建筑结构抗震设计课后习题答案
2.1 场地分类
场地分类是建筑抗震设计中的重要环节。根据场地的地质构造、地貌特征和地震烈度等因素，将场地分为四类：Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类。Ⅰ类场地是指地质条件最好的场地，Ⅳ类场地则是指地质条件最差的场地。建筑抗震设计需要根据场地分类确定相应的抗震设防烈度和抗震措施。
2.2 地基基础设计
地基基础是建筑物的重要承载部分，对建筑物的抗震性能有着重要的影响。地基基础设计需要考虑场地分类、地基土层性质、地震烈度等因素。在设计中，需要采用加固加筋、加宽加厚等措施来提高地基基础的抗震性能。
2.3 地基加固
地基加固是指对地基土层进行加固处理，以提高建筑物的抗震性能。地基加固的方法有很多
种，如灌注桩、钢筋混凝土桩、土钉墙等。在进行地基加固时，需要根据场地分类、地基土层性质、地震烈度等因素选择合适的加固方法。
2.4 地震波传播特性
地震波传播特性是指地震波在地球内部传播时的特性。地震波的传播速度、传播方向和传播路径等因素对建筑物的抗震性能有着重要的影响。在建筑抗震设计中，需要根据地震波传播特性确定相应的抗震设防烈度和抗震措施。
2.5 地震动力学分析
地震动力学分析是建筑抗震设计中的重要环节。通过对建筑物的结构特性、地震波传播特性等因素进行分析，可以得出建筑物在地震作用下的反应。在分析中，需要考虑建筑物的结构形式、材料特性、结构参数等因素，以确定相应的抗震措施。
设计反应谱：是根据规范规定的地震动参数和结构特性计算得出的，用于结构抗震设计的反应谱。
地震反应谱和设计反应谱的关系：设计反应谱是根据规范规定的地震动参数和结构特性计算得出的，而地震反应谱是根据实测地震动数据和结构特性计算得出的。设计反应谱是用于结构的抗震设计，而地震反应谱则是用于结构地震响应分析。两者都是描述结构在地震作用下的反应情况，但是计算方法和应用场合不同。
设计反应谱是根据已发生地震地面运动记录计算得到的，而工程结构抗震设计需要考虑将来发生地震对结构造成的影响。由于地震的随机性和复杂性，工程结构抗震设计不能采用某一确定地震记录的反应谱，需要确定一条供设计之用的反应谱，称之为设计反应谱。
设计抗震反应谱和实际地震反应谱是不同的，实际地震反应谱能够具体反映一次地震动过程的频谱特性，而抗震设计反应谱是从工程设计的角度，在总体上把握具有某一类特征的地震动特性。地震反应谱为设计反应谱提供设计依据。
在计算地震作用时，结构地质量或重力荷载的取值需要考虑连续化描述（分布质量）和集中化描述（集中质量）。进行结构抗震设计时，所考虑的重力荷载称为重力荷载代表值，分为恒载（自重）和活载（可变荷载）两种。活载的变异性较大，我国荷载规范规定地活载标准值是按50年最大活载的平均值加0.5～1.5倍的均方差确定的。地震发生时，活载不
一定达到标准值的水平，一般小于标准值，因此计算重力荷载代表值时可对活载折减。抗震规范规定：G E = D k + ∑ ψ i L ki。
地震系数和地震影响系数是抗震设计中的重要参数。地震系数通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影响分离出来，是确定地震烈度的一个定量指标。动力系数为地震影响系数提供了计算依据。地震影响系数是多次地震作用下不同周期T、相同阻尼比ζ的理想简化单质点体系结构加速度反应与重力加速度之比。
软场地的特征周期小于硬场地的特征周期，远震地的特征周期小于近震的特征周期，因此软场地的Vs小于硬场地的Vs，远震的Vs小于近震的Vs。
为满足“小震不坏中震可修大震不倒”的抗震要求，规范规定进行多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件（隔墙、幕墙、建筑装饰等）破坏；多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏；罕遇地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。
抗震设计要遵循“中震可修”要求，通过构造措施来保证建筑的抗震能力。
在计算结构弹塑性地震位移反应时，一般采用逐步积分法。对于不超过12层且层刚度无突
变的钢筋混凝土框架结构和填充墙钢筋混凝土框架结构，以及不超过20层且层刚度无突变的钢框架结构和单层钢筋混凝土柱厂房，可以采用简化方法进行计算。
楼层屈服强度系数ξy是按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层抗剪承载力和按罕遇地震作用下楼层弹性地震剪力的比值。计算公式为ξy(i)=Vy(i)/Ve(i)。

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