建筑结构抗震设计考试复习要点(无计算题)(共68页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上隔震，是通过某种隔离装置将地震动与结构隔开，减小结构振动。基底隔震和悬挂隔震。基底隔震在满足竖向承载力的前提下，水平刚度尽可能小，使结构周期尽可能远离地震动的卓越周期；保证隔震结构在强风下不会有太大的位移，通常要求在隔震结构系统底部安装风稳定装置或用阻尼器与隔震装置联合构成基底隔震系统。橡胶支座隔震有钢板叠层橡胶支座，铅芯橡胶支座，石墨橡胶支座隔震系统是通过降低结构系统的固有频率，提高系统的阻尼来降低结构的加速度反应，从而大幅度降低结构的地震内力。但不适宜于软弱场地土和高层建筑结构。耗能减震原理是利用耗能构件消耗地震传递给结构的能量的减震手段。耗能减震装置：阻尼器（粘

2、弹型阻尼器、摩擦阻尼器、弹塑性阻尼器）、耗能支撑（耗能交叉支撑、摩擦耗能支撑、耗能偏心支撑、耗能隅撑、屈曲约束支撑）、耗能墙（周边耗能墙、摩擦耗能墙）吸振减震是通过附加子结构使主体结构的能量向子结构转移的减震方式吸振减震装置：调频质量阻尼器（TMD）、调谐液体阻尼器主动控制是利用外部能源，在结构受地震激励而运动的过程中，实时地施加控制力、改变结构动力特性以减小结构地震反应。主动控制体系一般由传感器、处理器、作动器组成。由地震动引起的结构内力、变形、位移及结构运动速度与加速度等成为结构地震反应结构主动控制装置：主动调频质量阻尼器（ATMD）、主动拉锁单层厂房抗震围护墙布置不合理、形天窗是重要原因

3、之一。破坏形式：1，天窗两侧竖向支撑斜杆拉断，节点破坏，天窗架沿厂房纵向倾斜，甚至倒下砸踏屋盖；2，屋面板与屋架的连接焊缝剪短，屋面板从屋架上滑脱坠地；3，在设有柱间支撑的跨间，由于其刚度大，屋架端头与屋面板边肋连接点处的监理最为集中，往往首先被剪坏；4，纵向围护砖墙出现斜裂缝。厂房抗震结构布置：尽可能对称，避免显著的扭转振动；用于进入吊车的铁梯不应靠近防震缝；同一结构单元内不应采用不同的结构形式；天窗在8度、9度时宜从厂房单元端部第三柱间开始设置；砖柱厂房两端均应设置承重山墙厂房抗震需要1，平面布置和抗侧力构件结构形式；2，支撑的布置；3，围护墙的布置；4，天窗架个屋架的选型横向抗震验算步骤

4、：1，计算自振周期时的质量集中、2计算地震作用时的质量集中、3，排架地震作用的计算、4，考虑空间工作和扭转影响的内力调整、5，高低跨交界处上柱地震作用效应的调整、6，吊车桥架引起的地震作用效应增大系数、7，排架内力组合个构件强度验算、8，突出屋面的天窗架的横向抗震计算、9，单层砖柱厂房的横向抗震计算钢结构的强度高、延性好、重量轻、抗震性能好多高层钢结构在地震中破坏形式：节点连接破坏、构件破坏、结构倒塌节点连接破坏有：支撑连接破坏、梁柱节点破坏梁柱刚性连接裂纹或断裂破坏的原因：构造缺陷、焊缝缺陷、三轴应力影响、焊缝金属冲击韧性低多高层钢结构构件破坏主要形式：支撑压屈、梁柱局部失稳、柱水平裂缝或断

5、裂破坏多高层钢结构结构平面布置：1，建筑平面宜简单规则，且结构的质心与刚心宜接近或重合2，建筑的开间、进深宜统一，3，高层建筑不宜设置防震缝，4，宜避免结构平面不规则布置竖向结构布置应满足：1，楼层刚度大于其相邻上层刚度的70%，且连续三层的总的刚度降低不超过50%。2，相邻楼层质量之比不超过1.5（屋顶层除外）。3，立面收进尺寸的比例L1/L1.5。4，任意楼层抗侧力构件的总受剪承载力大于其相邻上层的80%。5，框架-支撑结构中，支撑（或剪力墙板）宜竖向连续布置，除底部楼层和外伸刚臂所在楼层外，支撑的形式和布置在竖向宜一致。主要原则：保证结构的完整性，提高结构延性，设置多道结构防线。多高层混

6、凝土结构因结构布置不合理而产生的震害有：1，扭转破坏，2，薄弱层破坏，3，应力集中，4，防震缝处碰撞（多高层）框架结构的破坏主要有整体破坏形式、局部破坏形式具有抗震墙结构的震害：1，墙的底部发生破坏，表现为受压区混凝土的大片压碎剥落，钢筋压屈，2，墙体发生剪切破坏，3，抗震墙墙肢之间的连梁产生剪切破。框架结构的特点是自身重量轻，适于要求房屋内部空间较大、布置灵活的场合。整体重量轻能减小地震作用，同时能达到很好的延性。但是侧向刚度较小，水平变形较大，易造成非结构构件的破坏，故高度不宜过高。（多高层）抗震墙结构的特点是侧向刚度大，强度高，空间整体性好，但是墙体多，重量大，地震作用也大，内部空间的布

7、置和使用不够灵活。框架-抗震墙结构的特点是刚度大、自重轻、平面布置较灵活、结构变形较均匀、抗震性能好。（多高层）平面布置上刚心和质心尽量重合，减小扭转反应，在竖向布置应尽可能均匀变化，使结构的刚度沿竖向均匀。（多高层）反弯点法：假定梁的线刚度为无穷大，底层柱的反弯点在距基础2/3柱高处D值法：柱的抗侧刚度与梁的线刚度有关；柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层梁的线刚度比、上下层的层高变化等因素有关。D值法是在反弯点法的基础上，考虑上述因素，对柱的抗侧刚度和反弯点高度进行修正。地震作用效应的调整：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构造抗震墙的分类：整体墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架修正刚度法：此

8、法是把厂房纵向视为一个单自由度体系，求出总地震作用后，再按各柱列的修正刚度，把总地震作用分配到各柱列。多高层钢结构的结构选型：纯框架结构体系、框架中心支撑结构体系、框架偏心支撑结构体系及框筒结构体系。多层砌体抗震规律：1，刚性楼盖房屋上层破坏轻，下层破坏重；柔性楼盖房屋上层破坏重，下层破坏轻；2，横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重的房屋；3，坚实地基上的房屋轻于软弱地基和非均匀地基上的房屋震害；4，预制楼盖结构比现浇楼盖结构破坏严重；5，外廊式房屋往往地震破坏重；6，房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。多层砌体结构布置：纵横墙应对称、均匀布置，沿平面应对齐、贯通，同一轴线上墙体宜等宽匀称，沿

9、竖向宜上下连续。多层砌体当地震烈度为8度或9度时有情况之一的应设防震缝：1，房屋立面高度差在6m以上，2，房屋有错层，且楼板高差较大，3，部分构件刚度、质量截然不同。缝宽可取50至100mm。多层砌体结构的抗震验算包括：确立计算简图、分配地震剪力、对不利墙段进行抗震验算计算简图中底部固定端的确定：当基础埋置较浅时，取为基础顶面；当基础埋置较深时，取室外地坪下0.5m；当设有整体刚度很大的全地下室时，取为地下室顶板顶部；当设有整体刚度很小或为半地下室时，取为地下室室内地坪处，此时，地下室顶板也算一层楼面。多层砌体墙肢高度的取法是：窗间墙去窗洞高；门间墙取门洞高；门窗之间的墙取窗洞高；尽端墙取紧靠

10、尽端的门洞或窗洞。多层砌体墙体抗震强度验算：主拉应力强度理论、剪切摩擦强度理论多层砌体圈梁在砌体结构抗震中加强纵横墙的连接、增强楼盖的整体性、增加墙体的稳定性。能够有效约束墙体裂缝的开展，抵抗不均匀沉降对房屋的破坏。多层砌体构造柱可以提高墙体的抗剪强度，大大增强房屋的变形能力。进行结构地震反应分析的第一步就是确定结构动力计算简图描述结构质量方法有：连续化描述（分布质量）、集中化描述（集中质量）惯性力+阻尼力+弹性恢复力=0影响地震反应谱的因素有：阻尼力和地震动底部剪力法适用于建筑物高度不超过40m，结构以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布较均匀。假定地震反应可用第一振型反应表征，结构的第一振

11、型为线形倒三角形。鞭梢效应是指建筑物有局部突出屋面的小建筑等时，由于该部分结构的重量和刚度突然变小将产生鞭梢效应结构基本周期的近似计算方法有能量法、等效质量法、顶点位移法竖向地震作用：在设防烈度是8度或9度的大跨度、长悬臂、烟囱及类似高耸结构和9度区的高层建筑应考虑底部剪力法把地震作用当作等效静力荷载，计算结构最大地震反应振型分解反应谱法是利用振型分解理论和反应谱理论进行结构最大地震反应分析地震平均每年发生500万次，5级以上的强烈地震约1000次地震分为诱发地震和天然地震两大类时程分析法是选用一定的地震波，直接输入到所设计的结构，然后对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构在整个地震时

12、程范围内的地震反应。时程分析有两种：振型分解法和逐步积分法底部剪力法是拟静力法，振型分解反应谱法是拟动力法时程分析法是计算某一确定地震动的时程反应建筑物震害除与地震类型、结构类型等有关外，还与其下卧层的构成、覆盖层厚度密切相关。当建筑物的固有周期与地震动的卓越周期相接近时，建筑物的振动会加大，震害加重多层土的地震效应主要取决于：覆盖层厚度、土层剪切波速、岩土阻抗比覆盖层厚度是指从地表面至地下基岩面的距离或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表面的距离。地基土抗震承载力的计算采取在地基土静承载力的基础上乘以提高系数的方法调整后的地基土抗震承载力(Fae）=地基土抗震承载力调整系数()X深宽修正

13、后的地基土静承载力特征值（Fa）对于高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不宜出现拉应力；对于其他建筑，则要求基础底面零应力面积不超过基础底面积的15%饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象称为砂土液化或地基土液化建筑物平、立面布置的基本原则是：对称、规则、质量与刚度变化均匀。诱发地震主要由于人工爆破、矿山开采、重大工程活动所引发天然地震分为构造地震和火山地震地球内部由3个圈层组成：地壳、地幔、地核地震动三要素峰值、频谱、持时地震等级是表示地震大小的一种度量。是通过地震仪记录到的地震波图确定的地震烈度是某一区域的地表和给类建

14、筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。震级（M）=1+2/3震中烈度(I)地震的主要破坏形式：地表破坏、建筑物破坏、次生破坏小震不坏、中震可修、大震不倒抗震设计的三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施建筑抗震设计总体上要求把握的基本原则：注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、设置多道防线、重视非结构因素。抗震设计的总体要求：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。三者缺一不可。（多高层）抗震墙的设计要点:1，抗震墙宜贯通房屋全高，且纵向与横向抗震墙

15、宜相连，2，抗震墙宜设置在墙面不需要开大洞口的位置，3，房屋较长时，刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的端开间，4，抗震墙洞宜上下对齐，东边距端柱不宜小于300mm，5，一、二级抗震墙的洞口连梁，跨高比不宜大于5.且梁截面高度不宜小于400mm。（多高层）框架-抗震墙内力计算：力法、位移法、微分方程法微分方程法假定：1，不考虑扭转，2，结构平面内刚度为无限大，各抗侧力单元在水平方向无相对变形，3，对抗震墙只考虑弯曲变形而不考虑剪切变形，对框架只考虑剪切变形而不考虑弯曲变形，4，结构的刚度和质量沿高度的分布比较均匀，5，各量沿房屋高度为连续变化、全球两个主要地震构造系：环太平洋地震构造系、北纬2

16、0度50度之间的大陆地震构造系。框架结构的震害：整体破坏形式（按性质分为延性破坏和脆性破坏，按机制分为梁铰机制和柱铰机制）。局部破坏形式（构件塑性铰处的破坏，构件的剪切破坏，节点破坏，短柱破坏，填充墙的破坏，柱的轴压比过大时使柱处于小偏心受压状态，引起柱的脆性破坏。钢筋搭接不合理，造成搭接处破坏）厂房结构布置和选型：平面布置和抗侧力结构形式。支撑的布置。维护墙的布置。天窗架和屋架的选型。柱的选型。刚性结构体系柔性结构体系延性结构（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消耗地震能量，使结构物至少保证“坏而不倒”，这就是对“延性结构体系”的基本要求）以隔震、减震、制振技术为特色的结构控制设计理论与实践，便是这种努力的结果。钢柱水平断裂：竖向地震使柱出现拉应力，应变速率高，使材料变脆；温度低；焊缝和弯矩、剪力的不利影响专心-专注-专业