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5.6.2各种筒体结构简介框架—筒体结构体系（1）框架—核心筒体：定义：将竖向交通、卫生间等服务性房屋集中布置在平面的核心部位，周边设置钢筋混凝土墙体，将办公用房等布置在外围，形成由实腹筒和框架共同组成的筒体结构体系。受力特点：框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平作用。变形特点：类似框—剪结构,但其抗侧刚度远大于框—剪结构。（2）其它形式：框架—组合筒体结构：在框架内设置多个封闭的筒体框架—空腹筒体结构：将空腹筒体布置在房屋的外围，框架布置在中间，适用于房屋的平面接近正方形或圆形的塔式建筑筒中筒结构体系定义：将实腹筒置于建筑物的内部，空腹筒体作为建筑物的外框，利用楼板将二者连为一体，共同承受竖向荷载和水平荷载的结构承重体系称为筒中筒结构体系。变形特点：筒中筒结构体系的水平位移曲线呈弯剪型，但抗侧刚度大于框架—筒体结构体系。建筑特点：内、外筒之间空间较大，可灵活进行平面布置；通过设计各种不同平面的筒体，可获得较好的立面效果。组合筒结构体系定义：将几个筒体组合成整体，共同承担竖向和水平荷载的结构体系称为组合筒体结构体系。特点：具有比筒中筒结构体系更大的抗侧能力。\剪力墙的分类开洞规则的剪力墙，根据开洞大小的不同，可将剪力墙分为:整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙（双肢和多肢剪力墙）（1）整截面剪力墙——剪力墙不开洞或虽有洞口但孔洞面积与墙面面积之比小于15％，且孔洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸。（2）整体小开口墙——门窗洞口沿竖向成列布置、洞口总面积虽超过墙体总面积15％，但受力性能接近整截面剪力墙。，且（3）联肢剪力墙——由于洞口开得较大，截面的整体性已经破坏。，且（4）壁式框架——剪力墙的洞口尺寸很大，且连梁的线刚度接近墙肢的线刚度。《建筑结构抗震设计》期末考试复习题名词解释地震波：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；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；地震烈度：表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度；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；(25)楼层屈服强度系数；(26)重力荷载代表值：建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载（包括自重）标准值和各种竖向可变荷载组合值之和；(27)等效总重力荷载代表值：单质点时为总重力荷载代表值，多质点时为总重力荷载代表值的85%；(28)轴压比：名义轴向应力与混凝土抗压强度之比；(29)强柱弱梁：使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求；(30)非结构部件：指在结构分析中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件简答题抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？答：目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的设防要求，概括起来是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。第一水准是建筑物在遭受频度较高、强度较低的多遇地震时，一般不损坏也不需要修理。第二水准是建筑物在遭受基本烈度的地震影响时，允许结构部分达到或超过屈服极限，或者结构的部分构件发生裂缝，结构通过塑性变形消耗地震能量，结构的变形和破坏程度发生在可以修复使用的范围之中。第三水准是建筑物遭受预估的罕遇的强烈地震时，不至于发生结构倒塌或危机生命安全的严重破坏。方法：依据三个地震烈度水准，使用两阶段抗震设计方法实现。建筑场地选择的原则是什么？答：选址时应当选择有利地段，避开不利地段。当无法比开始应采取有效地抗震措施。在危险地段，不应建造非临时性的建筑物，尤其是严禁建造甲、乙类建筑物。哪些建筑可不进行地基及基础的抗震承载力验算？答：（1）砌体房屋（2）地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑物：一般单层厂房、单层空旷房屋。不超过8层且高度在25M以下的一般民用框架房屋。基础荷载与上述一般民用框架房屋相当的多层框架厂房。（3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。影响液化的因素有哪些？液化对建筑物有哪些危害？答：（1）土层的地质年代（2）土的组成和密实程度（3）液化土层的埋深（4）地下水位深度（5）地震烈度和持续时间。危害：地面开裂下沉使建筑物产生过度下沉或整体倾斜，不均匀沉降引起建筑物上部结构破坏，使梁板等构件及其节点破坏，使整体开裂和建筑物体型变化处开裂。简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。答：简述确定结构地震作用的底部剪力法的适用条件及计算步骤。答：适用条件：（1）结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀（2）房屋的总高度不超过40M（3）建筑结构在地震作用下的变形以剪切变形为主（4）建筑结构在地震作用时的扭转效应可忽略不计什么时候应考虑竖向地震作用的影响？答：《抗震规范》规定，8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、9度时的高层建筑应考虑竖向地震作用。何谓时程分析法，在什么时候须用时程分析法进行补充计算？答：对结构物的运动微分方程直接进行逐步积分求解的一种动力分析方法。以下情况：①甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构②高度大于150M的钢结构和7-9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构③烈度8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架④采用隔墙和消能减震设计的结构。何谓“抗震概念设计”？“概念设计”与计算设计有何不同？答：指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，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。与计算设计的不同：计算设计是通过地震作用的取值进行结构的抗震验算，而概念设计强调，在工程设计一开始，就应该把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布，构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，概念设计需要辅以必要地计算设计。什么是“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则?在设计中如何体现?答：怎样保证框架梁柱节点的抗震性能?如何进行节点设计?答：节点抗震设计原则：①节点的承载力不应低于其连接件的承载力②多遇地震时，节点应在弹性范围内工作③罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递④节点配筋不应使施工过分困难。框架柱抗震设计原则：①强柱弱梁，使柱尽量不要出现塑性铰②在弯曲破坏发生前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力③控制柱的轴压比不要太大④加强约束，配置必要地约束箍筋梁抗震设计原则：①梁形成塑性铰后仍有抗剪承载力②梁纵筋去附后，塑性铰区段应有较好的延性和耗能能力③妥善解决梁纵筋锚固问题。框架结构在什么部位应加密箍筋？答：加密柱端。在多层砌体结构中设置构造柱和圈梁的作用是什么？答：构造柱的作用：可以部分提高墙体的抗剪强度，大大增强房屋的变形能力。墙体开裂后，构造柱与圈梁形成的约束体系可以有效地限制墙体散落，使墙体以滑移等方式大量消耗地震能量，保证房屋不至倒塌。圈梁的作用：与构造柱整浇在一起，形成钢筋混凝土框架，共同约束墙体，提高房屋的整体性及延性，增强房屋的抗倒塌能力。在砌体结构的计算简图中如何确定结构底部固定端标高？答：（1）对于多层砌体结构房屋，当基础埋置较浅时，取为基础顶面（2）当基础埋置较深时，可取为室外地坪下0.5M处（3）当设有整体刚度很大的全地下室时，取为地下室顶板顶部（4）当地下室整体刚度较小或半地下室时，取地下室室内地坪处。《抗震结构设计》水平测试题及答案一、名词解释1、地震烈度：指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。2、抗震设防烈度：一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。3、场地土的液化：饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。４、等效剪切波速：若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。5、地基土抗震承载力：地基土抗震承载力aEaaff，其中ζa为地基土的抗震承载力调整系数，fa为深宽修正后的地基承载力特征值。6、场地覆盖层厚度：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）定义：一般情况下，可取地面到剪切波速大于500m/s的坚硬土层或岩层顶的距离。7、重力荷载代表值：结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。8、强柱弱梁：结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。9、砌体的抗震强度设计值：VENVff，其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值，ζN为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。10、剪压比：剪压比为c0V/fbh，是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。三、简答题（每题６分，共30分）１、简述两阶段三水准抗震设计方法。答：我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。具体为两阶段三水准抗震设计方法：第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求（损坏可修），通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求；对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。２、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大地震作用（同一振型中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。３、简述抗震设防烈度如何取值。答：一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度(或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值)。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动