抗震设计概念总结(内容清晰)
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第一章:概论
1.我国450个城市中有3/4处于地震区,二其中大中城市的4/5以上均在地震区。
2.抗震规范规定:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
3.地震类型:
按其成因分为:
1)诱发地震:人为导致,危害不严重;
2)构造地震:普遍、影响广;
3)火山地震;
4)陷落地震。
按其震源深度分为:
1)浅源地震:d<60Km,波及范围小,危害大,最普遍;
2)中源地震:d=60~300Km;
3)深源地震:d>300Km,波及范围广,破坏程度小;
4.地震术语:
1)震源:导致地震发生的起源区域;
2)震中:震源在地表的投影区域;
3)场地:被地震波及的某一地区;
4)震中距:场地到震中的水平距离;
5)震源距:场地到震源的距离;
6)震源深度:震源到震中的垂直距离;
7)震级(M):里氏震级,表示地震本身强度和大小的度量。有一定适用条件,需用特定的地震仪。震级每增加一级,地震释放的能量增加32倍。
8)地震烈度:某一地区的地面和各类建筑遭受一次地震影响的强弱程度,用于衡量地震引起的后果。一般震中区影响大,烈度高。我国采用12度划分的烈度表。一次地震有一个震级但可能有多个烈度。
9)抗震设防烈度: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。一般采用基本烈度。抗震设防烈度每增加一度,设计基本地震加速度增加一倍。
10)基本烈度:50年内,II类场地条件下,可能遭遇超越概率为10%的烈度值。多遇地震烈度=基本烈度-1.55 罕遇地震烈度=基本烈度+1。
5.地震带:环太平洋地震带、欧亚地震带。我国处于两地震带之间;
6.地震灾害的表现:
1)地表破坏:地裂缝、喷水冒砂、地陷、滑坡塌方;
2)建筑物破坏:结构丧失整体性破坏、承载力不足破坏、变形过大导致非结构破坏、地基失效破坏;
3)次生灾害:火灾、水灾、泥石流、海啸等;
7.地震波:
1)体波纵波:压缩波(P波),振动方向与传播方向一致,引起地面垂直
方向振动,周期短,振幅小。
横波:剪切波(S波),振动方向与传播方向垂直,引起地面水平
方向振动,周期长,振幅大,振动方向不唯一,传播远。
2)面波瑞利波(R波):地面上表现为滚动形式。
勒夫波(L波):地面上表现为蛇形运行。
面波周期长、振幅大、衰减慢,导致地表既垂直又水平振动。(破坏严重)
速度:P>S>RL 振幅:RL最大
一般震害来源:由体波和面波引起的水平地震作用。
8.地震三要素:1)峰值(最大振幅):定量反应地震动的强度特性;
2)频谱特性:揭示地震动的周期分布特征;
3)持续时间:考察地震动循环作用程度的强弱;
9.三水准两阶段:1)第一水准:低于设防烈度的多遇地震,主体结构不受损害。小震不
坏。要求建筑物满足多遇地震下的承载力极限状态验算要求,弹性变形不超过限值;
第二水准:相当于设防烈度的地震,可能损坏,但经修理可继续使用。
中震可修。要求建筑物具有相当的延性,不发生不可修复的脆性破坏;
第三水准:高于设防烈度的罕遇地震,建筑物不倒塌。大震不倒。要求建筑物的弹塑性变形不超过限值。
2)第一阶段:验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。小震不坏;
第二阶段:验算结构的弹塑性变形。大震不倒。
10.建筑设防分类:根据使用功能的重要性和灾害的后果,分为甲乙丙丁四类。
11.抗震设计包括:
1)概念设计:根据地震灾害和工程经验所形成的基本设计原则和设计思路,进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程;
概念设计包含的内容:
a)注意场地选择和地基基础设计;
b)把握结构的规则性:应使建筑物的平立面布置规则、对称,具有良好的整体性,质量和刚度变化均匀,放置在平面上质量中心和刚度中心不重合而造成严重的扭转振动。
c)选择合理的抗震结构体系;
d)合理利用结构延性:强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件。砌体采用配筋措施
e)重视非结构因素:会影响主体结构的动力特性、阻尼、周期。
f)确保材料和施工质量。
2)抗震计算:为抗震设计提供定量手段;
3)构造措施:保证结构整体性、加强薄弱环节。
第一章课后题:
1.1抗震设防烈度为6度以上的建筑,必须进行抗震设计。
1.2构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震
浅源地震、中源地震、深源地震
1.3地表破坏、建筑物破坏、次生灾害
结构丧失整体性、承重结构承载力不足、变形过大导致非结构破坏、地基失效引起的破坏。
1.4地震以振动波的形式传递并释放能量。
地震波包含体波和面波
1.5地震动的三要素:峰值:反映振动强度、持续时间:反映地震动循环作用强度、频谱特性:反映地震动的周期分布特征
第二章:建筑场地与地基基础
1.建筑物和构筑物的破坏类型:场地地基的破坏作用、场地的地震动作用。
1)场地地基破坏作用:地震时首先是厂地和地基破坏。主要有地面破裂、划破、坍塌、
地基失效等。
解决措施:场地选择、地基处理。
2)场地的地震动作用:建筑和构筑物首先破坏(普遍和主要原因)
解决措施:合理的进行抗震和减震设计和采取抗震和减震措施。抗震规范采用通过建筑场地分类来调整设计反应谱的途径加以抵御。
2.场地条件对建筑震害的主要影响因素:
1)场地土的刚度大小
2)场地覆盖层厚度
场地土质越软,覆盖层越厚,建筑物震害越严重,反之越轻。
3.场地土的类型:根据场地土的刚度来表示,场地土的刚度一般用土的剪切波速表示。剪
切波速越大越坚硬。
4.场地覆盖层厚度:从地表到地下基岩的垂直距离。影响地面反应谱的周期及强度。
薄土层主周期偏短,厚土层主周期偏长
5.土层等效剪切波速:反映各土层的综合刚度(小计算)P21
6.影响地表振动的主要因素:
1)场地土刚度;
2)场地覆盖层厚度;
7.建筑场地类别划分:根据场地土刚度和覆盖层厚度划分为I、II、III、IV类(适用于剪切
波速随深度增加的情况,当深度下有软弱土时应提高类别。
建筑场地和场地土类型的区别:场地土类型只反映某单一土质的情况,建筑场地类别是对位于覆盖层深度范围内的各类土质的综合评价。
划分建筑场地类别的目的:在地震作用计算中定量考虑场地条件对设计参数的影响,确定不同场地上的设计反应谱,以采取合理的设计参数和有关的抗震构造措施。
8.场地的卓越周期:地表振动的频度—周期曲线上频度最大值对应的周期称为场地的卓越
周期。卓越周期越长则场地土软。
凡建筑物的自振周期与场地的卓越周期相等或相近时,建筑物的震害都有加重的趋势9.地基土的液化:饱和沙土或粉土的颗粒在强烈地震下发生相对位移,使图的颗粒结构趋
于密实,若土本省的渗透系数较小,则孔隙水排泄不走收到挤压,孔隙水压力上升,当压力与土颗粒所受总压力相等时,土粒之间的抗剪能力消失。称为液化。
地基土液化的因素:
1)土层的地址年代;
2)土的组成:细砂较易液化,颗粒级配好的不易液化;
3)相对密度:松砂较易液化,粘性颗粒少的易液化
4)土层的埋深:埋深越大越不容易液化。
5)地震烈度和持续时间。
液化的判别:
1)初步判别
2)标准贯入度试验:锤落距76cm,锤重63.5kg,连续打入30cm,所得的锤击数。
第三章地震作用与结构抗震验算
1.地震作用:地震时由地面加速度振动在结构上产生的惯性力
地震反应:结构产生的结构内力、变形、位移及结构运动速度和加速度。
2.地震反应分析理论的划分:静力理论、反应谱理论、动力理论。