扭转地震效应与竖向地震作用

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关于扭转效应的理解

关于扭转效应的理解摘要：由于《建筑与市政工程抗震通用规范》某些条文的文字描述与《建筑抗震设计规范》存在差异，在实施过程中难免会遇到理解上的疑问与偏差，本文就结构考虑扭转效应的影响做相关的理解与阐述。

关键词：通用规范；扭转效应；理解偏差0 引言自住建部发布多部通用规范以来，在具体执行过程中，通用规范相关的条文与原相关设计规范条文的描述存在差异，在相应的理解上难免会存在偏差，本文就《建筑与市政工程抗震通用规范》[1]（以下简称抗通规）和《建筑抗震设计规范》[2]（以下简称抗规）中对结构考虑扭转效应的影响做相关的理解与阐述，以期与同行交流，为实际工程设计提供参考。

1 规范条文如下截图所示，抗通规[1]第4.1.2条第2款提出：“计算各抗侧力构件的水平地震作用效应时，应计入扭转效应的影响”。

抗规[2]第5.1.1条第3款则提出：“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”。

如下截图所示。

两本规范的表述略有差异，计入扭转效应的影响时：抗规[2]区分了“质量和刚度分布明显不对称的结构”及“其他情况”；抗通规[1]描述为“各抗侧力构件”。

细读后觉得抗通规[1]的表述更加统一。

即“各抗侧力构件”包括了“质量和刚度分布明显不对称的结构以及其他情况”。

抗通规[1]是全文强制性条文规范，必须严格执行。

那么问题出现了，既然是“包括了”，在考虑扭转效应时是不是各抗侧力构件均需要计入双向水平地震作用呢？在回答此问题之前，我们需要了解扭转效应产生的原因，以及规范考虑扭转效应影响采取的相关具体措施要求。

2 扭转效应理解结合抗规[2]、高规[3]的相关规定，我们对扭转效应产生的原因及规范对应的处理措施，我们逐一理解如下。

2.1 上部结构自身原因引起的扭转效应①当结构竖向抗侧力构件布置不对称、或存在竖向收进等因素将导致结构质量和刚度偏心并引起的扭转效应，如图1a。

地震作用

7、水平地震影响系数 a ：
a=
质点最大绝对加速度
重力加速度
=
sa g
?
msa mg
F? G
水平地震作用结构自重
根据烈度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期 T和阻尼比确定：
二、高层建筑结构应按下列原则考虑地震作用：
① 一般情况下，计算两个主轴方向的地震作用；有斜交抗侧力构件（角度大于15度）时应分别计算各抗侧力构件方向的地震作用
地震影响系数曲线
6、结构自振周期T
结构的动力特性：阻尼振型自振周期
T的确定方法：
[M ]{X&&}+ [K ]{X }= {0}
精确计算——动力学方法 [K ]- w2 [M ] = 0
近似法——顶点位移法，能量法
经验公式
钢筋砼框架
T1 =（0.08 ~ 0.1)N
钢筋砼框剪
T1 = (0.06 ~ 0.08)N
丙类建筑，设防烈度降低10 （60不变） ➢ Ⅲ，Ⅳ类，0.15g和0.3g，提高“半度”
2020/4/3
5
5、设计特征周期（Tg）定义：抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震等级，震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。
确定：场地类别设计地震分组（三组）：体现震级和震中距的影响
结构薄弱层的不规则结构。（除进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现第三水准的设防要求）
② 高度不超过40m、以剪切变形为主的且质量和刚度沿高度分布较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法
③ 7～9度设防的高层建筑，下列情况宜采用弹性时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算：

第5章地震作用

速度
mm / s
1
2 3 4
门、窗轻微作响门、窗作响
悬挂物微动悬挂物明显摆动，器皿作响
个别：1Байду номын сангаас%以下少数：10%——50% 多数：50%——70% 大多数：70%——90% 普遍：90%以上
31 （22-44） 3 （2-4）
5
门窗、屋顶、屋架颤动作响，灰土掉落。抹灰出现微细裂缝
不稳定器物翻倒
（面波）（纵波）（横波）
地震波记录图
震级
震级是一次地震强弱的等级。现国际上的通用震级表示为里氏震级。（Richter）
用标准的地震仪在距震中100km处记录最大水平位移 A（以µ m=10-6 m计）。震级M=logA
按着这个定义，对一个100千米外的地震，如果标准地震
仪记录到1厘米的峰值波振幅（即1‰毫米的104倍），则震级为4级。震级与能量的关系 logE=11.8+1.5M
对应公式为：
烈度表
2 M 1 I 3
0
分为1-12度（不同的国家的分度方法不同）中国地震烈度表
烈度
人的感觉
无感
室内个别静止中的人感觉室内少数静止中的人感觉室内多数人感觉。室外少数人感觉。少数人梦中惊醒室内普遍感觉。室外多数人感觉。多数人梦中惊醒
一般房屋
其它现象
加速度
m m/ s 2
在工程抗震设计中仅考虑构造地震的设防问题
水库诱发地震－文成，泰顺地震
2006年2月－8月期间，最大震级4.6级。未造成大的破坏，无人员伤亡。该地震属于水库诱发地震。珊溪水库：
珊溪水库
珊溪水库大坝为混凝土面板堆石坝，坝高132.5 m，坝顶长 448 m 。珊溪水库坝址控制流域面积1529km2 ，总库容 18．24亿m3，装机容量20万kW（ 4 ×5万kW）、多年平均年发电量3．55亿kW· h。为温州电网提供调峰电力22万kW

建筑结构的扭转地震效应

案例二：某大型桥梁的减震设计
大型桥梁在地震中容易发生较大的位移和振动，因此需要进行减震设计。
同时，还需要考虑桥梁的结构形式、跨度、墩台基础等因素，综合采取多种减震措施。
设计时，可以采用减震支座、减震阻尼器等减震装置，减小桥梁的振动幅度和位移。
案例三：某历史建筑的加固改造
历史建筑由于年代久远，结构老化，需要进行加固改造。
扭转地震效应是指地震过程中，地面运动引起的建筑物扭转振动，
对建筑物造成破坏的现象。
扭转地震效应的重要性
随着城市化进程的加速，高层建筑越来越多，扭转地震效应对建筑结构的影响也越来越显著。
建筑结构的抗震设计需要充分考虑扭转地震效应，以确保建筑物的安全性和稳定性。
研究建筑结构的扭转地震效应对于提高建筑结构的抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。
加强连接
加强梁、柱、墙等构件之间的连接，提高结构
的整体性。
增设支撑
增设支撑构件，提高结构的抗扭刚度。
增加配重
设置防震缝
在关键部位小地震作用下的扭
矩。
抗扭材料选择
高强度钢材
采用高强度钢材，以提高结构的抗扭刚度。
复合材料
采用复合材料，以增强结构的抗扭性能。
欧洲建筑抗震设计规范（EC8）
欧洲联盟制定的抗震设计规范，旨在提高建筑物在地震中的安全性和稳定性。
抗震性能评估实践
震害调查与案例分析
通过对地震灾害中建筑物震害的调查和分析，总结抗震性能的优缺点和经验教训。
数值模拟与仿真分析
利用数值模拟和仿真分析方法，对建筑物在地震作用下的响应进行预测和评估。
实地检测与验证
结构响应
建筑结构的扭转地震效应表现为结构构件的弯曲、剪切和扭曲变形，这些变形会引发结构损伤和破坏。

【精品结构设计知识】何时考虑竖向地震作用？如何考虑？

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【精品结构设计知识】何时考虑竖向地震作用？如何考虑？
何时考虑竖向地震作用？如何考虑？
按《混凝土高规》第3.3.2条规定，9度抗震设计以及8度设计时的大跨度、长悬臂结构应考虑竖向地震作用，包括第10.2.6条的转换构件以及第10.5.2条的连体结构的连接体[2]。

9度抗震设计时，整体结构的竖向地震作用可按《混凝土高规》第3.3.14条的方法计算；8、9度时，大跨度、长悬臂结构构件的竖向地震作用可按《混凝土高规》第3.3.15条的规定近似考虑，对于8度0.3g的情况，竖向地震作用标准值可取结构或结构构件重力荷载代表值的15%.当然，有条件时或设计需要时，采用竖向加速度反映谱方法或动力时程分析方法计算结构竖向地震作用时更合适的方法。

无论采用何种方法计算竖向地震作用，均应按《混凝土高规》第5.6.3条的规定进行地震作用效应的组合，即把竖向地震作用效应作为一个组合工况考虑。

结语：借用拿破仑的一句名言：播下一个行动，你将收获一种习惯；播下一种习惯，你将收获一种性格；播下一种性格，你将收获一种命运。

事实表明，习惯左右了成败，习惯改变人的一生。

在现实生活中，大多数的人，对学习很难做到学而不厌，学习不是一朝一夕的事，需要坚持。

希望大家坚持到底，现在需要沉淀下来，相信将来会有更多更大的发展前景。

关于地震竖向效应的探讨

的动力特性，出了现行抗震理论的缺陷。提
【关键词】竖向效应；地震；抗震性能
【中图分类号】Ｔ３２１Ｕ５．
最近几十年，际国内频繁发生地震，国自二十世纪七十年代以来发生了七级以上地震十多次，山地震、潘地震、唐松阪神地震、台湾地震、川地震、利地震 … … 。从震灾上分汶智析，灾害各种各样，统计规律可言。人类由地震灾害总结、无完善、寻求抗震理论的时代已经过去。对现行抗震理论质疑
过梁的建筑完好无损，震后正常使用。从震害上看，几乎全是竖向结构受伤、、，见一例损坏未
梁的跨中伤、、。未见一例板跨中伤、坏。框架的支座损坏损
凝土屋架在８９度，、 Ⅲ、、Ｉ Ⅱ、 Ⅳ类场地条件下的竖向地震作用系数。从表中可以看出场地土越硬，竖向地震作用系数
霉誊－一霉簿构关于地震竖向效应的探讨
刘东波
（攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，攀枝花６７２）四川１０３
【摘要】文章论述了地震灾害的特点，了现行抗震理论关于竖向地震效应的计算及建筑物结构分析
“ 范 ” 今天以前无法解决这个问题。规在（）于竖向地震效应计算，规范 ” 出计算公式，３关 “ 给这
有关问题，同行商榷。与

新抗震规范——地震作用和结构抗震验算

5 地震作用和结构抗震验算5.1 一般规定5.1.1各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：1一般情况下，应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。

2有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

3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；其它情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。

48、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用5平面投影尺度很大的空间结构，应视结构形式和支承条件，分别按单点一致、多点、多向或多向多点输入计算地震作用。

注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震作用。

【说明】本次修订，拟明确大跨空间结构地震作用的计算要求。

1、平面投影尺度很大的空间结构指，跨度大于120m、或长度大于300m、或悬臂大于40m的结构。

2、关于结构形式和支承条件（1）周边支承空间结构，如：网架、单、双层网壳、索穹顶、弦支穹顶屋盖和下部圈梁-框架结构，当下部支承结构为一个整体、且与上部空间结构侧向刚度比大于等于2时，应允许采用三向（水平两向加竖向）单点一致输入计算地震作用；当下部支承结构由结构缝分开、且每个独立的支承结构单元与上部空间结构侧向刚度比小于2时，应采用三向多点输入计算地震作用；（2）两线边支承空间结构，如：拱，拱桁架；门式刚架，门式桁架；圆柱面网壳等结构，当支承于独立基础时，应采用三向多点输入计算地震作用。

（3）长悬臂空间结构，应视其支承结构特点，采用多向单点一致输入、或多向多点输入计算地震作用。

3、关于单点一致输入仅对基础底部输入一致的加速度反应谱或加速度时程进行结构计算。

4、关于多向输入沿空间结构基础底部，三向同时输入，其地震动参数（加速度峰值或反应谱峰值）比例取：水平主向：水平次向：竖向= 1.00：0.85：0.65。

结构基本自振周期计算 (1)

FEVK G V max eq
V max 0.65 H max
Geq 0.75 Gi
FVi
Gi H i
n
FEVK ---质点i的竖向地震作用标准值。
影响显著。
我国抗震设计《规范》规定，对下列建筑应考虑竖向地震作用的不利影响： 1、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构； 2、8度和9度时烟囱和类似的高耸结构； 3、9度时的高层建筑。
3.6.1高耸结构及高层建筑的竖向地震作用
分析结果表明：高耸结构和高层建筑竖向第一振型的地震内力与竖向前5个振型按“平方和开方”组合的地震内力相比较，误差仅在5%--15%。竖向第一振型的数值大致呈倒三角形式
1.建筑结构的偏心
m
主要原因：结构质量中心与刚度中心不重合
质心：在水平地震作用下，惯性力的合力中心
刚心：在水平地震作用下，结构抗侧力的合力中心
质心
ug (t)
刚心
3.5结构的扭转地震效应
2.地震地面运动存在扭转分量地震波在地面上各点的波速、周期和相位不同。建
筑结构基底将产生绕竖直轴的转动，结构便会产生扭转振动。
高耸结构和高层建筑竖向地震作用可按与底部剪力法类似的方法计算。
3.6.1高耸结构及高层建筑的竖向地震作用
（1）竖向反应谱及竖向振动周期竖向地震反应谱: 与水平地震反应谱的形状相差不大竖向反应谱的加速度峰值约为水平反应谱的1/2至2/3。可利用水平地震反应谱进行分析。
V 0.65 H
Ⅰ类场地的竖向和水平平均反应谱
x2 (t)
m1
x1 (t)
3.4.1能量法
位移： xi(t) X i sin( t ) 速度： x(t) Xi cos(t )

《建筑结构抗震设计》第二次作业答案

《建筑结构抗震设计》第二次作业答案简答题（每题10分，共100分）1.震级和烈度有什么区别和联系?答：1、性质不同（1）、震级，震级是指地震大小，是根据地震波记录测定的一个没有量纲的数值，用来在一定范围内表示各个地震的相对大小（强度）。

（2）、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。

一般而言，震级越大，烈度就越大。

同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。

2.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。

答：抗震设计时，规范给出了小震下的弹性位移角限值以及扭转位移比、周期比之类的限制条件，这个限值实际上就是规定了结构的最小刚度，包括平动刚度和抗扭刚度，载力设计实际上就是验算结构及构件在给定地震作用下的承受能力，规范给出了拉、压、剪、弯、扭的计算公式，延性则反映的是非弹性变形能力延性越好，抗震越好现在的房屋设计都要求延性设计延性，设计就是要保证房屋在地震来时尽可能的多支撑一段时间不会突然的断裂、坍塌与延性相对的是脆性。

3.场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别与联系?答：联系：场地土的固有周期是确定地震动的卓越周期的一个指标。

两者区别如下：一、主体不同（1）、固有周期：按某一振型完成一次无阻尼绕性自由振动所需的时间。

（2）、卓越周期：引起建筑场地振动最显著的某条或某类地震波的一个谐波分量的周期。

二、计算不同（1）、固有周期：只与结构本身的固有性质(刚质和质量分布)有关，而与初始干扰(初始条件)无关。

它是体系固有频率f的倒数。

（2）、卓越周期：与场地覆土厚度及土的剪切波速有关。

三、特点不同（1）、固有周期：是建筑抗震设计中重要设计内容。

（2）、卓越周期：对同一个场地而言，不同类型的地震波会得出不同的卓越周期。

4.怎样判断结构薄弱层和部位?答：不规则的建筑结构，应按下列要求进行水平地震作用的计算和内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施：（1）、平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型，其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数，应按规范有关规定进行弹塑性变形分析，应符合下列要求：1）竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.25~1.5的增大系数；2) 楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受震剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%；3）平面不规则且竖向不规则的建筑结构，应同时符合1)、2)款的规定。

竖向地震作用

竖向地震作用竖向地震作用：是指结构在竖向地震分量的作用下，产生竖向的地震效应。

1：竖向地震动对结构的影响并非完全没有研究过，钱培风先生早在工力所工作时就已倡导竖向地震作用研究而著名。

唐山地震时有一座烟囱拦腰折断，但有意思的是上面部分旋转90度后落在下面部分之上，并没有掉下来。

关于该震害现象是由于水平地震作用还是竖向地震作用引起的，在工力所曾引发了激烈的争论。

地震工程研究普遍重视水平地震作用的原因有二：一、从强震观测的纪录上看，竖向地震动的峰值普遍小于水平地震动峰值，一般为水平地震动峰值的1/2~2/3，所以水平地震动更重要。

二、结构体系一般具有较强地抗竖向荷载的能力（如柱的轴向刚度很大，结构设计时必须考虑死、活荷载的作用，所以结构有足够的竖向抗力！），而抗水平作用在体系实现上比较困难，这就使得水平地震作用更具威胁性。

但是，实际观测到的竖向地震动峰值也有超过1g的，况且当前的结构体系较之过去有很大不同，主要是大跨、超高的体系已很普遍。

这样竖向地震动对结构的影响似乎并不再是无足轻重了，特别是P-Delt效应问题比较突出，需要研究。

在理论上，竖向地震作用下的结构反应分析同水平地震反应分析方法没有区别，如果采用空间模型，输入三维地震地面运动，则可以将结构水平与竖向反应结果一并算出。

2：之所以“自从唐山地震以来,好像竖向地震力的关注越发受到人们的冷落”是因为唐山地震前，由钱培风先生提出的竖向地震作用也很显著的说法，很多人不理解，在期刊上争论的很激烈。

钱培风先生在众多人反对的形势下，一直坚持自己的观点。

钱老的论据尽是地震现场人员的口头描述，经过地震的人大多都不在震中区，对地震的感受只有水平运动；唐山地震（震中区）震害的照片让大家明白了确有竖向地震加速度大于g的现象。

于是大家有了统一的认识，不再争论，即冷落了。

结论是：震中区竖向地震加速度会很大，随震中距的加大，由于竖向地震波是高频率，衰减很快，所以大部分地区都是只感觉有水平地震作用。

抗震结构设计扭转、竖向地震作用)

1.高宽比小于3的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数，可按下式计算：
( T1 )0.9
T1 T
---计入地基与结构动力相互作用后的地震剪力折减系数；
T1 ---按刚性地基假定确定的结构基本自振周期；
T ---计入地基与结构动力相互作用的附加周期
按右表采用（单位：s）；
2.高宽比不小于3的结构,底部的地震烈度
此外，竖向第一振型的数值大致呈倒三角形式，基本周期小于场地特征周期。
因此，高耸结构和高层建筑的竖向地震作用可按与底部剪力法类似的方法计算。
二、高耸结构和高层建筑竖向地震作用的计算公式（5.3.1）
FEVK G V m ax eq
Gn
Geq 0.75 Gi
Gi
FVi
V max 0.65 H max
竖向地震作用的影响是显著的：
根据地震计算分析，对于高层建筑、高耸及大跨结构,竖向地震影响显著。结构竖向地震内力NE/与重力荷载产生的内力NG 的比值沿高度自下向上逐渐增大，烈度为8度时为50%至90%，9 度时可达到或超过1；335m高的电视塔上部，8度时为138%；高层建筑上部，8度时为50%至110%。
mm
SEK
jk S j Sk
j 1 k 1
jk
8 jk (1 T )T1.5 (1 T2 )2 4 jk (1 T )2 T
SEK ---考虑扭转的地震作用效应
S j、Sk---分别为j、k振型地震作用产生的作用效应；可取前9~ 15个振型。
j、k---分别为j、k振型的阻尼比； jk ---为j振型与k振型的耦联系数,即：相关系数；
(
x
2 ji
y
2 ji
2 ji

结构抗震设计原理》复习思考题答案

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？答：构造地震、火山地震、陷落地震、爆炸地震、诱发地震。

浅源地震、中源地震、深源地震。

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?答：地震引起的振动以弹性波的形式从震源向各个方向传播并释放能量（波动能），这就是地震波。

它包括体波和面波。

特点：体波中，纵波周期短，振幅小，速度快，产生颠簸，可以在固体液体中传播。

横波周期长，振幅大，只能在固体中传播，产生摇晃。

面波振幅大，周期长，只能在地表附近传播，能量大，破坏大，产生颠簸摇晃。

故面波的危害最大。

1.3 什么是震级？什么是烈度、基本烈度和抗震设防烈度？三种烈度如何确定？答：震级是表征一次地震大小或强弱的等级，是地震释放能量多少的尺度。

烈度：表示某一地点地面震动的强烈程度或者说地震影响的强弱程度。

确定方法：当设计基准期为五十年时，50 年内众值烈度的超越概率为63.2%，这就是第一水准的烈度。

基本烈度：在50 年期限内，一般场地条件下，可能遭遇超越概率为10%的地震烈度值。

确定方法：一般情况下，取50年内超越概率10% 的地震烈度，为第二水准烈度。

抗震设防烈度：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。

确定方法：一般情况下，取50 年内超越概率10% 的地震烈度。

确定方法：它所产生的烈度在50 年内的超越概率为2%，作为第三水准烈度。

基本烈度与众值烈度相差 1.55度，基本烈度与罕遇烈度相差 1 度。

1.4 简述众值烈度、基本烈度和罕遇烈度的划分及其关系。

答：当设计基准期为五十年时，50 年内众值烈度的超越概率为63.2%，这就是第一水准的烈度。

一般情况下，取50年内超越概率10% 的地震烈度，为第二水准烈度。

烈度在50 年内的超越概率为2%，作为第三水准烈度。

基本烈度与众值烈度相差1.55度，基本烈度与罕遇烈度相差1 度。

自考混凝土结构设计试卷答案（1）

全国2011年10月二、填空题21.结构可靠度不会等于100％。

22.荷载组合值ψc Q k 主要用于承载能力极限状态的基本组合中。

23.地震系数k 的物理意义是地面水平运动最大加速度与重力加速度的比值。

22.24.我国《抗震规范》规定，设防烈度8度和9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑应计算竖向地震作用。

23.25.对于框架结构，当楼面梁的负荷面积大于25m 2时，楼面活荷载要乘以折减系数0.9。

26.筏式基础有梁板式和平板式两类。

24.27.钢筋混凝土筒中筒结构的内筒是由墙体构成的核心筒。

28.底层采用框架结构、上部采用剪力墙结构的钢筋混凝土高层建筑结构，称为框架剪力墙结构。

25.29.吊车横向水平荷载通过大车轮在吊车轨顶处传给吊车梁。

30.在单层工业厂房装配式混凝土门式刚架中，柱与基础的连接通常为刚接。

二、填空题21.结构功能的‘‘三性”要求指的是结构应满足安全性、适用性及耐久性的要求。

22.结构的可靠度是结构可靠性的概率度量。

23.场地土发生液化_时，土体的抗剪强度为零。

三、24.地震作用分为水平地震作用、竖向地震作用和扭转地震作用。

25.控制高层建筑的高宽比，可从宏观上控制结构抗侧刚度、整体稳定性、承载能力和经济合理性。

四、26.剪力滞后是_框筒结构的主要受力特点。

27.建筑物处于近地风的风流场中，风速随高度而增加的规律与地面粗糙度_有关。

五、28.单层厂房抗风柱主要承受山墙风荷载，一般情况下其竖向荷载只有柱自重，故设计时可近似按受弯构件计算。

29.框架结构由横梁、立柱和基础连接而成。

六、30.在钢筋混凝土框架结构中，考虑塑性内力重分布时，允许在梁端出现塑性铰。

二、填空题21.荷载效应S 和结构抗力R 都是具有各自分布规律的随机变量。

22.与失效概率限值[p f ]相对应的可靠指标称为_目标可靠指标，记作[β]。

23.单层厂房的支撑分为屋盖支撑和柱间支撑两类。

24.吊车梁的疲劳强度验算时，只考虑一台吊车，且不考虑吊车横向水平荷载的影响。

中国抗震设计规范沿革

中国抗震设计规范沿革●我国于1955年翻译出版了苏联《地震区建筑规范》。

●1959年受国家建委委托，土木建筑研究所提出了我国第一个抗震设计规范草案，内容包括房屋、道桥、水坝、给排水等多种土建工程学科，并为设计单位试用，此草案参考了1957苏联CH-8-57规范。

●1964年工程力学研究所主编了我国第二个抗震设计规范草案“地震区建筑设计规范（草案稿）”。

●1972年建筑科学研究院提出了工业与民用建筑抗震规范草案，广泛征求意见，并于1974年出版了我国第一部正式批准的抗震规范《工业与民建筑抗震设计规范（试行）》（TJ11-74）。

●1978年根据海城、唐山地震震害经验，对1974年版规范进行了修改，正式出版了《工业与民用建筑抗震设计规范》（TJ11-78）。

●1987年由建筑科学研究院主编完成了《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）的送审稿，该规范于1989年由建设部批准并于1990年正式实施。

这一规范的主要特点是：采用了以概率可靠度为基础的三水准（小震不坏、中震可修、大震不倒）设防、两阶段（小震下的截面抗震验算和大震下的结构弹塑性变形验算）设计的抗震设计思想；提出了6度区的建筑抗震设防的要求；提出了建筑的重要性分类概念，以基本烈度和建筑重要性分类共同确定设防标准；采用了4类场地分类，并在地震作用计算中考虑了远震、近震的影响；在地震作用计算方法中增加了结构时程分析法作为补充计算，同时，还考虑了扭转和竖向地震效应的计算；在截面承载力验算中引入了抗震调整系数，取代了TJ11-78的总安全系数和结构系数。

●1994年由中国建筑科学研究院负责，开始了对《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）修订的准备工作，并于1997年7月通过了修订大纲，全面开始修订工作。

2001年4月，最终完成了《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的报批稿。

2001年7月建设部正式批准并与国家质量监督检验检疫总局联合发布。

2 关于地震作用方向、偶然偏心等问题

关于地震作用方向、偶然偏心等问题1 /building/cn/anasys/C ... 2010-3-19 - 百度快照1。

双向地震作用《抗规》GB50011-2001第5.1.1条规定，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。

程序参考《抗规》GB50011-2001第5.2.3条规定了考虑扭转效应的公式如下：式中：RSθ——指定的地震作用方向的地震作用效应；RSθ+90 ——与指定的地震作用方向垂直方向上的地震作用效应。

<是否考虑双向地震作用的选项在荷载>荷载控制/地震作用对话框中，默认为不考虑；考虑到双向地震作用与考虑偶然偏心的原因不同，程序中可同时选择考虑双向地震作用和偶然偏心。

但在计算双向地震作用效应时，可以不考虑偶然偏心的影响。

需要注意的是，当考虑双向地震作用时，内力组合中的地震作用效应为双向地震作用下的结果。

2。

多方向地震作用《抗规》GB50011-2001第5.1.1条规定，有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。

当输入了地震作用方向后，程序会计算该方向的各振型的分析结果后再进行组合，然后将组合后结果分解为X 和Y方向的分析结果输出。

当有多个方向的地震作用时，需要由用户指定使用哪个地震作用方向进行设计（参与内力组合），以及哪些方向的地震作用和哪些方向的风荷载进行组合。

荷载组合的设置可在分析设计>荷载组合中指定。

（3）最不利地震作用方向即便是设防烈度相同的地震作用，根据地震的作用方向不同，结构的地震响应也会不同。

最不利地震作用方向可视为诱发结构发生最大惯性力的方向，一般为结构刚度最大（最小）的方向，结构在地震作用下产生的基底剪力也会最大。

在结构大师中使用“穷举法”以1度为间隔，计算0度到179度的地震作用方向的基底剪力，将基底剪力最大的方向作为最不利地震作用方向输出，并将最不利地震作用方向的地震作用作为一个荷载工况参与荷载组合，从而实现考虑最不利地震作用的设计。

地震作用和结构抗震设计要点3

地基与结构相互作用的考虑
《抗震规范》规定 1)结构抗震计算，一般情况下，可不考虑地基与结构相
互作用的影响； 2)8度和9度时建造在Ⅲ，Ⅳ类场地土上，采用箱基、刚
性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑，当结构基本周期处于特征周期的1.2倍至5倍范围时，若计入地基与结构动力相互作用的影响，对刚性地基假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，其层间变形可按折减后的楼层剪力计算。
mg(
xg max )( g
Sa ) xg max
Gk
G
为地震影响系数，质点所受水平地震力与该质点重力之比。
我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）将地震影响系数曲线分为4个部分，覆盖的房屋自振周期从0至6S。
加速度影响曲线，无量刚化，弹性反应谱
GB 50011-2010, Fig. 5.1.5
FXji j tj X jiGi FYji j tjYjiGi Ftji j tj ri2 jiGi
单向地震作用下
SEk
mm
jk S j Sk
j 1 k 1
双向地震作用下
SEk SEk
S
2 x
(0.85S y )2
S
2 y
(0.85S x )2
时程反应法
适用情况：
特别不规则的建筑，甲类建筑和表中所列的高层建筑
2max
When：Tg Ti 5Tg
（ Tg T
） 2 m ax
加速度影响曲线
When : 5Tg Ti 6.0s [2 0.2 1 (T 5T g)]max
Geq 结构等效总重量
For SDOM,
For MDOM,
Geq =G1

考研抗震复试题及答案 (4)

一、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）。

1．质量和刚度明显不对称、不均匀的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响。

2．在计算地震作用时，多质点体系的高阶振型发挥的贡献比低阶振型小。

3．坚实地基上的房屋震害重于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害。

4．多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。

（）5．钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。

（）6．一般体系阻尼比越小，体系地震反应谱值越大。

（）7．地基的抗震承载力一定大于静承载力。

（）8．地震波的传播速度，以横波最快，面波次之，纵波最慢。

（）9．框架－抗震墙结构中抗震第一道防线是剪力墙。

（）10．在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要大。

四、简答题（本大题共6个小题，每题5分，共30分）。

1．地震震级和地震烈度有何区别与联系？2．简述底部剪力法的适用条件。

3.砌体结构中各楼层的重力荷载代表值是怎么确定的？4.在多层砌体房屋中，横向楼层地震剪力如何在各道墙之间分配？5.为什么进行罕遇地震结构反应分析时，不考虑楼板与钢梁的共同作用。

6.什么叫隔震？隔震方法主要有哪些类型?五、计算题（本大题共2个小题，共30分）。

1．根据下表计算场地的等效剪切波速。

（10分）土层的剪切波速2．试用底部剪力法计算下图体系在多遇地震下的各层地震剪力。

已知设防烈度为8度，设计基本加速度为0.2g ，Ⅲ类场地一区，m 1=116.62t, m 2=110.85t, m 3=59.45t, T 1=0.716s,δn=0.0673,ξ=0.05.（20分）max a max 245.0a ηmax)(a T T a g γ=max 21)]5(2.0[a T T a g --=ηηγaT(s)00.1Tg 5Tg 6.0当ξ=0.05时，η2=1.0 η1=0.02 γ=0.9地震影响系数曲线水平地震影响系数最大值特征周期(s)一、判断题（每题1分，共10分）1.√2.√3.×4.×5.×6.√7.√8.×9. √10.×四、简答题（每题5分，共30分）1.地震震级是表示地震大小的一种度量。

竖向地震作用计算

楼层 1 2 3
高度（m)
4 8 12 16 20
Fvi（KN）
楼层
6 7 8 9 10
高度（m)
24 28 32 36 40
Fvi（KN） 3281.88 3828.86 4375.84 4922.82 5056.85
546.98 1093.96 1640.94
4
5
2187.92
2734.9
力最小值的要求，即在进行结构抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应满足下式要求：来自Veki G j
j i
n
Veki 第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；
剪力系数，按照表 3.7取值。
G j j层的重力荷载代表值
3.3 竖向地震作用的计算
《抗震规范》规定，8度、9度时的大跨度结构和长悬臂结构，以及9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用的影响。竖向地震作用的计算应根据结构的不同类型选用不同的计算方法：对于高层建筑、烟囱和类似高耸结构，可采用反应谱法；对于平板网架、大跨度结构及长悬臂结构，一般采用静力法。 3.3.1 高层建筑和高耸结构的的竖向地震作用计算
1）多遇地震下结构的弹性变形验算
ue e h
2）罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算
up p h
本章结束！
FEvk v maxGeq
Fvi Gi H i
G
j 1
n
FEvk
j
Hj
Geq 0.75 Gi
i 1
v max 0.65max
n
例题：
某钢筋混凝土高层办公楼建筑共10层，每层层高均为4m，总高40m，质量和侧向刚度沿高度分布比较均匀，属于规则结构。该建筑位于9度设防区，场地类别为II类，设计地震分组分组为第二组，设计基本地震加速度为0.4g。已知屋面、楼面永久荷载标准值为1500KN，屋面及各层楼面活荷载标准值为 2450KN，结构基本自振周期为1.0s。试计算该结构的竖向地震作用标准值，以及每层的竖向地震作用标准值。解：（1）该建筑位移9度设防区，因此，根据表格3-4得：