工程结构抗震设计简答题

简答题

1.什么是地基液化现象？影响地基液化的因素？

答：饱和的粉土和砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减小，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。

影响因素：

土层的地质年代：地质年代越古老，越不易液化

土的组成：级配良好的砂土不易液化

粉土中粘粒含量超过一定限值时，不易液化

土层的相对密度：土层的相对密度越大，越不易液化

土层的埋深：埋深越大，越不易液化

地下水位的深度：地下水位越深，越不易液化

地震烈度和地震持续时间：烈度越高，持续时间越长，越易液化

1、如何进行抗震设计中的二阶段设计？

（1）第一阶段设计

对绝大多数建筑结构，应满足第一、二水准的设计要求，即按照第一水准（多遇地震）的地震参数进行地震作用计算、结构分析和构件内力计算，按规范进行截面设计，然后采取相应的构造措施，达到“小震不坏，中震可修”的要求。

（2）第二阶段设计

对特别重要的建筑和地震时容易倒塌的结构，除进行第一阶段设计外，还要进行薄弱层部位的弹塑性变形验算和采取相应的构造措施，使薄弱层的水平位移不超过允许的弹塑性位移，实现第三水准的要求。

2.简述两阶段抗震设计方法。？

第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，

按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，

然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第

一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修）

，通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求；

对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基

本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。

1、工程结构抗震设防的三个水准是什么？如何通过两阶段设计方法来实现？

3、简述我国抗震规范的抗震设防目标以及两阶段抗震设计方法？（6分）

第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；（1分）

第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；（1分）

第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（1分）

两阶段设计方法：

第一阶段设计：工程结构在多遇地震下的承载力和弹性变形计算。(2分）

第二阶段设计：工程结构（如特别重要或抗侧能力较弱的结构）在罕遇地震下的弹塑性变形验算。（1分）

3、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用？

答：设置钢筋混凝土构造柱的作用：加强房屋的整体性，提高砌体的受剪承载力(10%-30%)，对砌体有约束作用, 提高砌体的变形能力，提高房屋的抗震性能。

设置圈梁的作用：增加纵横墙体的连接，加强整个房屋的整体性；圈梁可箍住楼盖，增强其整体刚度；减小墙体的自由长度，增强墙体的稳定性；可提高房屋的抗剪强度，约束墙体裂缝的开展；抵抗地基不均匀沉降，减小构造柱计算长度。

4.在框架柱的抗震设计中，为什么要控制轴压比？

轴压比是影响柱的破坏形态和变形能力的重要因素，柱的延性随轴压比增大会

显著降低，并可能产生脆性破坏，轴压比增大到一定数值时，增加约束箍筋对

柱变形能力影响很小，因此要控制轴压比

3、什么是剪压比？为什么要限制梁剪压比？

剪压比即

梁塑性铰区截面的剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度有明显的影响，当剪压比大于0.15时，量的强度和刚度有明显的退化现象，此时再增加箍筋，也不能发挥作用。

12、什么叫轴压比？为什么要限制柱的轴压比？

答：

轴压比：柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之和

轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比。

剪压比答：剪压比为，指构件截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。限制梁柱的剪压比，主要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。

7、简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施

5、强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么？如何通过截面抗震验算来实现？（6分）

4、什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则？在设计中如何体现？（7分）

（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制

（2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力

（3分）

在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定：

对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合：

其中为柱端弯矩增大系数，（一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1） (2分)

为保证强剪弱弯，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，对一、、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：

对一、、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整为：

（2分）

5.结构隔震为什么能非常有效的减少结构地震反应？

结构隔震通过设置隔震层，延长结构周期，增加结构阻尼，大大减少结构加

速度反应，同时使结构位移集中于隔震层，上部结构相对位移很小，地震中基