抗震复习题答案

显著影响,因此应限制梁端截面的剪压比。 18、

什么是震级?什么是地震烈度?如何评定震级和烈度的大小?

答:震级是表示地震本身大小的等级,它以地震释放的能量为尺度,根据地震仪记录到的地震波来确定

地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,它是按地震造成的后果分类的。

震级的大小一般用里氏震级表达

地震烈度是根据地震烈度表,即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的。 19、

抗震设计时,为什么要对框架梁柱端进行箍筋加密?

答: 梁柱端箍筋加密:加强对混凝土的约束,提高梁柱端塑性铰的变形能力, 提高构件的延性和抗震性能,同时避免纵筋的受压屈曲 20、

多层砌体房屋中,为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处?

答:(1)楼梯间横墙间距较小,水平方向刚度相对较大,承担的地震作用亦较大,而楼梯间墙体的横向支承少,受到地震作用时墙体最易破坏

(2)房屋端部和转角处,由于刚度较大以及在地震时的扭转作用,地震反应明显增大,受力复杂,应力比较集中;另外房屋端部和转角处所受房屋的整体约束作用相对较弱,楼梯间布置于此,约束更差,抗震能力降低,墙体的破坏更为严重 21、

为什么抗震设计截面承载力可以通过承载力抗震调整系数提高?

答:基于以下两个原因:(1)动力荷载下材料强度比静力荷载下高;

(2)地震是偶然作用,结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。 22、

地基抗震承载力比地基静承载力提高的原因?

答:(1)建筑物静荷载在地基上所引起的压力,作用时间很长,地基土由此所产生的压缩变形将包括弹性变形和残余变形两部分,而地震持续时间很短,对于一般粘性土,建筑物因地面运动而作用于地基上的压力,只能使土层产生弹性变形,而土的弹性变形比土的残余变形小得多,所以,要使地基产生相同的压缩变形,所需的由地震作用引起的压应力将大于所需

的静荷载压应力;

(2)土的动强度和静强度有所不同

(3)考虑地震作用的偶然性、短时性以及工程的经济性,抗震设计安全度略有降低 23、

采用底部剪力法计算房屋建筑地震作用的适用范围?在计算中,如何考虑长周期结构高

振型的影响?

答:剪力法的适用条件:

(1)房屋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)房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主 (4)房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计

为考虑长周期高振型的影响,《建筑抗震设计规范》规定:当房屋建筑结构的基本周期

T1?1.4Tg时,在顶部附加水平地震作用,取

?Fn??nFEk 再将余下的水平地震作用(1??n)FEk分配给各质点: Fi?GiHi(1??n)FEk

j?GHjj?1n 结构顶部的水平地震作用为Fn和?Fn之和

24、为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利?

答:梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上\\下端形成塑性铰.梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰\\又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;通过\强柱弱梁\尽量减少柱铰.

25、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。

26、简述框架节点抗震设计的基本原则

(1)节点的承载力不应低于其连接构件的承载力; (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)梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固; (5)节点配筋不应使施工过分困难。

六、 计算题

1、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等G1?G2?1200kN,每层层高皆为4.0m,各层的层间刚度相同?D1??D2?8630kN/m;Ⅱ类场地,设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计分组为第二组,结构的阻尼比为??0.05。

(1)求结构的自振频率和振型,并验证其主振型的正交性 (2)试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力 解1):(1)计算刚度矩阵

k11?k1?k2?8630?2?17260kN/m

k12?k21??k2??8630kN/m k22?k2?8630kN/m (2)求自振频率

?12,2??1[(m1k22?m2k11)?(m1k22?m2k11)2?4m1m2(k11k22?k12k21)] 2m1m2

1[(120?8630?120?17260)?2?120?120(120?8630?120?17260)2?4?120?120[(1726?0863?0(?863)20]

?27.47/188.28

/s ?2?13.72rad/s ?1?5.24rad

(3)求主振型 当?1?5.24rad/s

X12m1?12?k11120?5.242?172601.618 ???X11k12?86301当?2?13.72rad/s

2X22m1?2?k11120?13.722?17260?0.618 ???X21k12?86301(4)验证主振型的正交性 质量矩阵的正交性

?1.000?T{X}1[m]{X}2???1.618??刚度矩阵的正交性

T?1200??0?120???1.000????0 ??0.618??1.000????0 ?0.618???1.000?T{X}1[k]{X}2???1.618??T?17260?8630???86308630???解2):由表3.2查得:Ⅱ类场地,第二组,Tg=0.40s 由表3.3查得:7度多遇地震??0.08

max第一自振周期T1?2??12??1.200s,Tg?T1?5Tg

第二自振周期T2??2?0.458s,Tg?T1?5Tg

(1)相应于第一振型自振周期T1的地震影响系数:

?Tg ?1???T?1??0.40??????max?1.200???0.90.9?0.08?0.030

第一振型参与系数

?1??m??m?i?1i?12ni1i?2i1i1200?1.000?1200?1.618?0.724

1200?1.0002?1200?1.6182于是:F11??1?1?11G1?0.030?0.724?1.000?1200?26.06kN

F12??1?1?12G2?0.030?0.724?1.618?1200?42.17kN

第一振型的层间剪力:

V12?F12?42.17kN

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