建筑结构抗震知识要点

建筑结构抗震设计知识要点

1、地震震级和烈度的含义各是什么？震级和烈度有什么联系？

地震震级是表示地震本身大小的一种度量。地震烈度是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度。一次地震表示大小的震级只有一个，但由于同一次地震对不同地点的影响不同，随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。

2、何谓土的液化？如何进行土层液化判别？

饱和沙土或粉土的颗粒在强烈的地震下土的颗粒结构趋于密实，如土本身的渗透系数较小，则孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压，孔隙水压力急剧上升。当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，砂土或粉土受到的有效压应力下降乃至消失，这时砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体丧失抗剪强度，形成犹如“液体”的现象，称为场地土的液化。采用两步判别法来判别可液化土层，即初步判别和标准贯入试验判别。凡经过初步判别定位不液化或不考虑液化影响的场地土，就可不进行标准贯入试验判别。

3、哪些建筑可不进行天然地基的抗震承载力验算？

下列建筑可不进行天然地基及基础抗震承载力验算：1本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。2 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：1)一般的单层厂房和单层空旷房屋； 2) 砌体房屋；3）不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋；4)基础荷载与3)项相当的多层框架厂房。

4、建筑结构的抗震计算方法有哪些？各自的应用范围如何？

1）高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。2）除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。3）特别不规则的建筑、甲类建筑和表3.16所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以土的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。

5、如何计算多层砌体房屋的地震层间剪力？

楼层的水平地震剪力方向该层各抗侧力构件的分配原则取决于房屋楼、屋盖的刚度。对于刚性楼、屋盖房屋，按抗侧力构件等效刚度的比例分配；对于柔性楼、屋盖房屋，按抗侧力构件从属面积上的重力荷载比例分配；对于半刚性楼、屋盖房屋，可取上述两种结果的平均值。

6、钢筋混凝土框架结构防震缝的设置要求有哪些？

1）尽量避免采用不规则结构方案，不设防震缝；2）若设防震缝，高度不超过15m时缝的宽度不小于70mm，超过15m时，6、7、8、9度相应每增加5m、4m、3m、2m宜加宽20mm；3）8、9度并缝两侧结构高度刚度或层高相差较大时可设防撞墙。

7、什么是抗震设防的“三水准”，“二阶段”？

抗震设防要求的三水准，就是指第一水准：当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理即可恢复正常使用；第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。抗震设计的简化两阶段设计方法，第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形；第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。

8、《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-95）中对建筑物是如何分类的？小高层住宅、消防车库各属于哪一类建筑？

特殊设防类（甲类）建筑；重点设防类（乙类）建筑；标准设防类（丙类）建筑；适度设防类（丁类）建筑。小高层住宅属于丙类建筑，消防车库属于乙类建筑。

9、框架结构抗震设计中如何实现强柱弱梁，强剪弱弯？

对同一节点，使其在地震作用组合下，柱端的弯矩设计值略大于梁端的弯矩设计值或抗弯能力。对同一杆件，使其在地震作用组合下，剪力设计值略大于按设计弯矩或实际抗弯承载力及梁上荷载反算出的剪力。

10、多层混合结构房屋设置钢筋混凝土构造柱（芯柱）和圈梁的作用有哪些？

多层砌体结构房屋中设置圈梁，可以加强纵横墙的连接、增强楼盖的整体性、增加墙体的稳定性；有效的约束墙体裂缝地开展，从而提高墙体的抗震能力；有效地抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房屋的破坏作用。多层砌体结构房屋中设置钢筋混凝土构造柱，可以部分地提高墙体的抗剪强度，尤其是可以大大增强房屋的变形能力。墙体开裂以后，构造柱和圈梁形成的约束体系可以有效地限制墙体的散落，使开裂墙体以滑移、摩擦等方式大量消耗地震能量，保证房屋不致倒塌。

11、已知某建筑场地的钻孔地质资料如下表所示，试计算该场地的等效剪切波速，并判定场地的类别。

解：场地计算深度为20m 。覆盖层厚度为23.4m 。0

1160.4/se n

i i si

d v m s d v ==

=∑=272.8 m/s ，场地属于II 类场地。

12、已知图示钢筋混凝土框架结构的自振周期T1=0.49s ，设计基本地震加速度为0.15g ，I 类场地，设计地震分组为第一组，屋面和楼面重力荷载分别为G1=2100 kN ，G2=2000 kN ，G3=1800 kN ，试用底部剪力法求该结构在多遇地震时的楼层地震剪力。图示高度单位为mm 。

答：（1）查表，I 类场地第一组，特征周期Tg=0.25s 。查表，多遇地震7度地震加速度为0.15g

时水平地震影响系数最大值αmax=0.12。

(2)已知第一振型自振周期T 1=0.49s ，Tg

α 0.065

(3)结构水平地震作用标准值1

α

eq EK G F

== 328kN

(4) 已知T 1=0.49s 〉1.4Tg 。该结构为钢筋混凝土房屋结构，需考虑结构顶部附加集中作用。δn=0.1092，顶部附加水平地震作用：△Fn=δnF EK =35.9 kN

(5) 作用在结构各楼层上的水平地震作用为=1F 57.8 kN ，=2F 101.5kN ，=

3F 133.2 kN

则地震剪力为：V1= 328.4kN ，V2=270.6 kN ，V3= 169.1 kN 。

13、试用底部剪力法计算图示框架多遇地震时的层间剪力。已知结构的基本周期T1=0.42s ，抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组。