工程结构抗震与防灾
结构抗震与防灾复习题 库(含答案)
《工程结构抗震与防灾》复习题一、填空题1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震）和（诱发地震）四种类型。
2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震群型地震）。
3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地震）。
4．地震波可分为（体波）和（面波）。
5．体波包括（纵波）和（横波）。
6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。
7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。
8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。
9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。
P510．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。
11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。
12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。
13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。
14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。
15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。
16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。
17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。
18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。
19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。
20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试验判别）。
21. 可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积，减小基础偏心）和（加强基础的整体性和刚度）。
详见书P1722．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。
23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。
土木工程中的地震防灾与减灾措施研究
土木工程中的地震防灾与减灾措施研究地震是一种常见的自然灾害，对土木工程建设和人们的生命财产造成了严重的损失。
为了减少地震对土木工程的破坏，科学家和工程师们一直致力于地震防灾与减灾措施的研究。
本文将探讨土木工程中的地震防灾与减灾措施的相关研究。
一、地震前期的预测与预警系统在地震发生之前，研究人员通过地震学的知识，通过监测地壳的变化、地震波的传播等方法来进行地震的预测。
这些预测结果可以为土木工程的设计和建设提供重要的参考依据，有助于降低地震对工程的破坏。
同时，地震预警系统的建设也是减灾工作的重要组成部分。
这些系统可以通过监测地震波的传播速度，提前几秒到几十秒的时间发出警报，使人们有更多的时间采取避难措施，减少人员伤亡。
二、土木工程结构的抗震设计为了保证土木工程结构在地震中具有一定的抗震能力，工程师们需要采取一系列的抗震设计措施。
首先，采用适当的材料，如钢筋混凝土等，提高土木工程结构的承载能力和抗震性能。
其次，设置合理的结构形式和布局，例如采用框架结构、剪力墙结构等，提高结构的刚度和稳定性。
此外，还可以采用防震减灾技术，如加装防震设备、设置缓冲器等，进一步提高土木工程的抗震性能。
三、地震时的紧急避难与疏散计划在地震发生时，人们的安全至关重要。
因此，建立紧急避难与疏散计划是地震防灾与减灾工作中的重要一环。
这些计划可以根据地震预警系统的信息，及时组织人员进行紧急避难和有序疏散。
同时，还需要建立一套完善的地震应急救援体系，包括建立应急指挥中心、培训应急救援队伍等，以应对地震灾害可能带来的紧急情况。
四、建立地震灾害监测与评估体系为了及时了解地震灾害情况并为灾后重建提供科学依据，建立地震灾害监测与评估体系是必不可少的。
通过监测地震灾害的范围和损害程度，为相关部门提供决策依据，有助于快速有序地进行救援和灾后重建工作。
同时，还可以通过对地震灾害的评估，总结经验教训，提高土木工程抗震设计的水平。
总结：土木工程中的地震防灾与减灾措施研究是一个复杂而又重要的课题。
第一章地震概述
5
工程结构抗震及防灾
1.1 地震基本知识
地幔
1) 地幔界定：地壳以下到深度约2895km的古登堡界面为止的 部分为地幔，约占地球体积的5／6。
2) 地幔组成：由密度较大的黑色橄榄岩等高温（1000度以上） 高压（9000大气压）岩石组成。 3) 地幔物质根据推算形态应为粘弹性体（能传播横波）。
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工程结构抗震及防灾
40
工程结构抗震及防灾
1.2 地震基本术语
地震烈度表
烈度 1~2度 3度 4~5度 地震现象 人们一般没感觉，只有地震仪才能记录到 室内少数人感觉到轻微震动 人们有不同程度的感觉
地震烈度的定量 描述极其复杂
6度
7~8度 9~10度
人行不稳，器血倾斜，房屋出现裂缝，少数受到坡坏 人立不住，大部分房屋遭到破坏，高大烟囱可以断裂，有时有 喷砂冒水现象 房屋严重破坏，地表烈缝很多，湖泊水库中有大浪，部分铁轨 弯曲、变形
1.1 地震基本知识
1、按成因划分： 构造地震：由岩层构造运动产生，占总数的90%
火山地震：由火山爆发引起
地震类型
陷落地震：如大面积矿山开采引起岩层坍塌 水库诱发地震：由水库贮水诱发产生 人工地震：如核爆炸等（地震观测技术的发展）
8
工程结构抗震及防灾
1.1 地震基本知识
地球的板块构造
板块构造的基本 概念是：岩石圈 由几个大而相当 稳定的板块，即 相对刚性的固体 岩石块体组成，
11
工程结构抗震及防灾
来自以色列的精彩实例—— 原来水平的刚性岩石层在长时期作用的构造力挤压下褶皱
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工程结构抗震及防灾
1988年亚美尼亚地震造成的新鲜断崖
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工程结构抗震及防灾
工程结构抗震与防灾习题.docx
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型？按其震源深浅又分为哪几种类型？2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？5、什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？6、地震基本烈度的含义是什么？7、为什么要进行设计地震分组？8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类，不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么？11、什么是建筑抗震概念设计？包括哪些方面的内容？12、根据经验公式，某次地震释放的能量人约是5 X 1024尔格，它对应的里氏震级是多少？第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地，怎样划分场地土类型和场地类别？2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表，试计算该场地土层的自振周期，并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别5、什么是砂土液化？液化会造成哪些危害？影响液化的主要因素有哪些？6、怎样判别地基土的液化，如何确定地基土液化的危害程度？7、简述可液化地基的抗液化措施第三章工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用？如何确定结构的地震作用？2、地震系数和动力系数的物理意义是什么？通过什么途径确定这两个系数？3、影响地震反应谱形状的因素有哪些？设计用反应谱如何反映这些因素影响的？4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS),写出其表达式，说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？8、什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？9、哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？10、什么是结构或构件恢复力特征曲线，反映了结构或构件的什么性能？11、地震动的三要素是什么？采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素？12、抗震设计中如何考虑结构的地震作用？依据的原则是什么？13、什么是承载力抗震调整系数？为什么要引入这一系数？14、什么是楼层屈服强度系数？怎样确定结构薄弱层或部位？15、一单层单跨框架如图1所示。
工程结构抗震与防灾_东南大学_3 第三章建筑结构抗震设计_5 第5讲屈服机制
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
（三）屈服机制
一个良好的结构屈服机制，其特征是结构在其杆件出现 塑性铰之后，在承载能力基本保持稳定的条件下，可以持续 地变形而不倒塌，最大限度地吸收和耗散地震能量。
•结构的塑性发展从次要构件开始，或从主要构件的次要杆 件（或部位）开始，最后才在主要构件上出现塑性铰，从而 形成多道抗震防线。
•结构中所形成的塑性铰的塑性转动量大，结构的塑性变形量大。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
多高层钢筋混凝土房屋的屈服机制可分为总体机制、 楼层机制及由这两种机制组合而成的混合机制。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
合理的结构破坏机制应该是： 1、较合理的框架破坏机制，应该是节点基本不破坏，梁 比柱的屈服可能早发生、多发生，同一层中各柱两端的 屈服历程越长越好，底层柱底的塑性铰宜最晚形成。总 之，设计时应体现“强柱弱梁”，“强剪弱弯”的原则。 通过控制柱的轴压比和剪压比，增加结构的延性。
2、框架—抗震墙结构和抗震墙结构中抗震墙塑性屈服宜 产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈服。
3.2
混凝土结构房屋抗震设计
在抗震设计中，增强承载力要和刚度、延性要求相 适应。不适当地将某一部分结构增强，可能造成结构另 一部分相对薄弱。因此，不合理地任意加强配筋以及在 施工中以高强钢筋代替原设计中主要钢筋的做法，都要 慎重考虑。
工程结构抗震与防灾_东南大学_1 第一章结构抗震的基本知识_4 第4讲如何进行建筑场地类别的划分？
稍密的的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂 , fak 150 的粘性土和粉土, fak >130 的填土，可塑黄土, 淤泥和淤泥质土，松散的砂，新近沉积的粘性土和粉土，
fak 130 填土，流塑黄土
vs >800 800 vs >500 500 vs >250 200 vs >150
结构抗震基本知识
1.1 地震的基本知识
1
1.2 抗震设防烈度、地震影响和建筑分类
1.3 抗震设防目标、两阶段抗震设计方法
和基于性能的抗震设计
1.4 如何进行建筑场地类别的划分？
1.5 场地土液化
1.4
如何进行建筑场地类别的划分？
建筑场地的类别划分
1、建筑场地地震影响 场地土对于从基岩传来的地震波具有扩大作用。 坚硬土层上的刚性建筑和软弱土上的柔性建筑破坏
3.场地土的类型划分和剪切波速范围
注： fak 为由荷载试验等方法得
到的地基承载力特征值（kPa）；
vs为岩土剪切波速。
土的类型 岩土的名称和性状
土层剪切波速范围（m/s）
岩石 坚硬、较硬且完整的岩石
坚硬土或 软质岩石
破碎或较破碎的岩石或软和较软的岩石，密实的碎石土
中硬土 中软土 较弱土
中密、稍密的碎石土，密实、中密的砾、粗、中砂，
严重。 坚硬：结构破坏 软弱：地基破坏
1.4
如何进行建筑场地类别的划分？
2. 场地土层固有周期与场地地震效应
场地土层的固有周期的简化计算公式为
单一土层时
T 4H vs
多层土时
n
T
4hi
v i1
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地震作用最大的方向 = -1.040 (度)
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东南大学土木工程学院
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各类建筑结构的地震作用
质量和刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平 地震作用下的扭转影响；其他情况，应允许采用调整地 震作用效应的方法计入扭转影响。
8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构，9度时的高 层建筑，应计算竖向地震作用。
第2章 结构抗震计算
§2-1 计算原则 §2-2 地震作用 §2-3 设计反应谱 §2-4 振型分解反应谱法 §2-5 底部剪力法 §2-6 时程分析法 §2-7 竖向地震作用 §2-8 结构抗震验算
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结构抗震计算的基本步骤
考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数
振型号 周 期 转 角
平动系数 (X+Y) 扭转系数
1 1.5059 178.50 0.65 ( 0.65+0.00 ) 0.35
2 1.3294 0.56 0.37 ( 0.37+0.00 ) 0.63
3 1.1881 89.33 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00
不规则结构——平面不规则
位移比：在规定的水平力作用下，楼层的最大弹性水平位 移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间 位移）平均值的1.2倍。
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不规则结构——平面不规则
凹凸不规则
控制凹凸不规则就是控制房屋局部的外伸长度。 结构平面上的两端相距太远，地震时由于输入相位差容
精品课程“工程结构抗震与防灾”建设的经验
２ 精 品课 程 “ 程 结构 抗震 与防灾” 工 建设的
经 验
本文作者在东南 大学攻读 防灾减 灾专业的博士研究生
收 稿 日期 ：０ ６—１ ０ ２０ ０— ４ ’
作者简介 ： 忠 民（９ ２ ， ， 曹 １７ 一）男 河南民权人 ， 华东交通大学副教授
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第２ ３卷
２０ ０ ６年 １ ２月
华
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学
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Ｖ １２ ０．３
Ｄｅ ， ２பைடு நூலகம்Ｏ ｃ． Ｏ ６
Ｊｕｎ ｌ ｆＥ ｓ Ｃ ｉａＪａｔｎ ｎｖ ｒ ｔ ｏｒａ ａｔ ｈｎ ｉ ｏ ｇＵ ｉｅｓ ｙ ｏ ｏ ｉ
文 章 编 号 ：０５—０２ （Ｏ６综 合 一 Ｏ８ ３ １０ ５３２Ｏ ） ０ ４ 一ｏ
强、 知识结构和年龄结构合理 的主讲教 师梯 队 ， 他们 能够及
东南大学工程结构抗震与防灾习题集-老规范.
第一章抗震设计基本概念1-1 地震震级差一等级，ΔM=M2-M1=1, 所释放能量有何关系, 即E2/E1=?1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。
1-3用简单方法（按悬臂梁）计算一个正方形平面结构在高度为25m，50m，100m时的基底剪力V0、基底弯矩M0、顶点转角θ和顶点侧移△的数值，并加以比较（比较时均以25m高时为1）。
该正方形筒体平面为10×10m，墙厚为20mm，弹性模量E=30.0KN/mm2。
荷载分为：①倒三角形分布荷载，顶部最大值q0=50KN/m；②均布荷载q=25KN/m。
从该结构的简单比较可得到什么概念？高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同？1-4 什么是三水准抗震设计目标？用什么方法实现这些目标？抗震概念设计有哪些主要内容？第二章场地、地基和基础2--1 已知某场地土，从地表以下至基岩的20m范围内共有3层土，各层土的厚度、名称和物理状态见下图，试计算该场地土层的固有周期T，并确定该建筑场地的类别，(提示：杂填土，可塑亚粘土，饱和砂土的V S分别为100，150，340m/S)。
2--2s第三章地震作用和结构抗震验算3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同？3--2地震作用和那些因素有关？计算等效地震作用的步骤是什么？3--3 计算结构自振周期有那些方法，如何选用？3--4结构自振周期和那些因素有关？随着房屋振动加剧出现局部损坏，结构周期为什么加长？3--5结构自振周期计算值如何修正为设计值？为何需要修正？3--6计算二层框架结构的自振频率与振型。
横梁刚度为无限大，各层重量为G1=m1g =400KN, G2=m2g=300KN, 底层层间侧移刚度为K1=2╳12╳2EI/h13 =48EI c/h13=14280KN/m, K2=2╳12EI c/h23。
（K11=K1+K2，K22=K2 ，K12=K21=－K2）3---7结构整体刚度K与总重量W增大对结构自振周期T及水平地震荷载F有何影响？3--8有地震作用内力组合和无地震作用内力组合的主要区别有哪些？3--9在变形验算中，有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别？第四章 多层混合结构房屋4-1. 验算下图所示四层砖混结构房屋首层④轴线横墙a,b,c 墙短多遇地震烈度下的抗震强度,如抗震强度不足时要求提出提高抗震强度的措施。
工程结构抗震与防灾第二版课后答案
工程结构抗震与防灾第二版课后答案《建筑抗震设计规范》提出两阶段抗震设计方法来实现“三水准“的抗震设防目标。
下列关于第一阶段设计的叙述中，何项正确？A:第一阶段设计是关于建筑物正常使用阶段的设计，因为它没有进行防倒塌设计；B:进行了第一阶段设计并采取抗震措施后，大多数建筑结构可以满足防倒塌的要求；C:设计的内容是：结构在多遇地震下的弹性地震作用和内力计算；D:设计内容包括：罕遇地震作用下结构的内力分析和变形验算。
答案:进行了第一阶段设计并采取抗震措施后，大多数建筑结构可以满足防倒塌的要求；2、影响饱和砂土液化的主要土性因素是：A:密实度和粘粒含量；B:含水量和孔隙比；C:不均匀系数和密实度；D:密实度和饱和度。
答案:密实度和粘粒含量；3、“小震不坏，中震可修，大震不倒”是抗震设防的目标。
对所谓“小震”，下列何种叙述为正确：A:50年设计基准期超越概率大于63.2％的地震；B:50年设计基准期超越概率大于10％的地震；C:50年设计基淮期超越概率为63.2％的地震；D:6度以下的地震。
答案:50年设计基淮期超越概率为63.2％的地震；4、关于地基土液化，下列哪句话是错误的：A:饱和砂土比饱和粉土更不容易液化；B:地震持续时间越长，越容易出现液化；C:土的相对密度越大，越不容易液化；D:地下水位越深，越不容易液化。
答案:饱和砂土比饱和粉土更不容易液化；5、根据其抗震重要性，某建筑为乙类建筑，设防烈度为7度。
下列那一项抗震设计标准正确？A:按8度计算地震作用；B:按7度计算地震作用，抗震措施按7度要求采用；C:按7度计算地震作用，抗震措施按8度要求采用；D:按8度计算地震作用并实施抗震措施。
答案:按7度计算地震作用，抗震措施按8度要求采用；6、当某个地区的设防烈度为8度时，其相应的多遇烈度和罕遇烈度分别为：A:7，9B:6.45,9C:6.55,9D:6.45,10答案:6.45,97、关于抗震设防地区场地，有以下几个描述：（1）分层土的剪切波速越小，说明土层越密实坚硬；（2）覆盖土层越薄，震害效应越大；（3）场地类别为I类，说明土层密实坚硬；（4）场地类别为IV类，场地震害效应大。
工程结构抗震与防灾_东南大学_3 第三章建筑结构抗震设计_1 第1讲如何选择有利的房屋抗震体型和进行合理的
3.1
结构抗震概念设计
建筑结构平面的局部不连续性示例
3.1
结构抗震概念设计
沿竖向的侧向刚度不规则（有柔弱层）
3.1
结构抗震概念设计
竖向抗侧力构件不连续示例 楼层承载力突变（有薄弱层）
3.1
结构抗震概念设计
图源：吕西林 世界地震工程会议
3.1
结构抗震概念设计
图源：吕西林 世界地震工程会议
填充墙。
4层以上平面图
2）竖向不规则：塔楼上部（4层
楼面以上），北、东、西三面布
置了密集的小柱子，共64根，支
承在过渡大梁上，大梁又支承在
其下面的10根柱子上。上下两部
分严重不均匀，不连续。
3）主要破坏：第4层与第5层之 间(竖向刚度和承载力突变),周围
4层以下平面图
剖面图
柱子严重开裂，柱钢筋压屈；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙
提供了较大的侧向刚度，位移得到控制。
3.1
结构抗震概念设计
马那瓜有相距不远的两幢高层建筑，一幢为15层高 的中央银行大厦，另一幢为18层高的美洲银行大厦。 当地地震烈度估计为8度。前者破坏严重，震后拆除； 后者轻微损坏，稍加修理便恢复使用。
3.1
结构抗震概念设计
马那瓜中央银行大厦
1）平面不规则：2个震作用计算和内力调整，并应对 薄弱部位采取有效的抗震构造措施。
3.1
结构抗震概念设计
四、合理的抗震结构布置
平面布置：应使结构抗侧力体系对称布置，以避免 扭转。为了把扭转效应降低到最低程度，应尽可能减 小结构质量中心与刚度中心的距离。
芯筒位置要居中和对称 抗震墙沿房屋周边布置 立面布置：结构沿竖向的布置应等强，避免局部的 抗震薄弱部位是十分重要的。
(完整版)东南大学工程结构抗震与防灾习题集-老规范
第一章 抗震设计基本概念1-1 地震震级差一等级，ΔM=M 2-M 1=1, 所释放能量有何关系, 即E 2/E 1=?1-2 试绘出世界和中国主要的地震带。
1-3用简单方法（按悬臂梁）计算一个正方形平面结构在高度为25m ，50m ，100m 时的基底剪力V 0、基底弯矩M 0、顶点转角θ和顶点侧移△的数值，并加以比较（比较时均以25m 高时为1）。
该正方形筒体平面为10×10m ，墙厚为20mm ，弹性模量E=30.0KN/mm 2。
荷载分为：①倒三角形分布荷载，顶部最大值q 0=50KN/m ；②均布荷载q=25KN/m 。
从该结构的简单比较可得到什么概念？高层、多层、低层对结构刚度和承载力要求有什么不同？1-4 什么是三水准抗震设计目标？用什么方法实现这些目标？抗震概念设计有哪些主要内容？第二章 场地、地基和基础2--1 已知某场地土，从地表以下至基岩的20m 范围内共有3层土，各层土的厚度、名称和物理状态见下图，试计算该场地土层的固有周期T ，并确定该建筑场地的类别，(提示：杂填土，可塑亚粘土，饱和砂土的V S 分别为100，150，340m/S)。
2--2 s第三章 地震作用和结构抗震验算3--1 底部剪力法和振型分解反应谱法计算等效地震作用有什么异同？3--2地震作用和那些因素有关？计算等效地震作用的步骤是什么？3--3 计算结构自振周期有那些方法，如何选用？3--4结构自振周期和那些因素有关？随着房屋振动加剧出现局部损坏，结构周期为什么加长？3--5结构自振周期计算值如何修正为设计值？为何需要修正？3--6计算二层框架结构的自振频率与振型。
横梁刚度为无限大，各层重量为G 1=m 1g =400KN, G 2=m 2g=300KN, 底层层间侧移刚度为K 1=2╳12╳2EI/h 13 =48EI c /h 13 =14280KN/m, K 2=2╳12EI c /h 23。
工程结构抗震与防灾_东南大学_2 第二章结构抗震计算_9 第9讲楼层水平地震剪力的计算
《规范》规定：T1>1.4Tg的建筑，
取顶部附加水平地震作用 Fn 作为集中的
水平力加在结构的顶部来加以修正。
2.8
楼层水平地震剪力的计算
Fn n FEk
式(2-129)改写成：
(2-131)
Fi
Gi H i
n
FEk (1 n )
Gk Hk
k 1
式中： —质点水平相对位移与质点计算高度的
比例系数；
H i —质点i的计算高度
则结构总水平地震作用可表示为：
n
n
n
FEk F1k 1 1H k Gk 1 1 H k Gk
k 1k 1ຫໍສະໝຸດ k 1(2-127)
2.8
楼层水平地震剪力的计算
将式(2-126)和式(2-127)合并，得：
(2-132)
上式表明：总的FEk不变，顶部分担了 n FEk ， 还剩 FEk (1n ) 由各层分担；
当考虑了顶部附加水平地震作用时，
结构顶部的水平地震作用＝式(2-132)+式(2-131)
2.8
楼层水平地震剪力的计算
《规范》规定：
① 房屋顶部有突出小屋时地震作用计算，屋顶处 的地震作用效应×3倍，但增大的2倍不往下传 递；
2.8
楼层水平地震剪力的计算
二、各质点的水平地震作用标准值的计算
Fn+△ △Fn
ηHi
ηHk
图2-21 水平地震作用下结构计算 (a)水平地震作用下结构计算简图 (b)简化的第一振型
2.8
楼层水平地震剪力的计算
作用于各质点的水平地震作用Fi近似等于F1i
Fi F1i 1 1 X1iGi 1 1HiGi (2-126)
工程结构抗震与防灾_东南大学_1 第一章结构抗震的基本知识_5 第5讲场地土液化
1.5
场地土液化
场地土液化产生的震害
地面开裂、下沉使建筑物产生过度下沉或整体 倾斜。
不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁、 板等水平构件及节点破坏，使墙体开裂和建筑 物体形变化处开裂。
地下室内地坪上鼓、开裂，设备基础上浮或下 沉
1.5
场地土液化
影响场地土液化的因素
土层的地质年代和组成：地质年代越古老，越 不易液化；细砂较粗砂易液化等。
结构抗震基本知识
1.1 地震的基本知识
1
1.2 抗震设防烈度、地震影响和建筑分类
1.3 抗震设防目标、两阶段抗震设计方法
和基于性能的抗震设计
1.4 如何进行建筑场地类别的划分？
1.5 场地土液化
1.5
场地土液化
场地土液化的判别：
处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的 土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实， 使空隙水压力急剧上升，而在地震作用 的短暂时间内，这种急剧上升的空隙水 压力来不及消散，使原有土颗粒通过接 触点传递的压力减小，当有效压力完全 消失时，土颗粒处于悬浮状态之中。这 时，土体完全失去抗剪强度而显示出近 于液体的特性。这种现象称为液化。
2）存在液化土层的地基，应根据建筑的抗震设防类 别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措 施。
1.5
场地土液化
初步判别 《规范》规定：对饱和砂土或粉土，当符合下列条
件之一，可不考虑液化的影响。 地质年代为第四纪晚更新世及其以前时，冲洪积
形成的密实饱和砂土或粉土。 粉土的粘粒含量不小于7度—10%；8度—13%；
9度—16%。 天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下
水位的深度符合下列条件之一：
du d0 db 2 dw d0 db 3 du dw 1.5d0 2db 4.5
建设工程中的防灾与抗震设计
建设工程中的防灾与抗震设计随着城市的不断发展和人口的增加，建设工程在现代社会中起着至关重要的作用。
然而，自然灾害的频发给这些建筑物带来了严峻的考验。
特别是地震灾害，如果没有正确的防灾与抗震设计，将给建筑物和人们的生命财产造成巨大损失。
因此，在建设工程中，防灾与抗震设计应成为优先考虑的因素之一。
概述防灾与抗震设计是指为了减轻地震灾害对建筑物以及人员的影响，采取一系列措施和设计标准。
这些措施旨在增强建筑物的抗震能力，提高其自身的稳定性以及减少损坏。
除地震外，防灾设计还应考虑其他自然灾害，如洪水、火灾等。
地震防灾设计原则1. 抗震设计要根据建筑物的用途、地理位置和地震活动的频率等因素来确定。
不同类型的建筑物需要采取不同的抗震设计措施，并遵循国家和地区的抗震设计规范。
2. 结构设计必须具备足够的强度和刚度，以抵御地震力的作用，并通过结构分析和计算来验证其安全性。
3. 建筑物的基础设计要充分考虑土壤条件和地震反应，确保建筑物在地震中的稳定性。
合适的地基处理和基础设计对于抗震设计尤为重要。
4. 使用适当的材料和建筑技术，如加固钢筋混凝土结构、减震器等，以提高建筑物的抗震性能。
5. 防火设计也是防灾设计的重要组成部分。
选择防火材料、安装灭火系统和设置紧急疏散通道等，能够最大限度地减少火灾对建筑物和人员的伤害。
防灾与抗震设计的方法1. 抗震设防等级的确定在进行抗震设计时，需要先确定建筑物的抗震设防等级。
根据各个国家和地区的抗震规范，将建筑物划分为不同的设防等级，以指导抗震设计的具体要求。
2. 结构的抗震设计结构的抗震设计包括结构形式、材料选择、承载力分析和结构计算等。
根据地震力的大小和频率，确定结构的抗震设防水平，确保结构能够经受住地震的作用。
3. 地基的抗震设计地基的抗震设计主要包括地基处理和基础结构的设计。
地基处理包括土壤加固和排水等工程措施，以提高地基的稳定性和承载力。
基础结构的设计要考虑到地震的反应力，并采取适当的设计措施，如合理布置钢筋、增加基础面积等。
建筑结构抗震与防灾复习题
《建筑结构抗震与防灾》复习题2一、填空题1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。
2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。
3．《建筑抗震设计规范》规定，建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。
4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。
5．为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初判法和标准贯入试验法判别。
7．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。
8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。
9、震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。
11、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查表采用不同的抗震等级。
15．地震反应谱的定义为:在给定的地震作用期间，单质点体系的最大位移反应、最大速度反应、最大加速度反应随质点自振周期变化的曲线17、柱的轴压比n定义为:n=N/fc Ac（柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比）。
18、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:扭转效应、应力集中。
19、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于:楼盖的水平刚度（楼盖类型）和各墙体的侧移刚度及负荷面积。
二、选择题1．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（ C ）。
A．地震震源释放出的能量的大小B．地震时地面运动速度和加速度的大小C．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象D．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素（ D ）。
东南大学土木工程学院工程结构抗震与防灾 题集
简答：1.为什么底部框架，上部砖房的结构在汶川地震中底部破坏严重；2.试结合实际说明提高建筑物的承载力要与刚度及延性相适应。
3.设计反应谱曲线中，如何反应建筑场地类别、震级、震中距、阻尼比、结构自震周期、抗震设防烈度的影响。
4.怎么确定薄弱层的位置。
5.剪压比、轴压比、剪跨比对框架柱延性的影响?6.多道抗震设防的概念。
剪力墙结构中是如何保证剪力墙的延性的？7.为什么框架剪力墙结构要限制框架的最小地震剪力？8.从反应谱的角度论述为什么隔震设计能够有效的减小地震效应。
9.为什么要考虑扭转效应，论述结构设计中如何考虑扭转效应。
10.请解释为什么结构所受到的地震作用可以等效成侧向惯性力。
谈谈规范中的水平地震影响系数α是如何体现地震动的幅值特性和频谱特性的。
11.简述以下几种情况要提高设计强度的原因，并简要回答如何提高。
（不用回答出具体提高系数的值）（1）三级下的中间层边柱（2）二级下的底层柱（3）一级下的角柱。
12.提高结构延性的原则13.你如何看待台湾地震中唯冠大楼倒塌的原因。
判断：1.在混凝土房屋和砌体房屋中，其更楼层的纵向楼层地震剪力的分配是按各构件的等效侧向刚度分配。
2.基础隔震的上部结构楼层层间位移较大。
3.4.砌体结构抗倒塌除了进行变形验算外，还需要一些细部构造措施（砌体无变形验算）5.一小学教学楼，抗震设防烈度7 度，查水平地震影响系数表amax=0.08（一般乙类建筑6、7、8 度时应提高一度设计）6.对于柔性建筑，厚土层上的震害重，薄土层上的震害轻，直接坐落在基岩上的震害更轻。
7.8.在风的随机振动中，非圆形截面主要受横风向的影响。
9.10.砌体结构在纵向的地震作用分配与楼盖的刚度无关11.抗震设计时，一本来合理的框架结构中布置几片抗震墙后不需要再进行一次承载力验算。
工程结构抗震与防灾_东南大学_7 第七章建筑结构抗火设计_1 第1讲结构抗火设计的一般原则和方法
S GCGGk QiCQiQik wCwWk FCF T
i
永久荷载 楼面活荷载 风荷载 温度荷载
G 1.05 Qi 0.7
W 0 or 0.3 F 1
7.2 结构抗火设计的一般原则和方法
五、结构抗火设计方法与要求
1.标准升温曲线与等效爆火时间 标准升温曲线
升温段：Tg Tg (0) 345log10 (8t 1)
降温段：
dTg 10.417 dt
th 30min
dTg dt
4.167(3 th
/ 60)
30min th 120min
dTg 4.167 dt
th 120min
ISO834标准曲线
7.2 结构抗火设计的一般原则和方法
五、结构抗火设计方法与要求
1.标准升温曲线与等效爆火时间
等效爆火时间 真实火灾对构件的破坏程度可等效为相同建筑在标
准火作用“等效爆火时间”后对该构件的破坏程度。 构件的破坏程度一般用构件在火灾下的温度来衡量。
7.2 结构抗火设计的一般原则和方法
2.结构抗火设计模型 火灾升温模型
火灾升温模型; 标准升温模型；（与实际火灾升温有差别） 等效标准升温模型；（通过等效爆火时间概念，考虑实际火灾情况） 模拟分析模型。（考虑很多影响火灾实际升温的因素，复杂）
设正常情况和火灾下，结构承载力功能设计失效概率分 别为PN、PF,结构设计基准期内火灾发生的概率为P(F),火灾 发生条件下结构承载力功能失效的概率为P(f/F),则
PF=P(F).P(f/F) 因P(F)<1，如要求PF=PN则P(f/F)>PN。
7.2 结构抗火设计的一般原则和方法
工程结构抗震与防灾
土木工程本科教程工程结构抗震与防灾工程结构抗震工程结构抗震与防灾多媒体课件东南大学土木工程学院工程结构抗震与防灾课题组Tel: 83794253教材：工程结构抗震与防灾,李爱群、高振世等编,东南大学出版社,2003参考书：李爱群主编，《土木工程抗震设计》，中国建筑工业出版社；高振世等，《建筑结构抗震设计》，中国建筑工业出版社；韦定国等，《工程结构抗震》，地震出版社。
学习指导1. 仔细听讲，以课堂讲授内容为主，抓住脉络，再认真看书，看懂看透。
2. 先看例题，再独立完成作业；习题集作业尽量做完；每章讲完随后做完习题。
3. 课程重点：第1，2，3章难点：第2章地球灾害z地质灾害（地震，火山爆发，山崩，滑坡，泥石流，地表塌陷，地面沉降）z水灾害（雪崩，冰崩，海啸，潮汐海浪，地下潜流）z气象灾害（洪涝，旱灾，风灾，雪灾，冰雹，霜冻，雷电，酸雨）z火灾害俄罗斯友谊大学火灾图片湖南衡阳火灾发生塌楼事故湖南衡阳火灾中坍塌的大楼四川达州被洪水围困被洪水淹没的城市洪水：请给我一个温馨的家洪水中的父子地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。
死亡24人，经济损失94亿美元。
唐山大地震1976年7月28日3时42分54秒，在河北省唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬39.4度），发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11度。
地震波及天津市和北京市。
这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围护墙多数倒塌，高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。
震区内普遍发生铁路路基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。
但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。
150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元，震后重建费用100亿元。
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《工程结构抗震与防灾》考试大纲
一、命题范围和基本要求
1、结构抗震基本知识
（1）了解地震的主要类型及其成因；了解地震波的运动规律；
（2）掌握震级、地震烈度、基本烈度等术语；
（3）了解地震动的三大特性及其规律；
（4）了解地震动的竖向分量、扭转分量及其震害现象；
（5）掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和两阶段抗震设计方法；
（6）了解多遇地震烈度和罕遇地震烈度的确定方法；
（7）了解基于性能的抗震设计的基本思想；
（8）掌握建筑场地类别的划分方法；
（9）掌握场地土液化的判别方法，并了解抗液化措施。
2、结构抗震计算
（1）了解地震作用的机理和计算基本原则；
（2）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法的适用范围；
（3）掌握设计反应谱和地震影响系数的确定方法；
（4）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法用于地震作用和地震作用效应的计算；
（5）了解时程分析法的原理和要点；
（6）了解竖向地震作用的特点和计算方法；
（7）掌握地震作用效应和其它荷载效应的组合、截面抗震验算、抗震变形验算的方法和计算公式。
3、结构抗震概念设计
（1）了解结构抗震设计所存在的不确定性因素；
（2）掌握结构的抗震概念设计的要点。
4、混凝土结构房屋抗震设计
（1）了解钢筋混凝土结构常见的震害特点；
（2）掌握结构的抗震等级的确定；
（3）了解框架结构、抗震墙结构和框架－抗震墙结构的受力特点、结构布置原则、屈服机制、基础结构要求和各自适用范围；
（4）掌握框架结构内力和变形的计算和验算；
（5）掌握框架柱、梁和节点的抗震设计要点及相应的抗震构造措施；
（6）了解框架－抗震墙结构和抗震墙结构设计要点和构造措施。
5、砌体结构房屋抗震设计
（1）了解多层砌体房屋的结构布置原则、层数、高度和高宽比的限值要求；
（2）掌握多层砌体房屋抗震计算要点和抗震构造措施。
6、钢结构房屋抗震设计
（1）了解钢结构房屋的常见震害；
（2）了解高层钢结构体系及其各自特点；
（3）了解高层钢结构的抗震设计要点；
（4）了解钢构件及其连接的工作性能和抗震设计要点；
（5）了解网架的抗震设计要点。
7、建筑结构基础隔震与消能减震设计
（1）了解基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围；
（2）了解夹层橡胶垫的基本性能参数；
（3）了解基础隔震计算的简化方法——水平向减震系数法；
（4）了解隔震设计的要点和构造措施；
（5）了解结构消能减震的工作机理和应用范围；
（6）了解结构消能减震的设计参数确定和计算要点；
（7）了解消能减震结构的设计要点和设计步骤。
8、桥梁结构抗震设计
（1）了解桥梁震害的基本特点；
（2）了解梁桥抗震分析与设计的基本方法；
（3）了解桥梁地震反应时程分析的主要内容；
（4）了解桥梁抗震延性设计的基本原理和主要方法。
9、结构抗风设计
（1）了解风力等级与风速的关系，了解风致结构破坏现象；
（2）了解风压与风速关系，掌握风荷载的计算原理和计算方法；
（3）了解结构顺风向设计和横风向风振。
10、结构抗火设计
（1）了解火灾的发生、发展及其对结构的影响；
（2）了解建筑防火的主要技术措施，了解结构构件抗火设计的一般步骤；（3）了解混凝土、钢筋、结构钢的高温性能；
（4）了解建筑物的耐火等级，了解构件和结构的耐火极限及其主要影响因素；（5）了解钢筋混凝土构件在高温下的受力特点和承载力计算的基本方法；（6）了解钢构件在高温下的受力特点和计算方法。
二、参考书
1、工程结构抗震与防灾，李爱群、高振世主编，东南大学出版社，2003.9
2、建筑结构抗震设计，东南大学编著，中国建工出版社，1998.12
三、考试形式及试卷构成
1、考试形式：闭卷
2、试卷构成
（1）基本概念和基本原理题：110分，包括填空题、改错题和简答题；
（2）计算题：40分。