工程结构抗震教案-职称评审.docx

工程修构扰裳锦程教案第一章绪论4学时授课内容、Ll地震根本知识；1.2地震震害地震的破坏作用根本要求:掌握地震的根本概念，地震的分类。掌握震级和烈度的概念。根本概念:震源：在地层构造运动中，由于发生比拟剧烈的破坏性变动，并从这里释放出大量的能量，从而引起地震的这个区域叫做。震中：震源在地面上的投影就是。震中距：震中与震源之间的距离叫做。等震线：在地面上，把地震烈度相同的地区以线连起来，这条线就叫。地震波：当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，这就是。地震烈度：地震烈度是指某一个地区、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。由于各地区所遭受到的地震影响程度不同，故一次地震对于不同的地区有多个地震烈度。根本烈度根本烈度是指某地区在今后一定时间内(一般指100年)，在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度。抗震设防烈度抗震设防烈度是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。重点.地震波、震级和烈度的概念要点:L地震的分类地震按产生原因可分为：构造地震、火山地震和塌陷地震；按震源深浅分类：浅源地震、中源地震和深源地震。2.地震波、震级和烈度地震波按其在地壳传播的位置不同，分为体波和面波。体波又分为纵波和横波。地震的震级是衡量一次地震大小的尺度，用符号M表示。地震烈度、根本烈度和抗震设防烈度的区别。授课内容:L3工程结构的抗震设防根本要求:熟练掌握抗震设计中的抗震设防思想及结构抗震概念设计的根本原那么。根本概念:地震动的振幅(amplitude)：可以是指地震动加速度、速度、位移三者之一的峰值、最大值或某种意义的有效值。频谱(spectrum)：但凡表示一次地震动中振幅和频率关系的曲线，统称为。地震工程中常用的频谱有三种：傅立叶谱、反响谱和功率谱。持时(duration)：地震动的持续时间。重点，抗震设防思想和抗震设计的根本原那么要点.L建筑结构的抗震设防建筑物按其重要程度不同，分为四类：甲类，乙类，丙类，丁类。现行建筑抗震设计标准(GB50Cm-2001)继续采用“三水准设防目标，两阶段设计步骤”的抗震设计思想，三水准设防为按标准进行建筑抗震设计的设防目标，即所谓的“小震不坏，中震可修，大震不倒。1.1 筑结构抗震设计的一般要求(1)建筑场地的选择(2)地基和根底设计(3)选择有利于抗震的建筑平面和立面布置(4)选择合理的抗震结构体系(5)结构构件及连接(6)非结构构件(7)合理选用材料，保证施工质量第二章场地、地基和根底4学时授课内容、2.1工程地质条件对震害的影响1.2 场地1.3 地基及根底的抗震验算根本要求:掌握场地和场地上的概念，场地上和场地的分类。根本概念:场地：指建筑物所在地，通常场地范围可认为大体相当于一个厂区、居民小区或自然村。场地土：指场地下的岩石和土。重点、场地土和场地的分类要点:对建筑物震害影响的主要场地因素是：场地上的刚性(即坚硬或密实程度)大小和场地覆盖层厚度(覆盖层厚度指从地面至坚硬场地土顶面的距离)O从地基变形角度来说，有地震作用时地基土的抗震承载力应该比地基土的静承载力大。授课内容、2.4地基土的液化2.5 地基抗震措施及处理2.6 桩基抗震验算根本要求:地基土的液化概念及影响液化的因素，液化的等级。了解可液化地基的抗震措施及处理，了解桩基抗震验算及验算原那么。根本概念:液化：地震引起的振动使得地下水位以下的饱和砂土或粉土趋于密实，孔隙水压力增高。在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的孔隙水压力来不及消散，使原先由土颗粒通过其接触点传递的压力(亦称有效压力)减小；当有效压力完全消失时，砂土和粉土处于悬浮状态，形成有如“液体的现象，称为。重点、地基液化的概念要点:1.影响砂土液化的因素(1) 土层的地质年代(2) 土的组成和密实程度(3)液化土层的埋深(4)地下水位深度(5)地震烈度和持续时间2.地基抗液化措施(1)全部消除地基液化沉降的措施(2)局部消除地基液化沉降的措施(3)减轻液化影响的根底和上部结构处理措施第三章地震作用和结构抗震验算10学时授课内容、3.1概述3.2 单自由度弹性体系的地震反响分析3.3 单自由度弹性体系的水平地震作用及其反响谱根本要求:掌握单质点弹性体系水平地震反响运动方程的建立过程，掌握地震系数、动力系数和地震影响系数的物理含义。根本概念:地震作用：地震使地面产生水平和竖向运动，地面上原先静止不动的质点受到地面运动的影响，产生相对于地面的运动，必然产生一个加速度，这个加速度与质点质量的乘积得到的惯性力就称为。单自由度体系：是指可以将结构参与振动的全部质量集中于一点，用无重量的弹性直杆支撑于地面上的结构。重点、单自由度体系运动微分方程的建立，加速度反响谱法的解题思路。难点:加速度反响谱法要点1.单自由度体系的运动微分方程的建立简化后的单质点弹性体系在地震作用下的运动微分方程式，它是一个常系数二阶非齐次微分方程：其解包含两局部：一个是方程对应的齐次式的通解，另一个是方程式的特解，前者代表自由振动，后者代表强迫振动。(1)齐次方程在给定初始条件时的解答：(2)运动微分方程的特解：2 .我国采用的加速度反响谱法授课内容、3.4多自由度弹性体系地震反响分析的振型分解法根本要求:掌握两自由度体系自由振动的运动方程，自由度体系自振频率的求解过程根本概念:主振型：当体系按其自振频率振动时，两个质点的位移比值始终保持不变，这种特殊的振动形式通常称为。振型的正交性：是指在多自由度体系中，任意两个不同频率的主振型间，都存在着下述互相正交的性质。重点、难点:求解两自由度体系的自振频率、主振型并验证振型的正交性要点:L两自由度体系自由振动的运动方程3 .两自由度体系的自振频率4 .两自由度体系的自振频率的主振型对应于x%2（，）= X12xH （0 X”“广工x22(z)X，2KI一叫2对应于02Z(=-1-l-X21(')一勺25 .振型的正交性(1)振型关于质量矩阵的正交条件(2)振型关于刚度矩阵的正交条件6 .对于多自由度体系，各质点在地震作用下任一时刻的位移为：式中称为振型参与系数。授课内容、3.5多自由度体系的水平地震作用根本要求:掌握振型分解反响谱法和底部剪力法的解题步骤，两种方法的适用范围，掌握公式中各个物理量的含义，了解结构的地震扭转效应。重点振型分解反响谱法和底部剪力法难点:振型分解反响谱法和底部剪力法要点.1.振型分解反响谱法多自由度弹性体系的水平地震作用：7 .底部剪力法此法是先计算出作用于结构的总水平地震作用，也就是作用于结构底部的剪力，然后将总水平地震作用按一定的规律分配给各质点。作用在第i质点上的水平地震作用可写成：结构底部总的剪力为：各层的水平地震作用为：授课内容:3.6结构的地震扭转效应3.7 地基与结构的相互作用3.8 竖向地震作用；根本要求:掌握楼层地震剪力调整的方法，何时需进行竖向地震作用的计算，及如何计算。重点、楼层地震剪力调整难点:竖向地震作用的计算要点:1.楼层地震剪力的调整标准规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：2.竖向地震作用的计算标准规定，对于烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构、烟囱和类似的高耸结构及9度时的高层建筑等，需考虑竖向地震作用，及其与水平地震作用的不利组合。竖向地震作用的计算根据建筑结构的不同类型采用不同方法：对烟囱和类似的高耸结构，以及高层建筑可采用竖向反响谱法；而平板网架和大跨度结构采用静力法。（1）竖向反响谱法总竖向地震作用标准值为：第i质点上的竖向地震作用为：（2）静力法标准规定：对平板型网架屋盖、跨度>24m的屋架、长悬臂及大跨度结构的竖向地震作用，其标准值为：授课内容、3.9结构地震反响的时程分析法；3.10建筑结构的抗震验算根本要求:了解时程分析法的全过程，熟悉建筑结构的抗震验算规定。重点、结构的抗震验算规定难点:时程分析法要点:L结构地震反响的时程分析法时程分析法是根据选定的地震波和结构恢复力特性曲线，对动力方程进行直接积分，采用逐步积分法计算地震过程中每一瞬时结构的位移、速度和加速度反响，从而可观察到结构在地震作用下弹性和非弹性阶段的内力变化以及构件逐步开裂、损坏直至结构倒塌的全过程。非线性时程分析中需要解决以下几个问题：1）确定结构的力学模型；2）确定结构或构件的恢复力模型；3）选择适宜的地震波记录；4）确定计算方法2.建筑结构的抗震验算（1）计算地震作用应考虑的原那么：1） 一般情况下，在两个主轴方向考虑地震作用；2）质量和刚度中心明显不重合的结构，应考虑扭转影响；3）有斜交的抗侧力结构，宜分别按各抗侧力结构方向考虑水平地震作用影响：4） 8度、9度时的大跨，长悬臂结构，烟囱和类似高耸结构，9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用；5）底部剪力法适应高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比拟均匀的结构及近似于单质点体系的结构；（房屋高宽比H3<4的结构一般以剪切变形为主）6）振型分解反响谱法适用于除上述结构以外的一般建筑结构；7）特别不规那么的（结构）建筑、甲类建筑和表3.9所列的高层建筑，宜采用时程分析法。采用时程分析法，宜按烈度、设计地震分组（震中距）和场地类别选用不少于二组的实际强震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，得到的底部剪力不应小于按底部剪力法或振型分解反响谱法计算结果的80%。（2）结构构件的地震作用效应和其它荷载效应根本组合，应按下式计算：（3）多遇地震作用下框架、层间弹性位移应符合下式条件：（4）罕遇地震下，以下结构应进行弹塑性变形验算：1） 8度HI、IV类场地和9度时高大的单层钢筋混凝土柱厂房；2） 79度时楼层屈服强度系数1<0.5的框架结构或底层框架破房；3）高度大于150m的钢结构；4）甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；5）采用隔震和消能减震设计的结构。第四章多层混合结构房屋抗震设计6学时授课内容、4.1震害分析；3） 2建筑布置与结构选型；根本要求:了解多层混合结构房屋的震害及原因，掌握砌体房屋的抗震设计内容。掌握结构布置和结构选型的规定。根本概念:多层砌体房屋：是指竖向承重构件采用砌体墙片，而水平承重构件（楼、屋盖）采用钢筋混凝土或其他材料的混合结构房屋。底部框架砌体房屋：指底部一层或两层采用空间较大的框架（剪力墙）结构、上部为砌体结构的房屋；内框架砌体房屋：指外墙采用砌体墙、柱承重，内部为钢筋混凝土柱（单排或多排）承重的混合结构房屋。重点.砌体结构的合理建筑和结构布置，房屋总高度、总层数的限制。要点:1.砌体房屋的震害（1）多层砌体房屋的震害房屋倒塌；楼盖与屋盖的破坏；楼梯间破坏；纵横墙连接破坏；楼梯间破坏；楼盖与屋盖的破坏；附属构件的破坏。（2）底层框架砌体房屋的震害底层框架砌体房屋由于上部各纵横墙较密，不仅重量大，而且侧向刚度也大，而房屋底层承重结构为框架，其侧移刚度比上层小得多。这种刚度急剧变化，使结构在地震作用下，底层框架丧失承载力或因变形集中、位移过大而破坏。（3）内框架砌体房屋的震害内框架砌体房屋是砌体和钢筋混凝土两种不同材料的承重构件组成的，两者动力特性相差较大，振动时不协调。因此，内框架砌体房屋比砌体房屋和全框架房屋震害重。2 .砌体房屋的抗震设计可分为三个主要局部：（1）结构布置与结构选型包括合理的建筑和结构布置，房屋总高度、总层数的限制等，主要目的是使房屋在地震作用下各构件能均匀受力，不产生过大的内力或应力。（2） 抗震强度验算包括墙片地震力及抗震强度的计算，确保房屋墙片在地震作用下不发生破坏。（3） 抗震构造措施主要包括加强房屋整体性和构件间连接强度的措施，如构造柱、圈梁、拉结钢筋的布置，对墙体间咬砌及楼板搁置长度的要求等。3 .结构布置（1）多层砌体房屋结构布置的根本要求1）应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系；2）纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宜均匀。3）8度和9度且有以下情况之一时宜设置防震缝,缝两侧均应设置墙体,缝宽可采用50IOomm：房屋立面高差在6m以上；房屋有错层，且楼板高差较大；各局部结构刚度、质量截然不同。4）楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处；5）烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体，当墙体被削弱时，应对墙体采取加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出屋面烟囱。6）不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。（2）底部框架砌体房屋结构布置要求1）上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或根本对齐；2）房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或根本均匀对称布置。6度和7度且总层数不超过五层的底层框架一抗震墙房屋，应允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。3）底层框架一抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6度和7度时不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。4）底部两层框架一抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6度和7度时不应大于2.1,8度时不应大于1.5,且均不应小于1.0。5）底部框架一抗震墙房屋的抗震墙应设置条形根底、筏式根底或桩基。（3）多层多排架柱内框架房屋的结构布置要求1）房屋宜采用矩形平面，且立面宜规那么，楼梯间横墙宜贯穿房屋全宽；2）7度时横墙间距大于18m或8度时横墙间距大于15m,外纵墙的窗间墙宜设置组合柱。3）多排柱内框架房屋的抗震墙应设置条形根底、筏式根底或桩基。4 .砌体房屋总高度及层数限制震害调查说明，砌体房屋的震害与其总高度和层数有密切关系，随层数增加，震害随之加重,故标准对多层砌体房屋的总高度及层数给出限值，同时，给出多层砌体房屋高宽比限制、抗震横墙的间距限制，及房屋局部尺寸的限制。授课内容:4.3多层混合结构房屋抗震计算根本要求.掌握多层混合结构房屋横向、纵向水平地震作用的计算方法，底部剪力法及墙体承载力计算方法。根本概念:侧移刚度：是构件在侧向力作用下沿水平方向产生单位水平位移所需要的力。刚性楼盖：指楼盖的平面内刚度为无穷大，即假定楼盖在水平地震作用下不发生任何平面内的变形，仅发生刚体位移，且楼盖内各点的平动处处相等，故各道墙的侧移也相等。重点.墙片地震力及抗震强度的计算。难点：砌体房屋的抗震验算要点、L地震作用的计算多层砌体房屋和底层框架砌体房屋，刚度沿高度分别一般比拟均匀，以剪切变形为主，因此可采用底部剪力法进行抗震计算。由于多层砌体房屋和底层框架砌体房屋刚度较大,根本周期在0.180.3s之间，故式（3.71）中风二Qmax。于是，砌体房屋总水平地震作用标准值为：%=085nmG15.1）第i质点的水平地震作用标准值为：0iHiZ=I2.砌体房屋采用底部剪力法进行抗震计算，作用于第i楼层的地震剪力匕，应等于第i层以上各层质点水平地震作用标准值居之和:3 .楼层地震剪力匕在各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度及各墙体的侧移刚度。介绍三种楼盖刚性楼盖、柔性楼盖和中性楼盖情况下，各墙体承当的地震剪力计算公式。4 .对墙体截面做抗震强度验算授课内容:4.4多层混合结构房屋抗震构造措施根本要求.掌握砌体房屋的抗震构造措施重点，砌体房屋的抗震构造措施房屋抗震设计的根本原那么是小震不坏，大震不倒，对于多层砌体房屋一般不进行罕遇地震作用下的变形验算，而是通过采取加强房屋整体性及加强连接等一系列构造措施来提高房屋的变形能力，确保房屋大震不倒。1 .加强房屋的整体性（I）加强墙体间的连接（2）加强楼（屋）盖与墙体连接及楼（屋）盖间的连接2 .带构造柱的墙体或房屋，可以较多的增大变形能力，使之在墙体开裂后，以其塑性变形和滑移、摩擦来消耗地震能量。特别是构造柱在限制破碎墙体位移方面具有突出的作用。同时，构造柱和各层圈梁一起形成砌体墙的边框，可以提高墙体平面外的稳定性，防止其失稳倒塌。故需对构造柱的设置提出要求。3 .圈梁对房屋抗震有较重要的作用，它可以加强纵横墙体的连接，以增强房屋的整体性；它可以箍住楼（屋）盖，以增强墙体的稳定性；也可以约束墙体的裂缝开展，抵抗由于地震或其它原因而引起的地基不均匀沉降而对房屋造成的破坏。第五章单层钢筋混凝土厂房抗震设计2学时授课内容，5.1震害分析；5.2 厂房结构布置及抗震构造措施；5.3 单层厂房的横向抗震计算；5.4 单层厂房的纵向抗震计算根本要求:了解单层钢筋混凝土厂房结构方案确实定原那么，抗震构造措施，了解计算单层钢筋混凝土厂房横向水平地震作用的计算简图及自振周期的计算方法，地震作用计算方法，重点单层钢筋混凝土厂房结构方案确实定原那么，抗震构造措施，要点:单层钢筋混凝土厂房横向水平地震作用的计算简图及自振周期的计算方法，地震作用计算方法。第六章钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计6学时授课内容、6.1震害及其分析；6.2 结构选型与结构布置；根本要求:了解框架结构的震害特点，掌握混凝土房屋结构布置的规定，掌握抗震等级的划分重点、混凝土房屋结构体系、结构布置及抗震等级要点:L框架的震害主要集中于梁柱节点处，总的是柱的震害重于梁；柱顶的震害重于柱底；角柱重于内柱；短柱重于一般柱。（1）框架柱的震害：剪切破坏、压弯破坏和弯曲破坏（2）框架梁的震害：斜截面破坏、正截面破坏和锚固破坏（3）板的震害：目前只发现有两种震害：1楼板上有较大设备荷载，地震时由于产生较大的垂直地震作用，从而使板角产生45°斜裂缝。2楼面下层柱顶混凝土压碎崩落而使横梁下落时，板上即产生平行于梁的通长裂缝。（4）框架节点的震害：在地震的反复作用下，节点主要承受剪力和压力。当节点核芯区抗剪强度缺乏时，将导致核芯区产生交叉斜裂缝，边节点的混凝土保护层剥落。（5）带填充墙的框架，因其抗侧刚度大而受到较大的地震作用。同时，由于框架和墙体的侧移刚度不一致，墙体抗拉、抗剪强度较低，地震时受剪破坏，墙面产生斜裂缝或交叉裂缝。（6）抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁产生剪切破坏，这主要是由于连梁跨度小、高度大，形成深梁，剪跨比小而剪切效应十清楚显，在反复荷载作用下形成X形剪切裂缝。2.结构体系的选择应注意以下几点：（1） 考虑建筑物刚度与场地条件的关系（2）选择合理的根底型式（3） 考虑经济指标3 .结构布置要求：多层和高层钢筋混凝土房屋结构布置时，应使传力途径尽量简单而直接，力求结构的平面布置和竖向布置使质量和刚度均匀、对称，刚度中心和质量中心接近，减少扭转和应力集中，防止竖向产生过大的刚度突变，防止形成薄弱层。4 .防震缝的布置：多高层钢筋混凝土结构房屋，宜选用合理的建筑结构方案，尽量防止设置防震缝。当建筑平面突出局部较长，结构刚度和荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，可设置防震缝。防震缝应有一定的宽度，否那么地震时容易引起两抗震单元之间的碰撞。防震缝应沿房屋全高设置，根底可不分开。一般情况下，伸缩缝、沉降缝和防震缝可合并考虑，防震缝两侧应布置承重结构。5 .结构抗震等级的划分：标准综合考虑了建筑场地的地震烈度、结构类型和房屋高度等因素后，将结构划分成四个抗震等级，其中一级抗震要求最高，四级最低，设计时根据不同的抗震等级，可采用不同的计算和构造措施，使房屋抗震设计更加经济合理。授课内容,6.3框架结构的抗震计算根本要求:掌握框架房屋结构地震作用的计算，掌握框架水平地震作用下的内力分析，框架结构水平位移验算。重点框架房屋结构地震作用的计算，框架水平地震作用下的内力分析，梁柱截面内力组合和截面设计要点:1.框架和框架一剪力墙结构的自振周期经验公式：2 .对于高度不超过40m,以剪切变形为主且刚度和质量沿房屋高度分布比拟均匀的建筑，通常采用底部剪力法计算地震作用：3 .框架柱地震剪力分配用底部剪力法或振型分解反响谱法求得结构第i层的地震剪力匕后，再按各柱的刚度求其所承当的地震剪力。4 .柱端弯矩当确定了柱的反弯点窗度后，即可按下式确定柱端弯矩：柱下端：Mkl=Vikh,柱上端：MkIm5 .竖向地震作用下框架内力分析竖向荷载作用下，常用的方法有分层法和弯矩分配法。此时，梁端的剪力可根据梁脱离体的平衡求得，柱的轴力可忽略梁柱的连续性近似按简支梁的反力求得。6 .梁柱截面内力组合（1）地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合抗震设计第一阶段的任务，是在多遇地震作用下使结构有足够的承载力。只考虑水平地震作用和重力荷载代表值时，其内力组合效应S可写成：（2）竖向荷载效应，包括全部恒载与活载的组合考虑到可能出现在正常竖向荷载下所需的构件承载力要大于水平地震作用下所需要的构件承载力的情况，进行正常竖向荷载作用下的内力组合，内力组合效应S可写成：（3）框架梁柱截面设计必须遵守三条原那么：“强柱弱梁、“强剪弱弯、“强节点弱构件。2）为保证"强柱弱梁”的抗震要求，标准对一、二、三级框架柱的设计弯矩要求考虑内力增大系数，正是为了保证强柱弱梁型延性框架的实现，即满足节点上、下柱端截面极限弯矩之和ZMC等于左右梁端截面极限弯矩之和EMb并乘以柱端弯矩增大系数7。3）为保证“强剪弱弯的抗震要求，需要框架梁能满足剪压比的限制，同时，为了防止梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，标准规定：对于一、二、三级框架的梁端剪力设计值，按下式进行调整：为了防止柱在压弯破坏前发生剪切破坏，标准规定：对于一、二、三级框架柱的剪力设计值，按下式进行调整：4） “强节点弱构件的概念设计准那么：a）节点承载力不应低于与其连接构件（梁、柱）的承载力；b）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；c）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；d）梁、柱纵筋在节点区应有可靠的锚固；e）节点配筋不应使施工过分困难。7.框架结构水平位移验算按标准的二阶段三水准设计思想，框架要进行两方面的侧移验算：对所有的框架都先进行多遇地震作用下的层间弹性位移验算；对某些结构，标准规定要进行罕遇地震作用下的弹塑性位移验算。授课内容、6.4框架结构抗震构造措施；6.5 内框架房屋抗震设计要点；6.6 框架一抗震墙结构的抗震计算与构造要点；根本要求:掌握框架的抗震构造措施，了解框架一抗震墙结构的抗震计算与构造要点。根本概念:轴压比：指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值，可不进行地震作用计算的结构，取无地震作用组合的轴力设计值。要点:1.梁的截面尺寸，宜符合以下各项要求：1）截面宽度不宜小于200mm；2）截面高宽比不宜大于4；3）净跨与截面高度之比不宜小于4。2 .采用梁宽大于柱宽的扁梁时，楼板应现浇，梁中线宜与柱中线重合，扁梁应双向布置，且不宜用于一级框架结构。3 .梁的钢筋配置应符合以下各项要求：1）梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%,且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。2）梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5,二、三级不应小于0.3o3）梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按表4.6采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm。4 .梁的纵向钢筋配置，尚应符合以下各项要求：1）沿梁全长顶面和底面的配筋，一、二级不应少于2。14,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4,三、四级不应少于2。12。2）一、二级框架梁内贯穿中柱的每根纵向钢筋直径，对矩形截面柱，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20；对圆形截面柱，不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。5 .梁端加密区的箍筋肢距，一级不宜大于20Omnl和20倍箍筋宜径的较大值，二、三级不宜大于250mm和20倍箍筋宜径的较大值，四级不宜大于300mm。6 .柱的截面尺寸，宜符合以下各项要求：1）截面的宽度和高度均不宜小于300mm,圆柱直径不宜小于350mm。2）剪跨比宜大于2。3）截面长边与短边的边长比不宜大于3。7 .框架结构节点的抗震构造措施标准中对梁、柱的截面尺寸均提出要求，对于梁，其纵筋和箍筋配置都做出要求，对于柱，要求满足轴压比的限制，同时对柱的纵筋和箍筋配置给出要求。对于框架节点，主要是其核芯区箍筋的最大间距、最小直径及配箍率需满足要求。第七章钢结构房屋抗震设计2学时立期率7.1钢结构房屋的震害；7.2 多层和高层钢结构房屋抗震设计；7.3 钢构件与连接的性能及其抗震设计根本要求:掌握钢结构有几种结构体系，抗震设计中需满足的规定，以及钢结构抗震计算的内容重点.钢结构抗震计算的内容要点:L多层和高层钢结构的结构体系主要有：框架体系；框架一支撑（抗震墙板）体系；筒体体系（框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等）；巨型框架体系等。2 .钢结构房屋需满足最大高度和最大高宽比的限制，同时，钢结构房屋宜防止采用不规那么建筑结构方案，不设防震缝。当采用不规那么建筑方案时，应设防震缝，且缝宽应不小于钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。3 .不超过12层的钢结构房屋可采用框架结构、框架一支撑结构或其他结构类型；超过12层的钢结构房屋，8,9度时宜采用偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板或其他消能支撑及筒体结构。4 .钢结构的楼盖宜采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组合楼板。对不超过12层的钢结构尚可采用装配整体式钢筋混凝土楼板，亦可采用装配式楼板或其他轻型楼盖；对超过12层的钢结构，必要时可设置水平支撑。采用压型钢板钢筋混凝土组合楼板和现浇钢筋混凝土楼板时，应与钢梁有可靠连接。采用装配式、装配整体式或轻型楼板时，应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。5 .超过12层的钢结构应设置地下室，设置地下室时，框架一支撑（抗震墙板）结构中竖向连续布置的支撑（抗震墙板）应延伸至根底；框架柱应至少延伸至地下一层。设置地下室的钢结构房屋的根底埋置深度，当采用天然地基时不宜小于房屋总高度的1/15；当采用桩基时，桩承台埋深不宜小于房屋总高度的l20o6 .多高层钢结构的抗震计算内容包括：建立抗震计算的结构模型；根据所在地区的设防要求选择地震动参数，如地震影响系数；根据结构特点确定结构参数，如阻尼比；选择适宜的方法进行地震作用计算；确定结构杆件和连接上因地震作用产生的内力，进行截面和连接的抗震验算；计算结构的变形，进行变形校核；根据标准要求，验算或确定结构的构造细节。第八章隔震与消能减震结构设计2学时授课内容:8.1概述；8.2 隔震结构设计；8.3 消能减震结构设计根本要求:掌握结构控制的概念，结构控制的内容及分类，了解其特点和优越性，各种减震控制技术的应用范围。根本概念:结构减震控制：指在工程结构的特定部位，装设某种装置如隔震垫等），或某种机构（如耗能支撑；消能剪力墙；消能节点；消能器等），或某种子结构，或施加外力，以改变或调整结构的动力特性或动力作用。结构隔震体系：指在结构物底部（或某层间部位）设置隔震装置而形成的结构体系。它包括上部结构、隔震层（由隔震装置或加设阻尼装置等组成）和下部结构三局部。结构消能减震体系：把结构物的某些非承重构件（如支撑、剪力墙、连接件等）设计成消能杆件，或在结构的某部位（层间空间、节点、联结缝等）装设消能装置。结构主动控制：是利用外部能源（计算机控制系统或智能材料），在结构物受鼓励振动过程中，瞬时施加控制力或瞬时改变结构的动力特性（刚度或阻尼），以迅速衰减和控制结构振动反响的一种减震（振）技术。要点:1.结构减震控制体系与传统抗震体系的比拟新旧减震体系相比照结构控制体系优越性传统抗震体系结构减震控制体系抗震概念及途径“硬抗地震旧观念，加强结构，加粗断面以“柔克刚新概念，调整结构动力特性，隔震、消能或控制有效减震；经济；建筑设计不受太多限制；检测修复方便设计依据按烈度要求考虑突发性大地震确保平安防护对象只考虑结构本身既保护结构，也保护结构内部设备、仪器等满足现代社会要求适用范围一般用于新建筑结构物既可用于新建筑，又可用于旧建筑的加固适用范围广2.结构控制技术的应用范围及成熟程度名称应用范围技术成熟程度隔震"硬抗"地震旧观念，加强结构，加粗断面以“柔”克刚新概念，调整结构动力特性，隔震、消能或控制有效减震；经济；建筑设计不受太多限制；检测修复方便消能减震按烈度要求考虑突发性大地震确保平安防护对象只考虑结构本身既保护结构，也保护结构内部设备、仪器等满足现代社会要求适用范围一般用于新建筑结构物既可用于新建筑，又可用于旧建筑的加固适用范围广3.隔震体系必须具备以下根本特性:（1）承载特性隔震装置应具有较大的竖向承载能力，在结构物正常使用状况下或地震时，平安地支承上部结构的所有重量和使用荷载，并具备较大的竖向承载力平安系数。（2）隔震特性隔震装置应具有可变的水平刚度特性（图8-5）,在中强震发生时，其水平刚度减小，使整体结构称为“柔性"隔震体系。并且由于隔震装置的水平刚度远远小于上部结构的层间水平刚度，在中强地震发生时，上部结构从传统的“放大晃动型变为“整体平动型（图86）,使上部结构在强震下仍处于弹性状态。（3）阻尼消能特性隔震装置应具有足够的阻尼，滞回曲线饱满，从而保证有较大的消能能力。（4）耐久性隔震装置的使用寿命要求不短于建筑物的使用寿命（一般为50年），保证其具有较好的抗老化、耐酸性、耐水性、耐火性。4 .消能减震体系的根本特性：（1）消能装置应具有足够的初始刚度，在风或小震作用下，保证整体结构处于弹性状态。（2）在中强地震发生时，消能装置应产生较大阻尼，大量消耗地震能量，防止主体结构进入非弹性状态。（3）消能装置不应该改变主体结构的根本形式，保证主体结构可按相应的结构类型进行设计。5 .主动控制是一种需要外部能源的结构控制技术，它是通过施加与振动方向相反的控制力来实现结构控制的。其工作原理如下：传感器监测结构的动力响应和外部鼓励，将监测的信息送入计算机内，计算机根据给定的算法给出应施加的力的大小，最后，由外部能源驱动，控制系统产生所需的力。