五、多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)
1. 多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)布置不合理會(huì)產(chǎn)生那些震害?(P118~119)
、倥まD(zhuǎn)破壞:剛度中心與質(zhì)量中心有較大的偏心距時(shí);
、诒∪鯇悠茐模航Y(jié)構(gòu)剛度沿高度方向突然變化且較大時(shí),破壞集中在薄弱層。底層薄弱的房屋易在地震中倒塌;
、蹜(yīng)力集中處破壞:結(jié)構(gòu)豎向布置發(fā)生很大的突變時(shí),突變處由于應(yīng)力集中而破壞;
、芊勒鹂p處的碰撞破壞:防震縫寬度不夠時(shí)。
2. 框架結(jié)構(gòu)的震害有哪些破壞形式?(P121~122)
(1)整體破壞形式:①按破壞性質(zhì)分延性破壞和脆性破壞;
②按破壞機(jī)制分梁鉸機(jī)制(強(qiáng)柱弱梁型)和柱鉸機(jī)制(強(qiáng)梁弱柱型)
(2)局部破壞形式:7各方面(P121~122)
3. 什么是梁鉸機(jī)制(強(qiáng)柱弱梁)、柱鉸機(jī)制(強(qiáng)梁弱柱)?(P121)
梁鉸機(jī)制:塑性鉸出現(xiàn)在梁端(強(qiáng)柱弱梁);柱鉸機(jī)制:塑性鉸出現(xiàn)在柱端(強(qiáng)梁弱柱)。
4. 框架柱的破壞一般發(fā)生在什么部位?(P121)
一般發(fā)生在柱的上、下端,并以上端破壞更常見。表現(xiàn)為混凝土壓碎,縱筋受壓屈曲。
5. 抗震墻結(jié)構(gòu)的震害有哪些類型?(P122)
抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震性能較好,一般震害較輕。主要類型有:
①墻的底部破壞,混凝土壓碎剝落;②墻體發(fā)生剪切破壞;③抗震墻墻肢間的連梁剪切破壞。
6. 框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)?(P123)
框架結(jié)構(gòu) :重量輕可減小地震作用、結(jié)構(gòu)延性好抗震性能較好、房屋內(nèi)部空間大、布置靈活。但側(cè)向剛度較小,地震時(shí)水平變形較大。
抗震墻結(jié)構(gòu):側(cè)向剛度大,強(qiáng)度高,空間整體性能好。但自重大,地震作用大,空間布置不靈活。
框架-剪力墻:發(fā)揮了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),克服了兩者的缺點(diǎn)。
7.水平地震力通過什么結(jié)構(gòu)分配和傳遞的?樓蓋形式的選擇順序是?(P124)
水平地震力是通過樓蓋平面進(jìn)行分配和傳遞的,故樓蓋在其平面內(nèi)剛度應(yīng)足夠大(常假定無限大)。
樓蓋形式的選擇順序是:①優(yōu)先選用現(xiàn)澆樓蓋;②其次是裝配式整體樓蓋;③最后才是裝配式樓蓋。
8.地震引起的慣性力和樓層平面的抗力各作用在什么位置?(P125)
地震引起的慣性力作用在樓層平面的質(zhì)量中心;樓層平面的抗力作用在其剛度中心,如兩者不重合就會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
9.結(jié)構(gòu)的平面和豎向布置原則是什么?(P124~127)
平面布置:應(yīng)簡(jiǎn)單、對(duì)稱和規(guī)則,不宜采用角部重疊或細(xì)腰形平面圖形。在框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)中,框架和剪力墻應(yīng)雙向設(shè)置,柱中心線與抗震墻中線、梁中線與柱中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4 。
豎向布置:結(jié)構(gòu)沿豎向應(yīng)盡可能均勻,少變化,使結(jié)構(gòu)的剛度沿豎向均勻,及時(shí)要變化,也要均勻變化,避免突變,避免梁柱偏心距過大和形成短柱(柱凈高與截面高度之比小于4)
10. 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)由什么因素確定?(P.109)
答:混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)由結(jié)構(gòu)類型、設(shè)防烈度、房屋高度三因素決定。
11. 框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用計(jì)算?(P.129-P133)
答: FEk=α1 Geq ;12. 初步計(jì)算或?qū)訑?shù)較少時(shí)框架結(jié)構(gòu)水平地震作用內(nèi)力近似計(jì)算方法有?(P130)
(1)反彎點(diǎn)法(P130):
其假定有兩點(diǎn):①梁的線剛度無窮大;②底層柱的反彎點(diǎn)在距基礎(chǔ)2/3處。即同一層柱兩端的相對(duì)水平位移相同;除底層外,各層柱的反彎點(diǎn)位于柱高的中點(diǎn)。
(2)D 值 法(P131):在反彎點(diǎn)法基礎(chǔ)上對(duì)柱的抗側(cè)剛度和反彎點(diǎn)高度進(jìn)行修正后的計(jì)算方法。
13. 框架的層間剪力如何分配到各個(gè)柱子?
答:同一層內(nèi)各柱子的剪力按抗側(cè)移剛度的比例分配:
14. 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合的兩種基本形式?為什么?
答:對(duì)于一般結(jié)構(gòu),當(dāng)考慮地震作用時(shí),應(yīng)按下式進(jìn)行內(nèi)力組合和驗(yàn)算構(gòu)件承載力:S=1.2CGGE+1.3CEhEhk≤R/γRE; 考慮到可變荷載組合值系數(shù)一般為0.5~0.8。
按無地震作用時(shí),在正常重力荷載下內(nèi)力進(jìn)行承載力驗(yàn)算為:S=(1.2CGGE+1.3CEhEhk)γRE≤R
15. 框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)原則?設(shè)計(jì)時(shí)如何體現(xiàn)?
答:抗震框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)結(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)錨固等原則.
強(qiáng)柱弱梁:調(diào)整放大柱端彎矩設(shè)計(jì)值;控制梁端受拉鋼筋的配筋率或相對(duì)受壓區(qū)高度;
強(qiáng)剪弱彎:調(diào)整放大梁端、柱端的剪力設(shè)計(jì)值,并加密箍筋;
強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固:節(jié)點(diǎn)配置足夠數(shù)量的箍筋;加大受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度并在節(jié)點(diǎn)區(qū)域合理錨固;
16. 為增強(qiáng)梁、柱的延性,應(yīng)考慮哪些要求?什么是柱子的軸壓比?
答:為了增強(qiáng)延性應(yīng)采取下列措施:(1)適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí);(2)梁端保證一定數(shù)量的受壓鋼筋;(3)限制梁端受拉鋼筋的數(shù)量;(4)梁端、柱端箍筋加密;(5)減小柱子軸壓比;
柱子軸壓比=N/fcA
17. 地震荷載作用下混凝土和鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度有什么變化?應(yīng)采取什么措施?
答:在反復(fù)荷載作用下,粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)減弱,引起錨固破壞;應(yīng)把受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度la加大,用laE表示
18. 框架結(jié)點(diǎn)構(gòu)造圖
19. 剪力墻的鋼筋有哪幾種?各起什么作用?豎向受力筋應(yīng)設(shè)在哪里?
答:剪力墻的鋼筋有豎向受力鋼筋、豎向分布鋼筋及水平分布鋼筋、箍筋和拉筋。
豎向受力鋼筋的作用是抵抗剪力墻截面的M和N(偏心受壓或偏心受拉)豎向受力鋼筋設(shè)在端柱內(nèi);水平分布筋的作用是抵抗剪力墻截面的剪力;豎向分布筋部分參與受拉;箍筋的作用使端柱內(nèi)的受力鋼筋形成骨架;拉筋用來拉結(jié)雙排分布筋。
20. 剪力墻墻肢的上下左右各應(yīng)設(shè)置什么?
答:剪力墻的梁端應(yīng)設(shè)端柱或暗柱;框剪結(jié)構(gòu)的剪力墻還應(yīng)在樓面高度處設(shè)梁或暗梁;
21. 大偏心受壓的剪力墻墻肢作承載力計(jì)算時(shí)假定什么范圍內(nèi)的豎向分布鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度?
答:假定離受壓區(qū)邊緣1.5x以外受拉區(qū)的分布筋參加工作。
22.框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)承載力和延性受哪些因素影響?(P139)
(1)梁板對(duì)節(jié)點(diǎn)處的約束影響:(2)軸壓力對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度和延性的影響,軸壓比大于0.6~0.8時(shí)節(jié)點(diǎn)混凝土抗剪強(qiáng)度隨軸壓力增加而減小;軸壓力的存在會(huì)降低節(jié)點(diǎn)延性;(3)剪壓比和配筋率對(duì)節(jié)點(diǎn)抗剪強(qiáng)度有影響;(4)縱筋滑移對(duì)延性的影響。