第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏 两阶段设计方法:
第一阶段设计:验算工程结构在多遇地震影响下的承载力和弹性变形,并通过合理的抗震构造措施来实现三水准的设防目标;
第二阶段设计:验算工程结构在罕遇地震下的弹塑性变形,以满足第三水准抗震设防目标。
2、 抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比?
答:随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度,因此具有各自不同的合理使用高度。 房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。 震害表明,房屋高宽比大,地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动,引起上部结构产生较大侧移,影响结构整体稳定。同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力,使构件产生压曲破坏;会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力,使其易出现水平裂缝,发生明显的整体弯曲破坏。
3、 简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围。
答:现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法为:底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法。 适用条件:
(1) 高度不超过40米,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结
构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算。 (2) 除上述结构以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。
(3) 特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑,应采用时程分析法
进行补充计算。
4、 什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数?三者之间有何关系?
答:动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值
地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值
水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的
比值
水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积
5、 什么是鞭端效应,设计时如何考虑这种效应?
答:地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物,由于质量和刚度的突然变小,受高振型影响较大,震害较为严重,这种现象称为鞭端效应;
设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3,但此放大系数不往下传。
6、 框架梁抗震设计时应遵循的原则?如何在设计中实现“强剪弱弯”? 答: 强柱弱梁,梁端先于柱出现塑性铰,同时塑性铰区段有较好的延性和耗能能力
强剪弱弯,梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力 强节点、强锚固,妥善解决梁纵筋锚固问题
为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对一、、二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为: V??vb
7、 简述“强柱弱梁”的概念以及实现“强柱弱梁”的主要措施
答: 强柱弱梁概念为使梁端先于柱端产生塑性铰,控制构件破坏的先后顺序,
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形成合理的破坏机制
在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》规定: 对一、二、三级框架的梁柱节点处,(除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外),柱端组合的弯矩设计值应符合: ?Mc??c?Mb
其中?c为柱端弯矩增大系数,(一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1)
8、 简述提高框架梁延性的主要措施?
答:(1)“强剪弱弯”,使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的
剪力值,以保证框架梁先发生延性的弯曲破坏,避免发生脆性的剪切破坏; (2)梁端塑性铰的形成及其转动能力是保证结构延性的重要因素:一方面应限
制梁端截面的纵向受拉钢筋的最大配筋率或相对受压区高度,另一方面应配置适当的受压钢筋
(3)为增加对混凝土的约束,提高梁端塑性铰的变形能力,必须在梁端塑性铰
区范围内设置加密封闭式箍筋,同时为防止纵筋过早压屈,对箍筋间距也应加以限制。
(4)对梁的截面尺寸加以限制,避免脆性破坏。
9、 砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的作用?
答:设置钢筋混凝土构造柱的作用:加强房屋的整体性,提高砌体的受剪承载力(10%-30%),对砌体有约束作用, 提高砌体的变形能力,提高房屋的抗震性能。 设置圈梁的作用:增加纵横墙体的连接,加强整个房屋的整体性;圈梁可箍住楼盖,增强其整体刚度;减小墙体的自由长度,增强墙体的稳定性;可提高房屋的抗剪强度,约束墙体裂缝的开展;抵抗地基不均匀沉降,减小构造柱计算长度。 10、
试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响?
答:在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的传播方向一致,是压缩波,传播速度快,周期较短,振幅较小;(2分)将使建筑物产生上下颠簸;(1分) 横波在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直,是剪切波,传播速度比纵波要慢一些,周期较长,振幅较大;(2分)将使建筑物产生水平摇晃;(1分) 11、
什么是地基液化现象?影响地基液化的因素?
答:饱和砂土或粉土的颗粒在强烈地震下土的颗粒结构趋于密实,土本身的渗透系数较小,孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压,孔隙水压力急剧上升。当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时,砂土或粉土受到的有效压应力下降乃至完全消失,土体颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体丧失抗剪强度,形成犹如液体的现象。
影响因素: 土层的地质年代:地质年代越古老,越不易液化
土的组成:级配良好的砂土不易液化
粉土中粘粒含量超过一定限值时,不易液化 土层的相对密度:土层的相对密度越大,越不易液化 土层的埋深:埋深越大,越不易液化
地下水位的深度:地下水位越深,越不易液化
地震烈度和地震持续时间:烈度越高,持续时间越长,越易液化 12、
强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么?如何通过截面抗震验算来实现?
答:(1)使梁端先于柱端产生塑性铰,控制构件破坏的先后顺序,形成合理的破坏机制
(2)防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏,以保证塑性铰有足够的变形能力 在截面抗震验算中,为保证强柱弱梁,《建筑抗震设计规范》规定: 对一、二、三级框架的梁柱节点处,(除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外),柱端组合的弯矩设计值应符合:
?Mc??c?Mb
其中?c为柱端弯矩增大系数,(一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1)
为保证强剪弱弯,应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值,对一、、二、三级框架梁,梁端截面组合的剪力设计值调整为: V??vblrMb?Mb?VGb ln对一、、二、三级框架柱,柱端截面组合的剪力设计值调整为: V??vc 13、
什么叫轴压比?为什么要限制柱的轴压比?
N 柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴fcAcMcl?McrHn
答:轴压比:n?心抗压强度设计值乘积之和
轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素,受压构件的位移延性随轴压比增加而减小,为保证延性框架结构的实现,应限制柱的轴压比 14、
为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距?
答:(1)横墙间距过大,会使横墙抗震能力减弱,横墙间距应能满足抗震承载力的要求。
(2)横墙间距过大,会使纵墙侧向支撑减少,房屋整体性降低
(3)横墙间距过大,会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形,从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件,这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏,即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。 15、
在什么情况下结构会产生扭转振动?如何采取措施避免或降低扭转振