抗震结构设计复习(整理版).docx

1、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牛的水平位移迅速增大，要求结构的抗侧移刚度必须随Z增大。不同类型的结构体系具冇不同的抗侧移刚度，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，房屋高宽比人，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。同吋倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱屮引起较大轴力，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，发生明显的整休弯曲破坏。

2、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：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鮫均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算。

除上述结构以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。

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

3、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人绝对加速度反应与地震地面运动最人加速度的比值地震系数是地震地面运动最人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人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

4、什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？

答：地震作用卜•突出建筑物屋而的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较人，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。

5、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，梁端先于柱出现犁性较,同时塑性较区段有较好的延性和耗能能力强剪弱弯，梁形成塑性较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丿出;服时实际达到的剪力值，对一、二、三级框架梁，梁端截而组合的剪力设计值调整为：

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牛缈•性较，控制构件破坏的先后顺序，形成合

理的破坏机制。

在截面抗震验算屮，为保证强林弱梁，《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），柱端纽合的弯矩设计值应符合：

其屮Z为柱端弯矩增大系数，（一-级为収1. 4,二级取1. 2,三级取1. 1）

6、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册性较，控制构件破坏的先示顺序，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，以保证塑性饺冇足够的变形能力

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：

其小伉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Illi屈服时实际达到的剪力值，对一、、

二、三级框架梁，梁端截面纽合的剪力设计值调整为：

C/1

对一、、二、三级框架柱，林端截面组合的剪力设计值调整为：v =

H n

7、砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱和圈梁的部位及作用？

答：部位：构造柱设置部位：楼梯间四和，楼梯斜梯段上下端对应的墙体处外墙四和和对应的转

角；错层部位横墙与外纵墙交接处；大房间内外墙交接处；较大洞口两侧。圈梁设置在屋盖及每层楼inf处,

设置钢筋混凝土构h柱的作用：加强房屋的整体性，提髙砌体的受剪承载力（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。

设置圈梁的作川：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。

8、什么叫轴压比？为什么要限制柱的轴压比？

N

答：轴压比：n = ^—柱组合的轴向压力设计值与柱的全截血•面积和混凝十•轴心抗压强

度设计值乘积之和

轴压比人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。

9、剪压比答：剪压比为丄，指构件截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值

f（.bh

的比值，用以反映构件截而上承受名义剪应力的人小。限制梁柱的剪压比，主要是为了防止梁柱混凝土过早发生斜压破坏。

10、什么是剪压比，为什么要限制剪压比？

答：剪压比是截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值Z比。

剪压比过大,混凝土会过早发生斜压破坏，離筋不能充分发挥作用，它对构件的变形能力也冇显著影响，因此应限制梁端截面的剪压比。

11、为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？

答：（1）横墙间距过人，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）横墙间距过人，会使楼盖水平刚度不足而发生过人的平面内变形，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。

简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤

（1）计算多自由度结构的自振周期及相应振型；（2）求出对应于每一振型的最人地震作用（同一振型屮各质点地震作用将同时达到最大值）；（3）求出每一振型相应的地震作用效应；（4）将这些效应进行组合，以求得结构的地震作用效应。

抗震概念设计:根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗

震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，

分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免

设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个

设计步骤屮都贯穿了抗震概念设计内容。

延性和延性比是什么？为什么抗震结构要具有延性？

延性是指构件和结构屈服示，具存承载力不降低或基木不降低、且有足够鴉性变形能力的一种性

能。构件延性比：对于钢筋混凝土构件，当受拉钢筋屈服后，进入塑性状态，构件刚度降低，随着

变形迅速增加，构件承载力略有增人，肖承载力开始降低，就达到极限状态。延性比是极限变形与

屈服变形的比值。结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性钱时，结构开始出

现塑性变形，但结构刚度只略有降低；当塑性饺达到一定数虽:以后，结构也会出现“屈服现彖”即