一级 二级结构工程师 总结笔记
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抗震概念部分
一、抗震的几个基本概念
震级表示地震的大小,即地震释放的能量的大小;地震烈度是地震对地面影响的强烈程度。一次地震只有一个震级,但是烈度有多个,每个地方都不一定一样。
抗震设计的指导思想是:小震不坏,中震(设防烈度)可修,大震不倒。要达到这个目标,设计的时候主要对结构做两方面控制(两阶段设计): 1、小震时要进行
①结构的强度验算(即截面抗震验算)以保证结构不坏(小震的地震作用参与一般荷载效应组合,以保证小震不坏)。/RE S R γ≤ ②结构的弹性变形验算(层间弹性位移角的验算),以防止非结构构件的破坏。[]e e u h θ∆≤ 2、大震时要进行
结构的弹塑性变形验算,即是薄弱层弹塑性变形验算。p p u h θ⎡⎤∆≤⎣⎦ 3、中震时
通过构造措施保证中震可修,即结构用构造措施满足延性要求。
二、地震作用的计算
振型反应谱法 拟静力法,弹性分析法
地震作用计算 基底剪力法(多质点、单振型的振型反应谱法)
弹塑性分析法
pushover 法)
非弹性时程分析法的简单解释:结构变形很大时,质点的恢复力与质点变形不再是线性关系,故将g mx cx kx mx ++=-改为s g mx cx f mx ++=-,该方程通过数值积分得到解,即通过分段积分方法得到每时每刻的结构位移。
推覆分析法是将地震力模拟为静力,逐步加大施加于结构上,直到结构发生塑性变形并破坏,主要用于抗震性能的评估上,只适合于规则结构或者以一个振型为主的结构,对一般结构并不精确。
结构计算模型有:层间模型(层间剪切模型、层间弯剪模型、层间剪扭模型)、有限元模型
1、地震影响系数
max
()()
a a
g a S S F m x t x t mS mg
G G g g
α=+==== 地震加速度反应谱本来是以单位时间为坐标的,经过函数变换得到以周期为坐标的反应
谱,表示的含义是地震动引发的结构的加速度响应(结构的自振周期若是不在反应谱的最高点时,就不是共振),平均多次记录的结果得到地震影响系数曲线,地震影响系数α是结构自振周期T 的函数。
地震类型(多、罕)
水平地震影响系数最大值(max α )
设防烈度(地震加速度)
剪切波速(场地土的软硬即刚度) 场地类别
地震作用 覆盖层厚度 (地震影响系数α) 场地特征周期(g T )
震源影响(远、近)
结构自振周期(1T )(不同的自震周期对应了不同的地震影响系数α)
由上表可以看出:
1) 结构刚度越大,则自振周期越短,地震作用越大(所以结构的刚度应该达到满足结
构的位移限值即可)
2) 土越接近软土质、越厚,则土的特征周期越大,地震作用越大
3) 在设防烈度一致的区域,离震中越远则地震的水平分量越大,地震作用越强(将其
反映在场地特征周期中)
4) 设防烈度分为:区域设防烈度和建筑设防烈度,在计算地震作用时,采用的是建筑
设防烈度(计算抗震烈度)。
注:确定地震影响系数α时要注意
1、计算罕遇地震作用时,特征周期要增加0.05s
2、只有钢筋混凝土结构在小震下,阻尼比才是0.05,别的情况下都不是。结构的阻尼比不是0.05时,12γηη都是需要调整的。
3、若是提到周期折减系数η,就是对自震周期的折减T T η=原自震周期(充分考虑非承重填充砖墙刚度对结构自振周期的影响,刚度提高了,周期减小了)
2、结构计算简图的确定
结构计算简图中底部固定端的位置确定:。。。。。。。。
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结构抗震设计步骤部分
一、分别计算各荷载的标准值:GK S 、QK S 、WK S 、GE S 、Ehk S 、Evk
S (每个荷载都会得到一个弯矩图)
二、荷载组合(每个构件端部各管各的,要多少组合多少,取大值)
对每个要计算配筋的构件进行下面两条的外力作用效应组合的计算,然后把
RE d S S γ和比较,取大者为设计值。
G GK L Q Q QK w w wk S S S S γγψγψγ=++(不考虑地震影响,因为有时不考虑地震,内力响应更大)
d G GE Eh Ehk Ev Evk w w wk S S S S S γγγψγ=+++(这里的GE Ehk Evk wk
S S S S 、、、都是标准值,代表的是任何形式的内力标准值,可能是弯矩、轴力、剪力中任何一种,只要是考虑地震的情况,设计值都是在计算出标准值之后,再乘以分项系数的。Ehk S 为左震、右震中取
大者进行组合)
组合完之后,得到一张完整的弯矩图,梁的弯矩不用调整,梁的剪力要调整。柱子的弯矩要调整(若是角柱,在弯矩调整之后,还要乘以放大系数),柱子的剪力要通过柱子调整过后的弯矩求。
三、梁的配筋设计
梁端弯矩组合得到每根梁的端部正负弯矩的最大值(一根梁每个端部两个弯矩
设计值l r b b
M M ±±、,梁的弯矩只要组合不需调整) 1、 正截面受弯承载力验算或纵筋计算
按照梁的受弯公式 '''''u c 0y s 0s 1
[()()]2
y
s
c y s
RE f bx f A f A x
M f bx h f A h a ααγ+==
-+- 计算承载力或配筋。
注:1)构件的承载力要乘以调整系数RE γ
2)连梁的纵筋计算(即抗弯计算同框架梁)。
3)纵向配筋完后要进行几个验算
a 、抗震计算,梁端受弯时,
b b 0.250.35ξξ==一级,二、三级 受压区高度的验算(用''y s
c y s f bx f A f A α+=求x ) 6.3.2-1