抗震—名词,简答,填空.doc
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1、一、名词解释1地震震级:衡量一次地震释放能量大小的尺度。2地震烈度:地震对地表和工程结构影响的强弱程度,是衡量地震引起后果的一种尺度。3震中烈度:震中去的地震烈度最大,称之为震中烈度。4特大地震:地震等级M8的地震。5震中烈度:震中去的地震烈度最大,称之为震中烈度。6地震作用:地震时作用在房屋上的惯性力,称为地震作用,也称为地震力。7抗震概念设计:基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想,包括工程结构总体布置和细部构造。8场地覆盖层厚度:由地面至剪切波速大于规定值的土层或坚硬土顶面的距离。9场地土的卓越周期:地震波的某个分量在穿过场地土时被放大的最多,这个行波分量的周期称为场地土的卓越周期。1
2、0“三水准” : 小震不坏,中震可修,大震不倒。12抗震构造措施:根据抗震概念设计原则,一般不需计算,为提高工程结构抗震性能而必须采取的细部构造措施。12双共振现象:在建筑物的自振周期与建筑场地的卓越周期接近时,地震波中周期与场地卓越周期接近的行波分量被放大二次的现象。13隔震设计:进行隔震的建筑结构设计称为隔震设计。14消能减震设计:在建筑物的抗侧力结构中设置消能部件,通过消能元件局部变形提供附加阻尼,吸收与消耗地震能量。二、填空题1. 地震现象表明,纵波使建筑物产生(上下颠簸 ),剪切波使建筑物产生(水平方向摇晃),而面波则使建筑物既产生(上下颠簸)又产生(左右摇晃)。2. 一般来讲,震级
3、大,断层错位的冲击时间长,震中距离远,场地土层松软、厚度大的地方,其地面运动加速度反应谱的主要峰点偏于( 较长的周期 );相反,震级小,断层错位的冲击时间短,震中距离近,场地土层坚硬、厚度薄的地方,其地面运动加速度反应谱的主要峰点则一般偏于(较短的周期)。3. 地震的不平稳性取决于(震级 )、(震源特性 )、(震中距)、和(地震波传播介质的特性 )等因素。4. 就建筑结构抗震设计而言,地震地面运动的一般特征可用( 地面运动最大加速度)、( 地面运动周期特性 )和(强震的持续时间 )三个参数来描述。5. 一般认为,加速度反应谱曲线最高峰点所对应的周期为(地震动卓越周期)。6. 抗震规范规定建筑设
4、计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。不规则主要有(平面)不规则和( 竖向)不规则。7. 抗震规范 要求,钢筋混凝土结构必须设计成(延性结构 )。只有结构具有合理的( 刚度 )、(足够的承载力 )以及(较强的变形能力 ),才能真正实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。8. 由于面波的能量比体波要( 大),所以造成建筑物和地表的破坏时以( 面波 )为主。9. 地震按震源的深浅,可分为(浅源地震 )、( 中源地震 )、和( 深源)地震。10. 地震宏观调查告诉我们:地质年代愈古老久远,地层的( 固结程度 )、( 结构性 )也就愈好,抗( 液化 )的能力也就愈强。1
5、1. 房屋在地震波的作用下既颠簸,又摇晃,这时房屋既受到垂直方向的地震作用,又受到水平方向的地震所用,我们分别称之为( 竖向地震作用 )和( 水平地震作用)。12. 地震时,严重不均匀地基容易产生( 裂缝 )、( 土体滑动 )、( 不均匀沉降 )等地基失效现象,从而使房屋开裂,变形或倾倒。13.地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括( 纵 )波和( 横 )波,而面波分为( 瑞雷 ) 波和( 洛夫 )波,对建筑物和地表的破坏主要以( 面 )波为主。14. 由于同一次地震对不同地点的影响是不一样的,因此,烈度就会随震中距的远近而有所不同。一般情况是离震中越( 远
6、),地震烈度越( 小)。15. 国内外的地震经验教训表明,搞好新建工程的( 抗震设防 ),对原有未经抗震设防的工程进行( 抗震加固 )等,是减轻地震灾害的最直接、有效的途径。16. 抗震规范 规定,抗震设防烈度为( 6 )度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。17. 地震地面运动的周期特性对结构地震反应具有重要的影响。人类已经知道任何建筑物都有其自振周期,假若地震地面运动周期以长周期为主,则它将引起( 长周期柔性建筑物)的强烈地震反应;反之,若地震地面运动周期特性以短周期为主,则它对( 短周期刚性建筑物 )的危害就比较大。这就是(共振效应 )的结果。18. 饱和砂土或饱和粉土在静载作用下具有一
7、定的承载能力,但是,在强烈的地震作用下容易产生( 液化 )现象。其抗剪强度几乎等于( 零 ),地基承载能力完全(丧失 ),建筑物如同处于液体之上,往往造成下陷、浮起、倾倒、开裂等难以修复的破坏。19. 各类建筑场地都有自己的卓越周期,如果地震波中某个分量的( 振动周期 )与场地的( 卓越周期 )接近或相等,则地震波中这个分量的振动将被放大而形成(类共振 )现象。如果建筑物的自振周期有和场地的卓越周期相接近,又会引起( 建筑物 )与( 地面 )的类共振现象,这就形成了双共振现象。20. 历次震害表明,地震时多层混合结构故房屋的破坏,随着房屋( 高度)、( 层数)的增加而加重,房屋( 倒塌率 )几
8、乎与房屋高度、层数成正比。21. 地震地面运动的周期特性对结构地震反应具有重要的影响。人类已经知道任何建筑物都有其自振周期,假若地震地面运动周期以长周期为主,则它将引起( 长周期柔性建筑物)的强烈地震反应;反之,若地震地面运动周期特性以短周期为主,则它对( 短周期刚性建筑物 )的危害就比较大。这就是(共振效应)的结果。22. 一般情况下,应在结构的( 两个主轴 )方向上分别考虑结构的水平地震作用并进行抗震验算;各方向的水平地震作用主要有该方向上的( 抗侧力构件 )来分担。23. 地面运动最大加速度无疑与震害有密切关系。一般来说,地面运动最大加速度值增大,则地面建筑震害( 加重 )。24. 抗震
9、规范规定建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。不规则主要有( 平面)不规则和( 竖向 )不规则。25.地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波,其中体波包括( 纵 )波和( 横 )波,而面波分为( 瑞雷 ) 波和( 洛夫 )波,对建筑物和地表的破坏主要以( 面 )波为主。26. 场地土是指场地范围的地基土,一般情况下是由多种性质不同的土层组成。场地土的刚性一般用土的( 等效剪切波速 )表示。27. 建筑的场地类别,根据土层( 等效剪切波速 )和(场地覆盖层厚度 )分类。28. 根据场地土的性质和厚度不同,其卓越周期也不相同。坚硬场地土的卓越周期比软弱
10、场地土的卓越周期( 短 );基岩以上的土层越厚,场地土的卓越周期越( 长 )。29. 目前,确定地震作用的方法有( 静力法 )、(反应谱方法)、( 拟静力法 )和( 时程分析方法 )等方法。30. 天然地基上( )类场地的抗震承载力验算采用(拟静力法)。此法假定地震作用如同(静力)作用,然后在静力作用条件下验算地基及基础的( 承载力 )和地基的( 稳定性 )。31. 地面运动最大加速度无疑与震害有密切关系。一般来说,地面运动最大加速度值增大,则地面建筑震害(加重)。三、简答题1. 结构隔震的原理是什么? 答:结构隔震的原理是通过设置隔震装置系统形成隔震层,延长结构的周期,适当增 加结构的阻尼,
11、使结构的加速度反应大大减少,同时使结构的位移集中于隔震层上,上部结构象刚体一样,自身相对位移很小,结构基本上处于弹性工作状态,从而建筑物不产生破坏或倒塌。2. 结构隔震的概念是什么? 答:结构隔震的概念:在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置形成隔震层,把房屋结构与基础隔离开来,利用隔震装置来隔离或耗散地震能量以避免或减少地震能量向上部结构传输,以减少建筑物的地震反应,实现地震时建筑物只发生轻微运动和变形,从而使建筑物在地震作用下不损坏或倒塌。3 某混凝土框架结构,试写出其抗震设计步骤及其主要计算方法。 答:(1) 确定结构方案与结构布置。(2) 初步选定梁柱截面及材料强度等级.(3) 计算各
12、层荷载、重力荷载代表值(4) 计算结构刚度参数(5) 计算结构自振周期及振型(6) 计算多遇烈度下结构的地震作用(7) 计算多遇烈度下结构侧移。验算不满足要求,返回2调整(8) 地震作用下结构内力分析(9) 竖向荷载下结构内力分析(10)内力组合、截面设计、构造设计4. 影响液化的主要因素有哪些? 答:影响砂土液化的因素(1) 砂土的组成,细砂比粗砂容易液化,级配均匀的比级配良好的易液化。(2) 相对密度,松砂比密砂容易液化。(3) 土层的埋深,砂土层埋深越大,砂层就越不容易液化。(4) 地下水位,地下水位浅的比地下水位深的容易发生液化。(5) 地震烈度大小和地震持续时间。5. 何谓“概念设计
13、”?什么情况下还要正确运用“概念设计”?哪些方面须用概念设计的方法加以正确处理? 答:“概念设计”是指对一些难以做出精确计算分析,或在某些规程中难以具体规定的问题,应该由设计人员运用概念进行判断和分析,以便采取相应的措施,做到比较合理地进行结构设计。因为对于较复杂的高层建筑,某些部位无法用解析方法精确计算;特别是在地震区,地震作用的影响因素很多,要求精确计算是不可能的,还要运用“概念设计”。需用概念设计的方法处理方面:结构平面布置、结构竖向布置、变形缝的设置、基础设计。6 延性框架设计时应注意哪几方面? 答:延性框架设计时应注意以下几点: (1)“强柱弱梁”设计原则控制塑性铰的位置; (2)梁
14、柱的延性设计; (3)“强节点弱构件”设计原则。 7简述框架节点抗震设计的基本原则。 答:节点的承载力不应低于其连接构件的承载力;多遇地震时节点应在弹性范围内工作;罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递;梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固; 节点配筋不应使施工过分困难。8. 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: (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。9 结构延性的作用如何? 答:结构延性的
15、作用: (1)防止脆性破坏 (2)承受某些偶然因素的作用 (3)实现塑性内力重分布 (4) 有利于结构抗震10. 什么是抗震规范“三水准”抗震设防目标? 答: 小震不坏、中震可修、大震不倒 小震不坏 在建筑物使用期间内可遇到的多遇地震(小震),即相当于比设防烈度低1.5度的地震作用下,建筑结构应保持弹性状态而不损坏,按这种受力状态进行内力计算和截面设计。 中震可修 即在设防烈度下,建筑结构可以出现损坏,经修理后仍可以继续使用,并保证生命和设备的安全。 大震不倒 当遭遇了千年不遇的罕遇地震(大震),建筑物会严重损坏,但要求不倒塌,保证生命安全。11 延性框架设计时应注意哪几方面? 答:延性框架设
16、计时应注意以下几点: (1)“强柱弱梁”设计原则控制塑性铰的位置; (2)梁柱的延性设计; (3)“强节点弱构件”设计原则。12简述结构抗震计算原则 答:各类建筑结构的抗震计算应遵循下列原则:(1)一般情况下,可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担;(2)有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用;(3)质量和刚度分布明显不对称的结构,应考虑双向水平地震作用下的扭转影响其他情况宜采用调整地震作用效应的方法考虑扭转影响;(4)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
17、考虑竖向地震作用。1、 工程结构抗震设防的三个水准是什么?如何通过两阶段设计方法来实现? 答:抗震设防的三个水准 :第一水准: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仍可继续使用;第二水准: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; 第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。两阶段设计方法:第一阶段设计:对结构和构件进行多遇地震作用下的承载能力验算和弹性变形验算;第二阶段设计:对有明显薄弱层的不规则部位和有特殊要求的结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算并采取相应的构造措施
18、。什么是小震、中震和大震。答:小震指该地区50年内超越概率约为63.2%的地震烈度,即众值烈度,又称为多遇地震。 中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈,又称为基本烈度或设防烈度。 大震指该地区50年内超越概率为2%3%左右的地震烈度,又为称为罕遇地震。2、 抗震设计中为什么要限制各类结构体系的最大高度和高宽比?答:随着多层和高层房屋高度的增加,结构在地震作用以及其他荷载作用下产生的水平位移迅速增大,要求结构的抗侧移刚度必须随之增大。不同类型的结构体系具有不同的抗侧移刚度,因此具有各自不同的合理使用高度。 房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。震害表明,房
19、屋高宽比大,地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动,引起上部结构产生较大侧移,影响结构整体稳定。同时倾覆力矩会在混凝土框架结构两侧柱中引起较大轴力,使构件产生压曲破坏;会在多层砌体房屋墙体的水平截面产生较大的弯曲应力,使其易出现水平裂缝,发生明显的整体弯曲破坏。3、 简述现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法及其适用范围。答:现行抗震规范计算地震作用所采用的三种计算方法为:底部剪力法,振型分解反应谱法和时程分析法。适用条件:(1) 高度不超过40米,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法计算。(2) 除上述结构以外的建筑结构,宜采用
20、振型分解反应谱法。(3) 特别不规则的建筑、甲类建筑和规范规定的高层建筑,应采用时程分析法进行补充计算。4、 什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数?三者之间有何关系?答:动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值 地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值 水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值 水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积5、 什么是鞭端效应,设计时如何考虑这种效应? 答:地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物,由于质量和刚度的突然变小,受高振型影响较大,震害较为严重,这种现象称为鞭端效应; 设计时对
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