1、13 抗震设计基本知识1地震可分为哪几种类型？答：地震是由于某种原因引起的地面强烈运动，依其成因，可分为三种类型：火山地震、塌陷地震、构造地震。由于地壳构造运动推挤岩层，使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动，称为构造地震。构造地震的破坏性大，影响面广，而且频繁发生，约占破坏性地震总量度的 95%以上。而火山地震和塌陷地震影响范围及造成的破坏程度均比较小。因此，在建筑抗震设计中，仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题。2什么是震级？答：震级是地震规模的指标，按照地震本身强度而定的等级标度，用以衡量某次地震的大小。震级的大小是地震释放能量多少的尺度，一次地震只有一个震级。目前
2、国际上比较通用的是里氏震级。3什么是地震烈度？答：地震烈度是指某一地区的地面及建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。对于一次地震，震级只有一个，但它对不同地点的影响是不一样的。一般说，距震中愈远，地震影响愈小，烈度就愈低；反之，距震中愈近，烈度就愈高。此外，地震烈度还与地震大小、震源深度、地震传播介质、表土性质、建筑物动力特性、施工质量等许多因素有关。 为评定地震烈度，需要建立一个标准，这个标准就称为地震烈度表。目前国际上普遍采用的是划分为 12 度的地震烈度表。4什么是抗震设防烈度？答：为了进行建筑结构的抗震设防，按国家规定的权限批准审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，称为抗震设防烈度。5
3、抗震设防的一般目标是什么？答：抗震设防是指对房屋进行抗震设计和采取抗震措施，来达到抗震的效果。抗震设防的依据是抗震设防烈度。结合我国的具体的情况，抗震规范提出了“三水准”的抗震设防目标。第一水准小震不坏：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。 第二水准中震可修：当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。第三水准大震不倒： 当遭受到高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。6建筑的抗震设防分为哪几类？答：在进行建筑设计时，应根据使用功能的重要性不同，采
4、取不同的抗震设防标准。抗震规范将建筑按其重要程度不同，分为以下四类：甲类建筑重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑(如放射性物质的污染、剧毒气体的扩散和爆炸等)。乙类建筑地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，即生命线工程的建筑(如消防、急救、供水、供电等或其他重要建筑)。丙类建筑甲、乙、丁类以外的一般建筑。如一般工业与民用建筑(公共建筑、住宅、旅馆、厂房等)。丁类建筑抗震次要建筑，如遇地震破坏不易造成人员伤亡和较大经济损失的建筑(如一般仓库、人员较少的辅助性建筑)。甲类建筑应按国家规定的批准权限批准执行；乙类建筑应按城市抗震救灾规划或有关部门批准执行。7对各类建筑的地震作用应按如何
5、考虑？答：抗震规范规定，对各类建筑地震作用和抗震措施，应按下列要求考虑：甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为 68 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时，应符合比 9 度抗震设防更高的要求。乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为 68 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时，应符合比8度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。对较小的乙类建筑，(如工矿企业的变电所、空压站、水泵房及城市供水水源的泵房等) ，
6、当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。抗震设防烈度为 6 度时，除抗震规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。9对各类建筑的抗震措施应按如何考虑？答：对各类建筑的抗震措施：（一）选择对抗震有利的场地、地基和基础选择建筑场地时，应根据工程需要，掌握地震活动情况和工程地质、地震地质的有关资料，对抗震有利，不利和危险地段作出综
7、合评价。宜选择有利的地段；避开不利的地段，无法避开时应采取有效的抗震措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地基和基础设计的要求是：同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上；同一结构单元宜采用同一类型的基础，不宜部分采用天然地基部分采用桩基；同一结构单元的基础(或桩承台)宜埋置在同一标高上；地基有软弱粘性土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层时，应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响，并采取相应的措施。如加强基础的整体性和刚性；桩基宜采用低承台桩。（二）选择有利于抗震的平面和立面布置为了避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形而形成薄弱部位，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对
8、称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。楼层不宜错层；必要时对体型复杂的建筑物可设置防震缝。建筑的防震缝可根据建筑结构的实际需要设置。体型复杂的建筑不设防震缝时，应选用符合实际的结构计算模型，进行较精细的抗震分析。对应力集中和变形集中及受扭转影响较大的易损部位，采取加强措施，提高其抗震能力；对形体复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元。（三）选择技术上、经济上合理的抗震结构体系抗震结构体系，应根据建筑的抗
9、震设防类别、设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、基础、结构材料和施工等因素，经过技术、经济和使用条件综合比较确定。（四）抗震结构的构件应有利于抗震抗震结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平，因此，抗震结构构件应力求避免脆性破坏。为改善其变形能力，加强构件的延性，抗震结构构件应符合下列要求：(1)砌体结构构件，应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用配筋砌体等，以加强对砌体结构的约束，使砌体在地震时发生裂缝后不致坍塌和散落，不致丧失承载力。(2)对于钢筋混凝土构件(梁、柱、墙 )应合理的选择尺寸、配置纵向受力钢筋和箍筋，避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服和
10、钢筋锚固粘结破坏先于构件破坏。(3)钢结构构件应合理控制尺寸，防止局部或整个构件失稳。(4)预应力混凝土的抗侧力构件，应配有足够的非预应力钢筋。（五）保证结构整体性，并使结构和连接部位具有较好的延性抗震结构各构件之间的连接，应符合下列要求：构件节点的破坏，不应先于其连接的构件；预埋件的锚固破坏，不应先于连接的构件；装配式结构构件的连接，应能保证结构的整体性。如屋面板与屋架、梁、墙之间；楼板与梁、墙之间；屋架与柱顶之问；梁与柱之间；支撑与主体结构之间等；预应力混凝土构件的预应力钢筋，宜在节点核心区以外锚固。支撑系统不完善往往导致屋盖失稳倒塌，使厂房发生灾难性震害，因此，装配式单层厂房的各种抗震支
11、撑系统，应保证地震时结构的稳定性。（六）非结构构件应有可靠的连接和锚固附加结构构件，应与主体结构有可靠的连接或锚固，避免倒塌伤人或砸坏重要设备。围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，应避免不合理的设置而导致主体结构的破坏。（七）注意材料的选择和施工质量1砌体结构材料应符合下列规定： 烧结普通砖和烧结多孔砖的强度等级不应低于 1O，砌筑砂浆强度等级不应低于 ；混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于7.5，砌筑砂浆强度等级不应低于 。2混凝土结构材料应符合下列规定：(1)混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区，不应低于 C30；构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应
12、低于 C20；(2)抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25；且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于 1.3。3钢结构的钢材应符合下列规定：钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.2；钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率应大于 20；钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。在钢筋混凝土结构施工中，要严加注意材料的代用，不能片面强调满足强度要求，还要保证结构的延性。钢筋混凝土构造柱、芯柱和底部框架一抗震墙砖房中砖抗震墙的施工，应先砌墙后浇构造柱、芯柱和框架梁柱。砌体结构的纵、横墙交接处应同时咬槎砌
13、筑或采取拉结措施，以免在地震中开裂或外闪倒塌。10什么是场地？什么是场地土？场地条件对建筑物震害影响的主要因素是什么？答：场地是指工程群体所在地，其范围相当于厂区、居民小区和自然村或不小于 1.0 的平面面积。场地土则是指在场地范围内的地基土。一般规律是：土质愈软，覆盖层愈厚，建筑物震害愈重。因此，场地条件对建筑物震害影响的主要因素是：场地土的刚性和场地覆盖层厚度。建筑场地的类别划分以土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度为准，共分为、四类。11不进行天然地基及基础抗震承载力验算的建筑有哪些？答：根据我国多次强地震中建筑遭受破坏资料的分析，下列建筑在天然地基上极少产生地基破坏从而引起结构破坏的，故可
14、不进行地基抗震承载力的验算：（1）砌体房屋；（2）地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和不超过8 层且高度在 25 以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房。所谓软弱粘性土层主要是指 7 度、8 度和 9 度时，地基承载力特征值分别小于 80、100 和 120的土层；（3）抗震规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。12多层砌体房屋的结构体系应符合哪些要求？答：多层砌体房屋的结构体系，应符合下列要求：(1)应优先采用横墙承重或纵横墙共用承重的结构体系；(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宽度宜均匀；(3
15、)房屋有下列情况之一时宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据烈度和房屋高度确定，可采用 50100 ：1)房屋立面高差在 6 以上；2)房屋有错层，且楼板高差较大；3)各部分结构刚度、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的烟囱；(6)不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。13多层粘土砖房抗震构造措施有哪些？答：多层粘土砖房抗震构造措施一、钢筋混凝土构造柱在多层砖砌体房屋中的适当部位设置钢筋混凝土构造柱并与圈梁结合共同工作，不仅可以提高墙体的抗剪强度，还将明显
16、地对砌体变形起约束作用，增加房屋的延性，提高房屋的抗震能力，防止和延缓房屋在地震作用下发生突然倒塌。1.构造柱的设置1)构造柱的设置部位，一般情况应符合表 13-7 的要求；2)外廊式和单面走廊式的多层砖房，应根据房屋增加一层后的层数，按表 137 要求设置构造柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理；3)教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表 137 的要求设置构造柱；当教学楼、医院等横墙较少的房屋，为外廊式或单面走廊式时，应按 2)条要求设置构造柱，但 6 度不超过四层，7 度不超过三层和 8 度不超过两层时，应按增加两层后的层数对待。表 137 多层砖房构造柱设置房
17、屋层数6 度 7 度 8 度 9 度设置的部位四、五 三、四 二、三 7、8 度时，楼、电梯间的四角；隔 15 或单元横墙域外纵墙交界处六、七 五 四 二隔开间(轴线) 横墙与外墙交接处，山墙与内纵墙交接处；79 度时，楼、电梯间的四角八 六、七 五、六 三、四外墙四角，错层部位横墙与外纵墙交接处，大房间内外墙交接处，较大洞口两侧内墙(轴线) 与外墙交接处，内墙局部较小墙垛处；79 度时，楼、电梯间四角；9 度时，内纵墙与横墙(轴线)交接处4)抗震缝两侧应设置抗震墙，并应视为房屋的外墙，按表 137 设置构造柱；5)单面走廊房屋除满足以上要求外，尚应在单面走廊房屋的山墙设置不少于 3 根的构造
18、柱。二、构造柱的截面尺寸及配筋构造柱最小截面可采用 240 180 ，纵向钢筋宜采用 4 12，箍筋间距不宜大于 250，且在柱上下端适当加密；7 度时超过六层、8 度时超过五层和 9 度时，构造柱纵向钢筋宜采用 4 14，箍筋间距不应大于 200 ；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。此外，每层构造柱上、下端 450 ，并不小于 1/6 层高范围内应适当加密箍筋，其间距不应大于 100 。三、构造柱的连接1)构造柱与墙连接处宜砌成马牙槎，并应沿墙高每隔 500 设 2 6 拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于 1 ；2)构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。3)构造
19、柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下 500 ，或与埋深小于 500 的基础圈梁相连；4)构造柱应沿整个建筑物高度对正贯通，不应使层与层之间的构造柱相互错位。为了保证钢筋混凝土构造柱与墙体之间的整体性，施工时必须先砌墙，后浇柱。2墙体之间的连接对多层砖房纵横墙之间的连接，除了在施工中注意纵横墙的咬槎砌筑外，在构造设计时应符合下列要求：1)7 度时层高超过 3.6 或长度大于 7.2 的大房间，以及 8 度和 9 度时，外墙转角及内外墙交接处，当未设构造柱时，应沿墙高每隔 500 配置 2 6 拉结钢筋，并每边伸入墙内不宜小于 1 ；2)后砌的非承重砌体隔墙应沿墙高每隔 500 配置 2 6
20、钢筋与承重墙或柱拉结，并每边伸入墙内不应小于 500 ，8 度和 9 度时长度大于 5.1 的后砌非承重砌体隔墙的墙顶，尚应于楼板或梁拉结。3钢筋混凝土圈梁设置钢筋混凝土圈梁是提高砌体房屋抗震能力的有效措施之一。其作用为：增强房屋的整体性；提高楼(屋)盖的水平刚度；加强纵横墙体的连接，限制墙体斜裂缝的延伸和开展；抵抗由于地震和其他原因引起的地基不均匀沉陷。(1)多层普通砖、多孔砖房屋的现浇钢筋混凝土圈梁的设置要求1)装配式钢筋混凝土楼盖、屋盖或木楼盖、屋盖的砖房，横墙承重时应按表 138 的要求设置圈梁，纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距应比表内要求适当加密；2)现浇或装配整体
21、式钢筋混凝土楼、屋盖与墙体可靠连接的房屋可不设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与相应构造柱钢筋可靠连接；3)圈梁应闭合，遇有洞口圈梁应上下搭接。圈梁宜与预制板设在同一标高处或紧靠板底；4)圈梁在表 138 要求的间距内无横墙时，应利用梁或板缝中配筋替代圈梁。表 138 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求烈度 墙类 6、7 8 9 外墙及内纵墙 屋盖处及每层楼盖处 屋盖处及每层楼盖处 屋盖处及每层楼盖处内横墙同上，屋盖处间距不应大于 7 ，楼盖处间距不应大于 15 ，构造柱对应部位同上，屋盖处沿所有横墙，且间距不应大于 7 ，楼盖处间距不应大于 7 ，构造柱对应部位同上，各层所有横墙(2)圈梁截
22、面尺寸及配筋圈梁截面高度不应小于 120 ，配筋应符合表 139 的要求，但在软弱粘性土层、液化土、新近填土或严重不均匀土层上砌体房屋的基础圈梁，截面高度不应小于 180 ，配筋不应少于 4 12，砖拱楼盖、屋盖房屋的圈梁应按计算确定，但配筋不应少于 4 10。表 139 砖房圈梁配筋要求烈度配筋6、7 8 9 最小纵筋 4 10 4 12 4 14 最大箍筋间距()250 200 150四、楼(屋) 盖与墙体的连接(1)现浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不应小于 120 ；(2)装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于 120 ，伸
23、进内墙的长度不应小于 100 ，在梁上不应小于 80 ；(3)板的跨度大于 4.8 并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁有可靠拉结。 (4)房屋端部大房间的楼盖，8 度时房屋屋盖和 9 度时房屋的楼、屋盖，当圈梁设在板底时，钢筋混凝土预制板应相互拉结，并应与梁、墙或圈梁拉结；(5)楼、屋盖的钢筋混凝土梁或屋架应与墙、柱( 包括构造柱)或圈梁可靠连接，梁与砖柱的连接不应削弱柱截面，各层独立砖柱顶部应在两个方向均有可靠连接；(6)7 度时长度大于 7.2 的大房间，及 8 度和 9 度时，外墙转角及内外墙交接处，应沿墙高每隔 500 配置 2 6 拉结钢筋，并每边伸入墙内不宜小于 1 ；
24、(7)坡屋顶房屋的屋架应与顶层圈梁可靠连接，檩条或屋面板与墙及屋架可靠连接，房屋出入口的檐口瓦应与屋面构件锚固，8 度和 9 度时，顶层内纵墙顶宜增砌支承端山墙的踏步式墙垛；(8)预制阳台应与圈梁和楼板的现浇带可靠连接；(9)门窗洞口处不应采用无筋砖过梁，过梁支承长度，6 8 度时不应小于 240 ，9 度不应小于 360 。五、楼梯间的抗震构造要求(1)8 度和 9 度时，顶层楼梯间横墙和外墙宜沿墙每隔 500 高 2 6 通长钢筋；9 度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置 60 厚的钢筋混凝土带，其砂浆强度等级不宜低于 7.5，纵向钢筋不应少于 2 10。(2)8 度和 9 度时，楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于 500 ，并应与圈梁连接。(3)装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。(4)突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应沿墙高每隔 500 设 2 6 拉结钢筋，且每边伸入墙内不少于 1 。六、基础同一结构单元的基础(或桩承台 )，宜采用同一类型的基础，底面宜埋置在同一标高上，否则应增设基础圈梁并应按 1:2 的台阶逐步放坡。
