地震:指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。震源:地球内部断层错动并辐射地震波的部位。震中距:地面某处至震中的水平距离。震中:震源在地面上的投影点。震级:表示一次地震本身强弱程度和大小的尺度。它以地震释放的能量为尺度,根据地震仪记录到的地震波确定。地震强度由震级和烈度来反映。由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。地震烈度:某一地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,是衡量地震后引起后果的一种标度。地震烈度与震级:一次地震,表示地震大小的震级只有一个由于同一次地震对不同地点的影响不一样,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。地震作用:地震引起的作用于建筑物上的动荷载。震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。(1)m=2~4的地震为有感地震。(2)m5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。(3)m7的地震,称为强烈地震或大地震。地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。我国地震烈度表分为十二度,用罗马数字表示。基本烈度是指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。基本烈度:指中国地震烈度区划图标明的地震烈度。1990年颁布的地震烈度区划图标明的基本烈度为50年期限内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。多遇烈度:指发生频率最大的地震,即烈度概率密度分布曲线上的峰值所对应的烈度(众值烈度)。超越概率为63.2%。罕遇烈度:《抗震规范》取50年超越概率2%~3%的超越概率作为大震烈度(罕遇烈度)的概率水准。抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。设计基本地震加速度指50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的取值:7度--0.10g(0.15g);8度--0.20g(0.30g);9度--0.40g鞭梢效应是指高层建筑物末端形状和刚度发生变化时,端部产生的力和变形突然增大,远远大于其按重力分配到得地震荷载地震波: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。是一种弹性波,分为体波(地球内部传播)、面波(地球表面传播)。建筑场地:指建筑物所在地,大体相当于厂区、居民点和自然村的区域范围,范围不应太小,一般不小于0.5Km2场地土的液化:地下水位以下的饱和砂土或粉土在强烈地震的作用下,其土颗粒之间将产生相对位移,从而使土的颗粒结构有变密的趋势。这时,若孔隙水在短时间内不能排走而受到挤压,则交将使孔隙水压力急剧上升,其结果使砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度等于零,形成如“液体”一样的现象,这种现象称为场地土的液化。其判别方法有初步判别法和标准贯入度判别法。概念设计:工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。而立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念,往往是构造良好结构性能的决定性因素。强柱弱梁:指在强烈地震作用下,结构发生较大侧移进入非弹性阶段时,为使框架保持足够的竖向承载力而免于倒塌,要求塑性铰应首先在梁上形成,尽可能避免在破坏后危害更大的柱上出现塑性铰。超越概率:一定地区范围和时间范围内,发生的地震烈度超过给定地震烈度的概率。即地下基岩或剪切波速大于500m/s的坚硬土层至地表面的距离,称为覆盖层厚度。地震包含了哪几种波?各有什么特点?体波:分为纵波(p波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向一致。特点是:周期短,振幅小橫波(s波):在传播过程中,其介质质点的振动方向与波的前进方向垂直。特点是:周期长,振幅大。面波:分为洛夫波(L波):传播时将质点在与波前进方向相垂直的水平方向上作蛇形运动。瑞雷波(R波):传播时将质点在波的前进方向与地表面法向组成的平面内做逆向椭圆运动。地震波的传播速度:纵波>横波>面波橫波、面波:地面震动猛烈、破坏作用大。地震波在传播过程中能量衰减:地面振动减弱、破坏作用逐渐减轻。。3、建筑的抗震设防类别分为哪几类?分类的作用是什么?根据建筑使用功能的重要性,按其受地震破坏时产生的后果,《抗震规范》将建筑分为甲乙丙丁四类:甲类建筑:重大建筑工程和遭遇地震破坏时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑:地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑:除甲乙丁类以外的一般建筑。丁类建筑:抗震次要建筑。1、在建筑抗震设计中,是如何实现“三水准”设防要求的?抗震设防的“三水准”:即“不震不坏,中震可修,大震不倒”。这一抗震设防目标亦为我国《抗震规范》所采纳。三水准设防的设防要求:第一水准:在遭受低于本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用;第二水准:在遭受本地区规定的设防烈度的地震影响时,建筑物(包括结构和非结构构件)可能有一定损坏,但不致危及人民生命和生产设备的安全,经一般修理或不需要修理仍可继续使用;第三水准:在遭受高于本地区设防烈度的预估罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。第一阶段为结构设计计算阶段:主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置,用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力,并用极限状态法设计各构件(譬如确定配筋或者确定型钢类型),同时进行结构的抗震变形验算,按照延性和耗能要求,采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准:小震不坏,中震可修。第二阶段为验算阶段:主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算,要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。如果层间位移超过允许值,认为结构可能发生严重破坏或者倒塌,则需要对薄弱部位采取必要的措施,直到满足要求为止。通过计算和构造措施,通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算,实现“小震不坏,中震可修、大震不倒”的抗震要求。3.地震震级、地震烈度和震级与震中烈度的关系。地震震级是表征地震强弱的指标,是地震释放能量多少的尺度,一次地震仅一个震级。地震震级分为近震震级ML、面波震级MS和体波震级MB。地震烈度是地震对地面影响的强烈程度。场地土是指建筑场地范围内的地基十,其组成和坚硬程度不同,对建筑物震害的影响也不同。一般地,软弱地基地面的自振周期和振动持续时间较长,振幅较大,因此震害也较严重。2、简述天然地基基础抗震验算的一般原则。砌体房屋;地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑:1)一般的单层厂房和单层空旷房屋;2)不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋;3)基础荷载与2)项相当的多层框架厂房。3)规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。3、怎样确定地基土的抗震承载力?天然地基地震作用下的承载力验算:采用“拟静力法”规范规定:基础底面平均压力和边缘最大压力应符合下式要求式中:p----基础底面平均压力(kPa)pmax—基础底面边缘最大压力(kPa)faE---地基土抗震允许承载力高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不宜出现拉应力;其它建筑,基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%。4、怎样判别场地土的液化?影响液化的因素有哪些?处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实,使空隙水压力急剧上升,而在地震作用的短暂时间内,这种急剧上升的空隙水压力来不及消散,使有效压力减小,当有效压力完全消失时,土颗粒处于悬浮状态之中。这时,土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象称为液化。液化的宏观标志是在地表出现喷砂冒水。影响场地土液化的主要因素:土层的地质年代和组成土层的相对密度土层的埋深和地下水位的深度地震烈度和地震持续时间液化判别和处理的一般原则:对存在饱和砂土和粉土(不含黄土)的地基,除6度外,应进行液化判别。对6度区一般情况下可不进行判别和处理,但对液化敏感的乙类建筑可按7度的要求进行判别和处理。7-9度时,乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求进行判别和处理!存在液化土层的地基,应根据建筑的抗震设防类别、地基的液化等级结合具体情况采取相应的措施。为了减少判别场地土液化的勘察工作量,饱和砂土液化的判别可分为两步进行,即初步判别和标准贯入试验判别。经初步判别定为不液化或不考虑液化影响的场地土,原则上可不进行标准贯入试验的判别。初步判别主要是根据以地质年代、粘粒含量、地下水位及上覆非液化土层厚度等作为判断条件。标准贯入试验判别则是根据现场的试验结果来确定,即利用专门的标准贯入试验设备并按照规定的试验方法在现场进行试验。当地面下15m或20m深度范围内的实测标准贯入锤击数N63.5(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数的临界值Ncr时,应判别为可液化土,否则即为不液化土。液化判别标准贯入锤击数的临界值Ncr应按照规定的公式计算。自振周期和卓越周期Tg对结构的震害有什么影响?(简答题)结构的自振周期顾名思义是反映结构的动力特性,与结构的质量及刚度有关,具体对单自由度就只有一个周期,而对于多自由度就有同模型中采用的自由度相同的周期个数,周期最大的为基本周期,设计用的主要参考数据!而卓越周期是,在地震影响系数曲线中,水平段与下降段交点的横坐标,反映了地震震级,震源机制(包括震源深度)、震中距等地震本身方面的影响,同时也反映了场地的特性;如软弱土层的厚度,类型等场地类别。第三章结构地震反应分析与抗震验算1.地震作用的概念、特点和影响因素?定义:地震释放的能量,以地震波的形式向四周扩散,地震波到达地面后引起地面运动,使地面原来处于静止的建筑物受到动力作用而产生强烈振动。在振动过程中作用在结构上的惯性力就是地震作用。(以前aEfp2.1maxaEfp称为地震荷载)特点:(1)不是直接作用在结构上,属于间接作用;(2)不仅取决于地震烈度、设计地震分组和场地类别等地震特性,还与结构的动力特性(自振周期、阻尼等)密切相关。影响因素:震中距离,震源深度,震级,地震时间,地形,地质,房屋结构,人口密度,天气等等2、什么是加速度反应谱曲线?定义:单自由度体系在给定地震动作用下某种反应量的最大值与体系自振周期之间的关系曲线.性质:加速度反应谱曲线为一多峰点曲线。当阻尼比为0时,加速度反方谱的谱值最大,峰点突出。阻尼比越大,反应越小,曲线越平滑。结构周期的规律:对于加速度反应谱,当结构周期小于某个值时幅值随周期急剧增大,大于某个值时,快速下降。3、什么是等效总重力荷载Geq?怎样确定?所谓等效总重力荷载,对于多质点体系来说,就是总重力荷载代表值乘以等效质量系数0.85。GGeq85.0)(11221niiniiiniiiGHGHG根据对大量结构采用直接动力法分析结果的统计,c的大小与结构的基本周期及场地条件有关。当结构周期小于0.75s时,此系数可近似取为0.85。显然,对于单质点体系,此系数取1.在使用底部剪力法计算地震作用的结构的基本周期一般都小于0.75s。所以《抗震规范》即规定c取0.85.结构等效总重力荷载确定如:Gep=0.85∑Gi2、砼框架体系结构抗震设计中如何考虑填充墙的影响?使结构抗侧移刚度增大,自振周期减短,从而作用于整个建筑上的水平地震力增大,增加的幅度可达30%-50%.改变了结构的抗震剪力分布状况。由于砌体填充墙参与抗震,分担了很大一部他分水平地震剪力,反而使框架所承担的楼层地震剪力减小。由于砌体填充墙具有较大的抗侧移刚度,限制了框架的变形,从而减小了整个结构的抗震侧移幅值,相对于框架而言,砌体填充墙具有很大的初期刚度,建筑物遭受地震前几个较大加速度脉冲时,填充墙承担了大部分地震力,并用它自身的变形及墙面裂缝的出现和开展,消耗输入建筑物的地震能量。所以,砌体填充墙在这里充当了第一道抗震防线的主力构件,使框架退居为第二道防线。1、框架结构的侧