不规则性建筑结构抗震设计

不规则性建筑结构抗震设计
不规则性建筑结构抗震设计

不规则性建筑结构抗震设计

章明1,周永兰

2

(1.江西省环球建筑设计院,江西

南昌330008;2.南昌大学建筑设计研究院,江西

南昌330003)

摘要:本文主要是通过实例对平面不规则的建筑结构进行了详细的抗震设计分析,并列出了多项结构指标的对比结果,提出了相

应的抗震加强措施。

关键词:抗震设计

加强措施

引言

建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规

则性,重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

平面不规则对于结构抗震性能是很不利的,本文所列项目为一平面呈L 型布置的不规则结构,该项目地下4层,地上22层,主屋面建筑高度90.3m ,其中裙房4层,屋面建筑高度19.

5m ,5 22层塔楼平面呈L 型布置,结构平面如图1,属于平面不规则的超限高层结构

图1

塔楼结构平面图

1超限情况分析

本工程结构不规则项有:扭转不规则(考虑偶然偏心扭转

位移比1.36>1.2);平面凹凸不规则(标准层最大偏心率0.23>0.15);竖向尺寸突变(6层相对5层水平尺寸缩进60%>25%,且5层楼面高度占总高度的22%>20%)共3项,无特别不规则项,属于超限高层建筑。

2结构抗震性能目标

由于本工程高度远小于规范A 级高层高度限值;仅有超过规范中不宜条款的情况,未有超过规范不应条款的情况;所处地区抗震烈度为7度,不属于高烈度地区,因此设定本项目抗震设防目标为C 级。具体抗震分析中要求达到以下目标:(1)在小震作用下,要求全部构件的抗震承载力满足弹性

设计要求。结构层间位移角小于1/800,

全部构件承载力及结构抗震承载力满足规范要求。

(2)在中震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求所有竖向构件满足中震不屈服要求,所有构件受剪截面满足V GE +V EK ≤0.15F ck bh 0要求,

最大弹性层间位移角不超过1/400。

(3)在大震作用下采用弹性反应谱法进行屈服承载力设计。计算结果要求塔楼凸出端角柱满足大震不屈服要求,所有构件受剪截面应满足V GE +V EK ≤0.15F ck bh 0要求,最大弹性层间位移角约为1/200。

(4)另需采用静力弹塑性法进行大震验算,要求弹塑性层间位移角小于1/100,构件屈服顺序需满足先耗能构件后竖向构件的要求,同一楼层不得大部分竖向构件出现塑性铰。3

结构抗震等级

本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g ,设计地震分组为第三组,特征周期值为0.45s 。本工程属于A 级高层,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》表4.8.2并考虑负3层 4层乙类建筑抗震等级提高一级,以及特殊部位竖向构件的加强,确定各楼层构件抗震等级分别如下:负4层 4层框架、剪力墙为一级;5层 天面框架、剪力墙为二级;3、

4层柱为特一级,5、6层柱为一级。4

上部楼层结构分析及结果

4.1

分析方法与计算内容

本工程分别采用SATWE 及GSSAP 软件进行了结构弹性

分析,计算中考虑了不同水平作用角度对结构性能的影响。采用SATWE 进行中、大震不屈服验算和弹性时程分析;采用EP-DA 进行弹塑性静力Pushover 验算;在计算中对结构分别按照水平作用正交和斜向施加计算了各项指标。4.2

周期结果分析

由表1可见,两者计算结果第1、2周期均为平动周期,第

3周期为扭转周期。扭转周期与第1平动周期之比为0.807<

0.85(限值)。两方向的平动周期较为接近,说明其运动性能较为接近。

表1

周期计算结果

项目SATWE

GSSAP 周期(s )平动系数(X +Y )转动系数周期(s )平动系数

(X +Y )转动系数T1

2.5611

(0.21+0.79)

0.00

2.5730

(0.15+0.85)

0.00

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12·2012第1期(总第118期)江西建材建筑与规划设计

项目

SATWE GSSAP

周期

(s)

平动系数

(X+Y)

转动

系数

周期

(s)

平动系数

(X+Y)

转动

系数

T22.3940(0.79+0.21)0.002.3488(0.85+0.15)0.00 T32.0434(0.00+0.01)0.992.0774(0.00+0.00)0.99 T40.7701(0.57+0.37)0.060.7507(0.43+0.41)0.16 T50.7060(0.28+0.59)0.130.6774(0.17+0.53)0.30 T60.6957(0.17+0.04)0.800.6682(0.42+0.05)0.53 4.3水平位移

由表2可见,在各种水平荷载作用下,最大弹性层间位移角均满足规范要求。部分工况下楼层最大位移与平均位移的比值虽大于1.2但均小于1.4。

表2层间位移角和扭转位移比计算结果

项目

SATWE GSSAP

最大层间

位移角

最大扭转

位移比

最大层间

位移角

最大扭转

位移比

X向地震1/1392(18)1.22(屋面)1/1405(18)1.23(屋面)X-5%偶然偏心1/1526(10)1.16(4)1/1258(17)1.22(屋面)X+5%偶然偏心1/1251(18)1.30(屋面)1/1579(9)1.21(5)Y向地震1/1359(17)1.24(2)1/1361(15)1.23(2)Y-5%偶然偏心1/1413(17)1.24(2)1/1186(17)1.30(2)

Y+5%偶然偏心1/1216(17)1.19(6)1/1021(17)1.18(2)45?地震1/1333(17)1.27(2)1/1335(17)1.18(2)

45?-5%偶然偏心1/1116(17)1.31(3)1/1054(17)1.25(2)

45?+5%偶然偏心1/1181(17)1.36(2)1/1051(13)1.34(2)135?地震1/1355(17)1.22(屋面)1/1436(17)1.29(5)135?-5%偶然偏心1/1483(10)1.21(5)1/1279(13)1.33(2)135?+5%偶然偏心1/1240(17)1.31(屋面)1/1096(17)1.23(屋面)4.4层间刚度比及抗剪承载力比

本工程的侧向刚度随楼层数增加而均匀减小(图略),仅由于首层层高6m,高于上部4.5m;5层层高4.5m,高于上部3.9m,故其侧向刚度小于上部楼层。在各工况中,首层刚度最小为上1层的79%,为上3层平均刚度的84%;5层刚度最小为上1层的91%,为上3层平均刚度的97%;首层抗剪承载力最小为上1层的95%,5层为上1层的96%,均满足规范要求。4.5反应谱法其余主要计算结果

由表3可知,计算时所选振型数满足规范要求,剪重比均大于1.6%,可不另作楼层地震剪力调整。刚重比大于1.4,可通过整体稳定验算,且由于该值大于2.7,可不考虑重力二阶效应。框架所承担的最大倾覆弯矩比例小于50%,底层框架承担的倾覆弯矩为45.6%,说明本工程结构布置的剪力墙数量较为合理,两程序在底部剪力及底部倾覆弯矩较接近,说明其计算结果可互相印证。

表3反应谱法主要计算结果

项目

SAYWE GSSAP

X向Y向X向Y向

振拟质量参与系数(%)99.5099.9696.8996.64最小剪重比(%)1.811.962.022.00刚重比5.915.91——底部剪力(kN)20370216981903219109

项目

SAYWE GSSAP

X向Y向X向Y向地震下底部倾覆弯矩948052909299927437863469

框架承担最大比例(%)47.948.14240.2

首层承担最大比例(%)45.638.83429.7 4.6弹性时程分析

计算时选取了1条程序所提供的二类场地人工波数据以及2组天然波数据,经比对该3组波的计算结果,均符合《高规》3.3.5条要求。

4.7大、中震不屈服验算

在中震不屈服验算中,竖向构件未发生破坏现象,小部分水平构件发生受弯破坏,最大层间位移角1/485;在大震不屈服验算中,负4层 21层局部墙柱发生受弯破坏,负1层至屋面层有较多梁发生受弯破坏,最大层间位移角1/229,满足性能设计目标。其中,在中震作用下部分剪力墙端柱产生拉力,对该部分剪力墙端柱按特一级采取构造措施。

4.8Pushover及中震、大震不屈服验算

计算中分别按照X、Y向进行了大震推覆验算。由表4可见,各方向推覆性能点对应的最大层间位移角均小于大震层间位移角限值1/100,说明该结构体系满足大震不倒的抗震设防目标。

表4推覆计算结果

项目X向Y向45?角135?角性能点最大层间位移角)1/2601/2501/2561/269

性能点底部剪力(kN)56040548495625855079

性能点顶部位移(mm)321.3348.4350.9312.8

(1)在X向推覆过程中,于11步5层连梁首先出铰,于12步首层框架梁端出铰,于42步达到结构性能点,于60步首层柱端出铰;

(2)在Y向推覆过程中,于11步5层连梁首先出铰,于16步首层框架梁端出铰,于33步达到结构性能点,于65步首层柱端出铰;

(3)在45?推覆过程中,于11步5层连梁首先出铰,于13步首层框架梁端出铰,在28步达到结构性能点,于62步首层柱端出铰;

(4)在135?推覆过程中,于11步5层连梁首先出铰,于11步首层框架梁端出铰,于38步达到结构性能点,于58步首层柱端出铰。

4.9计算结果综述

通过运用SATWE和GSSAP进行计算对比,发现虽具体计算数值存在差异,但两程序所反映的结构扭转性能、竖向刚度及抗剪承载力变化规律均相同;周期以及底部剪力、底部倾覆弯矩、结构总质量等指标均较接近;所表现出的差异情况均可从其力学模型和计算假定的不同上得出合理解释。因此可以认为两软件可相互印证和校正,达到了“采用两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算”的目的。

5主要抗震加强措施

(1)所有竖向构件按照中震不屈服设计

(2)塔楼凸出端角柱按照大震不屈服设计

(3)塔楼阴角处楼板以及5层全层楼板均加厚至150mm,

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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪

双层双向配筋,配筋率大于0.25%。

(4)某些楼层柱的抗震等级提高一级,3、4层柱为特一级,5、6层柱为一级。

(5)保证6层的层间位移角不大于5层的1.15倍。

(6)剪力墙由基础至3层均视为底部加强区,同时负4层和首层柱分别按底层柱相应的加强措施来设计,首层梁、板、负1层柱按规范对嵌固层位于地下室顶板的情况采用相应的加强措施。

(7)各层地下室的抗震等级均按上部结构确定。

(8)选取的振型数应使振型参与质量大于95%,以充分考虑高振型影响。

(9)在计算中对结构分别按照水平作用正交和斜向施加计算了各项指标并按包络结果配筋。

(10)对于中震下产生拉力的剪力墙端柱,按照特一级采取构造措施。

生态城市规划设计问题分析

俞献敏

(赣县城乡规划建设局,江西赣州341100)

摘要:本文笔者根据自己的工作实践,分析了生态城市规划设计的看法,并提出了相关的建议,可供参考。关键词:生态城市规划设计

1生态城市规划原则

1.1生态城市规划的总体原则

生态城市是联合国在“人与生物圈”计划中提出的概念。旨在城市的可持续发展。联合国在该计划中提出了生态城市规划的五项总体原则:(1)生态保护战略———包括自然保护、动植物及资源保护和污染防治;(2)生态基础设施———即自然景观和腹地对城市的持久支持能力;(3)居民的生活标准;(4)文化历史的保护;(5)将自然融入城市。

1.2生态城市规划的具体原则

根据上述五条总体原则,结合实际提出我国生态城市规划的七条具体原则。

1.2.1控制城市人口规模

我国是一个城市化水平不高的农业大国,城市化的快速进程决定大量农业人口会进入城市,如不控制城市人口规模,势必造成城市超负荷运行。确定城市人口容量时,既要考虑人口规模的合理性,又要满足未来人口增长的可能性。合理性与可能性的交叉点即是最佳人口规模。

1.2.2控制城市用地规模

土地生态是城市生态的最基本内容,它兼具自然生态与经济生态两重属性。我国人均耕地面积只有世界平均的30%,合理使用和节约土地对于城市生态建设具有重大意义。必须科学制定城市土地利用发展战略,从生态学角度分析研究城市各地块的最佳利用功能,合理规划工业用地、居住用地、农业用地和其他用地,为城市发展提供良好的土地支撑。

1.2.3合理布局城镇体系

要按照区域协调发展的要求,进行以中心城市为基础的城镇布局,确定区域内各城镇的规模、等级、地位、作用和职能分工,以中心城市繁荣发展,辐射带动区域内各城镇和广大农村的发展,促进区域发展生态平衡。1.2.4实施生态产业与循环经济相结合的生态经济发展战略生态城市要求城市主导产业应当是代表现代文明潮流和先进生产力发展方向的生态产业。因此要调整产业结构,大力发展生态产业,形成自然生态、经济生态、社会生态的和谐统一。循环经济也就是生态经济。只有大力发展循环经济,才能从根本上解决城市发展过程中遇到的经济增长与资源短缺之间的尖锐矛盾。

1.2.5将自然融入城市

“绿色城市”、“山水城市”不等同生态城市,但生态城市一定是“绿色城市”、“山水城市”。因为自然生态是城市生态的最基本层次,自然山水与绿色是城市生态环境中最有生机的要素。

1.2.6发展生态住宅小区

生态城市强调“以人为本”,生态住宅小区是生态城市的最基本内容,它用生态学原理去协调小区内部结构与外部环境关系,为市民创造一个安全、清洁、美丽、舒适的居住环境。1.2.7建立以法规为核心的生态城市管理系统

生态城市建设是一个巨大的复杂的社会管理工程,法规要素在生态城市建设管理中有举足轻重的作用。建立生态城市管理系统应重点突出立法、守法和司法三个方面的管理。

2城市发展过程中所面临的环境问题

2.1水污染问题

由于城市人口的急剧增长和工业的飞速发展,大量污水没有得到妥善的处理而直接排掉,致使水环境严重污染。全国有监测资料的1200多条河流中,850多条受到污染,在七大水系中,辽河、海河、淮河污染严重,全国78%的河段不适宜作饮用水水源,50%的地下水受到污染。

2.2城市大气质量严重恶化

工业和交通运输业逐步发展以及化石燃料的大量使用,将

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2012第1期(总第118期)江西建材建筑与规划设计

建筑结构抗震设计课后习题答案

武汉理工大学《建筑结构抗震设计》复试 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系? 震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防? 规范将建筑物按其用途分为四类: 甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。 1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震? 小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%; 中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系? 建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。 5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度,使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性,从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量,使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中,可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性,提高抗震性能。 第2章场地与地基 1、场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别和联系? 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大,因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期,称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力? 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上

建筑抗震设计规范

《建筑抗震设计规范》(GB 500011-2001) 《建筑抗震设计规范》 Code for seismic design of buildings GB 50011-2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2002年1月1日 关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知 建标[2001] 156 号 根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997] 108 号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50011-2001,自2002 年 1 月1 日起施行。其中,1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、5.4.1、5.4.2、6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、7.5.4、8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9 为强制性条文,必须严格执行。原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。 本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2002 年1 月10 日 前言 本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 进行修订而成。 修订过程中,开展了专题研究和部分试验研究,调查总结了近年来国内外大

建筑结构抗震设计基本知识

单元21 建筑结构抗震设计基本知识 学习目标】 1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。 2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗 震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。 【知识点】 构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的抗震规定。 【工作任务】 任务1 建筑结构抗震设计基本知识 【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构 施工图、胜任施工员岗位打下基础。 21.1地震基本知识 21.1.1 地震 21.1.1.1构造地震 地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。是一种自然现象,依其成因,可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引起的地面运动,称为火山地震。此类地震释放能量小,相对而言,影响围和造成的破坏程度均比较小;

由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。因此,在建筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。 地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。这个部位不是一个点,而是有一定深度和围的体。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。地面某处至震中的水平距离称为震中距。把地面上破坏程度相似的点连成的曲线叫做等震线。震中至震源的垂直距离称为震源深度。 根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。我国发生的绝大部分(地震都属于浅源地震,一般深度为5~40km)。浅源地震造成的危害最大。如大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布围30m,穿过市区东南部,这里就是震中,市铁路两侧47km的区域属于极震区。 21.1.1.2 地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波。总之,地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然

《建筑结构抗震设计》期末复习题

《建筑结构抗震设计》期末考试复习题 一、名词解释 (1)地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量; (2) 地震震级:表示地震本身大小的尺度,是按一次地震本身强弱程度而定的等级; (3)地震烈度:表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度; (4)震中:震源在地表的投影; (5)震中距:地面某处至震中的水平距离; (6)震源:发生地震的地方; (7)震源深度:震源至地面的垂直距离; (8)极震区:震中附近的地面振动最剧烈,也是破坏最严重的地区; (9)等震线:地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线; (10)建筑场地:建造建筑物的地方,大体相当于一个厂区、居民小区或自然村;(11)沙土液化:处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势,使孔隙水的压力急剧上升,造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态,形成了犹如“液化”的现象,即称为场地土达到液化状态; (12)结构的地震反应:地震引起的结构运动; (13)结构的地震作用效应:由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等; (14)地震系数:地面运动最大加速度与重力加速度的比值; (15)动力系数:单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值; (16)地震影响系数:地震系数与动力系数的乘积; (17)振型分解法:以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应,然后将对应于各阶振型的结构反应相组合,以确定结构地震内力和变形的方法,又称振型叠加法; (18)基本烈度:在设计基准期(我国取50年)内在一般场地条件下,可能遭遇超越概率(10%)的地震烈度。 (19)设防烈度:按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。(20)罕遇烈度:50年期限内相应的超越概率2%~3%,即大震烈度的地震。 (21)设防烈度 (22)多道抗震防线:一个抗震结构体系,有若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同作用; (24)鞭梢效应;

建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计的要点分析 提要:本文主要针对建筑结构抗震设计的要点展开了分析,对建筑混凝土框架结构抗震薄弱的部位作了详细的概述,并给出了一系列提高混凝土框架结构抗震性能的措施,以期能为有关方面的需要提供有益的参考借鉴。 近年来,随着我国地震灾害的频繁发生,建筑抗震设计成为了我国建筑结构设计一个新的重要发展方向。但是由于实际操作经验缺乏经验,建筑抗震设计存在着一定的薄弱环节,是需要相关的工作人员给予足够的重视,并采取有效措施提高建筑抗震的性能,以减轻地震灾害对建筑的破坏。 1 混凝土框架结构抗震薄弱部位 1.1 从震害中找出结构薄弱部位 某次地震中,多层混凝土框架教学楼的倒塌,使我们对混凝土框架结构的抗震性能有了进一步的认识。根据地震现场的调查,混凝土框架结构的震害大致如下:6、7度区,底层柱上下端出现斜裂缝,并且柱头比柱脚更厉害。8、9度区,底层柱上下端保护层混凝土脱落,箍筋拉脱,柱心混凝土被压碎,纵筋压成灯笼状。二层柱端及底层梁端也出现不同程度的开裂。在地震中倒塌的框架结构,估计也是底层柱上下端先出现斜裂缝,最后被折断的,只不过整个过程时间很短。不难判断:框架结构薄弱层在底层,底层柱是薄弱构件,底层柱的上下端是最薄弱的部位。震害同时表明:在底层柱中存在某些比较薄弱的柱,地震作用下,这些柱的柱端首先出现斜裂缝,最先形成塑

性铰,使整个结构内力重新分布,导致底层柱逐根被击破,引起连续倒塌。 1.2 从结构分析中确定结构薄弱部位 混凝土框架结构抗震有其特性,与带有剪力墙的其他混凝土结构相比,框架结构侧向刚度小,变形能力强。对抗震有利的是吸收地震总能量少,不利的是抗侧力能力差。框架唯一的竖向构件——柱的侧向刚度比剪力墙的墙肢小得多,比梁板组成的楼层平面刚度也小很多。地震通过地层土晃动框架楼房,刚度大而且质量集中的各楼层就会前后左右来回移动,产生楼层水平地震剪力,这些力由梁传给柱。结构的整体变形主要是各楼层按一定的振型和周期往复侧移。柱本身刚度较小,其竖向变形被动地随各楼层。梁属于楼层的一部分,变形较小。框架的水平地震力和侧移变形主要来自梁板,而抗侧力和侧移主要靠柱。在结构分析中,若忽视板对梁刚度的影响是不现实的,尤其是一起现浇的梁板。相对于梁来说,柱是薄弱构件。因此,“强柱弱梁”便成为框架结构抗震设计的基本原则之一。 框架结构底层柱托起整栋楼房,除了承受整栋楼全部垂直力外,还要承受地震产生的水平力。结构分析显示:底层任何一根柱的轴力、剪力及弯矩都比上层柱大,底层柱比上层柱更容易被破坏。底层柱上下端弯矩最大,成为整个框架结构内力最大的部位,也就是最薄弱的部位。不难理解:为什么地震时,首先出现裂缝的总是底层柱上下端。各楼层抗剪承载力分析结果表明,底层抗剪承载力最小,验证了底层是抗震薄弱层。底层柱既是框架结构抗震的“中流砥柱”,又是薄弱

建筑抗震设计规范

修订说明 本次局部修订系根据住房和城乡建设部《关于印发2014年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2013]169号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010进行局部修订而成。 此次局部修订的主要内容包括两个方面: 1 根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015和《中华人民共和国行政区划简册2015》以及民政部发布2015年行政区划变更公报,修订《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”。 2 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010实施以来各方反馈的意见和建议,对部分条款进行文字性调整。修订过程中广泛征求了各方面的意见,对具体修订内容进行了反复的讨论和修改,与相关标准进行协调,最后经审查定稿。 此次局部修订,共涉及一个附录和10条条文的修改,分别为附录A和第3.4.3条、第3.4.4条、第4.4.1条、第6.4.5条、第7.1.7条、第8.2.7条、第8.2.8条、第9.2.16条、第14.3.1条、第14.3.2条。 本规范条文下划线部分为修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。 本次局部修订的主编单位: 本次局部修订的参编单位: 主要起草人员: 主要审查人员: 3.4.3建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性,应按下列要求划分:

1 混凝土房屋、钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑: 表3.4.3-1 平面不规则的主要类型 表3.4.3-2 竖向不规则的主要类型 2 砌体房屋、单层工业厂房、单层空旷房屋、大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规范有关章节的规定。 3当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应属于特别不规则的建筑。 3.4.4 建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施: 1平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求: 1)扭转不规则时,应计入扭转影响,且在具有偶然偏心的规定水平力作用下,楼层竖向 两端抗侧力构件最大的弹性水平位移或和层间位移的最大值与平均值的比值不宜大于1.5分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5 倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽; 2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型; 高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响; 3) 平面不对称且凹凸不规则或局部不连续,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭 转较大的部位应采用局部的内力增大系数。 2平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求: 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根据烈度高低和 水平转换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系数; 2)侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规范相关章节的规 定;

我国建筑结构的抗震设计思路

我国建筑结构的抗震设计思路 摘要:本文综述了我国建筑结构的抗震设计方法的发展过程,通过与国外规范 的比较指出我国规范对抗震设计存在的问题。 关键词:结构设计抗震 0 引言 随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展,结构抗震设计思路也经历了一 系列的变化。最初,在未考虑结构弹性动力特征,也无详细的地震作用记录统计 资料的条件下,经验性的取一个地震水平作用(0.1倍自重)用于结构设计。结 构抗震设计思路经历了从弹性到非线性,从基于经验到基于非线性理论,从单纯 保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服,并赋予结构一定的非弹性变形性能力 的“耗”的一系列转变。 1 现代抗震设计思路及关系 在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路,其主要内容是: 1.1 合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值(即中震的),再以不同的R(地震力降 低系数)得到不同的设计用地面运动加速度(即小震的)来进行结构的强度设计,从而确定了结构的屈服水准。 1.2 制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施(强柱弱梁、强剪弱弯)和抗震构造措施。 现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的,其核心 是关系,主要指在不同滞回规律和地面运动特征下,结构的屈服水准与自振周 期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数,简 称地震力降低系数;而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比,称为位移延性 系数。 随着对地震作用规律认识的深入,这一规律已被各国规范所接受。在抗震设 计时,对在同一烈度区的同一类结构,可以根据情况取用不同的R,也就是不同 的用于强度设计的地震作用。当R取值较大,即用于设计的地震作用较小时,对 结构的延性要求就越严;反之,当R取值较小,即用于设计的地震作用较大时, 对结构的延性要求就可放松。 2 保证结构延性能力的抗震措施 合理选择了结构的屈服水准和延性要求后,就需要通过抗震措施来保证结构 确实具有所需的延性能力,从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系 统的抗震措施包括以下几个方面内容: 2.1 “强柱弱梁”:人为增大柱相对于梁的抗弯能力,使钢筋混凝土框架在大震下,梁端塑性铰出现较早,在达到最大非线性位移时塑性转动较大;而柱端塑性 铰出现较晚,在达到最大非线性位移时塑性转动较小,甚至根本不出现塑性铰。 从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。 2.2 “强剪弱弯”:剪切破坏基本上没有延性,一旦某部位发生剪切破坏,该部 位就将彻底退出结构抗震能力,对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整 体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值,使结构能在大震下 的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。 2.3 抗震构造措施:通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力,同时保证结构的整体性。

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)

《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章:绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2. 什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3. 地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。 4. 什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 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、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于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。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指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。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g); 8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。

建筑抗震设计规范GB50011-2001

建筑抗震设计规范GB 50011-2001 主编部门:中华人民共和国建设部 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期: 2002年1月1日 关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的通知 建标[2001]156 号 根据我部《关于印发1997 年工程建设标准制订修订计划的通知》(建标[1997]108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的《建筑抗震设计规范》,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB50011-2001,自2002 年1 月1 日起施行。其中,1.0.2、1.0.4、3.1.1、3.1.3 3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.8.1、3.9.1、3.9.2、4.1.6、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5..5、 5.4.1、5.4.2、 6.1.2、6.3.3、6.3.8、6.4.3、 7.1.2、7.1.5、7.1.8、7..4、7.2.7、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.4.1、7.4.4、7.5.3、 7.5.4、 8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、10.1.3、10.2.5、10.3.3、12.1.2、12.1.5、12.2.1、12.2.9为强制性条文,必须严格执行。原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1 号)于2002 年12 月31 日废止。 本标准由建设部负责管理,中国建筑科学研究院负责具体解释工作,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2001年7月20日 前言 本规范是根据建设部[1997]建标第108 号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 进行修订而成。 修订过程中,开展了专题研究和部分试验研究,调查总结了近年来国内外大地震的经验教训,采纳了地震工程的新科研成果,考虑了我国的经济条件和工程实践,并在全国范围内广泛征求了有关设计、勘察、科研教学单位及抗震管理部门的意见,经反复讨论、修改、充实和试设计,最后经审查定稿。 本次修订后共有13章11个附录,主要修订内容是:调整了建筑的抗震设防分类,提出了按设计基本地震加速度进行抗震设计的要求,将原规范的设计近、远震改为设计特征周期分区;修改了建筑场地划分、液化判别、地震影响系数和扭转效应计算的规定;增补了不规则建筑结构的概念设计、结构抗震分析、楼层地震剪力控制和抗震变形验算的要求;改进了砌体结构、混凝土结构、底部框架房屋的抗震措施;增加了有关发震断裂、桩基、混凝土筒体结构、钢结构房屋、配筋砌块房屋、非结构等抗震设计的内容以及房屋隔震、消能减震设计的规定。还取消了有关单排柱内框架房屋、中型砌块房屋及烟囱、水塔等构筑物的抗震设计规定。 本规范将来可能需要进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规范的具体解释由中国建筑科学研究院工程抗震研究所负责。在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交北京市北三环东路30号中国建筑科学研究院国家标准《建筑抗震设计规范》管理组(邮编:100013, E-mail:ieecabr@https://www.360docs.net/doc/364397165.html,) 本规范的主编单位:中国建筑科学研究院 参加单位:中国地震局工程力学研究所、中国建筑技术研究院、冶金工业部建筑研究总院、建设部建筑设计院、机械工业部设计研究院、 中国轻工国际工程设计院(中国轻工业北京设计院)、北京市建筑设计研究院、上海建筑设计研究院、中南建筑设计院、中国建 筑西北设计研究院、新疆自治区建筑设计研究院、广东省建筑设计研究院、云南省设计

建筑结构抗震设计的研究

建筑结构抗震设计的研究 发表时间:2018-09-18T16:24:34.330Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:张智民 [导读] 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。 广州地铁集团有限公司 摘要:近年来我国地震频发,强烈的地震造成人身伤亡和财产的巨大损伤,所以建筑结构的抗震设计也越来越受人们所关注。目前,建筑结构抗震设计研究已成为土木工程行业中的研究前沿,随着近年来新型建筑材料不断涌现,在建筑结构设计方法与应用上出现了很多新思路,新方法,并在传统的抗震设计基础上引入了一些新理念,设计了很多刚度大、耗能能力强的结构体系和结构构件。本文就当前一些最新的研究作一些简述。 关键词:建筑结构;新型建筑材料;抗震设计;刚度;耗能 1 引言 建筑结构在地震作用下会产生振动,过大的结构振动现象不仅会影响到结构物的正常使用,还会造成主体结构的破坏、甚至倒塌。有时虽然主体结构未破坏,但由于建筑饰面、装修或非结构配件、室内昂贵仪器、设备的破坏而导致严重的损失。为了保护人类生命财产的安全,减轻地震灾害,全国地震工程科技人员致力于提高建筑抗震能力的研究,已经形成一套较为完整的抗震设计理论。这种抗震设计理论建立在传统抵御地震灾害思想的基础上,主要是通过增加结构本身的强度、刚度或延性的办法,使所设计的建筑达到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目的。传统的抗震理论虽然在很多情况下非常有效,但仍然存在较大的局限性[1]。 2 结构抗震设计应注意的问题 2.1选择有利的抗震场地 选择对建筑抗震有利的场地。首先人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上,建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。地震造成建筑物的破坏,除地震动直接引起的结构破坏外,场地条件也是一个重要的原因。因此,应选择对建筑抗震有利的地段,应避开对抗震不利地段,如软弱场地土,易液化土,条件突出的山嘴,高耸孤立的山丘,非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘,场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀等地段;当无法避开时,应采取适当的抗震加强措施,应根据抗震设防类别、地基液化等级,分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。 2.2 抗震的建筑平面和立面布置的选择 (1)建筑形状力求简单规则,平立面不出现凹角的结构。体型简单和规则的建筑,受力性能明确,设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析,且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之,建筑体型不规则,平面上曲出凹进,立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变,引起应力集中或变形集中,也容易形成薄弱环节,往往造成比较严重的危害。 (2)建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。因为不对称结构由于地震作用引起的扭转作用十分明显,在设计时应采取加强措施;周边构件的强度和刚度不对称,布置时应在总体上减小刚度偏心,计算时要充分估计薄弱侧的较大位移及构件的内力和变形。 (3)建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的。 2.3 合理的抗震结构体系选择 合理的抗震结构体系,首先应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、材料和施工等因素,结合技术、经济条件综合考虑抗震结构体系。其次,还应该设计多道抗震防线。避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下,应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙,或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件,作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架—抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线,当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏,刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后,框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。对于强栓弱梁型的延性框架。另外,该抗震体系还要具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力以及合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位。最后,要选择合适的材料,减轻结构自重。 2.4 合理的建筑结构参数设计 结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形,因此,地震作用下,结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上参数设计是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算,包括各墙柱梁板承载力和变形计算。开始计算前,应根据高层结构的实际工作状况,建立正确的计算模型,根据概念设计做必要的简化计算与处理。 3结构构件的抗震优化设计 在结构延性设计中应保证结构关键构件的延性优于整个结构以保证结构的整体延性性能的要求,因此,在抗震设计中需要对一些延性要求高的部位的结构构件进行优化设计,以保证其良好的延性性能。以下是几种常用的构件的优化设计方案: 3.1框架梁塑性铰外移 传统钢筋混凝土框架梁的塑性铰出现在始于柱面的梁端。将塑性铰从柱面移开一定距离,可以避免梁端钢筋屈服,从而不仅可以避免钢筋屈服后向节点核心区发展,引起粘结破坏,还能改善核心区的性能。如图1所示

建筑结构抗震设计复习资料完美篇

建筑结构抗震设计复习资料(完美篇)..

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《建筑结构抗震设计》总复习 (武汉理工配套) 考试的具体题型和形式可能会有变化,但知识点应该均在以下内容中。复习不要死记硬背,而应侧重理解。 第一章: 绪论 1.什么是地震动和近场地震动?P3 由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。 2.什么是地震动的三要素?P3 地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。 3.地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是那一类?答: 地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。4.什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1 答: 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、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。震源至地面的距离称为震源深度。一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。 5. 地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3 答: 地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P 波)和横波(S波)。纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。在地球表面传播的波称为面波。地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。 6. 什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?P4答: 震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。 地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 M(地震震级)大于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。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。 7. 什么是基本烈度和设防烈度?什么是设计基本地震加速度?P5答: 基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。 抗震设防烈度是指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。 设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g);8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g 8. 不同震中距的地震对建筑物的影响有什么不同?设计规范如何考虑这种影响? 答:宏观地震烈度相同的两个地区,由于它们与震中的距离远近不同,则震害程度明显不同。处于大震级,远震中距下的高柔结构,其震害远大于同样烈度的中小震级、近震中距的建筑物,且反映谱特性不同。 ?为了区别同样烈度下不同震级和震中距的地震对建筑物的破坏作用,89《规范》将地震影响分为近震和远震两种情况。01《规范》进一步引入了设计基本地震加速度和设计地震分组。 9.抗震设防的目标(基本准则)是什么?P8 答:抗震设防的目标(基本准则)是小震不坏、中震能修、大震不倒。 10.“三个水准”的抗震设防要求具体内容是什么?P9答:

建筑结构抗震设计(第三版)习题解答1-5章

第一章的习题答案 1.震级是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小)的指标。地震烈 度是衡量一次地震时某地区地面震动强弱程度的尺度。震级大时,烈度就高;但某地区地震烈度同时还受震中距和地质条件的影响。 2.参见教材第10面。 3.大烈度地震是小概率事件,小烈度地震发生概率较高,可根据地震烈度 的超越概率确定小、中、大烈度地震;由统计关系:小震烈度=基本烈度-1.55度;大震烈度=基本烈度+1.00度。 4.概念设计为结构抗震设计提出应注意的基本原则,具有指导性的意义; 抗震计算为结构或构件达到抗震目的提供具体数据和要求;构造措施从结构的整体性、锚固连接等方面保证抗震计算结果的有效性以及弥补部分情况无法进行正确、简洁计算的缺陷。 5.结构延性好意味可容许结构产生一定的弹塑性变形,通过结构一定程度 的弹塑性变形耗散地震能量,从而减小截面尺寸,降低造价;同时可避免产生结构的倒塌。 第二章的习题答案 1.地震波中与土层固有周期相一致或相近的波传至地面时,其振幅被放 大;与土层固有周期相差较大的波传至地面时,其振幅被衰减甚至完全过滤掉了。因此土层固有周期与地震动的卓越周期相近, 2.考虑材料的动力下的承载力大于静力下的承载力;材料在地震下地基承 载力的安全储备可低于一般情况下的安全储备,因此地基的抗震承载力高于静力承载力。 3.土层的地质年代;土体中的粘粒含量;地下水位;上覆非液化土层厚度; 地震的烈度和作用时间。 4.a 中软场地上的建筑物抗震性能比中硬场地上的建筑物抗震性能要差 (建筑物条件均同)。 b. 粉土中粘粒含量百分率愈大,则愈容易液化. c.液化指数越小,地震时地面喷水冒砂现象越轻微。 d.地基的抗震承载力为承受竖向荷载的能力。

建筑抗震设计规范

建筑抗震设计规范(GB50011-2010)学习体会 2010抗震规范已经到货,抽空学习了一下,与去年注册工程师继续教育课时学的送审稿略有改动,以下简要记述认为对自己设计工作影响较多的修改,钢结构、砌体结构等本人接触不多的内 容就不赘述了。 一、第3章新增3.10节建筑抗震性能化设计的内容,3.10.3明确给出了中震(即设防烈度)计算的αmax值(送审稿是放在表 5.1.4-1处的,正式版本不知为何又改到了这里): 6度——0.12;7度(0.10g)——0.23;7度(0.15g)——0.34;8度(0.20g)——0.45;8度(0.30g)——0.68。对于平时设计来说,主要用于超限审查做的中震不屈服或中震弹性设计,一 般的结构计算也没必要做。 二、4.1.6条,将场地类别中的I类细化为I0和I1两个亚类。修订原因是考虑到剪切波速为500-800m/s的场地还不是很坚硬,将此种场地定为I1类,硬质岩石场地定为I0类。相应地,表5.1.4-2提供了这两种场地类别的特征周期值,其中I1类的特征周期值与2001规范中I类场地的周期值相同。 三、5.1.4条: 1. 增加了6度罕遇地震的αmax值。

2. 计算罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。01规范只是在计算8度、9度的罕遇地震才有此要求,现要求扩大至各种地震烈度。此条对超限审查的罕遇地震弹塑性分析等有影响。四、5.1.6条,修改了地震影响系数曲线。曲线的表达式表面上没有变化,但其中曲线下降段的衰减指数γ、直线下降段的下降斜率调整系数η1及阻尼调整系数η2的公式均有变化。五、5.2.5条,增加了6度地震计算的结构任一楼层的水平地震 剪力要求,01规范只对7-9度有要求。 六、6.1.1条,现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度有所调整。 1. 注4明确表中的框架结构不包括异形柱框架结构,异形柱结 构的适用高度应以异形柱规范为准。 2. 8度地震的适用高度分为0.2g和0.3g两种要求。 3. 框架结构适用高度有所降低。 4. 板柱-剪力墙结构的适用高度增大较多。 七、6.1.2条抗震等级,增加了24m作为抗震等级划分的高度分界。但编委们对条文细节的把握上依然令人失望,如抗震墙结构,H≤24m为四级抗震,H为25-80m为三级抗震,那24.5m应该按几级抗震,这不是又要让俺们和审查的老爷们扯皮吗?搞笑的是框架结构的划分——H≤24m为三级抗震,H为>24m为三级抗震就没有问题,难道结构抗震等级的划分还是一个委员确定一类结构?这种低级错误在02版高规也是俯拾即是,比如长厚比为5-8为短肢剪力墙,≥8以上为一般剪力墙,小于3为柱,长厚比为

关于对建筑结构抗震设计分析84

关于对建筑结构抗震设计分析 摘要:我国是地震多发国,破坏性地震造成建筑结构、桥梁结构的损坏,人员 的伤亡及经济损失都是巨大的。随着社会的不断向前发展,各门学科的交叉发展,使得隔震、消能减震等抗震技术的运用走上一个新的阶段。任何结构所受的载荷 都具有不同程度的动载荷性质,有不少结构主要在振动环境下工作。通过对隔震 装置的动力学分析,发现自振振动在结构的地震反应中经常占有主导地位,不能 够忽略。建筑结构抗震设计中的概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制。本文根 据地震的特点,从建筑物的场地选择、平立面形式、结构布置、延性等方面论述 了建筑结构设计中概念设计的内容。 关键词:建筑结构;抗震;设计 一、建筑结构抗震概念设计概述 我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态 计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设 计统一标准》(GB50068-2001)则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则,以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。概率 极限状态设计法更科学、更合理,但该法在运算过程中还带有一定程度近似,只 能视作近似概率法,并且仅凭极限状态设计也很难估算建筑物的真正承载力。事 实上,建筑物是一个空间结构,各种构件以相当复杂的方式共同工作,并非是脱 离结构体系的单独构件。 地震具有随机性、不确定性和复杂性,要准确预测建筑物所遭遇地震的特性 和参数,目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地 震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面,由于未能充分考 虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不 确定性。因此,结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程 抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,从“概念设计”的角 度着眼于结构的总体地震反应,按照结构的破坏过程,灵活运用抗震设计准则, 全面合理地解决结构设计中的基本问题,既注意总体布置上的大原则,又顾及到 关键部位的细节构造,从根本上提高结构的抗震能力。 二、抗震概念设计的基本原则与要求 1.选择有利场地。 造成建筑物震害的原因是多方面的,场地条件是其中之一。由于场地因素引 起的震害往往特别严重,而且有些情况仅仅依靠工程措施来弥补是很困难的。因此,选择工程场址时,应进行详细勘察,搞清地形、地质情况,挑选对建筑抗震 有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段,任何情况下均不得在抗震危险 地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均 匀中硬场地土。建造于这类场地上的建筑一般不会发生由于地基失效导致的震害,从而可从根本上减轻地震对建筑物的影响。对建筑抗震不利的地段,就地形而言,一般是指条状突出的山嘴、孤立的山包和山梁的顶部、高差较大的台地边缘、非 岩质的陡坡、河岸和边坡的边缘;就场地土质而言,一般是指软弱土、易液化土、故河道、断层破碎带、暗埋塘浜沟谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的地段。 2.采用合理的建筑平立面。

建筑结构抗震设计(高起专)

河南工程学院 2017年秋《建筑结构抗震》期末试题 批次专业:2016年春季-建筑工程技术(高起专)课程:建筑结构抗震 设计(高起专)总时长:180分钟 1. ( 单选题 ) 下列哪种不属于地震波的传播方式()(本题 2.5分) A、P波 B、S波 C、L波 D、M波 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 2. ( 单选题 ) 罕遇烈度50年的超越概率为(本题2.5分) A、2-3% B、20% C、10% D、5% 学生答案: 标准答案:A 解析:

得分:0 3. ( 单选题 ) 震级相差一级,能量就要相差()倍之多(本题2.5分) A、 2 B、10 C、32 D、100 学生答案: 标准答案:C 解析: 得分:0 4. ( 单选题 ) 下面哪个不属于影响土的液化的因素?()(本题2.5分) A、土中黏粒含量 B、上覆非液化土层厚度和地下水位深度 C、土的密实程度 D、地震烈度和震级 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 5. ( 单选题 ) 抗震设计原则不包括:()(本题2.5分)

A、小震不坏 B、中震可修 C、大震不倒 D、强震不倒 学生答案: 标准答案:D 解析: 得分:0 6. ( 单选题 ) 框架结构中布置填充墙后,结构的基本自振周期将(本题2.5分) A、增大 B、减小 C、不变 D、说不清 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 7. ( 单选题 ) 钢筋混凝土房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定()(本题2.5分) A、抗震设防烈度、结构类型和房屋层数 B、抗震设防烈度、结构类型和房屋高度

C、抗震设防烈度、场地类型和房屋层数 D、抗震设防烈度、场地类型和房屋高度 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 8. ( 单选题 ) 下列哪项不属于地震动的三要素(本题2.5分) A、震幅 B、震级 C、频谱 D、持时 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 9. ( 单选题 ) 体波可以在地球内部和外部传播。()(本题2.5分) A、 B、 学生答案: 标准答案:B 解析: 得分:0 10. ( 单选题 ) 钢筋混凝土构造柱可以先浇柱,后砌墙。()(本题2.5分)

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