建筑抗震設計課件-前言

1、建筑抗震設計Seismic design of buildings土木工程學院土木工程學院 呂偉榮呂偉榮二二一三年八月一三年八月前前 言言第第1章章 抗震設計概論抗震設計概論目目 錄錄第第2章章 場地與地基場地與地基 第第3章章 地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗算地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗算 第第5章章 多層砌體房屋抗震設計多層砌體房屋抗震設計第第4章章 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋抗震設計鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋抗震設計前前 言言建筑抗震設計建筑抗震設計前言 地震是由于某種原因引起的地面強烈震動，地震是由于某種原因引起的地面強烈震動，同臺風、暴雨、洪水和雷電一樣，屬于一種自同臺風、暴雨、洪水和雷電一樣，屬于一種自然現(xiàn)

2、象。然現(xiàn)象。 地震具有突發(fā)性和不可預測性，發(fā)生頻度地震具有突發(fā)性和不可預測性，發(fā)生頻度較高，全球每年發(fā)生地震約較高，全球每年發(fā)生地震約500萬次，其中能感萬次，其中能感覺到的有覺到的有5萬多次，造成破壞性的地震約萬多次，造成破壞性的地震約1000次，次，而有可能造成巨大災害的地震大約有而有可能造成巨大災害的地震大約有10多次。多次。建筑抗震設計建筑抗震設計前言最近發(fā)生的地震最近發(fā)生的地震（摘自中國地震信息網(wǎng)）（摘自中國地震信息網(wǎng)）西藏自治區(qū)那曲地區(qū)尼瑪縣發(fā)生西藏自治區(qū)那曲地區(qū)尼瑪縣發(fā)生4.14.1級地震級地震 2013-08-27 10:00 2013-08-27 10:00 甘肅省張掖市肅南

3、裕固族自治縣、青海省海北藏族自治州門甘肅省張掖市肅南裕固族自治縣、青海省海北藏族自治州門源回族自治源回族自治 2013-09-20 05:49 2013-09-20 05:49 安德烈亞諾夫群島發(fā)生安德烈亞諾夫群島發(fā)生6.06.0級地震級地震 2013-09-16 00:51 2013-09-16 00:51 安德烈亞諾夫群島發(fā)生安德烈亞諾夫群島發(fā)生5.85.8級地震級地震 2013-09-15 00:11 2013-09-15 00:11 危地馬拉發(fā)生危地馬拉發(fā)生6.36.3級地震級地震 2013-09-07 08:52 2013-09-07 08:52 云南省迪慶藏族自治州香格里拉縣、四川

4、省甘孜藏族自治州云南省迪慶藏族自治州香格里拉縣、四川省甘孜藏族自治州得榮縣交界得榮縣交界 2013-09-06 23:11 2013-09-06 23:11 菲律賓群島地區(qū)發(fā)生菲律賓群島地區(qū)發(fā)生6.06.0級地震級地震 2013-09-06 20:062013-09-06 20:06中大西洋海嶺北部發(fā)生中大西洋海嶺北部發(fā)生6.06.0級地震級地震 2013-09-05 12:40 2013-09-05 12:40 建筑抗震設計建筑抗震設計前言20122012年世界年世界7.07.0級以上地震分布級以上地震分布（摘自中國地震信息網(wǎng)）（摘自中國地震信息網(wǎng)）建筑抗震設計建筑抗震設計前言 2011年年

5、3月月11日日13時時46分，在日本本州東海岸附近海域分，在日本本州東海岸附近海域（北緯（北緯38.1度，東經(jīng)度，東經(jīng)142.6度）發(fā)生度）發(fā)生9.0級地震級地震，震源深度震源深度20公里公里，震中距仙臺約，震中距仙臺約180公里，地震引發(fā)海嘯，造成公里，地震引發(fā)海嘯，造成10804人人死亡、死亡、16244人失蹤。人失蹤。日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震日本本州東海岸日本本州東海岸 建筑抗震設計建筑抗震設計前言日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震仙臺的一個機場，被徹底震毀、淹沒仙臺的一個機場，被徹底震毀、淹沒 建筑抗震設

6、計建筑抗震設計前言日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震地面斷裂地面斷裂 建筑抗震設計建筑抗震設計前言日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震震區(qū)男子躲在桌下震區(qū)男子躲在桌下 建筑抗震設計建筑抗震設計前言海嘯沖擊日本沿海地帶瞬間海嘯沖擊日本沿海地帶瞬間 日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言日本本州東海岸附近海域日本本州東海岸附近海域9.0級特大地震級特大地震消防船只撲滅港口石油設施消防船只撲滅港口石油設施 建筑抗震設計建筑抗震設計前言 2010年年4月月14日日7時時49

7、分，青海省玉樹藏族自治分，青海省玉樹藏族自治州玉樹縣（北緯州玉樹縣（北緯33.2度，東經(jīng)度，東經(jīng)96.6度）發(fā)生度）發(fā)生7.1級強級強震，震源深度震，震源深度14公里。導致公里。導致2220人遇難，失蹤人遇難，失蹤70人。人。 玉樹州結(jié)古鎮(zhèn)玉樹州結(jié)古鎮(zhèn)地震現(xiàn)場地震現(xiàn)場 青海玉樹地震青海玉樹地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言地震后的廢墟地震后的廢墟建筑抗震設計建筑抗震設計前言玉樹地震玉樹地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言玉樹地震玉樹地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言據(jù)統(tǒng)計，遇難據(jù)統(tǒng)計，遇難:69227人人 ， 失蹤失蹤:17923人人 ， 受傷受傷:374643人人 ，受災，受災:4624萬人萬人 。

8、 經(jīng)濟損失達經(jīng)濟損失達 8451 億。億。汶川大地震汶川大地震 2008年年5月月12日日14點點28分，在四川省汶川分，在四川省汶川縣發(fā)生里氏縣發(fā)生里氏8.0級地震，給災區(qū)人民群眾的生級地震，給災區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)造成了巨大損失。命財產(chǎn)造成了巨大損失。建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川大地震汶川大地震震中區(qū)現(xiàn)場情況震中區(qū)現(xiàn)場情況震前美麗風光震前美麗風光建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川大地震汶川大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川大地震汶川大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川縣城汶川縣城震后鳥瞰震后鳥瞰建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川大地震震后救災汶川大地震震后救災“最美女護士最美女護士”

9、建筑抗震設計建筑抗震設計前言汶川汶川“5 12”鐘樓鐘樓地震遺址紀念廣場地震遺址紀念廣場建筑抗震設計建筑抗震設計前言死亡死亡24人，人，經(jīng)濟損失經(jīng)濟損失94億美元。億美元。（臺灣）建筑抗震設計建筑抗震設計前言1212層大樓，東側(cè)樓層大樓，東側(cè)樓6 6層以下全部塌陷，并側(cè)倒在鄰近層以下全部塌陷，并側(cè)倒在鄰近4 4層樓層樓公寓上；西側(cè)樓公寓上；西側(cè)樓5 5層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟大樓上，大樓上，柱子間距介于柱子間距介于8 8米到米到1010米，且柱子數(shù)量偏少。米，且柱子數(shù)量偏少。集集大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言地震時其中一棟傾倒靠在呈地震時其中一棟

10、傾倒靠在呈L型平面大樓上，柱子間距型平面大樓上，柱子間距為為7至至10米。米。傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。某某鋼鋼筋筋混混凝凝土土住住宅宅大大樓樓建筑抗震設計建筑抗震設計前言集集大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言集集大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言集集大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言 1976年年7月月28日日凌晨凌晨3時時42分分54秒，在河北省秒，在河北省唐山、豐南一帶（東經(jīng)唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.0度，北緯度，北緯39.4度），度），發(fā)生了發(fā)生了里氏里氏7.8級級強烈地震，震中區(qū)烈度強烈地震，震中區(qū)烈度11度。地度。地震波及天津市和北

11、京市。震波及天津市和北京市。 這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城這次地震發(fā)生在工礦企業(yè)集中、人口稠密的城市，市， 150萬人口中，死亡萬人口中，死亡24.2萬人，重傷萬人，重傷16.4萬人，萬人，直接經(jīng)濟損失直接經(jīng)濟損失100億元，震后重建費用億元，震后重建費用100億元。億元。唐山大地震唐山大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言唐山市文化路青年宮唐山市文化路青年宮磚混結(jié)構(gòu)二層樓房。磚混結(jié)構(gòu)二層樓房。7.87.8級地震時倒塌一層，級地震時倒塌一層，余震中余震中7.17.1級地震時除四根門柱外，全部坍塌。級地震時除四根門柱外，全部坍塌。建筑抗震設計建筑抗震設計前言磚混結(jié)構(gòu)五層樓房，僅西部轉(zhuǎn)角殘

12、存磚混結(jié)構(gòu)五層樓房，僅西部轉(zhuǎn)角殘存 。開灤煤礦醫(yī)院開灤煤礦醫(yī)院建筑抗震設計建筑抗震設計前言唐唐山山市市開開灤灤煤煤礦礦救救護護樓樓磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。建筑抗震設計建筑抗震設計前言河北省煤礦設計院河北省煤礦設計院唐山地區(qū)交唐山地區(qū)交通局辦公樓通局辦公樓建筑抗震設計建筑抗震設計前言河河北北省省礦礦業(yè)業(yè)學學院院圖圖書書館館裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。此處為唐山地震重點保護遺跡之一。此處為唐山地震重點保護遺跡之一。 建筑抗震設計建筑抗震設計前言唐山市機車車輛廠震后概貌唐山市機車車輛廠震后

13、概貌建筑抗震設計建筑抗震設計前言 當?shù)貢r間當?shù)貢r間2001年年1月月26日上午日上午8時時46分（北京時分（北京時間間2001年年1月月26日日11時時16分分36.4秒，國際時間秒，國際時間2001年年1月月26日日03時時16分分40秒），在印度西北部古吉拉秒），在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強烈地震。特邦發(fā)生一次強烈地震。 據(jù)印度地震部門測定，這次地震為里氏據(jù)印度地震部門測定，這次地震為里氏7.9級，級，震中位于北緯震中位于北緯23.6度和東經(jīng)度和東經(jīng)69.8度。至度。至31日止，地日止，地震發(fā)生后已發(fā)生了震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。死亡人數(shù)次余震。死亡人數(shù)16403人，人，受傷人數(shù)受

14、傷人數(shù)55863人，經(jīng)濟損失達人，經(jīng)濟損失達45億美元。億美元。印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言為了省錢，近年興建的建筑物沒有抗震能力，使傷亡加重。為了省錢，近年興建的建筑物沒有抗震能力，使傷亡加重。印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言小學教學樓被完全摧毀小學教學樓被完全摧毀印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言伊茲米特市一樓房底層空曠，結(jié)構(gòu)不

15、合理，伊茲米特市一樓房底層空曠，結(jié)構(gòu)不合理，房屋整體傾斜，二樓成了一樓。房屋整體傾斜，二樓成了一樓。印度大地震印度大地震建筑抗震設計建筑抗震設計前言河床變形，橋梁跨塌。河床變形，橋梁跨塌。建筑抗震設計建筑抗震設計前言人員傷亡慘重人員傷亡慘重建筑抗震設計建筑抗震設計前言我國的地震情況我國的地震情況1. 我國是一個多地震的國家我國是一個多地震的國家 據(jù)統(tǒng)計，我國大陸地震約占世界大陸地震的三分之據(jù)統(tǒng)計，我國大陸地震約占世界大陸地震的三分之一。原因是我們正好介于全球的兩大地震帶之間。一。原因是我們正好介于全球的兩大地震帶之間。全世界地震主要分布于以下兩個地震帶：全世界地震主要分布于以下兩個地震帶：（1

16、 1）環(huán)太平洋地震帶）環(huán)太平洋地震帶 包括南北美洲的太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加包括南北美洲的太平洋沿岸和從阿留申群島、堪察加半島、經(jīng)千島群島日本列島南下至我國臺灣省，再經(jīng)菲律半島、經(jīng)千島群島日本列島南下至我國臺灣省，再經(jīng)菲律賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。賓群島轉(zhuǎn)向東南，直到新西蘭。（2 2）喜馬拉雅）喜馬拉雅地中海地震帶地中海地震帶 從印度、尼泊爾經(jīng)緬甸至我國橫斷山脈、喜馬拉雅山從印度、尼泊爾經(jīng)緬甸至我國橫斷山脈、喜馬拉雅山區(qū)，越帕米爾高原，經(jīng)中亞細亞到地中海及其附近。區(qū)，越帕米爾高原，經(jīng)中亞細亞到地中海及其附近。喜馬拉雅喜馬拉雅地中海地震帶地中海地震帶環(huán)太平洋地震帶環(huán)太平洋地震帶兩個地震

17、帶釋放的能量，約占所有地震釋放能量的兩個地震帶釋放的能量，約占所有地震釋放能量的98%。建筑抗震設計建筑抗震設計前言2. 我國是一個地震災害嚴重的國家我國是一個地震災害嚴重的國家20世紀全球兩次世紀全球兩次死亡死亡20萬人萬人以上大地震均發(fā)生于我國：以上大地震均發(fā)生于我國：（1）1920年寧夏海原地震（年寧夏海原地震（8.5級），死亡級），死亡23.4萬人；萬人；（2）1976年河北唐山地震（年河北唐山地震（7.8級），死亡級），死亡24.2萬人。萬人。 中國地震活動頻度高、強度大、震源淺、分布廣，中國地震活動頻度高、強度大、震源淺、分布廣，是一個震災嚴重的國家。是一個震災嚴重的國家。 190

18、0年以來，中國死于地震的人數(shù)達年以來，中國死于地震的人數(shù)達55萬之多，占萬之多，占全球地震死亡人數(shù)的全球地震死亡人數(shù)的53%；1949年以來，年以來，100多次破壞多次破壞性地震襲擊了性地震襲擊了22個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），其中涉及東個?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市），其中涉及東部地區(qū)部地區(qū)14個省份，造成個省份，造成27萬余人喪生，地震成災面積達萬余人喪生，地震成災面積達30多萬平方公里，房屋倒塌達多萬平方公里，房屋倒塌達700萬間。萬間。建筑抗震設計建筑抗震設計前言3. 我國的地震活動地區(qū)我國的地震活動地區(qū)五個地區(qū)五個地區(qū)：臺灣省及其附近海域；臺灣省及其附近海域；西南地區(qū)，主要是西藏、四川西部和云南中

19、西部；西南地區(qū)，主要是西藏、四川西部和云南中西部；主要分布在主要分布在五個地區(qū)五個地區(qū)的的23條地震帶上。條地震帶上。西北地區(qū)，主要在西北地區(qū)，主要在甘肅河西走廊、青海、甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓；寧夏、天山南北麓；華北地區(qū)，主要在華北地區(qū)，主要在太行山兩側(cè)、汾渭河太行山兩側(cè)、汾渭河谷、陰山谷、陰山-燕山一帶、燕山一帶、 山東中部和渤海灣；山東中部和渤海灣；東南沿海的廣東、東南沿海的廣東、福建等地。福建等地。建筑抗震設計建筑抗震設計前言4. 我國目前的地震形勢我國目前的地震形勢 地震的發(fā)生有地震的發(fā)生有間歇性間歇性。一段時間內(nèi)發(fā)生較頻繁，。一段時間內(nèi)發(fā)生較頻繁，一段時間內(nèi)較平靜。一段

20、時間內(nèi)較平靜。 我國目前處于地震活躍期。我國目前處于地震活躍期。建筑抗震設計建筑抗震設計前言抗震減災的任務抗震減災的任務建筑抗震設計建筑抗震設計前言結(jié)構(gòu)工程師的任務結(jié)構(gòu)工程師的任務1. 對地震區(qū)域作抗震減災規(guī)劃；對地震區(qū)域作抗震減災規(guī)劃；2. 對新建筑工程作抗震設計；對新建筑工程作抗震設計；3. 對已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固。對已存在的工程結(jié)構(gòu)作抗震鑒定、抗震加固?？拐饻p災工作應依法進行：抗震減災工作應依法進行：中華人民共和國防震減災法中華人民共和國防震減災法(1997年年12月月29日第八屆全國人民代表大會常務日第八屆全國人民代表大會常務委員會第二十九次會議通過委員會第二十九次會議

21、通過)建筑抗震設計建筑抗震設計前言第十七條第十七條 新建、擴建、改建建設工新建、擴建、改建建設工程，必須達到抗震設防要求。程，必須達到抗震設防要求。第十九條第十九條 建設工程必須按照抗震設防建設工程必須按照抗震設防要求和抗震設計規(guī)范進行抗震設計，要求和抗震設計規(guī)范進行抗震設計，并按照抗震設計進行施工。并按照抗震設計進行施工。第四十五條第四十五條 違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級以上人民政府建設行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主級以上人民政府建設行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責權(quán)限責令改正，處一萬元以上十萬元以管部門按照職責權(quán)限責令改正，處一萬元以上十萬元以下的罰款：下的罰款：（一）不按照抗震設計規(guī)范進行抗震設計的；（一）不按照抗震設計規(guī)范進行抗震設計的；（二）不按照抗震設計進行施工的。（二）不按照抗震設計進行施工的。 我國是世界上地震多發(fā)國家之一，抗震設防我國是世界上地震多發(fā)國家之一，抗震設防烈度在烈度在6度以上的地區(qū)幾乎遍及全國各地。地震災度以上的地區(qū)幾乎遍及全國各地。地震災害具有突發(fā)性和毀滅性，給國家和人民的生命和害具有突發(fā)性和毀滅性，給國家和人民的生命和財產(chǎn)安全造成了巨大的損失。財產(chǎn)安全造成了巨大的損