抗震结构设计原理

第一章绪论

1、地震按其成因分为：火山地震、陷落地震和构造地震

2、震源：底层构造运动中，地球内部断层错动断裂并引起周围介质震动的部位

震中：震源正上方的地面位置叫震中

震中区（极震区）：震中附近的地面震动最剧烈，也是破坏严重的地区

震中距：震源至地面的垂直距离叫做震源深度

3、地震波：体波（纵波、横波）随深度增大而增大….面波（L波、R波）随深度增大而减小

纵波＞横波＞面波（面波的振幅最大）

4、震级：表示地震本身大小的尺度

地震裂变：是指某一地区地面及房屋建筑等工程结构遭受到一次地震影响的强烈程度。

关系区别：一次地震表示地震大小的震级只有一个，但由于各地区距离震中的远近不同、震源深度不同，地质情况和建筑物情况不同，故各地区所遭受到的地震影响程度不同。

5、基本烈度：指某地区在今后一定时间内，在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度，我国确定以50年内超过概率为10%的烈度为基本烈度（474年一遇）

抗震设防烈度：一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，一般情况下可采用中国地震动区划图地震基本烈度，6度以上地区建筑必须进行抗震烈度设防。

6、地震动三个基本要素：幅值、频率和持时（在近场内基岩上的低振动加速度峰值大于软弱场地上的，而远场则相反）

7、四个抗震设防类别：特殊、重点、标准、适度设防，简称甲乙丙丁（甲乙抗震措施提升一度，计算时甲提升一度，乙不提升）

小震烈度：50年内超63.2% 中震10% 大震2-3%

中震烈度（基本烈度）=小震烈度（众值或多遇）+1.55=大震（罕遇）-1.00

三水准设防目标：小震不坏、中震可修、大震不倒

两阶段抗震方法：第一阶段设计为承载力及弹性形变验算，取第一水准（相当于小震）的参数计算。这样可满足第一二水准设防要求。第二阶段设计为弹塑性形变验算，满足第三水准设防要求。

第二章场地、地基和基础

1、场地：是指工程群体所在地，具有相似的反应普特征。按场地上建筑物的震害轻重程度，把建筑场地划分四类，即对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。

2、场地土：指场地范围内的地基土，在软弱地基上，刚性结构表现较好而柔性结构易遭到破坏。震害随覆盖层厚度的增加而加重。

3、场地对建筑物震害的影响，主要与场地土的刚性和场地覆盖层厚度有关。

除十分软弱的土外，地基抗震承载力取值应比静承载力有所提高。

4、***场地土液化成因：地震时，包河砂土货粉土颗粒在强烈震动下发生相对位移，土的颗粒结构趋于密实，颗粒间孔隙水在短时间内不能排出而受到挤压，从而使孔隙水压上升，上升到与剪切面上的法向压应力接近或相等时，砂土或粉土收到的有效压应力下降乃至消失，这时，土的抗剪强度等于0，砂土颗粒犹如“液体”一样处于悬浮状态。

影响方面：（1）土层地质年代（2）土的组成（3）土的相对密度（4）土层的埋深（5）地下水位的深度（6）烈度和地震持续时间

6、液化的判别可分两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别

第三章结构抗震反应分析及抗震验算

1、地震作用：地震释放的能量，以地震波向四周扩散，当其扩散到地面后引起地面运动，使原来静止的建

筑物受到动力作用，这种作用通过建筑物基础影响上部结构，使整个结构产生振动，结构在振动过程中产生的惯性力称为地震作用。

2、反应谱：结构最大地震反映与该结构自振周期的关系曲线。

3、主振型（振型）：在结构振动过程中的任意时刻，两个质点位移比值始终能够保持不变，即结构的振动形状不变，这种振动形式成为主振型。

4、主振型的正交性：是指两个不同主振型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积作代数和，其值为零。

5、底部剪力法适用范围：质量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过40m，以剪切变形为主（房屋高宽比小于4）的结构。

突出屋面的屋顶间，如烟筒等地震作用效应宜乘以3，不下传属于局部效应增大，作用在主体结构顶层。为了保证较长周期结构的安全性，规定了不同抗震设防烈度的剪重比V/G≥λ

6、对于平面布置有明显不对称的结构，在水平地震作用下将产生明显的平动——扭转耦连效应

7、顶点位移法：是根据结构在重力荷载水平作用时计算得到的顶点位移来推其基本频率和基本周期的一种方法。

8、***地震作用计算原则：（1）一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应全部由该方向抗侧力的构件承担（2）有斜交抗侧力构件的结构，宜分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用（3）质量和刚度明显不均匀，不对称的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响（4）烈度为8.9度的大跨度结构、长悬臂结构，9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用。第四章建筑结构抗震概念设计

1、多道抗震防线：即抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成，并有延性较好的结构构件连接起来协同工作，且抗震结构体系还要具有最大的可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立一系列较易于修复的分布的塑性屈服区，使结构有足够的吸收耗能能力。

2、结构平面不规则的类型：扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续

结构竖向不规则的类型：侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变

3、防震缝宽度：

框架结构15m以下，不小于100mm；大于15m的6~9度分别每增高5~2m加宽20mm

框架—抗震墙结构：不小于上述70%，且不小于100mm

抗震墙结构：不小于上述50%，且不小于100mm

4、我国当前采用（层间位移角）来衡量结构变形能力

5、抗震结构设计中的非结构构件通常包括建筑非结构构件和固定于建筑结构的建筑附属机电设备的支架。第五章混凝土结构房屋抗震设计

1、房屋高度越大，所受地震作用越大，对抗震性要求越高，因此，不同结构类型应根据经济技术综合考虑其使用高度。

2、钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并以此为根据在设计中采用相应的计算和构件措施要求。

3、剪压比：为防止构件截面在箍筋屈服前混凝土过早发生剪切破坏，必须限制构件的截面最小尺寸，即限制构件的剪压比。

4、手工计算方法中，常采用反弯点法和D值法进行水平荷载下框架内力计算。

5、***轴压比：是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比N/FcBcHc。限制轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。试验表明，柱的延性随轴压比的增大而急剧下降，尤其是高轴压比的条件下，箍筋对柱的变形能力影响和小。因此，在框架抗震设计中，必须限制轴压比以保证具有一定的延性。