抗震结构设计学习内容

抗震结构设计学习内容第一章1.地球是由地壳、地幔、地核构成。地球表面岩层由美洲板块、太平洋板块、澳洲板块、欧亚板块和非洲板块构成。2.构造地震：由于地球内部岩层构造产生错动而产生；此外有火山地震、坍塌地震等各种原因引起的地震。3.地震的破坏作用：地表和道路的破坏，桥梁结构的破坏，房屋结构的破坏（结构部件强度不足、节点强度不足，地基失效），次生灾害。4.地震波（PRSL）是由于岩层断裂错动或者其他原因引发地震时，地下积蓄的变形能量以波的形式释放，从震源向四周传播。它是一种体波，主要由压缩波（p）、剪切波（S）组成，然后体波从基岩传播到上层土时，经分层地质界面的多次反射和折射，在地表形成一种次声波——面波（瑞利波R和勒夫波L）。压缩波最先到达，然后是剪切波，最后是面波到达。5.震源距A可利用P波与S波到达测量仪器位置的时间差T来计算。A=T*v，v为虚波波速，约为8km/s.6.地震震级：一般为里氏震级，由里克特提出，指在离震中100km处由wood-Anderson式标准地震仪所记录的最大水平位移A的常用对数M。地震震级是衡量一次地震释放能量大小的尺度。7.地震烈度：指的是某一个地区、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。我国根据房屋建筑震害指数、地表破坏程度及地面运动加速度指标将地震烈度分为12度，1~5度以人的感觉为主，6~10度以房屋震害为主，11~12度以地表现象为主。烈度的经验关系式I=0.92+1.63M-3.49lgR8.基本烈度：是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。(50年内超越概率为10%的烈度)9.抗震设防烈度：是指按国家规定的权限批准一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况去基本烈度。10.按建筑物的重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想，指导抗震设计规范的制定。建筑物抗震设防分为甲、乙、丙、丁四个类别。一般工业与民用建筑为丙类。三水准设防目标：小震（众值烈度）不坏，中震（基本烈度）可修，大震（罕遇烈度）不倒。两阶段设计实现三水准设防的目标，第一阶段设计为（截面）承载力验算，第二阶段设计为（薄弱层部位）弹塑性变形验算。11、结构抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑结构总体布置，并确定细部构造的过程。12、抗震概念设计的基本原则：结构体系应具有明确计算简图和合理的地震作用传递途径、结构布置时应尽量避免部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力，结构应具备抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力，对于结构薄弱的部位应采取有效措施进行加强，宜设多道抗震防线，结构平面的两个主轴方向动力特性宜相近，结构的抗震设计应考虑：避免剪切破坏先于弯曲破坏，避免混凝土的压溃先于钢筋屈服，避免钢筋锚固破坏先于构件破坏，避免柱子破坏先于梁的破坏，避免连接节点破坏先于被连接构件的破坏，避免失稳破坏先于构件的强度破坏。（强剪弱弯、强柱弱梁，避免脆性破坏），建筑及其抗侧力结构布置宜规则、对称，并具有良好的整体性，立面和竖向剖面宜规则，结构和侧向刚度均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免沿高度方向结构的侧向刚度和承载力突变。13.平面不规则：扭转不规则，凹凸不规则，楼板局部不连续；竖向不规则：侧向刚度不规则，竖向抗侧力构件不连续，楼层承载力突变。14.隔震和消能减震设计：采用结构抗震体系（是在结构物底部与基础之间加设隔震装置（橡胶隔震支座）而构成的体系），采用消能减震或其他结构控制体系（消能支撑体系），采用钢结构或其他高强、轻质、高延性的结构材料，采用其他有利于抗震的新结构体系。第二章1.场地是指建造工业与民用建筑物的建筑场地，分为有利地段（指基岩、坚硬土或开阔、平坦、密实均匀的中硬土）、不利地段（软弱土、液化土）、危险地段（地震时容易发生地表错动的部位）。2.场地类别依据场地土类型和覆盖层厚度两个要素决定。场地土的类型指土层本身的刚度特性，根据土层剪切波速v，分为四种：坚硬土或岩石，中硬土，中软土，软弱土3.液化地基震害现象有沉陷、倾斜、滑移、基础上浮等。土体液化：饱和砂土和粉土在地震时容易发生液化现象，地震引起振动使得饱和砂土或粉土趋于密实，导致孔隙水压力急剧增加。在地震作用的短暂时间内，急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使有效应力减小，当有效应力完全消失时，砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态，此时，土体抗剪强度等于零，形如液体。4.地基液化的因素：土层的地质年代，土的组成和密实程度（细砂比粗砂易，颗粒均匀单一比级配良好易，粉土中粘性颗粒少比粘性颗粒多的易），液化土层的埋深，地下水位深度，地震烈度和持续时间。5地基土液化判别：二阶段液化判别，初步判别，标准贯入试验判别（对于浅基础，一般要对地面以下15米深度范围内的土层进行标准贯入试验，当采用桩基或则埋深大于5米的深基础时，应进一步判别15到20米范围内土的液化。地下水位埋藏越浅，粘粒含量百分率越小，地震烈度越高，地震加速度越大，地震作用时间越长，土层越容易液化。当。标准贯入锤击数临界值越小，就越容易判别为液化土层。6.液化强度比为实测标准贯入锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值的比，越小越容易液化。液化指数，定量反映了土层液化的可能性大小和液化危害的轻重程度，液化等级分为轻微，中等和严重三种。7.地基抗液化措施：全部消除地基液化沉降，采用桩基，深基础，家用加密法加固至液化层下界，挖除全部液化土层替换为非液化土层。8.地基的抗震加固：换土垫层法，重锤夯实法，强夯法，振动水冲法，深层挤密法，沙井预压法。9.地震动的三要素：地震动的振幅，频谱，持时。振幅包括震动加速度、速度、位移的峰值。第三章1.地震作用：地震使地面产生水平和竖向运动，必然产生地面运动加速度，原来静止不动的质点由于收到地面运动的影响，相对地面产生一个相对运动，同样存在一个加速度，这个加速度与质点质量的乘积是一个力，通常理解为地震荷载也即地震作用。2.对于多质点体系，可以通过振型分解法，利用单质点体系的反应谱曲线求出多质点体系在各个振型下的地震作用，最后通过3.地震系数，表示地面运动加速度的最大值与重力加速度的比值。动力系数，是单质点弹性体系质点最大加速度与地面运动加速度最大值的比值，反映的是结构将地面运动加速度最大值放大的倍数，地震影响系数，是以重力加速度为单位的单质点弹性体系的质点运动最大加速度。4.底部剪力法，对于质量和刚度沿高度分布均匀，高度不超过40米，以剪切变形为主的结构，振动具有以下特点：水平位移以基本振型为主，基本振型接近直线。第五章1.框架结构、抗震墙结构、框架——抗震墙结构，是高层房屋的三大基本结构，此外有板柱结构、筒体结构、巨型框架结构。框架结构由柱，梁，节点三种基本构件组成，同时承受竖向和横向荷载，其平面布置灵活，但抗侧移刚度小，水平位移大，抗震性能比较差，经济。抗震墙结构利用纵横方向钢筋混凝土墙体作为竖向承重和抗侧力结构，优点是侧向刚度大，水平位移小，空间整体性好，有较好的抗震能力，施工进度快，缺点是布置不灵活，结构自重大，基础处理要求高。2.柱的震害重于梁，角柱大于一般柱，柱上端重于下端。框架柱的震害：剪切破坏、压弯破坏、弯曲破坏；框架梁：纵向梁大于横向梁，斜截面破坏，正截面破坏，锚固破坏。板，版四角45度斜裂缝，框架节点，交叉斜裂缝。3.连梁和墙肢底层的破坏是抗震墙的主要危害。4.钢筋混凝土房的抗震措施包括内力调整和抗震构造措施。抗震等级分为四级，一级最高，四级最低，5.框架结构内力调整原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强结点弱构件。此外还有五个原则：控制最小截面尺寸和截面高度比，控制剪跨比，控制轴压比，柱内纵向钢筋配置要求，加强柱的横向约束。