法進行近似計算（手算）時的基本假定：（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

形而不計剪切變形；對框架，只考慮整體剪切變形而不計整體

彎曲變形（即不計桿件的軸向變形）。（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焊縫金屬沖擊韌性低

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？

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

混凝土樓板與鋼梁的共同作用。此時樓板可作為梁翼緣的一部

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

可靠的連接措施。

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

共同作用？

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

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.進行鋼框架地震反應(yīng)分析與進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；考慮計入梁

柱節(jié)點域剪切變形；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)計時，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

時的強度降低系數(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連接的強度；⑥利用節(jié)點域的塑

性變形能力，為此節(jié)點域可設(shè)計成先于梁端屈服。⑦可利用“強

節(jié)點弱桿件”的抗震設(shè)計概念，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)計應(yīng)注意哪些問題？

計算地震作用下人行支撐和V型斜桿的內(nèi)力時地震作用的標(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)計應(yīng)注意哪些問題？

偏心支撐框架的抗震設(shè)計應(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，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

被拉脫，天窗立柱根部開裂或折斷等。屋面板錯動滑落，甚至

引起屋架的失穩(wěn)倒塌。廠房受縱向水平地震作用時的破壞程度

重于受橫向地震作用時的破壞程度。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，高低跨兩個屋蓋產(chǎn)生相反方向的運動，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，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。計算結(jié)構(gòu)的動力特性時，應(yīng)根據(jù)“周期等效”

的原則；計算結(jié)構(gòu)的地震作用時，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)屋蓋位于兩個不同高度處時，可簡化為二自由

度體系。圖7-錯誤！未找到錯誤！錯誤引用源。錯誤！引

用源。示出了在三個高度處有屋蓋時的計算簡圖。應(yīng)注意的是,

在圖7-錯誤！未找到引用源。中，當(dāng)H1錯誤未找到引用源。

=H2時，仍為三質(zhì)點體系。

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，在計算自振周期

時可不考慮其對質(zhì)點質(zhì)量的貢獻。這樣做一般是偏于安全的。

這是因為吊車橋架是局部質(zhì)量，此局部質(zhì)量不能有效地對整體

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

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。因為

橋架是個較大的動質(zhì)量，地震時會引起廠房的強烈的局部震動。

5.什么情況下可不進行廠房橫向和縱向的截面抗震驗算？

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,

可不進行橫向或縱向截面抗震驗算：（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，可不進行橫向和縱向抗震驗算。（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，可不進行縱向抗震驗算。

6.單層廠房橫向抗震計算一般采用什么計算模型？

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

未找到引用源。所示的多質(zhì)點空間結(jié)構(gòu)模型錯誤！未找到引用

源。錯誤計算。按平面排架平面排架計算時，應(yīng)把計算結(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算應(yīng)考慮哪些因素進行內(nèi)力調(diào)整？

按平面排架計算廠房的橫向地震作用時，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算有哪些方法？

試簡述各種方法的步驟與要點?？臻g分析法：適用于任何類型

的廠房。要點：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，堆聚的程度視結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及需要計算的

內(nèi)容而定。一般需用計算機進行數(shù)值計算。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，則可對每一縱向

柱列只取一個自由度，把廠房連續(xù)分布的質(zhì)量分別按周期等效

原則（計算自振周期時）利內(nèi)力等效原則（計算地震作用時）

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)點體系”的

簡化的空間結(jié)構(gòu)計算模型。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)點水平地震

作用；各階振型的質(zhì)點側(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柱列地震作用的計算；③構(gòu)件地震作用的計算

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，可用柱列法計算。此法以跨度中線劃界，取各柱列獨立進

行分析，使計算得到簡化。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，各柱列或具有相同的位移，或相互間聯(lián)系較弱。這時,

可把廠房沿每跨的縱向中線切開，對每個柱列分別進行抗震分

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-錯誤！未找到

引用源。的規(guī)定。（3）錯誤！未找到引用源。錯誤下柱支撐

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

7—錯誤！未找到引用源。）；當(dāng)錯誤！未找到引用源。錯誤6

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

影響；（4）交叉支撐在交叉點應(yīng)設(shè)置節(jié)點板，