抗震课程设计建筑结构抗震设计

抗震课程设计建筑结构抗震设计
抗震课程设计建筑结构抗震设计

《建筑结构抗震设计》

课程设计成果

目录

1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1)

1.1设计资料 (1)

1.2设计内容 (2)

1.3设计要求 (2)

2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3)

2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3)

2.2框架抗侧移刚度的计算 (3)

2.3自震周期计算 (5)

2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5)

2.4.2水平地震作用计算 (5)

2.4.3楼层地震剪力计算 (6)

2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6)

2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6)

2.6 框架重力荷载作用效应计算............................................................. 错误!未定义书签。

2.6.1重力荷载代表值计算 (10)

2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12)

2.6.3弯矩的条幅与折算 (14)

2.7 内力组合与内力调整 (15)

2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15)

2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16)

2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17)

2.8 框架截面设计 (17)

2.8.1 框架梁截面设计 (17)

2.8.2 框架柱截面设计 (19)

2.8.3 节点核心区验算 (21)

参考文献 (22)

《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书

1.1设计资料

1.某一栋普通3层的现浇钢筋混凝土框架结构办公楼,结构平面布置如图1所示,不上人屋面,屋顶无局部突出部分;底层层高4m,二、三层层高3.6m。

2.本设计所有梁、柱尺寸均见图1.1,柱截面尺寸均为500mm×500mm。

图1.1 结构平面布置

3.材料强度:梁、板、柱强度等级皆为C30,纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HPB300。

4.结构恒荷载框架计算简图1.2、活荷载框架计算简图1.3已给出。各层的重力荷载代表值为:

G1=11400kN,G2=10900kN,G3=9900kN;

5.地震资料:

(1)设防烈度及基本地震加速度:8度(0.2g)。

(2)设计地震分组:第二组。

(3)建筑场地类别:I1类场地。

图1.1框架恒荷载分布图图1.2 框架活荷载分布图

1.2设计内容

1.按指导教师给定的设计号进行设计,编制设计计算书;

2.计算各层质量、抗侧刚度,计算结构的自振周期;

3.横向地震作用计算及层间位移验算;

4.指定⑦号轴线上一榀框架在恒、活载及水平地震作用下的内力图(弯矩图、剪力图、轴力图);

5.设计所选定一榀框架各构件(梁、柱)在有地震组合下的配筋。

6.电脑绘制梁平法施工图、柱平法施工图。

1.3设计要求

1.计算书

计算书应书写清楚,字体端正,步骤完整、内容清晰,计算公式、计算简图均应列入,并尽量利用表格编制计算过程。

2.绘制楼盖结构施工图

(1)梁配筋图(比例尺1:200);

(2)柱配筋图(比例尺1:200);

(3)在图中标明有关设计说明,如混凝上强度等级、钢筋的种类、混凝土保护层厚度等;

(4)图面应整洁,字体和线条应符合建筑结构制图标准。

2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书

2.1计算简图及各楼层质量的计算

1. 计算重力荷载代表值时,永久荷载取全部,楼面可变荷载取50%,屋面活荷载不考虑。各质点的重力荷载代表值取本楼面重力荷载代表值及与其相邻上下层间墙(包括门墙),柱全部重力荷载代表值的一半之和。本题已给出各层的重力荷载代表值。

2. 框架结构的计算简图如图1.4所示。

图1.4 剖面及计算简图

各楼层集中质量分别为g

G

m =

11163.27m kg =,21112.24m kg =,31010.20m kg =

2.2框架抗侧移刚度的计算

(D 值法的计算)

1. 梁的线刚度。计算结果如表

2.1所示。其中梁的截面惯性矩考虑了楼板的作用。

表2.1 现浇框架梁线刚度计算

注:混凝土C30,24c N/mm 1003?=.E

2. 柱的抗侧移刚度。采用D 值法计算。已知212D h

i c

α=,计算结果如表4.2所示。表中系数按下列式子计算

对一般层 K

K

i i K c

b

+=

=

∑2,2α 对底层 K

K

.,i i

K c

b ++=

α=

∑250 表2.2 框架柱值机楼层抗侧移刚度的计算

注:混凝土C30,2

4c mm /N 100.3E ?=

3. 楼层侧移刚度。楼层所有柱的D 值之和即为该楼层抗侧刚度。其计算过程及计算结果如表所示2.2。

2.3自震周期计算

(选用顶点位移法。)

假想顶点位移的计算结果如表2.3所示。

表2.3 假想顶点位移计算

取框架结构的周期影响系数7.0T =ψ,可得结构基本自振周期为

1 1.7 1.70.70.332T T ψ==?=

2.4水平地震作用计算及弹性位移验算

(选用顶点位移法。)

2.4.1水平地震影响系数1α的计算

结构基本周期取顶点位移法的计算结果,T 1=0.332s ;多遇地震下设防烈度8度(设计地震加速度0.2g )的水平地震影响系数最大值a 1=0.16;查表3-3可得I 1类场地、设计地震分组为第二组时,T g = 0.30s ,则

g

0.9

0.912max 0.3= 1.00.16=0.14610.332

T T αηα=??(

)() 2.4.2水平地震作用计算

结构总水平地震作用标准值为

10.1460.853********EK eq F G kn α==??=

因为T 1=0.332s<1.4T g ,所以不需要考虑顶部附加地震作用的修正。 分布在各楼层的水平地震作用标准值下列式子计算,即

Ek n

1

j i

i

i

i i F H

G H G F ∑==

计算结果如表2.4所示。

2.4.3楼层地震剪力计算

各楼层地震剪力标准值按下列式子计算,计算结果如表2.4所示。

∑==n

i

j i i F V

多遇地震下设防烈度7度,基本周期小于3.5s 的楼层最小地震剪力λ = 0.024。各楼层地震剪力标准值均满足楼层最小地震剪力要求,即

∑=λn

i

j i i G > V

根据表中数据,经验算满足上式要求。

2.4.4多遇地震下的弹性位移验算

多遇地震下的各楼层层间弹性位移按式子i

i

e u D V =

?计算。计算结果如表2.4所示,并将其表示为层间位移角Δu e /h 形式。钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角限值为1/550。经验算各层均满足要求。

表2.4 F i 、V i 、Δu e 及 Δu e / h

2.5水平地震作用下框架的内力分析

1. 将上述求得的各楼层地震剪力按下列式子,分配到单元框架的各框架柱,可得各层

每根柱的剪力值,即

i i ij

ij V D

D V m

1

k k

∑==

2. 通过查表得各柱的反弯点高度比及其修正值(可近似按倒三角行分布的水平荷载查表),再利用式子yh = ( y 0+y 1+y 2+y 3 )h ,确定各层各柱的反弯点位置;

3. 再按下列式子计算出每层柱上下端的柱端弯矩,即

柱上端弯矩 h y i ij

)1(V M k t -=, 柱下端弯矩 yh i ij k b V M = 4. 利用接点的弯矩平衡原理,按下列式子(节点左端弯矩M bl 、右端弯矩M br ),求出每层各跨梁端的弯矩,即

)(r

Ek b c u c br bl bl bl M M i i i M M ++=

=, )M (M M M b

c u c br

bl br br l Ek ++==i i i 5. 再按下列式子求出粱端剪力,即

l

r b

l b b M M V +=

6. 由柱轴力与粱端剪力平衡的条件可求出柱轴力。

现以⑦轴框架单元为例,将计算结果列于表2.5和表2.6以及图2.5、图2.6、图2.7中。由于地震时反复双向作用,两类梁、各柱的弯矩、轴力及剪力的符号也相应地反复变化。

表2.5 水平地震作用下的中框架柱剪力和柱端弯矩标准值

表2.6 水平地震作用下的中框架粱端弯矩、剪力及柱轴力标准值

楼层i

进深梁走道梁柱Z1柱Z2 m

/l

m

kN

/

M l

Ek

?m

kN

/

M r

Ek

?kN

/

V

Ek

m

/l

m

kN

/

M l

Ek

?m

kN

/

M r

Ek

?kN

/

V

Ek

kN

/

N

Ek

kN

/

N

Ek

3 6.6 77.9

4 49.8

5 19.3

6 2.4 67.0

7 66.07 62.93 19.80 43.56 2 6.6 178.80 119.96 45.27 2.4 159.00 159.00 151.44 66.0

8 149.73 1 6.6 233.20 168.06 60.80 2.4 222.78 222.78 212.17 129.46 301.11

图2.5 水平地震作用下⑦框架弯矩

图2.6水平地震作用下⑦框架轴力图2.7水平地震作用下⑦框架剪力

2.6、框架重力荷载作用效应计算

当考虑重力荷载作用将与地震作用进行组合时,计算单元框架上的竖向荷载应该按重力荷载代表值计算。永久荷载取全部,按等效均布荷载计算的楼面活荷载,可变荷载取50%。该结构基本对称,竖向荷载作用下的框架侧移可以忽略,采用弯矩二次分配法计算框架的内力。需要考虑塑性内力重分布而进行梁端负弯矩调幅,对于现浇框架,调幅系数范围为0.8~0.9,本设计取0.8,弯矩调幅应在内力组合前进行。

下面计算⑦轴框架单元,将重力荷载代表值作用下的内力计算结果列于下表中。表中弯矩以顺时针为正,其中、分别为梁左端及右端的弯矩;、分别为柱上端和下端的弯矩。表中弯矩已经折算到节点边缘处,折算公式如下:

式中M :节点柱边缘处弯矩值;

M c:轴线处弯矩值

V0:按简支梁计算的支座剪力值(取绝对值);

b :节点处柱的截面宽度。

⑦号轴线上一榀框架在恒、活荷载作用下的内力图如下:

框架恒荷载分布图框架活荷载分布图表2.6.1恒荷载作用下⑦轴框架弯矩二次分配(kN m)

图6.1恒荷载作用下⑦轴框架弯矩(kN ?m)图6.2恒荷载作用下⑦轴框架剪力(kN ?m)

图6.3恒荷载作用下⑦轴框架轴力(kN ?m)

表2.6.2活荷载作用下⑦轴框架弯矩二次分配(kN m)

图6.4活荷载作用下⑦轴框架弯矩(kN ?m)图6.5活荷载作用下⑦轴框架剪力(kN ?m)

图6.6活荷载作用下⑦轴框架轴力(kN ?m)

图6.7重力荷载作用下⑦轴框架弯矩(kN ?m)图6.8重力荷载作用下⑦轴框架剪力(kN ?m)

图6.9重力荷载作用下⑦轴框架轴力(kN m)

表2.6.3重力荷载代表值作用下的⑦轴框架梁端弯矩及柱端弯矩,轴力

表中弯矩以顺时针为正,弯矩值已经折算到节点边缘处,选用公式:

梁端:柱端:

注:M :节点柱边缘处弯矩值;M c:轴线处弯矩值;

V o :按简支梁计算的支座剪力值,取绝对值;

M后:节点梁边缘处弯矩值;M前:轴线处弯矩值,折算前组合值;

V o :柱的支座剪力值;h b:节点处梁的截面宽度。

2.7 内力组合与内力调整

本框架地震烈度为8度(0.2g ),场地类型为I 1类,总楼层高度H =11.2m <24m ,确定抗震等级为三级。

以下未特殊说明,均是以⑦轴框架底层楼面为例的梁与柱的内力组合计算。

2.7.1 框架梁的内力组合及调整

粱左端:

地震作用弯矩顺时针方向时, 1.2GE γ=,则梁左端正弯矩为

[]l b =1.3 1.2 1.3218.00m= 233m EK GE M M M KN KN +=????+1.2(-42.00)

地震作用弯矩顺时针方向时, 1.0GE γ=,则梁左端正弯矩为

[]l b =1.3 1.0 1.3218.00m=241.40m EK GE M M M KN KN +=????+1.0(-42.00)

地震作用弯矩逆时针方向时,梁左端负弯矩为

()()l b =1.3 1.2 1.3218.00 1.242.00m=-333.80m EK GE M M M KN KN +=?-+?-??????

梁右端:

地震作用弯矩顺时针方向时,梁右端负弯矩为

(){}l b =1.3 1.2 1.3152.86 1.2m=-274.10m EK GE M M M KN KN +=?-+???(-62.811)

地震作用弯矩逆时针方向时,梁右端正弯矩为

[]l b =1.3 1.2 1.3152.86m=123.34m EK GE M M M KN KN +=????+1.2(-62.811)

地震作用弯矩逆时针方向时, 1.0GE γ=,则梁右端正弯矩为

[]l b =1.3 1.0 1.3152.86m=135.91m EK GE M M M KN KN +=????+1.0(-62.811)

经比较,梁端组合弯矩设计值的最后取值为:梁左端最大负弯矩为-333.80KN ·m ,最大正弯矩为241.40KN ·m ;梁右端最大负弯矩为-274.10KN ·m ,最大正弯矩为135.91KN ·m 。

(2)梁端组合剪力设计值

三级框架梁端截面组合剪力设计值按式l r

vb b b b b n

=l G V V η+(M +M )

计算,剪力增大系数为

1.2。

梁端弯矩顺时针作用时的剪力为(取 1.2GE γ=)

l r

vb b b b b n

=

=216.87N l G V V η+(M +M )

梁端弯矩逆时针作用时的剪力为:

l r vb b b b b n

=

=210.35N l G V V η+(M +M )

经比较,梁端最大剪力为216.87KN 。

2.7.2柱的内力组合及调整

以⑦轴框架底层中柱2Z 为例。

(1)柱端组合弯矩设计值。 柱顶弯矩(是已经折算到节点边缘的弯矩值):0

2

C b

M M V =-? 逆时针方向

()t c =1.3 1.2 1.3137.81 1.213.49m EK GE M M M KN +=?-+?-?()=-195.34 顺时针方向

[]t c =1.3 1.2 1.3137.81 1.2m=162.97m EK GE M M M KN KN +=?+???(-13.49) 柱底弯矩: 逆时针方向

[]b c =1.3 1.2 1.3m=-338.14m EK GE M M M KN KN +=????(-252.66)+1.2(-8.07)

顺时针方向

[]b c =1.3 1.0 1.3m=320.39m EK GE M M M KN KN +=????252.66+1.0(-8.07)

柱端弯矩调整如下。

柱下端截面:三级框架底层柱下端截面的组合弯矩设计值(绝对值大者)应乘以增大系数 1.5,即应调整为

b c =1.5338.14KN m=507.21KN m M ?(逆时针方向)

柱上端截面:由于底层柱轴压比为0.70.15>,所以,柱上端截面的组合弯矩设计值(绝对值大者)应乘以增大系数1.5,即应调整为

t c =1.5195.34KN m=293.01KN m M ?(逆时针方向)

(2)柱端组合剪力设计值

柱上下端截面组合剪力设计值(顺时针方向)按式t b

vc c c c n

=

=V H η(M +M )

调整为

t b

vc c c c n

1.3507.21293.01=

=

=2600.724 3.6

V KN KN H η?+-(M +M )()

2.7.3节点核心区组合剪力设计值

以⑦轴框架底层中柱2Z 节点为例。

框架节点核心区组合剪力设计值按式j bj cj =V V V -确定,剪力增大系数为1.2。即

jb b

b0s j b0s c b

h a =h a h M V H η''

∑---(1-) 其中,节点左侧梁弯矩(已折算到节点柱边缘)为

bl = 1.262.81 1.3152.86m=m M ?+?()KN 274.09KN

节点右侧梁弯矩(已折算到节点柱边缘)为

[]br =1.2 1.3169.74m=162.47m M KN KN ?+?(-48.49))

j 0.50.60.040.041.5274.09162.472=1=1170.350.50.60.50.60.040.04410.58 3.60.522V KN KN +??

--???+?-??

++??--?-+?-

??

()()

2.8 框架截面设计

梁的混凝土强度等级皆为C30(f c =14.3N/mm 2, f t =1.43N/mm 2),纵向受力钢筋采用HRB400(f y =360N/mm 2 ,ξb =0.517),箍筋采用HPB300(f y =270N/mm 2)。

2.8.1框架梁截面设计

以⑦轴框架底层楼面进深梁为例。

(1)梁正截面抗弯设计

梁端按矩形截面双筋考虑。梁端正截面抗震受弯承载力应满足下例要求:

b y s 0s f h a RE M A γ''

≤下(-)

及 b 1c 0y s 0s x f bx h f h a 2

RE M A γα'

≤上(-)+(-)

1c s y s y

f bx=f f A A α''- 式中 s A 、s A '—分别为梁端上部钢筋面积和下部钢筋面积。 梁左端下部配筋计算:

()

622b

s

y 0s 0.75242.2710==mm =968mm f h a 3606004040RE M A γ''

???--下

(-) 选4Φ18,s =A '10172mm 梁左端上部配筋计算:

6

b y s 0s s 2

2

1c 0smax f h a 0.75313103601017a ==f bh 14.3300560=0.045=0.384

RE M A γαα'''-??-????<上(-)(560-40)

ξ

0s x=h =0.046560=25.762a =80mm ξ'?<

1c 0y s 22s y

f bh f 0.04614.33005603601017

=

=

mm =1323.97mm f 360

A A αξ''

+???+?

选5Φ22,s =A 19002

mm .

验算三级框架抗震要求:

相对受压区高度 s y s y 1c 0f f 19003601017360

===0.130.35f bh 14.3300560

A A ξα''

-?-?

梁底部钢筋面积与顶部钢筋面积之比 s s 1017

==0.5350.31900

A A '>

纵向钢筋最小配筋面积s =A 19002

2

mm %bh =0.003300560mm=504mm >

??(0.3) 皆满足要求。

同理可计算出梁右端配筋(略)。 (2)梁斜截面抗剪设计。 验算梁截面尺寸:

《建筑结构抗震设计》课后习题全解(王社良版)

第一章绪论 1.1地震按其成因分为哪几种类型?按其震源的深浅又分为哪几种类型? 构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。深浅:构造地震可分为浅源地震(d<60km)、中源地震(60 –300km),深源地震(>300km) 1.2什么是地震波?地震波包含了哪几种波?各种地震波各自的传播特点是什么?对地面和建筑物的影响如何? 地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。是一种弹性波,分为体波(地球内部传播)、面波(地球表面传播)。 体波:分为纵波(p波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点是:周期短,振幅小;影响:它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波(s波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。特点是:周期长,振幅大。影响:它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强,。 面波:分为洛夫波(L波):传播时将质点在与波前进方向相垂直的水平方向上作蛇形运动。影响:其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 地震波的传播速度:纵波>横波>面波 横波、面波:地面震动猛烈、破坏作用大。 地震波在传播过程中能量衰减:地面振动减弱、破坏作用逐渐减轻。 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。 1.3什么地震震级?什么是地震烈度和基本烈度?什么是抗震设防烈度? 地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。地震烈度:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。基本烈度:在一定时期内(一般指50年),某地区可能遭遇到的超越某一概率的最大地震烈度。抗震设防烈度:就是指指地面及房屋等建筑物受地震破坏的程度。 1.4什么是多遇地震和罕遇地震? 多遇地震一般指小震,50年可能遭遇的超越概率为63%的地震烈度值。 罕遇地震一般指大震,50年超越概率2%~3%的地震烈度。 1.5什么是地震、地震作用、震源、震中距、烈度、震级、震中? 地震:指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。 震源:地球内部断层错动并辐射地震波的部位。 震中距:地面某处至震中的水平距离。 震中:震源在地面上的投影点。 震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。它以地震释放的能量为尺度,根据地震仪记录到的地震波确定。地震强度由震级和烈度来反映。 地震烈度:某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,是衡量地震后引起后果的一种标度。 地震烈度与震级:一次地震,表示地震大小的震级只有一个 由于同一次地震对不同地点的影响不一样,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。 地震作用:地震引起的作用于建筑物上的动荷载。

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

建筑结构抗震设计重点

1.地震波的传播速度,纵波最快(引起上下颠簸),横波次之(左右摇晃),面波最慢。 2.地震动:由地震波传播所引发的地面振动,通常称为地震动。 3.地震动的峰值(最大振幅)、频谱和持续时间,通常称为地震动的三要素。 4.地震震级是表示地震大小的一种度量。 5.地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 6.表示地震大小的震级只有一个,但是会出现多种不同的地震烈度。 7.震中烈度=震级(M)减1后乘1.5 8.基本烈度:是指一个地区在一定时期内在一般场地条件下按一定概率可能遭遇到的最大地 震烈度。它是一个地区进行抗震设防的依据。 9.地震的破坏作用主要表现为三种形式:地表破坏、建筑物的破坏、次生灾害。 10.建筑抗震设计的基本准则:小震不坏、中震可修、大震不倒 11.基本烈度比多遇烈度约高1.55度,比罕遇烈度约低1度。小震50年内被超越的概率为63.2% 中震10% 大震2% 12.我国采取6度起设防的方针。 13.根据建筑物用途的重要性可将其分为四类:甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑、丁类建筑。 场地类别ⅠⅡⅢⅣ抗震等级1 2 3 4 14.建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求:概念设计(设计的基本原则)、抗震计算、构造 措施。 15.结构刚度有突然削弱的薄弱层,在地震中会造成变形集中;在结构上部刚度较小时,会形 成地震反应的“边梢效应”即变形在结构顶部集中的现象。 16.地震动的卓越周期:在振幅谱中幅值最大的频率分量所对应的周期。它在很大程度上取决 于场地的固有周期。 17.多层土的地震效应主要取决于三个因素:覆盖土层厚度、土层剪切波速、岩土阻抗比。前 两者主要影响地震动的频谱特性,后者主要影响共振放大效应。 18.覆盖层厚度:地下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表面的距离。 19.场地类别是根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度两个指标综合确定的。 20.在地震区,对饱和的淤泥和淤泥质土、冲填土和杂填土、不均匀地基土,不能不加处理地 直接用作建筑物的天然地基。遭遇地震时,极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏。 21.砂土液化或地基土液化:饱和松散的砂土或粉土,地震时易发生液化现象,使地基承载力 丧失或减弱,甚至喷水冒砂,这种现象称为砂土液化或地基土液化。 22.地基液化判别过程可以分为初步判别和标准贯入实验判别两大步骤。 23.结构地震反应:由地震引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等统称为结 构地震反应。它是一种动力反应,其大小与地面运动及结构动力特性有关。 24.结构地震反应是地震动通过结构惯性引起的,因此地震作用是间接作用,而不称为荷载。 25.结构动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。描述方法有两种:连续化描述、集中化 描述。 26.地震(加速度)反应谱:为便于地震作用,将单自由度体系的地震最大绝对加速度反应与 其自振周期的关系。 27.震害的发生是由外部条件(地震动)和内在因素(结构特征)两方面原因促成的。 28.震害调查资料表明:随层数增多,房屋的破坏程度也随之加重,倒塌率随房屋的层数近似成正比增加。 29.当房屋的高宽比达时,地震时易于发生整体弯曲破坏。 30.抗震横墙的多少直接影响到房屋的空间刚度。横墙数量多、间距小,结构的空间刚度就大,抗震性能就好;反之,结构抗震性能就差。 31.结构抗震构造措施的主要目的在于加强结构的整体性、保证抗震设计目标的实现、弥补抗

多层混凝土框架结构设计文献综述

多层混凝土框架结构设计 1.前言 随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍.由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来,世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快,应用很多。 一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。文献[1]认为,在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置比较的灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。 多层钢筋混凝土框架结构设计可以分为四个阶段:一是方案设计,二是结构分析,三是构件设计,四是绘施工图。结构分析和构件设计是结构设计中的计算阶段,在现代,已由电子计算机承担这一工作,常采用PKPM建模计算。但是,结构的计算并不能代替结构的设计。文献[2]中认为:良好的结构设计的重要前提,应该是合理组织与综合解决结构的传力系统、传力方式,良好的结构方案是良好结构设计的重要前提。2.关于框架结构设计文献回顾 2.1框架结构的优缺点 框架结构体系是由横梁与柱子连接而成.梁柱连接处(称为节点)一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式. 文献[3]中提到:框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小.当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑(比如,层数为10层或高度为30米以下) 2.3框架结构的布置 多层框架结构的平面布置形式非常的灵活,文献[4]中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类:(1)横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道. (2)纵向框架承重方案以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担.由于横梁截面尺寸较小,有

建筑结构抗震设计(第三版)习题解答1-5章

第一章的习题答案 1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。地震烈 度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。 2.参见教材第10面。 3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度 的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。 4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义; 抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。 5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度 的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。 第二章的习题答案 1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放 大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近, 2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;材料在地震下地基承 载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。 3.土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位;上覆非液化土层厚度; 地震的烈度和作用时间。 4.a 中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差 (建筑物条件均同)。 b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化. c.液化指数越小,地震时地面喷水冒砂现象越轻微。 d.地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

抗震课程设计

广东技术师范学院天河学院 《建筑结构抗震设计》 课程设计成果 班级:土木111 姓名:王春辉 学号:2011031043121 指导教师:王爱云 日期:2013年12 月 广东技术师范学院天河学院建筑工程系

目录 1. 多层钢筋混凝土框架结构设计任务书 (1) 1.1设计资料 (1) 1.2设计内容 (2) 1.3设计要求 (2) 2.多层钢筋混凝土框架结构设计计算书 (3) 2.1计算简图及各楼层质量的计算 (3) 2.2框架抗侧移刚度的计算 (3) 2.3自震周期计算 (5) 2.4水平地震作用计算及弹性位移验算 (5) 2.4.2水平地震作用计算 (5) 2.4.3楼层地震剪力计算 (6) 2.4.4多遇地震下的弹性位移验算 (6) 2.5水平地震作用下框架的内力分析 (6) 2.6 框架重力荷载作用效应计算........................................................... 错误!未定义书签。 2.6.1重力荷载代表值计算 (10) 2.6.2重力荷载代表值下的弯矩计算 (12) 2.6.3弯矩的条幅与折算 (14) 2.7 内力组合与内力调整 (15) 2.7.1 框架梁的内力组合及调整 (15) 2.7.2 框架柱的内力组合及调整 (16) 2.7.3节点核心区组合剪力设计值 (17) 2.8 框架截面设计 (17) 2.8.1 框架梁截面设计 (17) 2.8.2 框架柱截面设计 (19) 2.8.3 节点核心区验算 (21) 参考文献 (22) 《建筑结构抗震设计》课程设计个人总结 (23)

建筑结构工程抗震设计要点及其作用探究

建筑结构工程抗震设计要点及其作用探究 摘要:地震对人类造成的危害往往是极为严峻的,不但会让建筑物倒塌,严重时也会造成大量人员的伤亡,对社会形成极为巨大的破坏力量,也会让社会受到极高的经济损失。面对大 自然带来的灾害,人们所做的任何应对措施都是杯水车薪,但是提前在灾害来临之前做到标 准的防护手段,对于一些灾害来说也是非常有必要的,而对于地震来说,如果能够全面持续 提升建筑物的抗震性能,那么就能在地震来临的时候避免更多的人员伤亡,基于此,本文主 要讨论了在建筑结构工程中的抗震性设计的重难点,以及抗震性设计能够为建筑物带来的优势。 关键词:建筑结构;抗震设计;作用;设计要点 1 引言 因为抗震性设计的特殊性和其自身所具备的优势,对于建筑物进行抗震性设计制造逐渐在建 筑领域被广泛重视起来。在对建筑物进行抗震性设计的时候,首先要考虑其各方面的设计要点,同时也要结合其在自然灾害中所产生的作用进行具体的分析,只有这样才能够真正的设 计出符合实际使用标准的,能让建筑物更加稳定的抗震结构。 2 抗震设计在建筑结构设计中的设计要点 2.1 体型设计要点 建筑体型在建筑设计中是必首先考虑的要点,主要包括了建筑的平面表现出来的形状及其主 体部分的空间形态。根据地震灾害发生过程中的情况可以发现,平面设计中如果出现任何不 平衡的特殊形状,那么在地震出现的时候很容易会受到破坏。相对而言设计形状更加具有秩 序的,边缘更加圆润的区域在遭遇地震的过程当中并不会受到太大的损害。而如果实在立体 的空间设计的比较突出的形状也很容易被破坏,特别是在建筑的整体力度因为外界的原因突 然出现转变的过程中,这一类形状是十分容易被破坏的。这就能够证明,在进行施工准备部 分的时候,设计师在设计图纸的时候尽量因该处于抗震的角度考虑,使用一些平面比较简单,空间比较明了的图形,同时也要使用对于地震的抵抗能力较高的形状进行建筑物的设计。一 般来说,因为建筑的本身存在一些不对称的地方,很容产生扭转反应现象出现的情况,因此 可以使用均匀分配的方法进行补救,有人就是把建筑刚度尽量均匀的分配,质量划分也可以 尽量平均,这样就可以尽量避免扭转反应现象的产生。为了能够让建筑体在遇到地震的时候 能够保持稳定,需要尽量避免出现容易影响建筑提醒稳定性的设计。 2.2 平面布置设计要点 建筑物的平面设计当中,平面布置是比较重要的部分,这一部分能够直接显示建筑物实际使 用的情况,以及在使用时的具体需要。一般来说是因为平面布置图可以将全部的建筑构图以 及空间使用和设备的区域等清楚的划分出来,而在后期施工和进行调整以及一些改变的时候,都是不能够缺少的部分。建筑里面的抗震功能需要对于建筑的整体进行合理的把握以及准确 的布局才能够实施,一般建筑工程无论是占地面积还是空间面积都极大,因此无法再相爱每 个部分都使用相同的建筑技術,这样很容易让抗震结构出现问题,无法产生理想的效果,同 时还很容易浪费资源,并且对之后的建筑产生更多不良的影响。一些建筑结构的内部有着很 高刚度的电梯装置被安装在平面的角落的情况。在地震的时候很容易造成安全隐患,这主要 是因为电梯井筒的自身所带的抗侧力度很大,地震作用力会被吸引。而也有很多建筑物的墙 体一侧多一侧少,刚度和质量都很难均匀的分布,结构不能均匀受力,因此局部墙面被破坏。还有一些建筑平面分布不符合标准,建筑物内部的隔离墙的排列出现明显的错位,甚至还有 中断的情况,这就很容易使得地震力度没有办法按照理想的要求传输,结构就会被破坏。布 置设计以及建筑抗震是有着极为密切的关系的,一般来说最基本的解决问题的方法就是,让 结构质量和刚度能够在其标准状态上,同时相互对称,比较统一,而且可以避免突然现象和

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不 确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则, 全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到 关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

抗震结构课程设计

目录 一、工程概况 (1) 1.结构方案 (1) 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 (1) 二、重力荷载代表值的计算 (2) 1.屋面荷载标准值: (2) 2.楼面荷载标准值 (2) 3.梁柱自重: (3) 4.墙体 (3) 三、结构自震周期计算 (5) 的计算: (5) 1.横梁线刚度i b 2.柱线刚度i 的计算: (5) c 3.各层横向侧移刚度计算: (D值法) (5) 四、水平地震作用计算 (8) 1.结构等效总重力荷载代表值Geq (9) (9) 2.计算水平地震影响系数а 1 (9) 3.结构总的水平地震作用标准值F Ek 五、多遇水平地震作用下的位移验算 (10) 六、水平地震作用下框架内力计算 (12) 1.框架柱端剪力及弯矩 (12) 2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: (14) 七、重力荷载代表值内力计算 (15) 八、⑤框架内力组合 (15) 九、设计体会及今后的改进意见 (18) 十、参考文献 (18)

一、工程概况 1.结构方案 该全现浇框架结构处于8度(0.2g)设防区,建筑为六层,底层柱高 4.2m,其他柱高为3.6m;场地为II类场地,地震分组为第二组。根据“抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级。考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。 2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 2.1结构布置见图1 42006000600060006000600042006 6 0 0 6 6 0 0 12345678C B A L1L1L1L1L1L1L1L1 L2 L2 图1 结构布置图 2.2各梁柱截面尺寸: 框架梁,柱截面尺寸见下表1。 根据结构布置,板确定为双向板,板厚根据不小于短边边长1/50设计,统一取为100mm。

高层建筑结构抗震与设计考试重点复习题(含答案)

1.从结构的体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:_框架结构,剪力墙结构,_框架-剪力墙_结构,_筒体_结构,悬挂结构和巨型框架结构。 2.一般高层建筑的基本风压取_50_年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,采用_100_年一遇的风压值;在没有_100_年一遇的风压资料时,可近视用取_50_年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3.震级――地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用,对重要建筑物,报批后,提高一度采用 4.《建筑抗震设计规范》中规定,设防烈度为_6_度及_6_度以上的地区,建筑物必须进行抗震设计。 5.详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏:小震作用下应维持在弹性状态,一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修:中震作用下,局部进入塑性状态,可能有一定损坏,修复后可继续使用大震不倒:强震作用下,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6.设防烈度相当于_B_ A、小震 B 、中震C、中震 7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法,一般计算的是这些结构在__下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中,根据建筑物使用功能的重要性不同,采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别? 甲:高于本地区设防烈度,属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙:按本地区设防烈度,属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙:除甲乙丁外的一般建筑 丁:属抗震次要建筑,一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。(D) A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计

多层及高层混凝土结构抗震设计规范

多层和高层钢筋混凝土房屋 一般规定 .1.1 本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。平面和竖向均不规则的结构,适用的最大高度宜适当降低。 注:本章“抗震墙”指结构抗侧力体系中的钢筋混凝土剪力墙,不包括只承担重力荷载的混凝土墙。 注:1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分); 2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构; 3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层为框支层的结构,不包括仅个别框支墙的情况; 4 表中框架,不包括异形柱框架; 5 板柱-抗震墙结构指板柱、框架和抗震墙组成抗侧力体系的结构; 6 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定其适用的最大高度; 7 超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施。 1.2 钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。

注:1 建筑场地为Ⅰ类时,除6度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低; 2 接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级; 3 大跨度框架指跨度不小于18m的框架; 4 高度不超过60m的框架-核心筒结构按框架-抗震墙的要求设计时,应按表中框架,抗震墙结构的规定确定其抗震等级。.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定,尚应符合下列要求: 1 设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力作用下,底层框架部分所承担的地震倾

覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定,抗震墙的抗震等级可与其框架的抗震等级相同。 注:底层指计算嵌固端所在的层。 2 裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。 3 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 4 当甲乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级而房屋的高度超过本规范表6.1.2相应规定的上界时,应采取比一级更有效的抗震构造措施。 注:本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。 .1.4 钢筋混凝土房屋需要设置防震缝时,应符合下列规定: 1 防震缝宽度应分别符合下列要求: 1)框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时不应小于100mm;高度超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m 和2m,宜加宽20mm; 2)框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的70%,抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1)项规定数值的50%;且均不宜小于100mm; 3)防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 2 8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构层高相差较大时,防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密,并可根据需要在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于防震缝的抗撞墙。抗撞墙的布置宜避免加大扭转效应,其长度可不大于1/2层高,抗震等级可同框架结构;框架构件的内力应按设置和不设置抗撞墙两种计算模型的不利情况取值。 .1.5 框架结构和框架-抗震墙结构中,框架和抗震墙均应双向设置,柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时,应计入偏心的影响。 甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构;高度不大于24m 的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。 .1.6 框架-抗震墙、板柱-抗震墙结构以及框支层中,抗震墙之间无大洞口的楼,屋盖的长宽比,不宜超过表6.1.6的规定;超过时,应计入楼盖平面内变形的影响。

工程建筑结构抗震设计试题与答案

建筑结构抗震设计试题 一、名词解释(每题3分,共30分) 1、地震烈度 2、抗震设防烈度 3、场地土的液化 4、等效剪切波速

5、地基土抗震承载力 6、场地覆盖层厚度 7、重力荷载代表值 8、强柱弱梁

9、砌体的抗震强度设计值 10、剪压比 二、填空题(每空1分,共25分) 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括波和波, 而面波分为波和波,对建筑物和地表的破坏主要 以波为主。 2、场地类别根据和划分为类。 3、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于 T1>1.4T g时,在附加ΔF n,其目的是考虑的影响。

4、《抗震规范》规定,对于烈度为8度和9度的大跨和结构、烟囱和类似的高耸结构以及9度时的等,应考虑竖向地震作用的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、和 采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数表示与之比;动力系数是单质点与的比值。 7、多层砌体房屋的抗震设计中,在处理结构布置时,根据设防烈度限制房屋高宽比目的是 ,根据房屋类别和设防烈度限制房屋抗震横墙间距的目的是。 8、用于计算框架结构水平地震作用的手算方法一般 有和。 9、在振型分解反应谱法中,根据统计和地震资料分析,对于各振型所产生的地震作用效应,可近似地采用 的组合方法来确定。 10、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 和判别。 三、简答题(每题6分,共30分) 1、简述两阶段三水准抗震设计方法。

2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。3、简述抗震设防烈度如何取值。 4、简述框架节点抗震设计的基本原则。 5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。

高层框架结构课程设计

《高层建筑结构课程设计》 设计说明书 题目:某集团员工宿舍楼结构设计 姓名:XX 班级:XX 学号:XX 指导教师:XX 2015年 1月 18日

课程设计任务书 专业班级XX学生姓名XX 一、题目某集团员工宿舍楼结构设计 二、主要任务与要求 ( 1)基本资料:框架结构, 6 层,柱网尺寸:开间4200,进深 6000 和 2100,层高:首层层高 4.2m,其他各层层高 3.3m (2)设计内容: 1. 确定构件(梁、柱)截面尺寸及计算简图 2.进行荷载计算 3.进行荷载作用下的内力分析与侧移验算,绘制出内力图(或表) 4.内力组合 5.选取一榀框架梁、柱或一片剪力墙进行截面设计 6.绘制结构(梁、柱、墙)施工图 (3)设计要求:设计说明书 1 套、结构施工图 1 套

河南理工大学 课程设计成绩评定书 题目焦作建工集团员工宿舍楼结构设计 指导教师 年月日

一、摘要 二、工程概况及设计条件 三、建筑主要用材及构造要求 四、结构总信息 3.1 恒荷载计算 3.2 活荷载计算 五、梁柱断面类型及尺寸 4.1 梁断面估算及选用 4.2 柱截面估算及选用 六、标准层结构布置图 5.1 网格示意图 5.2 梁柱布置 七、荷载 6.1 楼面荷载 6.2 梁上荷载 6.3 水平地震作用 八、主要分析结果 7.1 恒载作用下 7.2 活载作用下 7.3 水平地震作用 7.4 侧移验算 7.5 轴压比和剪重比 九、总结与体会 8.1 列出所做内容的大致操作流程及主要技术思路 8.2 列出遇到的问题及解决的办法 十、参考文献

本次高层结构课程设计题目为焦作市焦煤集团员工宿舍楼结构设计。设计内容主要为结构设计。本设计主体为六层;底层高为 4.2 米,其余层高为 3.3 米,总建筑面积近 为4380.48 平方米,室内外高差为 0.60 米,本工程设定相对标高± 0.000 ,功能上满足员工住宿需求,在充分利用空间的基础上为员工营造了良好的住宿条件。 本工程采用钢筋混凝土框架结构,建筑抗震设防烈度为 7 度。结构计算包括手算和电算 两部分,其中手算部分主要为水平地震力作用下结构受力情况。电算部分采用 PKPM结构 设计软件进行分析计算。 通过高层结构课程设计,综合应用了所学的相关专业知识,对专业水平有很大提升 作用,对于PKPM等结构设计软件有了较为深入的认识,为将来的工作打下了坚实的基础。关键词:框架结构,高层设计,PKPM

建筑结构抗震设计基本知识

单元21 建筑结构抗震设计基本知识 学习目标】 1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。 2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗 震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。 【知识点】 构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的抗震规定。 【工作任务】 任务1 建筑结构抗震设计基本知识 【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构 施工图、胜任施工员岗位打下基础。 21.1地震基本知识 21.1.1 地震 21.1.1.1构造地震 地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。是一种自然现象,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引起的地面运动,称为火山地震。此类地震释放能量小,相对而言,影响围和造成的破坏程度均比较小;

由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。 地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。这个部位不是一个点,而是有一定深度和围的体。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。地面某处至震中的水平距离称为震中距。把地面上破坏程度相似的点连成的曲线叫做等震线。震中至震源的垂直距离称为震源深度。 根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。我国发生的绝大部分(地震都属于浅源地震,一般深度为5~40km)。浅源地震造成的危害最大。如大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布围30m,穿过市区东南部,这里就是震中,市铁路两侧47km的区域属于极震区。 21.1.1.2 地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波。总之,地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然

多层框架结构抗震设计-题目

多层框架结构抗震设计(按2010规范) (一)、工程概况 本例题为某企业办公楼。办公楼平面图见例题图4.17。建筑沿X方向长度为27.2m;Y方向长度为17.8m。建筑层数为三层,各层层高均为3.6m,室外地面至屋面的总高度为11.1m,无地下室。上部主体结构为钢筋混凝土框架结构体系。基础采用钢筋混凝土柱下独立基础。基础顶面(相对一层室内地面标高±0.000)的标高为-0.800米。 图4.17建筑标准层平面图 (二)、设计依据 (1)主体结构设计使用年限为50年 (2)自然条件: ○1当地的基本风压W0=0.35kN/m2; ○2基本雪压S0=0.30kN/m2; ○3抗震设防烈度7度; ○4依据所提供的工程地质勘察报告: 可采用天然地基上浅基础,基础底面置于地质勘察报告的第②层,园砾层。基础范围内的园砾层的分布均匀,厚度大于15米。承载力标准值为f k=350kPa。 (3)设计所采用的主要标准 ○1《建筑结构荷载规范》(GB50009)

○2《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) ○3《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) ○4《建筑地基基础设计规范》(GB50007) (4)建筑分类等级 ○1建筑结构安全等级为二级; ○2建筑抗震设防类别为丙类; ○3钢筋混凝土结构的抗震等级为三级; ○4地基基础的设计等级为丙级; ○5建筑防火分类为多层民用建筑、耐火等级为二级。 (5)主要荷载(作用)取值 ○1楼面活荷载取2.0 kN/m2;上人屋面活荷载取2.0 kN/m2; ○2基本风压W0=0.35kN/m2,地面粗糙度类别C类,体型系数取1.3风振系数取1.0; ○3基本雪压S0=0.30kN/m2; (6)抗震设计参数 ○1抗震设防烈度7度(0.15g) ○2设计地震分组为第二组 ○3场地类别为Ⅱ类、场地属抗震有利地段; ○4多遇地震的水平地震影响系数最大值αmax=0.12; ○5特征周期T g=0.4s; ○6结构阻尼比0.05。 (6)主要结构材料 ○1混凝土强度等级柱C30、梁板C25、其它构件C20; ○2纵向受力钢筋和箍筋采用HRB400、其它HPB300; ○3填充墙砌体采用蒸压加气混凝土砌块,砌块强度等级不小于MU5.0、砂浆强度M5.0混凝土砌块容重不大于6kN/m3。

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)

《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章:绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2. 什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3. 地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。 4. 什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g); 8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。

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