抗震設(shè)計(jì)基本概念PPT演示課件(PPT 90頁)

1、單層廠房的結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置M或6M為模數(shù)1第1頁，共90頁。2. 定位軸線3. 支撐布置2第2頁，共90頁。二. 計(jì)算模型及假定（1）柱上端與屋架（或屋面梁）鉸接；（2）柱下端與基礎(chǔ)固接；（3）排架橫梁為無軸向變形的剛桿，橫梁的兩端處的水平位移相等；（4）排架柱的高度有固定段支柱頂鉸接點(diǎn)處；（5）排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)。3第3頁，共90頁。三. 內(nèi)力組合 A. 控制截面 控制截面是指對柱配筋和基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)起控制作用的截面. 上柱底面I-I, 牛腿頂面II-II, 下柱底面III-III.IIIIIIIIIIIIB. 內(nèi)力組合一般考慮以下四種內(nèi)力組合: 1） +Mmax及相應(yīng)的 N、 V； 2

2、） -Mmax及相應(yīng)的 N、 V； 3）Nmax及相應(yīng)的 M、V； 4） Nmin及相應(yīng)的 M、V；4第4頁，共90頁。輕鋼結(jié)構(gòu)廠房5第5頁，共90頁。6第6頁，共90頁。第十章抗震設(shè)計(jì)基本概念第一節(jié)震級、烈度、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)第二節(jié)抗震設(shè)計(jì)基本要求第三節(jié)地震作用第四節(jié)地震作用效應(yīng)和荷載組合7第7頁，共90頁。引致災(zāi)害的自然作用災(zāi)害類別氣象方面極端雨量太多洪災(zāi)太少干旱極端氣溫太高熱浪太低霜凍、大風(fēng)雪極端強(qiáng)風(fēng)臺風(fēng)、龍卷風(fēng)地貌方面板塊活動地震、海嘯、火山爆發(fā)重力作用泥石流、雪崩生物方面與動物、微生物有關(guān)蝗蟲、白蟻等蟲害細(xì)菌或病毒疾病如傷寒、“非典”、瘟疫與植物有關(guān)真菌病害如小麥的鐵銹病數(shù)量激增野草蔓延、赤

3、潮一、地震是群災(zāi)之首災(zāi)害自然災(zāi)害人為災(zāi)害人為災(zāi)害：火災(zāi)、污染（大氣、水、海洋）、核泄漏、戰(zhàn)爭等自然災(zāi)害： 地震災(zāi)害是群災(zāi)之首，具有突發(fā)性和不可預(yù)測性，以及頻度高并產(chǎn)生嚴(yán)重次生災(zāi)害，對社會也會產(chǎn)生很大影響等特點(diǎn)。 地震災(zāi)害概述8第8頁，共90頁。唐山大地震 1976年7月28日3時42分54秒，在河北省唐山、豐南一帶（東經(jīng)118.0度，北緯39.4度），發(fā)生了7.8級強(qiáng)烈地震，震中區(qū)烈度11度。地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、人口稠密的城市，極震區(qū)內(nèi)工礦設(shè)施大部分毀壞，主要表現(xiàn)為廠房屋頂塌落，圍護(hù)墻多數(shù)倒塌，高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區(qū)內(nèi)普遍發(fā)生鐵路路基下沉，鐵軌彎曲

4、變形；公路路面開裂；橋墩錯動、傾倒，梁體移動及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。 150萬人口中死亡24萬，傷16萬；直接經(jīng)濟(jì)損失100億元，震后重建費(fèi)用100億元。9第9頁，共90頁。 開灤煤礦醫(yī)院，為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存 。10第10頁，共90頁。 唐山市開灤煤礦救護(hù)樓，為磚混結(jié)構(gòu)人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。 11第11頁，共90頁。 唐山地區(qū)交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。）12第12頁，共90頁。 唐山市河北省煤礦設(shè)計(jì)院，磚混結(jié)構(gòu)的樓房局部倒塌。13第13頁，共90頁。 唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館，三層高的

5、閱覽室，系裝配式純框架結(jié)構(gòu)，西頭倒毀，東頭框架幸存。（此處為唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡之一。） 14第14頁，共90頁。唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌。15第15頁，共90頁。震后工廠廠區(qū)16第16頁，共90頁。死亡24人，經(jīng)濟(jì)損失94億美元。17第17頁，共90頁。云林縣六市中山國寶二期大樓座落在大智路上，為12層鋼筋混凝土住宅和商務(wù)混合大樓，其中二棟自樓梯間相接處分裂，東側(cè)樓6層以下全部塌陷，并向東側(cè)倒在鄰房4層樓公寓上。西側(cè)樓5層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟大樓上，柱子間距介于8米到10米，且柱子數(shù)量偏少。18第18頁，共90頁。 彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口，為16層鋼筋混凝

6、土集合住宅大樓。地震時其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上，柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距太大。19第19頁，共90頁。20第20頁，共90頁。21第21頁，共90頁。22第22頁，共90頁。印 度 大 地 震 當(dāng)?shù)貢r間2001年1月26日上午8時46分（北京時間2001年1月26日11時16分36.4秒，國際時間2001年1月26日03時16分40秒），在印度西北部古吉拉特邦發(fā)生一次強(qiáng)烈地震。據(jù)印度地震部門測定，這次地震為里氏7.9級，震中位于北緯23.6度和東經(jīng)69.8度。至31日止，地震發(fā)生后已發(fā)生了196次余震。 死亡人數(shù)達(dá)16403人，受傷人數(shù)達(dá)55863人，經(jīng)

7、濟(jì)損失45億美元。 23第23頁，共90頁。 為了省錢，近年興建的建筑物沒有抗震結(jié)構(gòu)，使地震的傷亡加重。24第24頁，共90頁。25第25頁，共90頁。26第26頁，共90頁。27第27頁，共90頁。工程結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象1、結(jié)構(gòu)喪失整體性2、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足3、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌28第28頁，共90頁。座落在活斷層上的一座二層小學(xué)教學(xué)樓被完全摧毀。 29第29頁，共90頁。7.8級地震造成達(dá)180公里的破碎帶，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，同時造成建筑物的大量毀壞。30第30頁，共90頁。31第31頁，共90頁。32第32頁，共90頁。 1989年美國Loma

8、Preita地震(7.1級），65人,直接經(jīng)濟(jì)損失（建筑物破壞重建）80億美元，間接經(jīng)濟(jì)損失150億美元。1994年美國Northridge地震(6.7級),傷亡不多，經(jīng)濟(jì)損失為200億美元。 1995年日本阪神地震(7.2級),經(jīng)濟(jì)損失為1000億美元。 1999年臺灣集集地震(7.3級),死亡24人，經(jīng)濟(jì)損失為94億美元。33第33頁，共90頁。 地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動 。 地震是一種自然現(xiàn)象，地球上每天都在發(fā)生地震，一年約有500萬次。其中約5萬次人們可以感覺到；能造成破壞的約有1000次； 7級以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大

9、地震是 8.9級，發(fā)生于1960年5月22日的智利地震。 一. 什么是地震第一節(jié)地震、震級、烈度、設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)34第34頁，共90頁。什么叫震源、震中、震中距地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影點(diǎn)稱為震中；震中及其附近的地方稱為震中區(qū)，也稱極震區(qū) ；從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離稱為震中距。35第35頁，共90頁。地震分類一.按地震成因分類-天然地震包括構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震1.構(gòu)造地震 破壞性地震主要屬于構(gòu)造地震。據(jù)統(tǒng)計(jì)，構(gòu)造地震約占世界地震總數(shù)的90%以上。 92%的地震發(fā)生在地殼中， 其余的發(fā)生在地幔上部 地震天然地震人工地震36第36頁，共90頁。二.按震源深淺分類淺源地震

10、震源深度小于60千米的稱為淺源地震。 全世界85%以上的地震都是淺源地震。中源地震震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震震源深度在300千米以上的稱為深源地震。 淺源地震波及范圍小，但破壞力大；深源地震波及范圍大，但破壞力小。目前有記錄的最深震源達(dá)720公里。37第37頁，共90頁。地震波地震波是地震發(fā)生時由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波（S波）縱波（P波）面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長、振幅大、 波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小, 波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成

11、。雜波P波開始S波開始面波開始38第38頁，共90頁。二、地震震級1.定義 能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約32倍；相差二級，能量相差1000倍。 反映一次地震本身大小的等級，用M表示式中A表示標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動位移，單位為微米。2.震級與能量的關(guān)系一個6級地震相當(dāng)于一個兩萬噸級的原子彈。 能量E的單位：爾格（1爾格= ）39第39頁，共90頁。3.按震級的地震分類微震- 2級以下。 人感覺不到有感地震- 2-4級 人有感覺破壞性地震- 5級以上 有破壞 強(qiáng)烈地震- 7級以上 有破壞 特大地震- 8級以上 有破壞 由于震源深淺、震中距大小等不同，地震造成

12、的破壞也不同。震級大，破壞力不一定大；震級小，破壞力不一定就小。40第40頁，共90頁。三、 地震烈度 一般而言，震級越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影響烈度的因素，除了震級、震中距外，還與震源深度、地質(zhì)構(gòu)造和地基條件等因素有關(guān)。1.定義及影響因素 一次地震對某一地區(qū)的影響和破壞程度稱地震烈度，簡稱為烈度。用I表示。2.地震烈度表地震烈度表是評定烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。我國在1980年制定了中國地震烈度表。中國地震烈度表將地震烈度分為1-12度。41第41頁，共90頁。四.基本烈度 一個地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有 10% 超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)

13、的基本烈度。用Ib表示。 相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度。 各地區(qū)的基本烈度由中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001)確定?；玖叶纫卜Q為偶遇烈度或中震烈度。42第42頁，共90頁。中國地震烈度區(qū)劃圖43第43頁，共90頁。 按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度稱為設(shè)防烈度規(guī)范規(guī)定：一般情況下，可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖中的地震基本烈度。對已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準(zhǔn)的抗震設(shè)防烈度進(jìn)行抗震設(shè)防。五.設(shè)防烈度設(shè)防烈度的取值依據(jù)：規(guī)范規(guī)定：抗震設(shè)防烈度為 6 度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)44第44頁，共90頁。 建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（50年）內(nèi)出現(xiàn)的頻

14、度最高的烈度。也稱為常遇烈度、小震烈度，用Is表示。其超越概率為 63.2%，重現(xiàn)期為50年。六.多遇烈度 七.罕遇烈度 建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（50年）內(nèi)具有超越概率2%-3% 的地震烈度。也稱為大震烈度，重現(xiàn)期約為2000年。45第45頁，共90頁。 通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。一、抗震設(shè)防目標(biāo)和方法1.總目標(biāo) 具體通過“三水準(zhǔn) ”的抗震設(shè)防要求和“兩階段 ”的抗震設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)。第二節(jié)抗震設(shè)計(jì)基本要求46第46頁，共90頁。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo) 小震不壞當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。中震可修當(dāng)遭受相當(dāng)于

15、本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。大震不倒當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。47第47頁，共90頁。 我國地震烈度的概率分布符合極值型第一水準(zhǔn)(眾值烈度)：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年，眾值烈度的超越概率為63.2%，基本烈度1.55度。第二水準(zhǔn)(基本烈度)：50年超越概率為10%。第三水準(zhǔn)(罕遇烈度)：50年超越概率為2%，基本烈度+1度。48第48頁，共90頁。3.“兩階段”抗震設(shè)計(jì)方法第一階段： 對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算；在此基礎(chǔ)上對各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施。第二階段： 對

16、一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。 有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，不規(guī)則的建筑等49第49頁，共90頁。二、抗震設(shè)防范圍 抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的所有新建建筑工程均必需進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。三、抗震設(shè)防依據(jù)一般情況下采用抗震設(shè)防烈度。在一定條件下可采用抗震設(shè)防區(qū)劃提供的地震動參數(shù)。四、 抗震設(shè)防分類及抗震設(shè)防措施建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001中規(guī)定1.抗震設(shè)防分類50第50頁，共90頁。A、中央級、省級的電視調(diào)頻廣播發(fā)射塔建筑，國際電信樓、國際海纜登陸站、 國際衛(wèi)星地球站、中央級的電信樞紐（含衛(wèi)星地球站）。B、研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和

17、天然人工細(xì)菌與病毒（如鼠疫、霍亂、傷寒等) 的建筑。C、三級特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部?？拐鸫我ㄖ☆?除甲乙丁類以外的一般建筑丙類 地震時使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類 重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類 設(shè)防分類51第51頁，共90頁。應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗

18、震措施乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施2.抗震設(shè)防措施抗震措施: 除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗 震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施?？拐饦?gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。在設(shè)防烈度為6度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算。住宅除外。52第52頁，共90頁。 根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程稱為概念設(shè)計(jì)。 基本內(nèi)容有三部分： 1.建筑設(shè)計(jì)應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性； 2.合理的建筑

19、結(jié)構(gòu)體系選擇； 3.抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設(shè)計(jì)。五. 建筑抗震概念設(shè)計(jì)53第53頁，共90頁。 1）平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。 2）豎向不規(guī)則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m 1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴(yán)重不均勻，不連續(xù)。 主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴(yán)重開裂，柱鋼筋壓屈； 橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達(dá)1cm),直至電梯井東側(cè)； 塔樓西立面、其他立

20、面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均 嚴(yán)重破壞或倒塌。 震后計(jì)算分析結(jié)果:1.結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)效應(yīng);2.塔樓3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足,率先破壞；3.水平地震作用下,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動等。 馬那瓜中央銀行大廈 結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結(jié)構(gòu)布置及相對剛強(qiáng)的聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞；3.當(dāng)連梁剪切破壞后，結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻

21、提供了較大的側(cè)向剛度，位移量得到控制。美洲銀行54第54頁，共90頁。不規(guī)則類型 定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則55第55頁，共90頁。不規(guī)則類型 定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹

22、進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型局部不連續(xù)大開洞錯層56第56頁，共90頁。不規(guī)則類型 定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型沿豎向的

23、側(cè)向剛度不規(guī)則（有柔軟層）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)57第57頁，共90頁。2、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇 抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題，結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。規(guī)范規(guī)定：A.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。 受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實(shí)際表現(xiàn)相符合。58第58頁，共90頁。B. 應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。 由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱，部分柱子退出工作后，整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對豎向荷載的承載能力。 抗震設(shè)計(jì)的一個重要原則是結(jié)構(gòu)應(yīng)有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能。59第59頁

24、，共90頁。為進(jìn)一步增加雙重抗側(cè)力體系的抗震防線，可增設(shè)若干贅余構(gòu)件，使這些贅余構(gòu)件可以先達(dá)到破壞。60第60頁，共90頁。C. 結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。 足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。 有較大的變形能力而缺少較高的抗側(cè)向力的能力如鋼或鋼筋混凝土純框架，由于在不大的地震作用下會產(chǎn)生較大的變形，導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或結(jié)構(gòu)本身的失穩(wěn)。61第61頁，共90頁。 有較高的承載能力而缺少較大變形能力如不加約束的砌體結(jié)構(gòu)，很容易引起脆性破壞而倒塌。 必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。 足夠的承載力和變形能力是需要同時

25、滿足的。62第62頁，共90頁。3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性 結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的 延性水平。 規(guī)范對各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施，基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。這些抗震措施是：A. 采用水平向（圈梁）和豎向（構(gòu)造柱、芯柱）混凝土構(gòu)件，加強(qiáng)對砌體結(jié)構(gòu)的約束，或采用配筋砌體；使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落，地震時不致喪失對重力荷載的承載能力；B. 避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞（包括混凝土壓碎、構(gòu)件 剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞）先于鋼筋的屈服；C. 避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn)，保證節(jié)點(diǎn)焊接部 位（焊縫和母材)在地震時不致開裂。63第63頁，共90頁。4、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

26、包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。A. 附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固，避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備。B. 圍護(hù)墻和隔墻應(yīng)考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不合理設(shè)置而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)的破壞。C. 幕墻、裝飾貼面與主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接，避免地震時脫落傷人。D. 安裝在建筑上的附屬機(jī)械、電氣設(shè)備系統(tǒng)的支座和連接，應(yīng)符合地震時使用功能的要求，且不應(yīng)導(dǎo)致相關(guān)部件的損壞。64第64頁，共90頁。 場地和地基的破壞作用一般是指造成建筑破壞的直接原 因是由于場地和地基穩(wěn)定性引起的。 場地和地基的破壞作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等

27、。 這種破壞作用一般是通過場地選擇和地基處理來減輕地震災(zāi)害的。 場地的地震動作用是指由于強(qiáng)烈地面運(yùn)動引起地面設(shè)施振動而產(chǎn)生的破壞作用。 減輕它所產(chǎn)生的地震災(zāi)害的主要途徑是合理的進(jìn)行抗震和減震設(shè)計(jì)和采取減震措施。六. 場地、地基和基礎(chǔ)1. 地震破壞作用65第65頁，共90頁。2. 建筑場地的類別場地土的類型66第66頁，共90頁。場地類別場地覆蓋層厚度的確定：1. 一般情況下，應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面；2. 當(dāng)?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波速2.5倍的下臥土 層，且下臥土層的剪切波速不小于400m/s時，可按地面至該下臥土層頂面的距離確定；3. 剪切波速大于50

28、0m/s的孤石、透鏡體，應(yīng)視同周圍土層；4. 土層中的火山巖硬夾層，應(yīng)視為剛體，其厚度應(yīng)從覆蓋土層中扣除。67第67頁，共90頁。工程地質(zhì)條件對地震破壞的影響很大。常有地震烈度異?，F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是局部地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同?！爸貫?zāi)區(qū)里有輕災(zāi)，輕災(zāi)區(qū)里由重災(zāi)”地段劃分 地段類別 地質(zhì)、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基巖，堅(jiān)硬土，開闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土等不利地段軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏松的斷破裂帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基）等危險地段地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)

29、震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的部位3. 建筑地段的選擇68第68頁，共90頁。臨近懸崖，容易滑落谷地或低地，這里的建筑物容易在地震發(fā)生時，受土石崩塌破壞。 薩爾瓦多地震引發(fā)了一巨大的泥石流，數(shù)百戶人家被埋在泥石里，估計(jì)有1200多人遇難地裂69第69頁，共90頁。4. 地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)1）同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土層上；2) 同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基而另外部分采用樁基；3) 地基有軟弱土、可液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻土層 時，宜加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性；4) 根據(jù)具體情況，選擇對抗震有利的基礎(chǔ)類型，在抗震驗(yàn)算 時應(yīng)盡量考慮結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基的相互作用影響，使之能 反映地基基

30、礎(chǔ)在不同階段上的工作狀態(tài)。 地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)是通過選擇合理的基礎(chǔ)體系和抗震驗(yàn)算來保證其抗震能力的。地基基礎(chǔ)抗震設(shè)計(jì)的一般要求70第70頁，共90頁。1.液化現(xiàn)象與震害 處于地下水位以下的飽和砂土和粉土的土顆粒結(jié)構(gòu)受到地震作用時將趨于密實(shí)，使空隙水壓力急劇上升，而在地震作用的短暫時間內(nèi)，這種急劇上升的空隙水壓力來不及消散，使原有土顆粒通過接觸點(diǎn)傳遞的壓力減小，當(dāng)有效壓力完全消失時，土顆粒處于懸浮狀態(tài)之中。這時，土體完全失去抗剪強(qiáng)度而顯示出近于液體的特性。這種現(xiàn)象稱為液化。液化的宏觀標(biāo)志是在地表出現(xiàn) 噴砂冒水。 場地土的液化與抗液化措施71第71頁，共90頁?？挂夯胧┐嬖陲柡蜕巴梁头弁粒ú缓S土

31、）的地基1）采用樁基時，樁端深入液化深度以下穩(wěn)定土層中2）采用深基礎(chǔ)時，基礎(chǔ)底面埋入深度以下穩(wěn)定土層中3）采用加密法（如振沖、振動加密、砂樁擠密、強(qiáng)夯等）4）挖除全部液化土層72第72頁，共90頁。73第73頁，共90頁。74第74頁，共90頁。1、“抗震設(shè)防烈度為6度地區(qū)的建筑物可按非抗震設(shè)防地區(qū)的建筑物計(jì)算和構(gòu)造”的概念是否正確（ ）A正確 B不正確C對甲類建筑不正確，但對乙、丙、丁類建筑正確D對甲、乙類建筑不正確，但對丙、丁類建筑正確75第75頁，共90頁。 地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算是建筑抗震設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是確定所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)滿足最低抗震設(shè)防安全要求的關(guān)鍵步驟。 由于地震作用的復(fù)雜性和地震

32、作用發(fā)生的強(qiáng)度的不確定性，以及結(jié)構(gòu)和體形的差異等，地震作用的計(jì)算方法是不同的?？煞譃楹喕椒ê洼^復(fù)雜的精細(xì)方法。底部剪力法振型分解反應(yīng)譜法時程分析法靜力彈塑性方法第三節(jié) 地 震 作 用一. 概述76第76頁，共90頁。與各類型結(jié)構(gòu)相應(yīng)的地震作用分析方法不超過40m的規(guī)則結(jié)構(gòu)：底部剪力法一般的規(guī)則結(jié)構(gòu)：兩個主軸的振型分解反應(yīng)譜法 質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱結(jié)構(gòu)：考慮扭轉(zhuǎn)或雙向地震作用的振型分解反應(yīng)譜法 8、9度時的大跨、長懸臂結(jié)構(gòu)和9度的高層建筑：考慮豎向地震作用 特別不規(guī)則、甲類和超過規(guī)定范圍的高層建筑：一維或二維時程分析法的補(bǔ)充計(jì)算77第77頁，共90頁。二、重力荷載代表值的確定 結(jié)構(gòu)的重力荷

33、載代表值等于結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk加上各可變荷載組合值。-第i個可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值；-第i個可變荷載的組合值系數(shù)； 不考慮 軟鉤吊車 0.3 硬鉤吊車 0.5 其它民用建筑 0.8 藏書庫、檔案庫 1.0按實(shí)際情況考慮的樓面活荷載 不考慮 屋面活荷載 0.5屋面積灰荷載 0.5 雪荷載組合值系數(shù)可變荷載種類按等效均布荷載考慮的樓面活荷載吊車懸吊物重力組合值系數(shù)78第78頁，共90頁。1.單自由度體系的水平地震作用 對于單自由度體系，把慣性力看作反映地震對結(jié)構(gòu)體系影響的等效力，用它對結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)過程中經(jīng)受的最大地震作用為-集中于質(zhì)點(diǎn)處的重力荷載代表值；-重力加速度-動力系數(shù)-

34、地震系數(shù)-水平地震影響系數(shù)三. 水平地震作用計(jì)算79第79頁，共90頁。-地震影響系數(shù)；-地震影響系數(shù)最 大值；地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震 9 8 7 6地震影響烈度 括號數(shù)字分別對應(yīng)于設(shè)計(jì)基本加速度0.15g和0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)-結(jié)構(gòu)周期；80第80頁，共90頁。 特征周期值（s）0.90 0.65 0.450.35第三組0.75 0.55 0.400.30第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組 場地類別地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震 9 8 7 6地震影響烈度81第81頁，共90頁。ii+1m1m2mimn2. 多節(jié)點(diǎn)體系的地震作用計(jì)算82第82頁，共90頁。A、底部剪力法