第3章地震作用一、填空题1.地震按其成因通常可分为地震、地震和地震三类。
一般工程结构抗震设计时,主要考虑地震的影响。
2.我国对抗震对策主要集中在、、3个方面,其中以为重点。
3.震级是表示地震的指标,其衡量尺度是的多少。
一次地震只有震级。
震级越大,造成的危害越。
4.地震烈度是衡量的一种度量,可作为判断地震的宏观依据。
5.地震作用和荷载的区别在于荷载是对结构的,地震作用是由于地面运动引起结构的,属于。
地震作用的大小不仅取决于烈度、震中距等情况,还与结构的有关。
6.土木工程结构抗震设计,是指对土木工程结构进行的、、和以达到抗震的效果。
7.按照《建筑抗震设计规范》进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标概括来说就是:、、。
8.根据场地土的坚硬或密实程度,将场地土分为、、、 4种类型。
划分场地土的目的是为了。
9.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地是根据和划分的。
将场地划分类型是为了在计算地震作用时,反映。
不同场地上的建筑物的震害差异很大,土质越软、覆盖层越厚,建筑物震害越,反之越。
10.卓越周期的数值与场地土的及有关。
坚硬场地土的卓越周期比软弱场地土的,基岩以上土层愈厚,场地土的卓越周期越。
11.结构的自震周期是的反映。
结构刚度越大,自震周期越,地震作用也越。
12.在我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中,地震加速度反映谱曲线是以的形式表示的。
二、名词解释1.震源2.震中3.震源深度4.震中距5.震级6.地震烈度7.地震基本烈度8.抗震设防烈度9.场地土的卓越周期三、单项选择题1.结构抗震设计是()的主要内容之一。
A.控制地震 B.地震预报 C.抗震防灾 2.某地进行建筑结构抗震设计时,依据的是当地的()。
A.震级 B.地震烈度 C.场地土类型 D.设计特征周期3.设计特征周期应根据其所在地的()确定。
A.设计地震分组和场地类别 B.地震烈度和场地土类型 C.场地土类型和震中距 D.地震震级和场地土的卓越周期4.已知拟建工程所在城镇,即可从《建筑抗震设计规范》附录中查得该地的抗震设防烈度、()和设计地震分组。
A.场地类别 B.场地土卓越周期 C.场地土类型 D.设计基本地震加速度值四、简答题1.结构抗震设计中的抗震概念设计、抗震承载力计算及抗震构造措施的工作内容分别是什么?2.抗震设防目标和设计方法?解答第3章地震作用一、填空题1.地震按其成因通常可分为构造地震、火山地震和陷落地震。
一般工程结构抗震设计时,主要考虑构造地震的影响。
2.我国对抗震对策主要集中在控制地震、地震预报、抗震防灾3个方面,其中以抗震防灾为重点。
3.震级是表示地震规模的指标,其衡量尺度是地震释放出能量的多少。
一次地震只有一个震级。
震级越大,造成的危害越大。
4.地震烈度是衡量地震引起的后果的一种度量,可作为判断地震强烈程度的宏观依据。
5.地震作用和荷载的区别在于荷载是对结构的直接作用,地震作用是由于地面运动引起结构的动态作用,属于间接作用。
地震作用的大小不仅取决于烈度、震中距等情况,还与结构的动力特性有关。
6.土木工程结构抗震设计,是指对土木工程结构进行的抗震概念设计、地震作用及其计算、抗震承载能力计算和采取抗震措施以达到抗震的效果。
7.按照《建筑抗震设计规范》进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标概括来说就是:小震不坏、中震可修、大震不倒。
8.根据场地土的坚硬或密实程度,将场地土分为坚硬场地土、中硬场地土、中软场地土、软弱场地土 4种类型。
划分场地土的目的是为了确定场地土类别。
9.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地是根据场地土的刚性和场地覆盖层厚度划分的。
将场地划分类型是为了在计算地震作用时,反映场地的影响。
不同场地上的建筑物的震害差异很大,土质越软、覆盖层越厚,建筑物震害越严重,反之越轻。
10.卓越周期的数值与场地土的厚度及性质有关。
坚硬场地土的卓越周期比软弱场地土的短,基岩以上土层愈厚,场地土的卓越周期越长。
11.结构的自震周期是结构刚度大小的反映。
结构刚度越大,自震周期越短,地震作用也越大。
12.在我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)中,地震加速度反映谱曲线是以地震影响系数曲线的形式表示的。
二、名词解释1.震源——地震发生时,在地球内部产生地震波的位置,即发震点。
2.震中——震源在地表的垂直投影点。
3.震源深度——震源至地面的垂直距离。
4.震中距——地面某处至震中的距离。
5.震级——表明地震本身强度的大小和释放出能量的多少的等级。
6.地震烈度——地震对某一地区的地表及建筑物影响的强弱程度。
7.地震基本烈度——某地的地震基本烈度,是指根据该地区地震发生概率的统计分析,在一般场地条件下,50年内,超越概率为10%的地震烈度值。
8.抗震设防烈度——按国家规定的批准权限审定,作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
9.场地土的卓越周期——被场地土放大得最多的波的周期。
10.设计特征周期Tg——考虑了震级和震中距影响的场地卓越周期。
11.结构自震周期T——结构按某一振型完成一次自由振动所需要的时间。
12.地震加速度反映谱——以结构自振周期为横坐标,最大加速度反应为纵坐标,在特写地面加速度的作用下,各质占最大加速度与各自相应质点周期的关系曲线。
13.地震影响系数——单质点弹性体系在地震时的最大反应加速度。
三、单项选择题1.结构抗震设计是( C )的主要内容之一。
A.控制地震 B.地震预报 C.抗震防灾 2.某地进行建筑结构抗震设计时,依据的是当地的( B )。
A.震级 B.地震烈度 C.场地土类型 D.设计特征周期3.设计特征周期应根据其所在地的( A )确定。
A.设计地震分组和场地类别 B.地震烈度和场地土类型 C.场地土类型和震中距 D.地震震级和场地土的卓越周期4.已知拟建工程所在城镇,即可从《建筑抗震设计规范》附录中查得该地的抗震设防烈度、( D )和设计地震分组。
A.场地类别 B.场地土卓越周期 C.场地土类型 D.设计基本地震加速度值四、简答题1.结构抗震设计中的抗震概念设计、抗震承载力计算及抗震构造措施的工作内容分别是什么?抗震概念设计,包括地震影响、场地选址、建筑布置、结构体系、构件选型和细部构造的各种原则,以及对非结构构件及建筑材料与施工方面的最低要求等。
抗震承载力计算,包括荷载、地震作用及其效应的计算,构件抗力的计算,以及根据结构可靠度要求在“效应”和“抗力”之间建立平衡。
抗震构造措施,是根据抗震概念设计原则,一般不需要计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。
2.绘制地震影响系数曲线,说明曲线各段的意义。
AB段:直线上升段,周期小于0.1s的区段,地震影响系数与结构自振周期成正比;BC段:水平段,自0.1s至特征周期区段,地震影响系数为最大值();CD段:曲线下降段,自特征周期至5倍特征周期区段;DE段:直线下降段,自5倍特征周期至6.0区段。
3.影响地震作用大小的因素有哪些?它们对地震作用大小有何影响?影响地震作用大小的因素有抗震设防烈度、场地及场地土、设计特征周期、阻尼、结构自振周期、建筑物的重力荷载代表值及设计基本地震加速度。
抗震设防烈度越高,设计基本地震加速度也越大,地震作用越大;坚硬场地土的卓越周期比较软弱场地短,基岩以上土层愈厚,场地土的卓越周期越长,设计特征周期越大,地震作用越大;阻尼比越小,地震反应谱值越大,地震作用越大;结构自振周期越大,地震作用越小;建筑物的重力荷载代表值越大,地震作用也越大。
4.什么是地震作用?地震对建筑物产生怎样的作用?在什么情况下要考虑竖向地震作用?发生地震时,由于地震波的作用,地面产生加速运动,从而带动房屋的基础产生运动,房屋的上部结构因基础运动而被迫产生加速运动,从而产生一个与加速度方向相反的惯性力,这个惯性力如同作用在结构上的荷载一样,使结构构件产生内力、位移等效应,这个惯性力称为地震作用。
地震时建筑物在各种地震波的作用下,既左右摇晃,又上下颠簸。
使建筑物左右摇晃的地震作用称为水平地震作用,它可使建筑物产生内力和侧向位移;使建筑物上下颠簸的地震作用称为竖向地震作用,可使结构产生内力。
由于使建筑物产生上下颠簸的地震波衰减较快,所以在一般情况下竖向地震作用并不明显,因此《建筑结构抗震设计规范》规定,对于8度和9度抗震设防地区的大跨度结构、长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构,9度抗震设防地区的高层建筑,应考虑竖向地震作用。
日本大京公司的一座号称日本最高(地上55层、高185米)的公寓(建在崎玉县川口市),使用了与美国纽约世界贸易中心相同的CFT(钢管),确保了抗震强度。
这种钢管的直径最大达800毫米,厚度达40毫米,而且钢管中还注入了比通常混凝土强度高3倍的高强度混凝土,该公寓共使用这种钢管168根。
另外,该公寓还使用了刚性结构抗震体。
通常高层公寓柔性结构为主流,靠整个建筑来减弱地震引起的摇动,但在强风刮过来时,楼的结构也会发生一定的摇动。
采取了刚性结构后,摇动大大降低。
如遇阪神大地震级别的地震发生时,柔性结构的建筑一般要摇动1米左右,而刚性结构建筑只摇动30厘米。
三井不动产公司在东京都杉并区出售的一座免震结构公寓高达93米,建筑物的外围使用了新研制的高强度16积层橡胶,建筑物的中央部分使用了天然橡胶系统的积层橡胶。
这样,在裂度为6的地震发生时,就可将建筑物的受力减少至二分之一。
三井不动产公司2000年已向市场投放40栋这种建筑。
大林组开发了一种超高层楼房用抗震装置,使用的是类似橡胶的黏弹性体,该装置可将强风造成的摇动减轻40%,同时也可提高抗震能力。
日本清水建设也开发了一种高层楼房用抗震结构,使用在建筑物的公用部分,如电梯间和楼梯等处。
独户、古旧建筑独户建筑与高层楼房相比整体重量轻,积层橡胶不起作用。
有效的抗震方法是在建筑物与基础之间加上球型轴承或是滑动体,形成一个滚动式支撑结构,这样可减轻地震造成的摇动。
古旧建筑的抗震问题也得到了有关方面的重视。
东京都台东区的国立西洋美术馆补修了抗震处理结构,东京都丰岛区区政厅也实施了补修工程。
2。
实施系统的灾害预测除在硬件方面研究如何抗震外,日本的一些大的建筑公司还利用计算机对地震造成的物理性损坏进行预测,并从地产的证券化等角度对建筑物进行地震风险评估。
日本大林组开发出一套使用地理信息系统的计算机地震预测系统,在假定某地点发生地震的情况下,该系统可在画面上用不同颜色表示出各地的地震裂度和建筑物的损坏程度等。
大成建设公司也与日本著名的地震研究所筱冢研究所合作,开发了一套地震灾害简易评估系统,可根据地震的破坏程度测算出写字楼遭遇地震时的损失金额。
日本开发防震加固技术:房缠“绷带”遇震不塌据新华社电 在地震频发的日本,一种新型廉价防震加固技术悄然兴起,这种技术采用树脂材料作为抗震“绷带”包裹建筑物支柱,从而达到防止支柱在地震时发生倒塌的目的。