天津某大學建筑結構抗震設計講義

1、建筑結構抗震設計土木工程系課程目的和要求掌握抗震的基本知識、基本概念、基本理論；掌握不同結構形式在地震作用下的破壞規(guī)律和破壞原因；掌握建筑結構抗震設計原則、抗震驗算方法、抗震構造措施；認識到抗震設計在工程結構設計中的重要地位，能夠處理好施工和設計過程中遇到的和抗震相關的知識；培養(yǎng)運用規(guī)范、標準，查閱技術資料的能力和抗震計算能力；了解結構抗震設計的新理論、新方法及抗震設計的發(fā)展趨勢。目 錄緒 論 地震震害與防震減災第一章 地震的基本知識和抗震設計原則第二章 場地、地基與基礎第三章 地震作用與結構抗震驗算第四章 砌體結構的抗震設計 第五章 鋼筋混凝土結構的抗震設計第六章 單層工業(yè)廠房結構的抗震設計

2、緒論 地震震害與防震減災由于地下某處薄弱巖層突然破裂，在原有累積彈性應力的作用下，斷層兩側發(fā)生回跳引起震動，或地球板塊相互擠壓、頂撞致使板塊邊緣巖層脆性破裂引起震動，從而以波的形式將巖層震動傳至地表，引起地面的劇烈顛簸和搖晃，這種形成劇烈顛簸和搖晃的地面運動就叫做地震。 0.1地震震害概述0.1.1 地震災害的特點0.1.2 直接災害0.1.3次生災害0.1.1 地震災害的特點突發(fā)性強 時間短，強度大，頻度較高，不可預測性。破壞性大20世紀以來，全世界因地震死亡的人數達100多萬，占各種自然災害死亡總數的54%；平均每年所造成的經濟損失達幾十億美元。 社會影響深遠破壞區(qū)雖然有限，有感范圍卻很大

3、，波及面廣。人們心理上的負面影響也比較大。防御難度大地震預測比其他自然災害的預測要困難得多。建筑物抗震性能的提高，需要大量資金的投入。0.1地震震害概述死亡24人，經濟損失94億美元。集集大地震0.1地震震害概述唐山大地震時間北京時間1976年7月28日3時42分54秒地點河北省唐山、豐南一帶（東經118.0度，北緯39.4度）震級7.8級，震中區(qū)烈度11度。損失情況死亡24萬，傷16萬；直接經濟損失100億元,震后重建費用100億元。0.1地震震害概述印度大地震時間當地時間2001年1月26日上午8時46分北京時間2001年1月26日上午11時16分震中印度西北部古吉拉特邦，震中位于北緯23

4、.6度和東經69.8度。震級印度地震部門測定為里氏7.9級，損失情況死亡人數達16403人，受傷人數達55863人，經濟損失45億美元。0.1地震震害概述阪神地震時間日本時間1995年1月17日清晨5點46分震中北緯34.6度，東經135.0度震級、烈度震級為7.2級損失情況死亡5466人，受傷3萬多人，幾十萬人無家可歸，受害人數達140多萬人，被毀房屋超過十萬棟，生命線工程和大量公共設施被嚴重破壞，造成經濟損失達1000億美元。 0.1地震震害概述土耳其地震時間1999年8月17日凌晨3時01分震中土耳其西部地區(qū)（北緯40.6度東經30.0度），震中位于第一大城市伊斯坦布爾以東110公里處的

5、伊茲米特市（該市位于一條斷層帶上）阿達帕區(qū)域。震級、烈度里氏74級強烈地震，損失情況1.3萬人死亡，大批人無家可歸，供電通訊中斷。除造成大量人員傷亡和建筑物倒塌外；還使包括首都安卡拉和伊斯坦布爾在內的一些地區(qū)發(fā)生大范圍停電，并引發(fā)許多地方的交通混亂。0.1地震震害概述0.1.2 直接災害由地震的直接作用，如地震波引起的強烈振動、地震斷層的錯動和地面變形等所造成的災害稱為地震直接災害。 建筑物破壞 強烈地震時，房屋等建（構）筑物因強烈振動或地面變形，會受到的破壞，這是地震最普遍、最常見的現象。生命線工程破壞 地面破壞 地震常常會造成滾石、山崩、滑坡、地裂縫、地面鼓包、地基沉陷、砂土液化、噴砂冒水

6、等地面破壞現象。0.1地震震害概述建筑物破壞唐山地震，原河北礦冶學院圖書館0.1地震震害概述建筑物破壞集集大地震，高層建筑倒塌0.1地震震害概述建筑物破壞土耳其地震，伊茲米特市一樓房底層空曠，結構不合理，房屋整體傾斜，二樓成了一樓。 0.1地震震害概述生命線工程破壞唐山地震，豐南火車站鐵軌彎曲變形0.1地震震害概述生命線工程破壞集集地震水庫泄洪道倒塌 地震中受斷層作用，北段三孔泄洪道倒塌，斷裂處南側拱起約9.8m，南側拱起約2.0m，蓄水功能盡失，水庫底床露出地表。0.1地震震害概述地面破壞7.8級地震造成達180km的破碎帶，水平和垂直錯距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞，同

7、時造成建筑物的大量毀壞。0.1地震震害概述地面破壞地震時河床變形，導致跨河公路橋梁跨塌。0.1地震震害概述0.1.3次生災害由地震引發(fā)的火災、水災、有毒物質泄漏、和疫病流行等災害，稱為地震的次生災害 。地震時，由于電線短路、煤氣泄漏、油管破裂、爐灶倒塌等原因，往往造成火災。地震山崩堵塞河道，形成“地震湖”，會使上游一些地區(qū)被水淹沒。一旦地震湖潰決，下游便會遭到嚴重水災。另外，地震時如果水庫大壩遭到破壞，也會造成水災。地震造成的人員傷亡，既可能由直接災害引起，如房屋倒塌造成的傷亡等，也可能由次生災害引起，如地震火災與地震水災等。0.1地震震害概述0.2 防震減災0.2.1 全球地震帶分布0.2.

8、2 我國地震情況0.2.3 地震形勢與防震減災0.2.1全球地震帶分布地震的地理分布規(guī)律受地質構造控制，最明顯的規(guī)律是成帶性。主要地震帶分布環(huán)太平洋地震帶這是世界上地震最活躍的地帶，全球80的地震，就集中在這條帶上；喜馬拉雅-地中海地震帶（歐亞地震帶）全球15左右的地震發(fā)生在這條帶上；在大西洋、太平洋、印度洋中也有呈條形分布的地震帶。 0.2防震減災0.2防震減災全球地震帶分布圖0.2防震減災全球地震帶分布圖歐亞地震帶環(huán)太平洋地震帶0.2.2我國地震情況是世界上多地震國家之一。地處歐亞板塊的東南部，受環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶的影響。我國大陸7級以上的地震占全球大陸7級以上地震的三分之一，全國

9、有41%的國土、一半以上的城市位于地震基本烈度七度或七度以上地區(qū)，六度或六度以上地區(qū)占國土總面積的79%。20世紀的一百年中，我國共發(fā)生破壞性地震2600余次，其中6級以上的破壞性地震500余次，平均每年5.4次，8級以上的地震9次。0.2防震減災0.2.2我國地震情況是地震災害最嚴重的國家地震活動頻度高、強度大、震源淺，分布廣20世紀的一百年中，中國死于地震的人數達55萬之多，占全球地震死亡人數的53%；1949年以來，100多次破壞性地震襲擊了22個省(自治區(qū)、直轄市)，造成27萬余人喪生，占全國各類災害死亡人數的54%，地震成災面積達30多萬km，房屋倒塌達700萬間。20世紀全球兩次死

10、亡20萬人以上的大地震均發(fā)生于我國1920年寧夏海原地震（8.5級）死亡23.4萬人；1976年河北唐山地震（7.8級）死亡24.2萬人。0.2防震減災0.2.2我國地震情況我國的地震活動地區(qū)西南地區(qū)主要是西藏、四川西部和云南中西部；西北地區(qū)主要在甘肅河西走廊、青海、寧夏、天山南北麓；華北地區(qū)主要在太行山兩側、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、 山東中部和渤海灣；東南沿海的廣東、福建等地。臺灣省及其附近海域。0.2防震減災我國的地震震中分布圖0.2防震減災0.2.3地震形勢與防震減災地震發(fā)生的間歇性一段時間內較頻繁，一段時間內較平靜。我國目前處于地震活躍期防震減災工作地震緊急救援體系地震災害預防體系地震監(jiān)測預報體系0.2防震減災防震減災工作地震緊急救援體系地震災害預防體系地震監(jiān)測預報體系應急救援隊伍物資儲備系統(tǒng)信息傳輸系統(tǒng)地震緊急預案防震抗震就在領導小組抗震救災指揮部宣傳教育地震災害預測工程場地安全性評價工程抗震地震數據信息網絡地震預報地震前兆觀測地震監(jiān)測本課程內容0.2防震減災結構工程師的任務結構工程師的任務1.對地震區(qū)域進行抗震減災規(guī)劃；2