第二章結(jié)構(gòu)抗震概述

第二章建筑結(jié)構(gòu)抗震概述

2.1建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)

2.2抗震設(shè)防基本思想

2.3結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計

2.4抗震結(jié)構(gòu)的材料和施工

2.5結(jié)構(gòu)抗震分析方法的發(fā)展2.1建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)2.1.1建筑抗震設(shè)防分類我國GB50011－2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》根據(jù)建筑使用功能的重要性，將建筑抗震設(shè)防類別分為以下四類：

①甲類建筑為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，如城市公共建筑、原子能反應(yīng)堆等。

②乙類建筑為地震時使用功能不能中斷或需要很快恢復(fù)的建筑，如供電、通訊工程等城市生命線工程；醫(yī)院、消防等救災(zāi)時需要的建筑工程；

③丙類建筑為一般的工業(yè)與民用建筑；

④丁類建筑為抗震次要建筑。2.1.2建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)各抗震設(shè)防類別建筑的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)符合下列要求；

①

甲類建筑，地震作用應(yīng)高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價結(jié)果確定；抗震措施，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)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。

②

乙類建筑，地震作用應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施，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)防烈度提高一度的要求，當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。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震措施。

③

丙類建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。

④

丁類建筑，一般情況下．地震作用仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求；抗震措施允許比本地區(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?？拐鹪O(shè)防烈度為6度時，除《抗震規(guī)范》有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。2.2抗震設(shè)防基本思想近20年來．世界不少國家的抗震設(shè)計規(guī)范，都采用了這樣一種抗震設(shè)計思想：在建筑使用壽命期限內(nèi)，對不同頻度和強度的地震，要求建筑具有不同的抵抗地震的能力?；趪H上這一趨勢，結(jié)合我國具體情況，我國于1989年頒布的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ11一89)就提出了與這一抗震設(shè)計思想相一致的設(shè)計原則：三水準(zhǔn)（小震不壞，中震可修，大震不倒）兩階段2.2.1小震和大震根據(jù)我國華北、西北和西南地區(qū)地震發(fā)生概率的統(tǒng)計分析，50年內(nèi)超越概率約為63%的地震烈度為眾值烈度，比基本烈度約低一度半，規(guī)范取為第一水準(zhǔn)烈度，俗稱“小震”。

50年超越概率約10%的烈度即1990中國地震烈度區(qū)劃圖規(guī)定的地震基本烈度或新修訂的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定峰值加速度所對應(yīng)的烈度，規(guī)范取為第二水準(zhǔn)烈度，俗稱“中震”。

50年超越概率2%～3%的烈度可作為罕遇地震的概率水準(zhǔn)，規(guī)范取為第三水準(zhǔn)烈度，俗稱“大震”。

圖示地震烈度的概率分布。峰值點對應(yīng)的是眾值烈度ε，50年內(nèi)超越概率（眾值烈度ε以右的陰影面積與整面積之比）約為63%；比ε高1.5度左右為基本烈度，其50年內(nèi)超越概率為10%；再高1度左右為罕遇烈度，其50年內(nèi)超越概率為2％—3％。2.2.2三水準(zhǔn)

第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震(簡稱“小震”)影響時．建筑一般應(yīng)不受損壞或不需修理仍能繼續(xù)使用：

第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到本地區(qū)設(shè)防烈度影響時，建筑可能有一定的損壞，經(jīng)一般修理或不經(jīng)修理仍能繼續(xù)使用。

第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震(簡稱“大震”)時，建筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。

與各地震烈度水準(zhǔn)相應(yīng)的抗震設(shè)防目標(biāo)：

①遭受第一水準(zhǔn)烈度(眾值烈度)時，結(jié)構(gòu)處于正常使用狀態(tài)，從結(jié)構(gòu)抗震分析角度，可視為彈性體系，采用彈性反應(yīng)譜進行彈性分析；

②遭受第二水準(zhǔn)烈度(基本烈度)時，結(jié)構(gòu)進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結(jié)構(gòu)體系的損壞控制在可修復(fù)的范圍；

③遭受第三水準(zhǔn)烈度(罕遇烈度)時，允許結(jié)構(gòu)有較大的非彈性變形，但應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，以免倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。2.2.3兩階段

第一階段設(shè)計：按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力，以及在小震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈性變形。以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。

第二階段設(shè)計：在大震作用下驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。至于第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，《抗震規(guī)范》是以抗震構(gòu)造措施來加以保證的。第一階段設(shè)計為承載力驗算，取第一水準(zhǔn)的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng)。采用GB50068—2001《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的分項系數(shù)設(shè)計表達式進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力驗算。這樣，既滿足了在第一水準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)具有必要的承載力可靠度，又滿足第二水準(zhǔn)的損壞可修的目標(biāo)。此處，地震動參數(shù)指抗震設(shè)計用的地震加速度(或速度、位移)時程曲線、加速度反映譜和峰值。第二階段設(shè)計為彈塑性變形驗算。對于有特殊要求的結(jié)構(gòu)、地震時容易倒塌的結(jié)構(gòu)以及有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，除了進行第一階段設(shè)計外，還要進行結(jié)構(gòu)薄弱層部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，實現(xiàn)第三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。2.3抗震概念設(shè)計“概念設(shè)計”是根據(jù)實際的經(jīng)驗或試驗研究所得到的非常重要的定性設(shè)計原則或工程判斷進行設(shè)計。是關(guān)于設(shè)計思想，設(shè)計原則，結(jié)構(gòu)體系等方面內(nèi)容。包括:場地選擇，建筑平立面造型，結(jié)構(gòu)體系的選擇，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，材料的選用等。由于對地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在某種意義上，概念設(shè)計比計算設(shè)計更重要。2.3.1場地選擇

不同的場地上的建筑震害不同在建筑選址時，要盡量選擇對建筑抗震有利的地段，避開不利和危險地段。有利地段：堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土。

不利地段：軟弱土、液化土、高聳孤立的山丘、陡坡、邊坡、不均勻的土層等。危險地段：地震時可能滑坡、崩潰、地陷、泥石流等。發(fā)震斷裂帶附近、局部孤突的地形。

關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計，抗震規(guī)范有如下規(guī)定：1、避開危險地帶（如斷裂帶等）2、同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上。3、同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜部分采用天然地基，部分采用樁基。4、軟弱地基上的基礎(chǔ)應(yīng)加強其整體性和剛性。2.3.2建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯層。高層建筑平面尺寸限值2.建筑立面布置建筑的質(zhì)量、剛度的變化要均勻（豎向）防止出現(xiàn)：豎向收進過大符合B1／B＞0．75要求的建筑物，可以認(rèn)為是豎向較規(guī)則的建筑物。

3.房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。

《抗震規(guī)范》和《高層規(guī)程》，對各種結(jié)構(gòu)體系適用范圍內(nèi)建筑物的最大高度均作出了規(guī)定，超出該規(guī)定的，要進行專門研究。

4.房屋的高寬比對房屋高寬比的要求是按結(jié)構(gòu)體系和地震烈度區(qū)分的.5、必要時設(shè)置防震縫

當(dāng)建筑的類型、體系、體型較復(fù)雜時，宜設(shè)置防震縫。要保證縫有足夠的寬度，用縫分割的單元為獨立的簡單結(jié)構(gòu)單元。

作業(yè)：1、在什么情況下應(yīng)設(shè)置防震縫？

2、防震縫的寬度要求是什么？2.3.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置一、結(jié)構(gòu)選型1、結(jié)構(gòu)材料的選擇單從抗震角度考慮，作為一種好的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)具備下列性能：①延性系數(shù)高；②“強度／重力”比值大；③勻質(zhì)性好；④正交各向同性；⑤構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強度。結(jié)構(gòu)形式依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是：①鋼結(jié)構(gòu)；②型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；③混凝土-鋼混合結(jié)構(gòu)；④現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑤預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；⑥裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑦配筋砌體結(jié)構(gòu)；⑧砌體結(jié)構(gòu)等。依據(jù)對抗震結(jié)構(gòu)體系的一般要求，如何提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震能力？①延性系數(shù)高；②“強度／重力”比值大；③勻質(zhì)性好；④正交各向同性；⑤構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強度。加設(shè)構(gòu)造柱和圈梁是提高砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震能力的有效途徑。作業(yè)：圈梁的主要作用有哪些？要求措施2、抗震結(jié)構(gòu)體系的確定《抗震規(guī)范》關(guān)于抗震結(jié)構(gòu)體系，有下列各項要求：①應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；②宜有多道抗震防線，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力；③應(yīng)具備必要的強度，良好的變形能力和耗能能力；④宜具有合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中；對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。二、結(jié)構(gòu)布置的一般原則

1、平面布置力求對稱。（質(zhì)量，剛度，強度）剛度中心質(zhì)量中心不規(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)則局部不連續(xù)大開洞錯層不規(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)則的類型平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，并應(yīng)符合下列要求：

①扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時，應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響，且樓層豎向構(gòu)件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍；

②凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應(yīng)采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型，當(dāng)平面不對稱時尚應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響。典型案例平面布置除了要求各向?qū)ΨQ外，還希望能具有較大的抗扭剛度。注意：虛假的對稱伸縮縫2、豎向布置力求均勻結(jié)構(gòu)豎向布置的關(guān)鍵在于，盡可能使其豎向剛度、強度變化均勻，避免出現(xiàn)薄弱層，并應(yīng)盡可能降低房屋的重心。（1）注意上剛下柔的結(jié)構(gòu)的處理框支剪力墻底部框架應(yīng)保證下部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不能小于上部抗側(cè)剛度的一定比例。（2）同一樓層的框架柱，應(yīng)該具有大致相同的剛度、強度和延性有利不利（3）防止短柱的出現(xiàn)錯誤的作法正確的作法不規(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)豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強度不均勻（有薄弱層）

嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)雜，多項不規(guī)則指標(biāo)超過表中指標(biāo)或某一項大大超過規(guī)定值，具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。注：以上規(guī)定主要針對鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。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)則的類型平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)計算模型，其薄弱層的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)范有關(guān)規(guī)定進行彈塑性變形分析，并應(yīng)符合下列要求：

①豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應(yīng)乘以1.25～1.5的增大系數(shù)；

②樓層承載力突變時，薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載力不應(yīng)小于相鄰上一樓層的65%。

平面不規(guī)則且豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)同時符合上述要求。體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，可按實際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫，形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全分開。當(dāng)設(shè)置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。三、結(jié)構(gòu)體系⒈結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列各項要求：①應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。

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。②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。

③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)。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。④對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。⒉結(jié)構(gòu)體系宜符合下列各項要求：①宜有多道抗震防線。一個抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作；抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量。②宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中。③結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。⒊結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)符合下列要求：①砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱、芯柱，或采用配筋砌體等。②混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理地選擇尺寸、配置縱向受力鋼筋和箍筋，避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結(jié)破壞先于構(gòu)件破壞。③預(yù)應(yīng)力混凝土的抗側(cè)力構(gòu)件，應(yīng)配有足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。④鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸，避免局部失穩(wěn)或整個構(gòu)件失穩(wěn)。⒋結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接，應(yīng)符合下列要求：①構(gòu)件節(jié)點的破壞，不應(yīng)先于其連接的構(gòu)件。②預(yù)埋件的錨固破壞，不應(yīng)先于連接件。③裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接，應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)的整體性。④預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋，宜在節(jié)點核心區(qū)以外錨固。⒌裝配式單層廠房的各種抗震支撐系統(tǒng)，應(yīng)保證地震時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。6.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計①非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計，應(yīng)由相關(guān)專業(yè)人員分別負(fù)責(zé)進行。②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。③圍護墻和隔墻應(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。④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。⑤安裝在建筑上的附屬機械、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。

抗震結(jié)構(gòu)除了承擔(dān)水平地震作用外，更重要的是承擔(dān)豎向荷載作用。一旦豎向承載能力不足，就會導(dǎo)致建筑的倒塌。多道抗震防線的意義①一個抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。如框架-抗震墻體系是由延性框架和抗震墻兩個系統(tǒng)組成；雙肢或多肢抗震墻體系由若干個單肢墻分系統(tǒng)組成。②抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。2.3.4

多道抗震防線多道防線舉例：框架抗震墻結(jié)構(gòu)純框架結(jié)構(gòu)的剛度較小，可以增設(shè)部分抗震墻，形成框架-抗震墻體系?？拐饓Φ闹饕饔檬翘岣呓Y(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，增加結(jié)構(gòu)的抗震能力。多道防線舉例：框架抗震墻結(jié)構(gòu)=+第一道防線第二道防線豎向荷載：主要由框架承擔(dān)水平地震荷載：主要由抗震墻承擔(dān)，保護框架承擔(dān)豎向荷載雙肢剪力墻結(jié)構(gòu)第一道防線第二道防線，連梁屈服雙肢剪力墻整體的剛度大，聯(lián)梁起約束作用，在地震作用下變形小。聯(lián)梁屈服后，結(jié)構(gòu)為兩個并聯(lián)的單肢墻，剛度減小，繼續(xù)抵抗地震?？蚣?-筒體結(jié)構(gòu)第一道防線：大筒第二道防線：小筒第三道防線：框架框架結(jié)構(gòu)第一道防線：梁第二道防線：柱梁首先屈服，保護結(jié)構(gòu)不倒塌?？蚣芷茐臋C制梁鉸機制柱鉸機制作業(yè)：哪種破壞機制有利于抗震？為什么？你認(rèn)為怎樣才能保證該破壞機制。框架--支撐結(jié)構(gòu)框架--消能支撐結(jié)構(gòu)第一道防線：支撐第二道防線：框架作業(yè)：抗震結(jié)構(gòu)體系第一道防線構(gòu)件選擇的原則是什么？

2.3.5剛度、承載力和延性的匹配結(jié)構(gòu)剛度的分布：關(guān)系到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分配，某些部位剛度過大會導(dǎo)致該處的內(nèi)力（或應(yīng)力）集中。承載力分布：在大地震下結(jié)構(gòu)不存在強度的儲備。設(shè)計者要作的是保證結(jié)構(gòu)的強度分布均勻。即結(jié)構(gòu)實際強度的分布與地震作用的分布相一致。否則就會出現(xiàn)薄弱層。必要的強度、延性、耗能能力。

延性的概念1、結(jié)構(gòu)的延性定義為：結(jié)構(gòu)承載能力無明顯降低的前提下，結(jié)構(gòu)發(fā)生非彈性變形的能力。這里“無明顯降低”比較認(rèn)同的指標(biāo)是，不低于其極限承載力的85％。在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，“結(jié)構(gòu)延性”這個術(shù)語實際上有以下5層含義：①結(jié)構(gòu)總體延性：一般用結(jié)構(gòu)的“頂點側(cè)移比”或結(jié)構(gòu)的“平均層間側(cè)移比”來表達；②結(jié)構(gòu)樓層延性：以一個樓層的層間側(cè)移比來表達；③構(gòu)件延性：指整個結(jié)構(gòu)中某一構(gòu)件（一根框架或一片墻體）的延性；④桿件延性：指一個構(gòu)件中某一桿件（框架中的梁或柱，墻片中的連梁或墻肢）的延性。⑤桿件截面的延性。

2、延性設(shè)計的原則對結(jié)構(gòu)中重要構(gòu)件的延性要求，高于對結(jié)構(gòu)總體的延性要求；對構(gòu)件中關(guān)鍵桿件或部位的延性要求，又高于對整個構(gòu)件的延性要求。比較經(jīng)濟有效的辦法是，有選擇地重點提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及某些構(gòu)件中關(guān)鍵桿件或關(guān)鍵部位的延性。其原則是：（1）在結(jié)構(gòu)的豎向，應(yīng)該重點提高樓房中可能出現(xiàn)塑性變形集中的相對柔弱樓層的構(gòu)件延性。（一般是底層）（2）在平面位置上，應(yīng)該著重提高房屋周邊轉(zhuǎn)角處、平面突變處以及復(fù)雜平面各翼相接處的構(gòu)件延性。對于偏心結(jié)構(gòu)，應(yīng)加大房屋周邊特別是剛度較弱一端構(gòu)件的延性。（3）對于具有多道抗震防線的抗側(cè)力體系，應(yīng)著重提高第一道防線中構(gòu)件的延性。（4）在同一構(gòu)件中，應(yīng)著重提高關(guān)鍵桿件的延性。例如，對于框架和框架筒體，應(yīng)優(yōu)先提高柱的延性；對于聯(lián)肢墻，應(yīng)特別注意加大各層窗裙梁的延性；

（5）在同一桿件中，重點提高延性的部位應(yīng)該是預(yù)期該構(gòu)件地震時首先屈服的部位。例如梁的兩端、柱的上下端、抗震墻墻肢的根部等。3、改善構(gòu)件及結(jié)構(gòu)延性的途徑（1）控制構(gòu)件的破壞形態(tài)

彎曲破壞的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剪切破壞的延性。稱為：“強剪弱彎”設(shè)計原則（2）控制框架結(jié)構(gòu)的破壞機制使梁的彎曲破壞先于柱的彎曲破壞。稱為：“強柱弱梁”設(shè)計原則（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞與節(jié)點破壞的關(guān)系使構(gòu)件的破壞先于節(jié)點的破壞。稱為：“強節(jié)點弱構(gòu)件”設(shè)計原則（6）高強混凝土的應(yīng)用范圍規(guī)范規(guī)定：9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70。（7）鋼纖維混凝土的應(yīng)用良好的抗沖擊韌性和抗地震延性。（8）型鋼混凝土的應(yīng)用（5）減小桿件軸壓比（N/bchcfc）

軸壓比是影響鋼筋混凝土柱延性的一個關(guān)鍵性因素。（4）避免構(gòu)件的錨固破壞稱為：“強錨固”設(shè)計原則。變形能力和耗能能力只有強度無較好的耐受變形的能力，在地震作用下很容易發(fā)生脆性破壞。只有變形能力，而抗側(cè)強度和剛度不足，在較小的地震下就會產(chǎn)生較大的變形。耗能能力：抗側(cè)強度變形能力抗震的有效措施：提高抗水平作用強度+提高變形能力例如：磚砌體結(jié)構(gòu)加構(gòu)造柱和圈梁框架結(jié)構(gòu)加剪力墻或支撐2.3.6

確保結(jié)構(gòu)的整體性結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性，避免散架。加強結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性，避免脆性破壞。保證結(jié)構(gòu)的節(jié)點的強度和延性，使節(jié)點的強度、連接、及錨固等強于構(gòu)件。2.3.7非結(jié)構(gòu)部件處理

1、如隔墻、雨棚、挑檐、廣告牌等應(yīng)加強錨固和連接，防止倒塌。

2、圍護墻、填充墻的連接。剛度的重新分布問題：填充墻的剛度大，布置時應(yīng)注意剛度的均勻。短柱的出現(xiàn)問題：

框架填充墻2.4抗震結(jié)構(gòu)的材料和施工2.4.1結(jié)構(gòu)材料性能指標(biāo)㈠砌體結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①燒結(jié)普通粘土磚和燒結(jié)多孔粘土磚的強度等級不應(yīng)低于MU10，其砌筑砂漿強度等級不應(yīng)低于M5；②混凝土小型空心砌塊的強度等級不應(yīng)低于MU7.5，其砌筑砂漿強度等級不應(yīng)低于M7.5。㈡混凝土結(jié)構(gòu)材料應(yīng)符合下列規(guī)定：①混凝土的強度等級，框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)，不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20；②抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；且鋼筋的屈服強度實測值與強度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。

普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；縱向受力鋼筋宜選用HRB400級和HRB335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB235級熱軋鋼筋。混凝土強度等級，9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70。㈢鋼結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定：①鋼材的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應(yīng)小于1.2；

②

鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺階，且伸長率應(yīng)大于20%;③鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。鋼結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼及Q345等級B、C、D、E的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼；當(dāng)有可靠依據(jù)時，尚可采用其他鋼種和鋼號。2.4.2抗震結(jié)構(gòu)施工

⒈在施工中，當(dāng)需要以強度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力設(shè)計值相等的原則換算，并應(yīng)