结构抗震课后习题答案

结构抗震课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》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。

于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。⑵除⑴外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。⑶特别不规则的建筑、甲类建筑和表3—10 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，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

2.什么是地震作用？什么是地震反应？

地震作用：结构所受最大的地震惯性力；地震反应：由地震动引起的结构内力、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。是地震动通过结构惯性引起的。

3、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？地震反应谱：为便于求地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度、速度和位移与其自振周期T 的关系定义为地震反应谱。设计反应谱：地震反应谱是根据已发生的地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需考虑的是将来发生的地震对结构造成的影响。工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，考虑到地震的随机性、复杂性，确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映 1 次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。

4、计算地震作用时结构的质量或重力荷载应怎样取？

质量：连续化描述（分布质量）、集中化描述（集中质量）；进行结构抗震设计时，所考虑的重力荷载，称为重力荷载代表值。结构的重力荷载分恒载（自重）和活载（可变荷载）两种。活载的变异性较大，我国荷载规范规定的活载标准值是按50 年最大活载的平均值加0.5～1.5 倍的均方差确定的，地震发生时，活载不一定达到标准值的水平，一般小于标准值，因此计算重力荷载代表值时可对活载折减。抗震规范规定：

G E = Dk + ∑ψ i Lki

。

5、什么是地震系数和地震影响系数？它们有什么关系?

F = mg&&g xmaxgSa (T ) = Gkβ (T ) &&g xmax……（3-41）其中k=&&g xmaxg

—地震系数，通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影

响分离出来，是确定地震烈度的一个定量指标。

α (T ) = kβ (T )

β (T ) —动力系数。α 为地震影响系数，是多次地震作用下不同周期T，相同阻尼比ζ 的理想简化的单质点体系的结构加速度反应与重力加速度之比。

6、为什么软场地的>硬场地的？为什么远震>近震？

场地特征周期是根据覆盖层厚度 d 和土层等效剪切波速Vs

按公式T＝4d/Vs 计算的周期，而软场地的Vs 小于硬场地的Vs，远震的Vs 小于近震Vs，故之。

7、一般结构应进行哪些抗震验算？以达到什么目的？

为满足“小震不坏中震可修大震不倒”的抗震要求，规范规定进行下列内容的抗震验算：①多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件（隔墙、幕墙、建筑装饰等）破坏。②多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏。③罕遇地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。“中震可修”抗震要求，通过构造措施加以保证。

8、结构弹塑性地震位移反应一般应采用什么方法计算？什么结构可采用简化方法计算？

逐步积分法。其简化方法适用于不超过12 层且层刚度无突变的钢筋混凝土框架结构和填充墙钢筋混凝土框架结构、不超过20 层且层刚度无突变的钢框架结构及单层钢筋混凝土柱厂房。

9、什么是楼层屈服强度系数？怎样计算？

楼层屈服强度系数ξy 为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层i 抗剪承载力和按罕遇地震作用下楼层i 弹性地震剪力的比值。ξy 计算：ζ y (i )

10、怎样判断结构薄弱层和部位？对于

=V y (i ) V e(i )。ζy

沿高度分布不均匀的框架结构，在地震作用下一般发生塑性变形集中现象，即塑性变形集中发生在某一或某几个楼层（图

3-36），发生的部位为是，ζy最小或相对较小的楼层，称之为结构薄弱层。原因

ζy较小的楼层在地震作用下会率先屈服，这些楼层屈后将引起卸载作用，限制地震作用进一步增加，从而保护其他楼层不屈服。判别：①对于ζ y 沿高度分布均匀的框架结构，分析表明，此时一般结构底层的层间变形最大，因而可将底层当做结