抗震设计答辩

第一章：抗震设计原则

1.构造地震：由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值，岩层发生断裂、错动而引起的地面振动。

2.震源：地壳深处发生岩层断裂、错动的地方。震源深度：震源至地面的距离。<60km,浅源地震；60~300km，中源地；>300km,深源。我国绝大部分为浅源地震，一般5～40km。震中：震源正上方的地面。震中区：震中邻近地区。震中距：地面上某点至震中的距离

3.地震波：地震发生时，变形能以波的形式从震源向四周传播。

8.纵波(压缩波,又称P波):振动方向与波的传播方向一致。周期短，振幅小，波速快，一般200～1400m/s，纵波引起地面垂直方向的振动。

9.横波(剪切波,又称S波):振动方向与波的传播方向垂直。周期长，振幅大，波速慢，一般100～800m/s。横波引起地面水平方向的振动。

8.震级：衡量一次地震释放能量大小的等级（M）。M=lgA震级增加一级，振幅(amplitude)增加10倍，释放的能量增加32倍。一般来说，M<2的地震，人们感觉不到，称为微震；M＝2～4的地震称为有感地震；M>5的地震，对建筑物就要引起不同程度的破坏，统称为破坏性地震；M>7的地震称为强烈地震或大地震；M>8的地震称为特大地震。

9.地震烈度：地震时在一定地点引起的地面震动及其影响的强弱程度

10.地震基本烈度：一个地区的基本烈度是指该地区在今后50年期限内，在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。

11.建筑抗震设防分类（使用功能的重要性和地震灾害后果的严重性）

甲类建筑（特殊设防类）：属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建

筑。

乙类建筑（重点设防类）：属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。

丙类建筑（标准设防类）：属于甲、乙、丁类建筑以外的一般建筑。

丁类建筑（适度设防类）：属于抗震次要建筑。

12.抗震设防烈度：是指按国家规定的权限作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般采用地震烈度区划图的基本烈度。抗震设防烈度为6度时，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

建筑抗震设防标准：

1.甲类建筑：地震作用应按高于本地区抗震设防烈度确定；抗震措施按本地提高一度确定。

2.乙类建筑：地震作用应按本地区抗震设防烈度确定；抗震措施按本地提高一度确定。

3.丙类建筑：地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

4.丁类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施允许比本地区抗震设防烈度适当降低，但当为6度时不应降低。

抗震设防烈度为6度时，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。

13.抗震设防目标：“三水准，两阶段”，

“三水准”设计原则：

第一水准：当遭遇到多遇的低于本地区设防烈度的地震（小震）影响时，建筑一般应不受损坏或不需要修理仍能继续使用。

第二水准：当遭遇到本地区设防烈度的地震（中震）影响时，经一般修理或不修理仍能继续使用。

第三水准：当遭遇到高于本地区设防烈度的罕遇地震（大震）时，建筑不致倒塌

或发生危及生命的严重破坏。即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

“两阶段”设计法：

第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载的基本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形。以满足第一水准抗震设防目标的要求。

第二阶段设计：在大震作用下验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。

至于第二水准抗震设防目标的要求，是以抗震构造措施来加以保证的。

14.大震取50年超越概率2％～3％的地震作为大震（罕遇烈度）的水准,重现期2000年;

中震（基本烈度）取50年超越概率10%的烈度值，重现期475年；

小震（多遇烈度）取50年超越概率63.2%的烈度值，重现期50年。

小震≈基本烈度－1.55度，大震≈基本烈度＋1度。

15.抗震设计分为：概念设计和数值计算。“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害调查和工程经验及力学知识等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

第二章：场地、地基与基础

1.场地条件对建筑震害的主要影响因素：场地土的刚性大小（坚硬或密实程度）和场地覆盖层厚度。土质越软、覆盖层越厚，震害越严重。同一烈度，不同场地，震害不同。

2.场地土的刚性一般用剪切波速表示。

3.建筑场地类别的划分：应根据土的剪切波速和场地覆盖层厚度分为四类：从好到差1234

4.β值最大时的T 称为场地土的自振周期（卓越周期）：142s ov

v d T ==ωπ

。建筑物的自振

周期与场地的卓越周期相等或接近时，建筑物的震害都有加重的趋势。在抗震设计时，应使建筑物的自振周期避开场地的卓越周期。

5.强震地面运动的物理量－加速度峰值、持续时间、主要周期。

6.下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算：

1.地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：

1）一般单层厂房和单层空旷房屋；

2）砌体房屋；

3）不超过8层且高度在24m 以下的一般民用框架和框架抗震墙房屋；

4）基础荷载与3）相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋；

2.6度时的建筑（不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外）；

3.7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高不超过10m 且结构单元两端均有山墙的单跨和等高多跨厂房（锯齿形除外）

4.7度时和8度（0.2g ）Ⅰ、Ⅱ类场地的露天吊车栈桥。

7.土的液化：饱和的细砂和粉土在地震作用下，土颗粒之间有变密的趋势。但因孔隙水来不及排出，孔隙水压力急剧增高使土颗粒处于悬浮的状态，形成如液体一样。这是土的抗剪强度为零。

8.影响土的液化的因素

1.地质年代：地质年代愈久的土层的固结度、密实度和结构性也就愈好，低抗液化能力就愈强。

2.土中粘粒含量：粘粒是指粘径<=0.005mm 的土颗粒。越多粘聚力越大，抗液化越强。细砂易液化。

3.上覆非液化土层厚度和地下水深度：复盖层厚，地下水位深，砂层上的压力大，不易液化。

4.土的密实度：越大越不易发生液化；

5.土层埋深：越大越不易发生液化；

6.地震烈度和震级：烈度大、时间长易发生液化。

9..液化指数：为了鉴别场地土液化危害的严重程度。

10.液化土的判别方法：1.初步判别法2.标准贯入度试验判别法

11.当饱和土标准贯入锤击数N63.5小于液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr时，应判为液化土。

12.下列建筑的桩基可不进行地震承载力验算：

1.7度和8度时的下列建筑：

1）一般单层厂房和单层空旷房屋；

2）砌体房屋；

3）不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架抗震墙房屋；

4）基础荷载与3）相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋；

2.6度时的建筑（不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外）；

3.7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高不超过10m且结构单元两端均有山墙的单跨和等高多跨

厂房（锯齿形除外）

4.7度时和8度（0.2g）Ⅰ、Ⅱ类场地的露天吊车栈桥。

13.地基液化措施分类：1.全部消除地基液化沉陷措施；2部分消除地基液化沉陷措施；3减轻液化影响的基础和上部结构处理。

14.桩基不进行抗震承载力验算：

1.7度和8度时的下列建筑：

1）一般单层厂房和单层空旷房屋；

2）砌体房屋；

3）不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架和框架抗震墙房屋；

4）基础荷载与3）相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋；

2.6度时的建筑（不规则建筑及建造于Ⅳ类场地上较高的高层建筑除外）；

3.7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高不超过10m且结构单元两端均有山墙的单跨和等高多跨厂房（锯齿形除外）

4.7度时和8度（0.2g）Ⅰ、Ⅱ类场地的露天吊车栈桥。

第三章：地震作用与结构抗震验算

1.地震系数k是地震动峰值加速度与重力加速度之比，也就是以重力加速度为单位的地震动峰值加速度。地震系数与地震烈度有关（与结构特性无关），是反映地震强烈程度的参数.

2.动力系数β是单质点弹性体系在地震作用下最大反应加速度与地面最大加速度之比，也就是质点单位最大反应加速度比地面最大加速度放大的倍数（其值与结构特性有关，与烈度无关）。

3.地震影响系数α=kβ就是单质点弹性体系在地震时(以重力加速度g为单位)的最大反应加速度。

4.Tg设计特征周期,根据地震环境确定。地震坏境，是指建筑物所在地区及周围可能发生地震的震源机制、震级大小、震中距远近以及建筑物所在地区的场地条件等。分为三组。

2.在振动过程中，各自的振动形式不变，只改变大小和方向。在建筑抗震设计中，仅考虑较低的几个振型的影响。

3.主振型的正交性，是指两个不同的主振型的对应位置上的质点位移相乘，再乘以

该质点的质量，然后将各质点所求出的上述乘积作代数和，其值等于零。

4.底部剪力法适用条件：对于质量和刚度沿高度分布均匀、高度不超过40米，并以剪切变形为主（房屋高宽比小于4时）的结构，振动时具有以下特点：（1）位移反应以基本振型为主；（2）基本振型接近直线。

5.对于自振周期比较长的多层钢筋混凝土房屋、多层内框架砖房，在房屋的顶部的地震力按底部剪力法计算结果较精确法偏小，应计算顶部附加水平地震作用，并往下传递。

6.“鞭端效应”：突出屋面附属结构质量和刚度突然减小，地震反应随之增大，震害比下面的主体结构严重。采用底部剪力法时，对突出屋面附属结构的地震作用效应，以乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入。

7.考虑竖向地震作用的建筑：8度和9度时的大跨结构、长悬臂结构、烟囱和类似

高耸结构，9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用。

10.竖向地震作用的计算：竖向反应谱法和静力法

11.结构薄弱层(部位)的位置可按下列情况确定：

1）楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层；

2）楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层(部位)和相对较小的楼层，一般不超过2～3处；

3）单层厂房，可取上柱。

第四章：框架房屋

1.框架梁、柱的震害：主要反映在节点处，柱的震害重于梁，柱顶震害重于柱底，角柱震害重于内柱

2.填充墙的震害：框架的变形为剪切型，下部层间位移较大，因此填充墙在房屋中

下部几层震害严重；框架抗震墙结构的变形接近弯曲型，上部层间位移较大，故填充墙在上部几层震害严重。

3.结构抗震等级根据结构类型、设防烈度、房屋高度和场地类别，分为一二三四4个等级。目的在于对不同抗震的等级的房屋采取不同的抗震措施，它包括除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，如内力调整、轴压比确定及抗震构造措施等。

4.梁端弯矩的调幅：在重力荷载作用下，梁端弯矩可乘以调幅系数β，对现浇钢筋混凝土框架，可取β=0.8～0.9；对装配式钢筋混凝土框架，可取β=0.7～0.8。跨中弯矩相应增加。

5.控制截面及其内力不利组合：框架梁，一般取梁的两端和跨中作为控制截面；框架柱，选取柱的上、下端截面作为控制截面。

6.梁的截面尺寸

(1)截面宽度不宜小于200mm

(2)截面高宽比不宜大于4

(3)净跨与高度之比不宜小于4，梁的跨高比h=(1/8～1/12)l，梁的宽度b=(1/2～1/3)h。

7.梁的正截面受弯承载力计算：确定组合弯矩后，和一般梁非抗震计算相同。

8.剪压比：梁内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比。限制剪压比就是对梁的最小截面的限制。

9.斜截面受剪承载力验算：同非抗震,反复荷载砼抗剪强度降低,除以承载力抗震调整系数。

10.柱的轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土的轴心抗压强度设计值乘积之比。轴压比是影响柱的延性重要因素之一，柱的延性随轴压比的增

大急剧下降，尤其是在高轴压比的情况下，箍筋对柱的变形能力的形象很小，因此必须限制轴压比，以保证柱具有一定的延性。

11.“框架结构”：仅指由梁、柱组成的纯框架结构中的框架；“框架”：既指框架结构中的框架，又指其他结构中的框架。

第五章：多层砌体房屋

1.砌体房屋抗震性能较差的原因：

1）刚度大，自重大，地震作用大；

2）材料的脆性性质，抗剪、抗拉和抗弯强度很差；

3）受施工质量的影响较大

2.多层砌体房屋优先采用横墙承重或纵、横墙共同承重的结构体系

3.层间地震剪力在各墙体之间的分配原则应视楼盖的刚度而定

3.墙体刚度计算方法：当墙体高宽比h/b<1时，墙体以剪切变形为主，弯曲变形可忽略；当1<=h/b<=4时，同时考虑弯曲变形和剪切变形；当h/b>4时，剪切变形很小，主要是弯曲变形，但侧移刚度很小，不考虑其分配地震剪力。

简答

一：各类建筑结构的抗震计算，应采用下列方法：（三种方法适用的建筑）

1.高度不超过40m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，可采用底部剪力法等简化方法。

2.除上述以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

3.特别不规则的建筑、甲类建筑和表3-11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。

二：结构抗震验算

两阶段设计法：第一阶段设计，按多遇地震作用和其它荷载效应的基本组合验算构件截面抗震承载力，以及多遇地震作用下验算结构的弹性变形。第二设计阶段，按罕遇地震作用下验算结构的弹塑性变形。

三：延性框架设计遵循以下原则：

（1）强柱弱梁;

（2）强剪弱弯;

（3）强节点、强锚固。

四：底部剪力法适用条件：对于重量和刚度沿高度分布均匀、高度不超过40米，并以剪切变形为主（房屋高宽比小于4时）的结构，振动时具有以下特点：（1）位移反应以基本振型为主；（2）基本振型接近直线。

五：圈梁和构造柱的作用：

圈梁：加强砌体结构的整体刚度，对砌体有约束作用；增强纵横墙的连结，提高房屋整体性；承重和抗弯功能，减少不均匀沉降和承受墙体重量的作用。

构造柱：与圈梁共同工作，增强房屋延性，提高抗侧移能力提高多层建筑砌体结构的抗震性能，维持砌体结构的稳定。