《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》1-第1章

地震基礎(chǔ)知識與抗震設(shè)防2-第2章

抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計3-第3章

場地、地基和基礎(chǔ)抗震設(shè)計4-第4章

地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算5-第5章

砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計6-第6章

多層及高層混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計7-第7章

多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計8-第8章

單層工業(yè)廠房抗震設(shè)計9-第9章

隔震結(jié)構(gòu)與消能減震結(jié)構(gòu)設(shè)計10-第10章

裝配式建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計全套可編輯PPT課件

本課件是可編輯的正常PPT課件第1章

地震基礎(chǔ)知識與抗震設(shè)防

本課件是可編輯的正常PPT課件地震的類型和成因1.1目錄CONTENTS1.2地震波及地震動參數(shù)1.3地震度量1.4地震震害1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防本課件是可編輯的正常PPT課件地震的類型和成因1.1本課件是可編輯的正常PPT課件天然地震是指自然界發(fā)生的地震現(xiàn)象。天然地震人工地震是由爆破、核試驗(yàn)等人為因素引起的地面震動。人工地震脈動是大氣活動、海浪沖擊等原因引起的地球表層的經(jīng)常性微動。脈動1.1.1地震的類型1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件1.天然地震又可以分為火山地震和構(gòu)造地震。①火山地震?；鹕降卣鹗怯捎诨鹕交顒訒r巖漿噴發(fā)沖擊或熱力作用而引起的地震。②構(gòu)造地震。構(gòu)造地震是由地殼(或巖石圈,少數(shù)發(fā)生在地殼以下的巖石圈上地幔部位)發(fā)生斷層而引起的,地殼(或巖石圈)在構(gòu)造運(yùn)動中發(fā)生形變,當(dāng)變形超過巖石的承受能力時,巖石將發(fā)生斷裂,在構(gòu)造運(yùn)動中長期積累的能量迅速釋放,造成巖石震動,從而形成地震。1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件地震的產(chǎn)生是由于地球內(nèi)部的地殼板塊在地球內(nèi)部的運(yùn)動中發(fā)生了相互碰撞或者地殼內(nèi)部的應(yīng)力累積到一定程度后的突然釋放。這些情況都可以導(dǎo)致地震的發(fā)生。板塊構(gòu)造學(xué)說是一種廣泛接受的理論，它認(rèn)為地球的巖石圈可以分為若干個大的板塊，這些板塊實(shí)際上是在地球表面的地幔柱上移動的。當(dāng)板塊發(fā)生碰撞或者分離時，就會導(dǎo)致地震的發(fā)生。例如，當(dāng)兩個板塊相互碰撞并產(chǎn)生擠壓時，地殼會發(fā)生彎曲和變形，這種變形可能會在某些區(qū)域積累到一定程度后突然釋放，從而引發(fā)地震。另外，地殼運(yùn)動也受到地球自轉(zhuǎn)、月球引力等外部因素的影響，這些因素也可能會導(dǎo)致地震的發(fā)生。例如，地球自轉(zhuǎn)可能會導(dǎo)致地殼發(fā)生周期性的拉伸和壓縮，從而引發(fā)地震?？偟膩碚f，地震的產(chǎn)生是由多種因素共同作用的結(jié)果。板塊構(gòu)造學(xué)說為研究地震成因提供了理論基礎(chǔ)，但還需要考慮其他因素的影響，如地球內(nèi)部構(gòu)造、外部引力等，才能更深入地理解地震的成因。1.1.2地震的成因1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件地震帶是指地震集中發(fā)生及分布的地方。地震帶皆位于板塊交界處或者板塊內(nèi)部的斷裂帶上。世界三大地震帶分別是環(huán)太平洋地震帶、歐亞地震帶和大洋中脊(海嶺)地震帶。1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件第一大地震帶是環(huán)太平洋地震帶,即太平洋的周邊地區(qū),包括南美洲的智利、秘魯,北美洲的危地馬拉、墨西哥、美國等國家的西海岸,阿留申群島、千島群島、日本列島、琉球群島以及菲律賓、印度尼西亞和新西蘭等國家和地區(qū)。全世界約80%的淺源地震、90%的中源地震和幾乎全部的深源地震都發(fā)生在這一帶。所釋放的地震能量約占全世界總能量的80%,其面積占世界地震總面積的1/2。1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件第二大地震帶是歐亞地震帶,這是一條橫跨歐亞大陸,從歐洲地中海經(jīng)希臘、土耳其、我國的西藏延伸到太平洋,也稱地中?！柴R拉雅地震帶。全長兩萬多千米,跨歐、亞、非三大洲,寬度各地不一,在大陸部分常有較大的寬度,并有分支現(xiàn)象。1.1地震的類型和成因環(huán)太平洋地震帶外較大淺源地震和中源地震幾乎都發(fā)生在這一帶。提示本課件是可編輯的正常PPT課件第三大地震帶是海嶺地震帶,分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海嶺(海底山脈)。它是對陸地影響最小的世界地震帶。1.1地震的類型和成因本課件是可編輯的正常PPT課件地震波及地震動參數(shù)1.2本課件是可編輯的正常PPT課件當(dāng)震源巖層發(fā)生斷裂和錯動時,巖層所積累的能量突然釋放,以波的形式從震源向四周傳播,這種波稱為地震波。按其在地殼中的傳播位置可分為體波和面波。1.2地震波及地震動參數(shù)1.2.1地震波本課件是可編輯的正常PPT課件

1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件

1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件地基中常見巖土介質(zhì)的密度和波速參考表1-1。1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件地基中常見巖土介質(zhì)的密度和波速參考表1-1(續(xù))。1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件2.面波面波為在地表面?zhèn)鞑サ牟?又稱為L波。它是由縱波與橫波在地表相遇后激發(fā)產(chǎn)生的混合波。面波主要有瑞雷波和洛夫波。瑞雷波傳播時,介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在波的前進(jìn)方向與地表法向組成的平面內(nèi)做橢圓運(yùn)動。洛夫波傳播時,介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在與波的前進(jìn)方向垂直的水平方向上運(yùn)動,在地面上表現(xiàn)為蛇形運(yùn)動。面波是經(jīng)過地層界面的多次反射和折射形成的次生波,其周期長、波速慢(約為橫波波速的0.9倍)、振幅大、衰減慢,地震發(fā)生時往往最后到達(dá)。面波的介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動方向復(fù)雜,振幅比體波大,對建筑物的影響也比較大,是造成建筑物強(qiáng)烈破壞的主要因素。1.2地震波及地震動參數(shù)利用縱波、橫波和面波傳播速度的不同,分析地震曲線上P波和S波到達(dá)的時間差,可以大致確定震源的距離。提示本課件是可編輯的正常PPT課件地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯動的地方稱為震源,它是一個區(qū)域,但研究地震時常把它看成一個點(diǎn)。震源在地表的投影點(diǎn)稱為震中,也稱震中位置,實(shí)際上震中并非一個點(diǎn),而是一個區(qū)域。震中及其附近的地方稱為震中區(qū),也稱極震區(qū),該區(qū)域是地震破壞最強(qiáng)的地區(qū)。震中到地面上任意一點(diǎn)的水平距離叫震中距離(簡稱震中距)。震中距小于100km的地震稱為地方震,震中距為100~1000

km的地震稱為近震,震中距大于1000km的地震稱為遠(yuǎn)震。一般來講,震中距越長的地方受到的影響和破壞越小。01震源到震中的垂直距離稱為震源深度。通常將震源深度小于60km的地震稱為淺源地震,震源深度為60~300km的地震稱為中源地震,震源深度大于300km的地震稱為深源地震。對于同樣大小的地震,由于震源深度不一樣,對地面造成的破壞程度也不一樣。震源越淺,破壞越大,但波及范圍也越小,反之亦然。以上地震術(shù)語如圖1-1所示。021.2.2地震動參數(shù)1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件1.2.2地震動參數(shù)地震動是由震源釋放出的地震波引起的地面運(yùn)動，它是不同頻率、不同震動幅值的地震波在一定時間范圍內(nèi)的集合。地震動參數(shù)是表征地震引起的地面運(yùn)動的物理參數(shù)，包括峰值、反應(yīng)譜（加速度、速度或位移）和持續(xù)時間等。這些參數(shù)可以用來描述地震的特點(diǎn)和其對結(jié)構(gòu)的影響。地震動峰值是地震動強(qiáng)度的最大值，它反映了地震過程中某一時刻地震動的最大強(qiáng)度，也直接反映了地震力及其產(chǎn)生的振動能量和引起結(jié)構(gòu)地震變形的大小，因此是衡量地震對結(jié)構(gòu)影響大小的尺度。在地震工程和地震研究中，通常以地震動峰值、地震動頻譜特性和持續(xù)時間等參數(shù)來表達(dá)地震的特點(diǎn)，以便更好地理解和預(yù)測地震對結(jié)構(gòu)的影響。1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件地震動是指由震源釋放出的地震波引起的地面運(yùn)動，其參數(shù)包括峰值、反應(yīng)譜和持續(xù)時間等，這些參數(shù)可以描述地震的特點(diǎn)和對結(jié)構(gòu)的影響。反應(yīng)譜是工程抗震中用來表示地動頻譜的一種特有方式，它是通過單自由度體系的反應(yīng)來定義的，容易被工程界接受。對于一般工業(yè)與民用建筑的抗震設(shè)計，利用地震動幅值（強(qiáng)度）即可；但對于重大工程和特殊工程，僅有幅值是不夠的，還需要考慮持續(xù)時間。1.2地震波及地震動參數(shù)強(qiáng)地震動的持續(xù)時間越長，結(jié)構(gòu)反應(yīng)進(jìn)入非線性化的概率就越大，從而產(chǎn)生更大的永久變形和震害的積累效應(yīng)。提示本課件是可編輯的正常PPT課件1999年9月21日,我國臺灣省南投縣集集鎮(zhèn)發(fā)生了里氏7.6級、震源深度為7.0km的地震。圖1-2所示為地震加速度記錄儀記錄到的該地震動加速度時程曲線(地震波曲線)。通過對該加速度時程曲線的數(shù)字處理,可以揭示其頻譜(周期)特性。該曲線的加速度幅值為100cm/s2,持續(xù)時間約為80s,峰值處的周期(卓越周期)約為0.51s。1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件地震動參數(shù)區(qū)劃圖是以國土為背景，根據(jù)不同的地震強(qiáng)弱程度，將國土劃分為不同抗震設(shè)防要求的區(qū)域，并以圖件的形式表示出來。這種區(qū)劃圖展示了地區(qū)之間潛在地震危險程度的差異，為設(shè)計人員提供了抗震設(shè)計的依據(jù)。同時，地震動參數(shù)也是工程抗震設(shè)計的依據(jù)，不同工程對地震安全性評價的深度及提供的參數(shù)的要求不同，這取決于工程的類型、安全性、危險性及社會影響等因素。因此，地震動參數(shù)在工程抗震設(shè)計中具有重要的作用。1.2地震波及地震動參數(shù)本課件是可編輯的正常PPT課件地震度量1.3本課件是可編輯的正常PPT課件地球上的地震有強(qiáng)有弱。用來衡量地震強(qiáng)度大小的標(biāo)準(zhǔn)有兩個:一個是地震震級,另一個是地震烈度。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件1935年,美國地震學(xué)家里希特(Richter)首先提出了震級的概念,采用標(biāo)準(zhǔn)地震儀(周期為0.8s,阻尼系數(shù)為0.8,放大倍數(shù)為2800)在距離震中100km處記錄到的以微米(1μm=10m)為單位的最大水平地面位移A的常用對數(shù)值來表示震級的大小,即M=lgA

（1-3）式中,M為地震震級,通常稱為里氏震級;A為由記錄到的地震曲線圖上得到的最大振幅。1.3.1地震震級1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件最初設(shè)計的里氏震級標(biāo)度只適用于近震和地方震，但受到當(dāng)時使用的伍德·安德森扭力式地震儀的限制，不適用于遠(yuǎn)震和深源地震。1945年，美國地震學(xué)家古登堡將震級的應(yīng)用推廣到遠(yuǎn)震和深源地震，并利用寬頻帶地震儀記錄面波來計算震級，奠定了震級體系的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在國際通用的地震震級標(biāo)準(zhǔn)稱為里氏震級（改進(jìn)后的里氏震級），它是綜合了近震震級和遠(yuǎn)震震級的研究成果，根據(jù)觀測到的地震波幅度和周期，并考慮地震波衰減，通過一定公式計算出來的震源處地震的大小。我國也使用這種國際通用的震級標(biāo)準(zhǔn)。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件地震按震級的分類如表1-2所示。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件震級是表征地震強(qiáng)弱的指標(biāo),是劃分震源釋放出的能量大小的等級。地震震級直接與震源所釋放能量的大小有關(guān),可以用式(1-4)表達(dá)。lgE=11.8+1.5M(1-4)式中,E為地震能量(J);M為地震震級。從式(1-3)和式(1-4)中可以看出,震級相差一級,振幅相差10倍,能量相差約32倍;震級相差兩級,振幅相差100倍,能量相差約1000倍。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件地震烈度是用地震對地表及工程建筑物破壞的強(qiáng)弱程度來衡量的。在沒有儀器觀測的年代，只能通過宏觀現(xiàn)象來定性評定地震烈度，但無法提供定量數(shù)據(jù)，因此不能直接用于工程抗震設(shè)計。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可以用地面運(yùn)動參數(shù)來定義烈度，出現(xiàn)了定量烈度表，但由于強(qiáng)震儀記錄不可能隨處取得，因此最好將定性和定量兩種評定方式結(jié)合起來，得出的12度烈度表就是采用這種評定方法。1.3.2地震烈度1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件地震震級和地震烈度是描述地震現(xiàn)象的兩個重要參數(shù)。地震震級類似于不同瓦數(shù)的日光燈，表示地震的能量大??；而地震烈度則像屋子里受光的程度，表示地震對地表和建筑物的破壞程度。一次地震只有一個震級，但可以有不同的地震烈度。震級越大，震中烈度越高；離震中越遠(yuǎn)，地震烈度越低。當(dāng)震級相同時，震源深度越淺，震中烈度越高；震源深度越深，震中烈度越低。對于淺源地震，可以通過粗略估算公式1.5(M-1)來計算震中烈度。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件表1-3為2021年實(shí)施的中國地震烈度表。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件表1-3為2021年實(shí)施的中國地震烈度表（續(xù)1）。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件表1-3為2021年實(shí)施的中國地震烈度表（續(xù)2）。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件表1-3為2021年實(shí)施的中國地震烈度表（續(xù)3）。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件表1-4地震震級與震中烈度的大致對應(yīng)關(guān)系1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件1.3.3其他烈度1.基本烈度我國地震烈度區(qū)劃圖上標(biāo)定的基本烈度又稱為第二水準(zhǔn)烈度,其概率上的定義為一個地區(qū)在今后一定時期內(nèi)(一般為50年)、在一般場地條件下,可能遭受的超越概率為10%的烈度,如圖1-3所示。一般場地條件是指標(biāo)準(zhǔn)地基土壤、一般地形、地貌、構(gòu)造、水文地質(zhì)等條件。1.3地震度量基本烈度是在地震區(qū)進(jìn)行建筑設(shè)計的主要依據(jù),有了基本烈度,才能在此基礎(chǔ)上按建筑物的重要性根據(jù)規(guī)范選取設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),之后才能按規(guī)范進(jìn)行工程設(shè)計。提示本課件是可編輯的正常PPT課件2.抗震設(shè)防烈度抗震設(shè)防烈度,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。一般情況下,抗震設(shè)防烈度取50年內(nèi)超越概率為10%的地震烈度(等同基本烈度),在一定條件下可采用經(jīng)國家有關(guān)主管部門規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)發(fā)布的供設(shè)計采用的抗震設(shè)防區(qū)劃的地震動參數(shù)(如地面運(yùn)動加速度峰值、反應(yīng)譜值、地震影響系數(shù)曲線和地震加速度時程曲線)。1.3地震度量本課件是可編輯的正常PPT課件3.眾值烈度眾值烈度又稱為常遇烈度、多遇烈度或第一水準(zhǔn)烈度,是該地區(qū)50年內(nèi)超越概率為63.2%的烈度,相當(dāng)于概率密度曲線上峰值時的烈度。多遇烈度比基本烈度低1.55度。4.罕遇烈度罕遇烈度又稱為第三水準(zhǔn)烈度。在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)(一般為50年)遭遇大于基本烈度的大烈度震害的小概率事件還是可能發(fā)生的,隨著基本烈度的提高,大震烈度增加的幅度有所減小,不同基本烈度對應(yīng)的大震烈度的定量標(biāo)準(zhǔn)也不應(yīng)相同。1.3地震度量通過對我國43個城市地震危險性的分析,并結(jié)合我國經(jīng)濟(jì)實(shí)況,可粗略地將50年超越概率為2%~3%的烈度作為罕遇烈度。提示本課件是可編輯的正常PPT課件地震震害1.4本課件是可編輯的正常PPT課件地震震害是地震對人類社會形成的災(zāi)害性破壞，包括強(qiáng)烈地面振動、地面裂縫和變形等導(dǎo)致建(構(gòu))筑物倒塌、設(shè)備和設(shè)施損壞、交通和通信中斷、生命線工程設(shè)施被破壞等災(zāi)害。地震震害可以分為原生災(zāi)害、次生災(zāi)害和誘發(fā)災(zāi)害，其中次生災(zāi)害如地震火災(zāi)、水災(zāi)、毒氣泄漏和擴(kuò)散、海嘯、滑坡、泥石流等往往造成更大損失。研究地震震害的目的是為了防范未來的大震，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高抗震設(shè)防水平，保障人民生命財產(chǎn)安全。1.4地震震害與建筑工程有關(guān)的地震震害主要有地表破壞、工程結(jié)構(gòu)破壞和次生災(zāi)害。提示本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害地震造成的地表破壞主要有地裂縫、發(fā)震斷裂錯動、噴水冒砂、山石崩塌和滑坡等。1.地裂縫地震引起的地裂縫分為構(gòu)造地裂縫和重力地裂縫兩種類型。地下斷層錯動延伸至地面的裂縫,稱為構(gòu)造地裂縫。在海邊、河湖岸邊、古河道上以及厚的飽和松軟土層地區(qū)產(chǎn)生的地面裂縫,稱為重力地裂縫。構(gòu)造地裂縫的走向與地下斷裂帶的走向一致,規(guī)模較大,形狀比較規(guī)則,多呈帶狀,長度有時延續(xù)幾千米甚至幾十千米,裂縫寬度常達(dá)數(shù)十厘米甚至幾米;重力地裂縫規(guī)模較小,大小、形狀不一,寬度較小,但數(shù)量較多。地裂縫穿過房屋會造成基礎(chǔ)和墻體的斷裂或錯動,嚴(yán)重時會造成房屋倒塌。1.4.1地表破壞本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害圖1-4所示為2009年1月9日哥斯達(dá)黎加6.2級地震造成的地裂縫。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害2.發(fā)震斷裂錯動地震時,發(fā)震斷層可能出現(xiàn)很大的錯動,從而引起斷裂帶兩邊的地表在水平方向和豎直方向上發(fā)生相對位移,嚴(yán)重時可使斷裂帶附近的工程結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害圖1-5所示為我國汶川地震典型發(fā)震斷裂錯動地貌與地表變形量。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害3.噴水冒砂噴水冒砂是指地震波作用下，地下水位高且含有砂土或粉土的地區(qū)，產(chǎn)生高孔壓區(qū)，水體向上流動并攜帶土顆粒，如地面薄弱或存在裂縫，水流會沖開地面形成砂沸。砂沸典型特征之一是場地液化導(dǎo)致土體變形，進(jìn)而破壞基礎(chǔ)和生命線工程。圖1-6所示為1976年7月28日我國唐山地震時砂土液化地面出現(xiàn)的噴水冒砂現(xiàn)象。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害4.山石崩塌山石崩塌主要發(fā)生在山區(qū),由于地震的強(qiáng)烈振動,使得原已處于不穩(wěn)定狀態(tài)的山崖發(fā)生崩塌。這種災(zāi)害會造成山下的建筑物嚴(yán)重破壞。圖1-7所示為汶川地震時100t的山石崩塌。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害5.滑坡滑坡是指斜坡上的土體或者巖體受地震作用的影響,在重力作用下,沿著一定的軟弱面或者軟弱帶,整體地或分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。運(yùn)動的巖(土)體稱為變位體或滑移體,剪切面稱為滑移面,未移動的下伏巖(土)體稱為滑床。圖1-8所示為汶川地震時北川縣城發(fā)生的兩處滑坡。這兩處滑坡對下面的建筑造成了巨大的影響。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害地震時各類結(jié)構(gòu)的破壞既是導(dǎo)致人民生命財產(chǎn)損失的主要原因,也是結(jié)構(gòu)工程抗震工作的主要對象。據(jù)統(tǒng)計,由地震破壞所造成的人員傷亡占總數(shù)的95%。過去建造的房屋的抗震性能普遍較低,地震造成的房屋破壞情況十分嚴(yán)重。工程結(jié)構(gòu)的破壞隨結(jié)構(gòu)類型及抗震措施的不同而有較大的差別,下面介紹幾種常見的工程結(jié)構(gòu)破壞情況。1.4.2工程結(jié)構(gòu)破壞本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害1.承重構(gòu)件承載力不足或變形過大造成的破壞建筑物在地震作用下,其承重構(gòu)件因抗剪強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度不足或變形能力不夠而發(fā)生破壞,嚴(yán)重時,可造成整幢建筑物倒塌。圖1-9所示為1999年9月21日我國臺灣省南投縣集集鎮(zhèn)地震時某學(xué)校教學(xué)樓因底層柱的抗壓承載力不足而造成整個結(jié)構(gòu)破壞。圖1-10所示為1995年日本阪神地震時一幢8層公共建筑因第6層變形過大而形成薄弱層,造成整層垮塌,使第7層直接落到了第5層上。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害2.結(jié)構(gòu)喪失整體性而造成的破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件的共同工作主要依賴于構(gòu)件之間的連接與支撐;如果構(gòu)件間連接不牢,地震時節(jié)點(diǎn)發(fā)生破壞,建筑就可能喪失整體性,從而發(fā)生局部或全部倒塌。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害3.地基失效引起的破壞當(dāng)建筑的地基內(nèi)含有飽和的砂土層、粉土層或淤泥層軟土?xí)r,地震時可能發(fā)生地基液化或軟土沉陷,從而使上部建筑物發(fā)生嚴(yán)重破壞或整體倒塌。圖1-11所示為我國臺灣省南投縣集集鎮(zhèn)地震時地基失效引起的上部建筑物傾倒,但上部結(jié)構(gòu)完好無損。圖1-12所示為1964年6月16日日本新潟地震時砂土地基液化導(dǎo)致多數(shù)房屋整幢傾斜,但上部結(jié)構(gòu)完好。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害地震造成的次生災(zāi)害有火災(zāi)、堰塞湖、水災(zāi)和海嘯等,由此引起的災(zāi)害也相當(dāng)嚴(yán)重。例如,1923年日本東京發(fā)生的大地震造成房屋倒塌13萬幢,因地震引起的火災(zāi)而燒毀房屋45萬幢。堰塞湖是由地震造成山體滑坡,堵截河谷或河床后儲水而形成的湖泊。如果遇到強(qiáng)余震、暴雨,可能會發(fā)生潰壩,對下游百姓的生命財產(chǎn)造成威脅。同時,由于堰塞湖的水位不斷上升,也會對上游造成淹沒的危險?！?·12”汶川地震時,唐家山堰塞湖是汶川地震后形成的最大的堰塞湖。地震后因山體滑坡、阻塞河道而形成的唐家山堰塞湖位于澗河上游距北川縣城約6km處,是北川災(zāi)區(qū)面積最大、危險性最大的一個堰塞湖,如圖1-13所示。本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害本課件是可編輯的正常PPT課件1.4地震震害地震引起的水壩破壞而產(chǎn)生的水災(zāi)也會對附近的房屋造成巨大的破壞,圖1-14所示為我國臺灣省南投縣集集鎮(zhèn)地震時水壩結(jié)構(gòu)被震壞。地震引起的海嘯也會對海邊房屋造成巨大的破壞。2011年3月11日,日本東北部海域發(fā)生里氏9.0級地震并引發(fā)海嘯,造成了巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,圖1-15所示為海嘯引起的破壞。本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防本課件是可編輯的正常PPT課件中國是一個地震頻發(fā)且震災(zāi)嚴(yán)重的國家，地震活動頻繁，強(qiáng)度大，震源淺，分布廣，導(dǎo)致大量人員傷亡和財產(chǎn)損失。盡管科技水平提高，但目前無法預(yù)測地震，未來地震預(yù)測也難以實(shí)現(xiàn)。因此，提高建筑抗震等級和做好防御工作是更有效的應(yīng)對地震的方法。1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防抗震設(shè)防的目的是通過最大程度地限制和減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟(jì)損失。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，規(guī)范將抗震設(shè)防目標(biāo)分為基本抗震設(shè)防目標(biāo)和性能化抗震設(shè)防目標(biāo)，其中基本抗震設(shè)防目標(biāo)是所有進(jìn)行抗震設(shè)計的建筑都必須實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，可概括為“三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)”。01第一水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)為當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用,簡稱“小震不壞”,即結(jié)構(gòu)處于正常使用狀態(tài),可視為彈性體系。02第二水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)為當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時,主體結(jié)構(gòu)可能發(fā)生損壞,經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用,簡稱“中震可修”,即結(jié)構(gòu)進(jìn)入非彈性階段,但非彈性變形或結(jié)構(gòu)的損壞控制在可修復(fù)的范圍內(nèi)。03第三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)為當(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,主體結(jié)構(gòu)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞,簡稱“大震不倒”,即結(jié)構(gòu)雖然有較大的非彈性變形,但已控制在規(guī)定范圍內(nèi),能免于倒塌。041.5.1抗震設(shè)防目標(biāo)本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)根據(jù)建筑遭遇地震破壞后,可能造成人員傷亡、直接和間接經(jīng)濟(jì)損失、社會影響的程度及其在抗震救災(zāi)中的作用等因素,對各類建筑所做的設(shè)防類別進(jìn)行了劃分。對于不同重要性的建筑,采用不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(衡量抗震設(shè)防要求高低的尺度,由抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)及建筑抗震設(shè)防類別確定)。(1)建筑抗震設(shè)防類別的劃分,應(yīng)根據(jù)下列因素綜合分析后確定:建筑破壞造成的人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失及社會影響的大小。城鎮(zhèn)的大小、行業(yè)的特點(diǎn)和工礦企業(yè)的規(guī)模。建筑使用功能失效后,對全局的影響范圍大小、抗震救災(zāi)影響及恢復(fù)的難易程度。當(dāng)建筑各區(qū)段的重要性有顯著不同時,可按區(qū)段劃分抗震設(shè)防類別。下部區(qū)段的類別不應(yīng)低于上部區(qū)段的類別。不同行業(yè)的相同建筑,當(dāng)所處地位及地震破壞所產(chǎn)生的后果和影響不同時,其抗震設(shè)防類別可不相同。1.5.2建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防(2)建筑工程應(yīng)分為以下四個抗震設(shè)防類別:特殊設(shè)防類。特殊設(shè)防類是指使用上有特殊要求的設(shè)施,涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果,需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑工程,簡稱甲類。01重點(diǎn)設(shè)防類。重點(diǎn)設(shè)防類是指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑,以及地震時可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果,需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑,簡稱乙類。02標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類是指大量的除①②④款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑,簡稱丙類。03適度設(shè)防類。適度設(shè)防類是指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害,允許在一定條件下適度降低設(shè)防要求的建筑,簡稱丁類。04本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防各類建筑抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的比較如表1-5所示。本課件是可編輯的正常PPT課件1.5工程結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防為達(dá)到“三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)”，相關(guān)規(guī)范規(guī)定應(yīng)采用兩階段抗震設(shè)計方法。第一階段設(shè)計是承載力驗(yàn)算，需計算結(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)，并進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計以符合第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求。同時，需計算結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角，以滿足第二水準(zhǔn)的損壞可修的目標(biāo)。對大多數(shù)結(jié)構(gòu)，只進(jìn)行第一階段設(shè)計并通過概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)的設(shè)計要求。第二階段設(shè)計是彈塑性變形驗(yàn)算，針對地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)、有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu)及有專門要求的建筑，除進(jìn)行第一階段設(shè)計外，還需進(jìn)行結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗(yàn)算，并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施，實(shí)現(xiàn)第三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)的設(shè)防要求。本課件是可編輯的正常PPT課件習(xí)題地震按照成因分為哪幾類?工程抗震設(shè)防考慮的是哪一類地震?什么是地震波?地震波有哪幾種?各類地震波的傳播特點(diǎn)是什么?震級和烈度的定義是什么?它們之間的關(guān)系是什么?地震震害有哪些?抗震設(shè)防目標(biāo)有哪些?建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是什么?什么是兩階段抗震設(shè)計方法?本課件是可編輯的正常PPT課件感謝觀看歡迎指導(dǎo)！本課件是可編輯的正常PPT課件第2章

抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計

本課件是可編輯的正常PPT課件抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計概述2.1目錄CONTENTS2.2抗震概念設(shè)計2.3抗震性能化設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計概述2.1本課件是可編輯的正常PPT課件1.抗震設(shè)計一般包括抗震概念設(shè)計、抗震計算和抗震措施(包括抗震構(gòu)造措施)①抗震概念設(shè)計。從總體上把握抗震設(shè)計的基本原則。②抗震計算。為抗震設(shè)計提供定量手段。③抗震措施。從保證結(jié)構(gòu)整體性和加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)等方面保證抗震計算結(jié)構(gòu)的有效性。上述抗震設(shè)計三個層面的內(nèi)容是一個不可分割的整體,忽視任何一部分,都可能導(dǎo)致抗震設(shè)計的失敗。有關(guān)抗震計算和抗震構(gòu)造措施的內(nèi)容將在后續(xù)章節(jié)中介紹,本章主要討論抗震概念設(shè)計的問題。2.1抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計概述本課件是可編輯的正常PPT課件目前的抗震設(shè)計，多是按照現(xiàn)行抗震規(guī)范編制的處方式條款進(jìn)行的概念設(shè)計,如地震作用的計算、結(jié)構(gòu)的選型、對房屋高度的限制、抗震等級的選擇、不同抗震等級中的調(diào)整系數(shù)和構(gòu)造措施等,也就是說,一般工程都用小震下的承載力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算來保證“小震不壞和中震可修”,用概念設(shè)計和構(gòu)造措施來保證“大震不倒”,那么建筑物是否能真正做到“大震不倒”呢?無法證實(shí),按能力設(shè)計的理念編制的處方式設(shè)計規(guī)范只能從宏觀定性上使結(jié)構(gòu)滿足抗震設(shè)防的要求,而不是真正反映結(jié)構(gòu)在中、大震下受力、變形的量化指標(biāo)及形態(tài)。20世紀(jì)90年代,國外和國內(nèi)的工程界開始研究基于性能的抗震設(shè)計理念,它的特點(diǎn)是:使抗震設(shè)計從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過渡,并由業(yè)主選擇性能目標(biāo),對結(jié)構(gòu)的抗震性能水準(zhǔn)進(jìn)行深入的分析(包括靜力彈塑性分析和動力彈塑性分析),并經(jīng)過專家論證,反復(fù)修改,從而確定的抗震設(shè)計。這樣的抗震設(shè)計方法有利于建筑結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新,經(jīng)過論證(包括試驗(yàn)),可以利用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的新的結(jié)構(gòu)體系、場地條件及建筑的重要性,采用不同的性能目標(biāo)和抗震措施。2.1抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計概述本課件是可編輯的正常PPT課件建筑抗震性能化設(shè)計立足于承載力和變形能力的綜合考慮,具有很強(qiáng)的針對性和靈活性,針對具體工程的需要和可能,可對整個結(jié)構(gòu),也可對某些部位或關(guān)鍵構(gòu)件,靈活運(yùn)用各種措施達(dá)到預(yù)期的性能目標(biāo)——提高抗震安全性或滿足使用功能的專門要求。這是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的發(fā)展趨勢。2.1抗震概念設(shè)計和性能化設(shè)計概述結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的發(fā)展趨勢：本課件是可編輯的正常PPT課件抗震概念設(shè)計2.2本課件是可編輯的正常PPT課件所謂抗震概念設(shè)計,是指根據(jù)地震震害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計原則與設(shè)計思想,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,它是一種基于震害經(jīng)驗(yàn)建立的抗震基本設(shè)計原則和思想?？拐鸶拍钤O(shè)計強(qiáng)調(diào),在工程設(shè)計之初應(yīng)主要把握場地、地基和基礎(chǔ)的選擇,建筑形體及其構(gòu)件的布置,抗震結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理,結(jié)構(gòu)材料和施工的保證,結(jié)構(gòu)控制新技術(shù)的采用等內(nèi)容;從總體上消除建筑中的薄弱環(huán)節(jié),然后再輔以必要的計算和抗震構(gòu)造措施,就有可能設(shè)計出抗震性能良好的建筑。2.2抗震概念設(shè)計抗震概念設(shè)計定義本課件是可編輯的正常PPT課件1.場地在抗震設(shè)計中,場地是指具有相似的反應(yīng)譜特征的房屋群體所在地,它不僅僅指房屋基礎(chǔ)下的地基土,其范圍相當(dāng)于廠區(qū)、居民點(diǎn)和自然村,在平坦地區(qū)的面積一般不小于1km×1km。2.地基地基是指建筑物下面支承基礎(chǔ)的土體或巖體。3.基礎(chǔ)基礎(chǔ)是指建筑物地面以下的承重結(jié)構(gòu),如基坑、承臺、框架柱、地梁等,是建筑物的墻或柱子在地下的擴(kuò)大部分,其作用是承受建筑物上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載,并把它們連同自重一起傳給地基。2.2抗震概念設(shè)計2.2.1場地、地基和基礎(chǔ)的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件震造成破壞的原因地震造成建筑的破壞,除地震動直接引起結(jié)構(gòu)破壞外,還有場地條件的原因,如地震引起的地表錯動與地裂,地基土的不均勻沉陷、滑坡和粉(砂)土液化等?！督ㄖc市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)規(guī)定選擇建筑場地時,應(yīng)按表2-1劃分對建筑抗震有利、一般、不利和危險的地段。2.2抗震概念設(shè)計2.2.1場地、地基和基礎(chǔ)的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件表2-1有利、一般、不利和危險地段的劃分2.2抗震概念設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件建筑場地的選擇選擇建筑場地時,應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)等有關(guān)資料,對抗震有利、一般、不利和危險地段做出綜合評價,選擇抗震有利的地段。對不利地段,應(yīng)盡量避開;當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效的抗震措施。2.2抗震概念設(shè)計2.2.1場地、地基和基礎(chǔ)的選擇對危險地段,嚴(yán)禁建造甲、乙、丙類建筑。提示本課件是可編輯的正常PPT課件(1)地基和基礎(chǔ)的選擇應(yīng)符合下列要求:①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。②同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基,部分采用樁基;當(dāng)采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時,應(yīng)根據(jù)地震時兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異,在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應(yīng)的措施。③地基為軟弱黏性土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻土?xí)r,應(yīng)根據(jù)地震時地基不均勻沉降和其他不利影響,采取相應(yīng)的措施。2.2抗震概念設(shè)計2.2.1場地、地基和基礎(chǔ)的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件(2)山區(qū)建筑的場地和地基基礎(chǔ)應(yīng)符合下列要求:①山區(qū)建筑場地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評價和防治方案建議;應(yīng)根據(jù)地質(zhì)、地形條件和使用要求,因地制宜地設(shè)計符合抗震設(shè)防要求的邊坡。②邊坡設(shè)計應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330—2013)的要求;其穩(wěn)定性驗(yàn)算時,有關(guān)的摩擦角應(yīng)按設(shè)防烈度的高低相應(yīng)修正。③邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計。建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離,其值應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度的高低確定,并采取措施避免地震時地基基礎(chǔ)破壞。2.2抗震概念設(shè)計2.2.1場地、地基和基礎(chǔ)的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件1.實(shí)例分析1972年2月23日,南美洲的尼加拉瓜首都馬那瓜發(fā)生地震,地震烈度估計為8度,市區(qū)1萬多幢樓房夷為平地,死亡5000多人。其中有兩幢相距不遠(yuǎn)的高層建筑,一幢為15層高的中央銀行大樓,另一幢為18層高的美洲銀行大樓,如圖2-1所示。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件1.實(shí)例分析一幢破壞嚴(yán)重,震后拆除;另一幢輕微損壞,稍加修理后恢復(fù)使用,如圖2-2所示。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件原因分析如下:(1)美洲銀行大樓的結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的,為規(guī)則結(jié)構(gòu),其基本的抗側(cè)力體系包括4個L形的筒體,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,如圖2-3所示。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件(2)中央銀行大樓的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則,4個樓梯間偏置于塔樓的西端,西端有填充墻,造成結(jié)構(gòu)的一端剛度大,另一端剛度小,如圖2-4所示。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件(3)中央銀行大樓的結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則,采用單跨框架結(jié)構(gòu),有1層地下室,3層以上的柱距為1.4m,3層以下的柱距擴(kuò)大為9.8m,用深梁轉(zhuǎn)換,3層以下10根大柱子的斷面尺寸為1m×1.55m,3層以上北、東、西三面布置了密集的小柱子,共64根,上、下兩部分嚴(yán)重不均勻、不連續(xù)。(4)中央銀行大樓的主要破壞在第3層和第4層,周圍柱子嚴(yán)重開裂,柱鋼筋壓屈,橫向裂縫(有的裂縫寬度達(dá)1cm)貫穿3層以上的所有樓板,直至電梯井的東側(cè)。2.2抗震概念設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件2.建筑形體的規(guī)則性建筑形體是指建筑平面形狀和立面、豎向剖面的變化;構(gòu)件布置是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置。建筑形體和構(gòu)件布置對結(jié)構(gòu)的抗震性能有決定性的作用。建筑師應(yīng)根據(jù)建筑的使用功能、建設(shè)場地、美學(xué)等確定建筑的平面形狀、立面和豎向剖面;工程師應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)抵抗豎向荷載、抗風(fēng)、抗震的要求及建筑形體,布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置所以說,房屋建筑的抗震設(shè)計包括建筑師的建筑形體設(shè)計和工程師的結(jié)構(gòu)設(shè)計,一幢成功的抗震建筑往往是建筑師和工程師密切合作的結(jié)果,這種合作應(yīng)該從方案階段開始,一直到設(shè)計完成。提示本課件是可編輯的正常PPT課件《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)規(guī)定“建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施;特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證,采取特別的加強(qiáng)措施;不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案”。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置規(guī)則建筑是指平面和立面簡單,抗側(cè)力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)、均勻,平面布置基本對稱,即在平立面、豎向剖面和抗側(cè)力體系上沒有明顯的、實(shí)質(zhì)的不連續(xù)和突變?！耙?guī)則性”是諸多因素的綜合要求。提示本課件是可編輯的正常PPT課件規(guī)則建筑的抗震性能好。震害統(tǒng)計表明,簡單、對稱的建筑在地震時較不容易破壞,對稱的結(jié)構(gòu)因傳力路徑清晰、直接而容易估計其地震時的反應(yīng),容易采取抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。首先規(guī)則的建筑有良好的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),較規(guī)則建筑的周期比、位移比等結(jié)構(gòu)的整體指標(biāo)很容易滿足規(guī)范要求。同時由于地震作用在各榀抗側(cè)力構(gòu)件之間的分配比較均勻,從而使各結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋大小適中,使成本控制在一個合理的范圍內(nèi);相反,不規(guī)則結(jié)構(gòu)則會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯、局部出現(xiàn)薄弱部位等情況,因此應(yīng)根據(jù)規(guī)范對結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整并采取有效的抗震構(gòu)造措施進(jìn)行加強(qiáng)處理,從而使內(nèi)力變大,計算配筋變大,局部抗震構(gòu)造措施更加煩瑣,工程造價大幅度增加。其次2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置2.2抗震概念設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件3.建筑形體及其構(gòu)件布置的平面、豎向不規(guī)則性建筑形體簡單、結(jié)構(gòu)布置規(guī)則有利于結(jié)構(gòu)抗震,但在實(shí)際工程中,不規(guī)則是難以避免的?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范(2016年版)》(GB50011—2010)給出了三種平面不規(guī)則(見表2-2和圖2-5~圖2-7)和三種豎向不規(guī)則(見表2-3和圖2-8~圖2-10)。不規(guī)則結(jié)構(gòu)按照不規(guī)則程度可分為不規(guī)則、特別不規(guī)則和嚴(yán)重不規(guī)則。三種不規(guī)則程度的主要劃分方法如下:2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件(1)不規(guī)則,指的是超過表2-2和表2-3中一項(xiàng)或兩項(xiàng)的不規(guī)則指標(biāo)。三種平面不規(guī)則：2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件三種豎向不規(guī)則：2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置本課件是可編輯的正常PPT課件(2)特別不規(guī)則,指的是具有較明顯的抗震薄弱部位,可能引起不良后果者。其參考界限為6個主要不規(guī)則類型的3個或3個以上,或有一項(xiàng)超過不規(guī)則類型的指標(biāo)比較多,如扭轉(zhuǎn)位移比達(dá)1.4、本層剛度小于相鄰上層剛度的50%等。(3)嚴(yán)重不規(guī)則,指的是形體復(fù)雜,多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過表2-3和表2-3的上限值或某一項(xiàng)大大超過規(guī)定值,具有現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件不能克服的嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),可能導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。2.2抗震概念設(shè)計2.2.2建筑形體及其構(gòu)件的布置建筑設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施;特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門的研究和論證,采取特別的加強(qiáng)措施;嚴(yán)重不規(guī)則的建筑不應(yīng)采用。形體復(fù)雜、平立面不規(guī)則的建筑,應(yīng)根據(jù)不規(guī)則程度、地基基礎(chǔ)條件和技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素的比較分析,確定是否設(shè)置防震縫。設(shè)置防震縫后,就可以把不規(guī)則結(jié)構(gòu)劃分成規(guī)則結(jié)構(gòu)單元。提示本課件是可編輯的正常PPT課件1.抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇抗震結(jié)構(gòu)體系要通過綜合分析采用合理而經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)和場地的頻譜特性有著密切的關(guān)系,場地的地面運(yùn)動特性又與地震震源機(jī)制、震級大小和震中的遠(yuǎn)近有關(guān);建筑的重要性、裝修的水準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形大小有所限制,從而對結(jié)構(gòu)選型提出要求;結(jié)構(gòu)的選型又受結(jié)構(gòu)材料、施工條件及經(jīng)濟(jì)條件的制約;等等。這是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題,應(yīng)周密加以考慮。2.2抗震概念設(shè)計2.2.3抗震結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計應(yīng)具有清晰、合理的地震作用傳遞途徑01應(yīng)具備必要的剛度、強(qiáng)度和耗能能力02應(yīng)具有避免因部分結(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。03結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有足夠的延性,避免脆性破壞。04(1)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合的要求?！督ㄖc市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)規(guī)定,結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列各項(xiàng)要求:本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計a.整個抗震結(jié)構(gòu)體系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。例如,框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系由延性框架和抗震墻兩個分體系組成,雙肢或多肢抗震墻結(jié)構(gòu)體系由若干個單肢墻分體系組成,框架-支撐框架結(jié)構(gòu)體系由延性框架和支撐框架兩個分體系組成,框架-筒體結(jié)構(gòu)體系由延性框架和筒體兩個分體系組成。b.抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度,有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū),以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破壞也易于修復(fù)。按照多道設(shè)防的概念設(shè)計計算時,需考慮部分構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形后的內(nèi)力重分布,使各個分體系所承擔(dān)的地震作用的總和大于不考慮塑性內(nèi)力重分布時的數(shù)值。(2)抗震結(jié)構(gòu)體系宜符合的要求?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范(2016年版)》(GB50011—2010)規(guī)定,結(jié)構(gòu)體系尚宜符合下列各項(xiàng)要求:①常宜多道抗震防線。多道防線對于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全很重要。所謂多道防線的概念指：本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計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。抗震薄弱層(部位)的概念也是抗震設(shè)計中的重要概念,其主要包括以下內(nèi)容:③結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲備,構(gòu)件的實(shí)際承載力分析(而不是承載力設(shè)值的分析)是判斷薄弱層(部位)的基礎(chǔ)。a要使樓層(部位)的實(shí)際承載力和設(shè)計計算的彈性受力之比在總體上保持一個相對均勻的變化,一旦樓層(或部位)的這個比例有所突變,則會由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。b要防止局部加強(qiáng)而忽視整個結(jié)構(gòu)各部位剛度、強(qiáng)度的協(xié)調(diào)。c在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位),使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移,這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。d本課件是可編輯的正常PPT課件②混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)控制截面尺寸和受力鋼筋、箍筋的設(shè)置,防止剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固黏結(jié)破壞先于鋼筋破壞。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,或采用約束砌體、配筋砌體等。④鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸應(yīng)合理控制,避免局部失穩(wěn)或整個構(gòu)件失穩(wěn)。鋼結(jié)構(gòu)桿件的壓屈破壞(桿件失去穩(wěn)定)或局部失穩(wěn)也是一種脆性破壞,應(yīng)予以防止。⑤多、高層的混凝土樓(屋)蓋宜優(yōu)先采用現(xiàn)澆混凝土板。當(dāng)采用預(yù)制裝配式混凝土樓(屋)蓋時,應(yīng)從樓蓋體系和構(gòu)造上采取措施,確保各預(yù)制板之間連接的整體性。2.2抗震概念設(shè)計2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選擇(1)結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)符合的要求。③預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)件,應(yīng)配有足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計(2)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范(2016年版)》(GB50011—2010)規(guī)定,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(diǎn)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(diǎn)核心區(qū)以外錨固。通過連接的承載力來發(fā)揮各構(gòu)件的承載力和變形能力,從而獲得整個結(jié)構(gòu)良好的抗震能力。提示本課件是可編輯的正常PPT課件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般是指在結(jié)構(gòu)分析中不考慮承受重力荷載、風(fēng)荷載及地震作用的構(gòu)件。建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件指建筑中除承重骨架體系以外的固定構(gòu)件和部件,主要包括非承重墻體,附著于樓面和屋面結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、裝飾構(gòu)件和部件、固定于樓面的大型儲物架等。建筑附屬機(jī)電設(shè)備指為現(xiàn)代建筑使用功能服務(wù)的附屬機(jī)械、電氣構(gòu)件、部件和系統(tǒng),主要包括電梯、照明和應(yīng)急電源、廣播電視設(shè)備、通信設(shè)備、管道系統(tǒng)、供暖和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、煙火監(jiān)測和消防系統(tǒng)等。建筑附屬機(jī)電設(shè)備不屬于主體結(jié)構(gòu),抗震設(shè)計時容易被忽略,但附屬機(jī)電設(shè)備直接影響著建筑的使用功能,破壞時也容易導(dǎo)致次生災(zāi)害。2.2.4非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及附屬機(jī)電設(shè)備的處理2.2抗震概念設(shè)計非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震破壞會影響安全和使用功能,需引起重視,應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)防,處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系,可防止附加災(zāi)害,減少損失。提示本課件是可編輯的正常PPT課件(1)建筑的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及附屬機(jī)電設(shè)備,其自身及與結(jié)構(gòu)主體的連接,應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)防。(2)建筑主體結(jié)構(gòu)中,幕墻、圍護(hù)墻、隔墻、女兒墻、雨篷、商標(biāo)、廣告牌、頂篷支架、大型儲物架等建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝部位,應(yīng)采取加強(qiáng)措施,以承受由非結(jié)構(gòu)構(gòu)件傳遞的地震作用?！督ㄖc市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)規(guī)定:2.2抗震概念設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件③②①采用砌體墻時,應(yīng)設(shè)置拉結(jié)筋、水平系梁、圈梁、構(gòu)造柱等與主體結(jié)構(gòu)可靠拉結(jié)。人流出入口和通道處的砌體女兒墻應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)錨固,防震縫處女兒墻的自由端應(yīng)予以加強(qiáng)。墻體及其與主體結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)具有足夠變形能力,以適應(yīng)主體結(jié)構(gòu)不同方向的層間變形需求。2.2抗震概念設(shè)計(3)圍護(hù)墻、隔墻、女兒墻等非承重墻體的設(shè)計與構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:本課件是可編輯的正常PPT課件③②①各類頂棚的構(gòu)件及與樓板的連接件,應(yīng)能承受頂棚、懸掛重物和有關(guān)機(jī)電設(shè)施的自重及地震附加作用;其錨固的承載力應(yīng)大于連接件的承載力。③玻璃幕墻、預(yù)制墻板、附屬于樓屋面的懸臂構(gòu)件和大型儲物架的抗震構(gòu)造應(yīng)符合抗震設(shè)防類別和烈度的要求。懸挑構(gòu)件或一端由柱支承的構(gòu)件,應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)可靠連接。2.2抗震概念設(shè)計(4)建筑裝飾構(gòu)件的設(shè)計與構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定:本課件是可編輯的正常PPT課件(5)建筑附屬機(jī)電設(shè)備不應(yīng)設(shè)置在可能致使其功能障礙等二次災(zāi)害的部位;設(shè)防地震下需要連續(xù)工作的附屬設(shè)備,應(yīng)設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)較小的部位。(6)管道、電纜、通風(fēng)管和設(shè)備的洞口設(shè)置,應(yīng)減少對主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的削弱;洞口邊緣應(yīng)有補(bǔ)強(qiáng)措施。管道和設(shè)備與建筑結(jié)構(gòu)的連接,應(yīng)具有足夠的變形能力,以滿足相對位移的需要。(7)建筑附屬機(jī)電設(shè)備的基座或支架,以及相關(guān)連接件和錨固件應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度,應(yīng)能將設(shè)備承受的地震作用全部傳遞到建筑結(jié)構(gòu)上?！督ㄖc市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002—2021)規(guī)定:2.2抗震概念設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件抗震結(jié)構(gòu)在材料選用、施工程序特別是材料代換上有其特殊的要求,主要是指減少材料的脆性和貫徹原設(shè)計意圖,需要在結(jié)構(gòu)總說明中予以明確交代。1.材料自身要有足夠的延性

鋼筋的材料性能要滿足強(qiáng)屈比和伸長率的有關(guān)要求,混凝土強(qiáng)度等級不宜高于C60,建筑用鋼材要有合格的沖擊韌性和截面收縮率,等等。這些規(guī)定都是為了保證材料有足夠的延性。2.施工順序要保證組合構(gòu)件的整體性

鋼筋混凝土構(gòu)造柱和底部框架-抗震墻房屋中的砌體抗震墻,其施工應(yīng)先砌墻后澆構(gòu)造柱和框架梁(柱),目的是確保砌體抗震墻與構(gòu)造柱、底層框架柱的連接,以提高抗側(cè)力砌體墻的變形能力。2.2抗震概念設(shè)計2.2.5結(jié)構(gòu)材料和施工的保證本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計3.混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋要等強(qiáng)代換

在混凝土結(jié)構(gòu)施工中,往往因缺乏設(shè)計規(guī)定的鋼筋型號(規(guī)格)而用另外型號(規(guī)格)的鋼筋代替,此時應(yīng)注意替代后的縱向鋼筋的總承載力設(shè)計值不應(yīng)高于原設(shè)計的縱向鋼筋總承載力設(shè)計值,以免造成薄弱部位的轉(zhuǎn)移,以及構(gòu)件在有影響的部位發(fā)生混凝土的脆性破壞(混凝土壓碎、剪切破壞等)。除按照上述等承載力原則換算外,還應(yīng)滿足最小配筋率和鋼筋間距等構(gòu)造要求,并應(yīng)注意鋼筋的強(qiáng)度和直徑的改變會影響正常使用階段的撓度與裂縫寬度。提示本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計4.抗震墻水平施工縫的驗(yàn)算

在抗震墻的水平施工縫處,由于混凝土結(jié)合不良,可能形成抗震薄弱部位,故規(guī)定一級抗震墻要進(jìn)行水平施工縫處的受剪承載力驗(yàn)算。驗(yàn)算依據(jù)試驗(yàn)資料,考慮穿過施工縫處的鋼筋處于復(fù)合受力狀態(tài),其強(qiáng)度采用0.6的折減系數(shù),并考慮軸向壓力的摩擦作用和軸向拉力的不利影響,計算公式為式中,Vwj為抗震墻施工縫處組合的剪力設(shè)計值;fy為豎向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值;As為施工縫處抗震墻的豎向分布鋼筋、豎向插筋和邊緣構(gòu)件(不包括邊緣構(gòu)件以外的兩側(cè)翼墻)縱向鋼筋的總截面面積;N為施工縫處不利組合的軸向力設(shè)計值,壓力取正值,拉力取負(fù)值。其中,重力荷載的分項(xiàng)系數(shù),受壓時為有利,取1.0,受拉時取1.2。本課件是可編輯的正常PPT課件2.2抗震概念設(shè)計

隔震和消能減震結(jié)構(gòu)因其具有減震機(jī)理明確、減震效果顯著、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn),已逐步在現(xiàn)代抗震結(jié)構(gòu)中得到應(yīng)用,并且隨著《建設(shè)工程抗震管理?xiàng)l例》在2021年9月1日正式施行,隔震和消能減震技術(shù)也將迎來更大的應(yīng)用空間。隔震體系通過延長結(jié)構(gòu)的自振周期來減小結(jié)構(gòu)的水平地震作用,而消能減震結(jié)構(gòu)體系通過消能器增加結(jié)構(gòu)阻尼來減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的破壞。2.2.6結(jié)構(gòu)控制新技術(shù)的采用

選用隔震和消能減震新技術(shù),需根據(jù)建筑抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地條件、結(jié)構(gòu)方案及使用條件等,對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)可行性的綜合對比分析后確定。提示本課件是可編輯的正常PPT課件抗震性能化設(shè)計2.3本課件是可編輯的正常PPT課件建筑的抗震設(shè)防以現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)、資料、科學(xué)水平和經(jīng)濟(jì)條件為前提,盡可能減輕地震震害。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)條件的提高,規(guī)范的規(guī)定會有相應(yīng)的突破?？拐鹦阅芑O(shè)計,就是根據(jù)工程的具體情況,確定合理的抗震性能目標(biāo),采取恰當(dāng)?shù)挠嬎愫涂拐鸫胧?實(shí)現(xiàn)抗震性能目標(biāo)的要求。2.3抗震性能化設(shè)計抗震性能化設(shè)計的抗震設(shè)防目標(biāo)不應(yīng)低于規(guī)范的基本抗震性能目標(biāo)。提示本課件是可編輯的正常PPT課件抗震性能化設(shè)計的基本思路是“高延性,低彈性承載力”或“低延性,高彈性承載力”。提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的抗震承載力和變形能力是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的有效途徑,而僅提高抗震承載力需要以對地震作用的準(zhǔn)確預(yù)測為基礎(chǔ)。限于地震研究的現(xiàn)狀,應(yīng)將提高結(jié)構(gòu)(局部)或構(gòu)件的變形能力并同時提高抗震承載力作為抗震性能化設(shè)計的首選。2.3抗震性能化設(shè)計2.3.1抗震性能化設(shè)計的基本原理

建筑的抗震性能化設(shè)計以現(xiàn)有的抗震科學(xué)水平和經(jīng)濟(jì)條件為前提,立足于承載力和變形能力的綜合考慮,具有很強(qiáng)的針對性(針對具體工程的不規(guī)則情況及特殊的使用功能要求等)和靈活性。在復(fù)雜高層建筑及超限工程設(shè)計審查中經(jīng)常提到結(jié)構(gòu)的性能化設(shè)計問題,性能化設(shè)計是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的精髓。提示本課件是可編輯的正常PPT課件多次大地震及特大地震的震害表明,隨著城市的發(fā)展和城市人口密度的增加,城市設(shè)施越來越復(fù)雜,經(jīng)濟(jì)生活的節(jié)奏越來越快,地震震害所引起的經(jīng)濟(jì)損失也急劇增加,因此,“小震不壞,中震可修,大震不倒”的籠統(tǒng)設(shè)計概念是不全面的,已不能完全滿足現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計要求,而是應(yīng)采用高于(或不低于)基本抗震設(shè)防目標(biāo)的性能化設(shè)計方法,控制建筑和設(shè)施的地震破壞,保持地震時正常的生產(chǎn)、生活功能,減少地震對社會經(jīng)濟(jì)生活所帶來的危害。2.3抗震性能化設(shè)計建筑的平面和立面的復(fù)雜程度增加,按常規(guī)設(shè)計方法進(jìn)行的抗震設(shè)計往往不能完全滿足抗震設(shè)計要求,因此抗震性能化設(shè)計呼之欲出。提示本課件是可編輯的正常PPT課件

抗震性能化設(shè)計是解決復(fù)雜工程抗震設(shè)計問題的有效方法,也是抗震概念設(shè)計的集中體現(xiàn)?？拐鹦阅芑O(shè)計貫穿于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的始終,結(jié)構(gòu)設(shè)計中的許多工作其實(shí)就是抗震性能設(shè)計的具體內(nèi)容,現(xiàn)舉例說明如下:《建筑抗震設(shè)計規(guī)范(2016年版)》(GB50011—2010)中的“三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)”就是一種性能目標(biāo),其明確要求大震下不發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞即“大震不倒”,是最基本的抗震性能目標(biāo)。01對起疏散作用的樓梯提出采取加強(qiáng)措施,使之成為“抗震安全島”的要求,確保其在大震下具有安全避難和逃生通道的具體目標(biāo)與性能要求,這是對具體部位提出的滿足地震時功能要求的抗震性能目標(biāo)。02對特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)、復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu),根據(jù)具體情況對抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件提出相應(yīng)的性能目標(biāo)要求,提高結(jié)構(gòu)或關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)的抗震安全性。03對錯層結(jié)構(gòu)的錯層部位提出中震承載力的設(shè)計要求。042.3抗震性能化設(shè)計2.3.2抗震性能化設(shè)計與抗震概念設(shè)計的關(guān)系本課件是可編輯的正常PPT課件對框支梁及框支柱按“中震”設(shè)計。由于框支梁及框支柱承托上部結(jié)構(gòu),為重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,因此應(yīng)按“中震彈性”或“中震不屈服”設(shè)計。對應(yīng)的性能目標(biāo)就是在設(shè)防烈度地震(“中震”)作用下,框支梁及框支柱仍處于彈性(或不屈服)狀態(tài)。2.3抗震性能化設(shè)計05060708重要結(jié)構(gòu)的門廳柱按“中震”設(shè)計。由于門廳柱數(shù)層通高,且作為上部樓層豎向荷載的主要支承構(gòu)件,屬于重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,因此應(yīng)按“中震彈性”或“中震不屈服”設(shè)計。對應(yīng)的性能目標(biāo)就是在設(shè)防烈度地震(“中震”)作用下,門廳柱仍處于彈性(或不屈服)狀態(tài)。對承受較大拉力的樓面梁按“中震”設(shè)計。受斜柱的影響,樓面梁常承受較大的水平力,考慮鋼筋混凝土樓板開裂后承載能力的降低,應(yīng)按“零剛度”樓板假定并按“中震”設(shè)計。當(dāng)梁承受的拉力較大時,可考慮采用型鋼混凝土梁或鋼梁。對特別重要的結(jié)構(gòu),當(dāng)采用雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時,如鋼框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu),對底部加強(qiáng)部位的抗震墻提出截面剪壓比限值要求,按大震剪力不超0.15fcbwhw0設(shè)計。其中,fc表示混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值;bw表示剪力墻的約束邊緣構(gòu)件水平方向的墻厚;hw0表示截面腹板的有效高度。本課件是可編輯的正常PPT課件抗震性能化設(shè)計的路徑:首先確定各地震水準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)可接受的破壞程度,其次設(shè)定結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo),最后確定各個地震水準(zhǔn)下構(gòu)件的承載力、變形和細(xì)部構(gòu)造的具體指標(biāo)。下面著重討論該路徑的后兩部分內(nèi)容。1.設(shè)定結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo)應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈度、場地條件、結(jié)構(gòu)類型和不規(guī)則性,建筑使用功能和附屬設(shè)施功能的要求、投資大小、震后損壞和修復(fù)難易程度等,經(jīng)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)可行性綜合分析和論證后確定。2.3抗震性能化設(shè)計2.3.3抗震性能化設(shè)計的路徑由于房屋的重要性程度及建筑使用功能不同,因此結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)部位及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)防目標(biāo)也不完全相同,應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的抗震措施。針對工程的需要和可能,可以對整個結(jié)構(gòu),也可以對某些部位或關(guān)鍵構(gòu)件,靈活運(yùn)用各種措施達(dá)到預(yù)期的抗震性能目標(biāo),以提高抗震安全性或滿足使用功能的專門要求。鑒于目前強(qiáng)烈地震下結(jié)構(gòu)非線性分析方法的計算模型及參數(shù)的選用,尚缺少從強(qiáng)震記錄、設(shè)計施工資料到實(shí)際震害的驗(yàn)證,對結(jié)構(gòu)性能的判斷難以十分準(zhǔn)確,因此,選用性能目標(biāo)時宜偏于安全考慮。本課件是可編輯的正常PPT課件結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震下完好并能正常使用(中震彈性或基本彈性),罕遇地震作用下能基本完好,最多只產(chǎn)生一些不明顯的非彈性變形(如圖2-11中的OAA'至OBB'),經(jīng)檢修后可繼續(xù)使用(大震基本彈性或大震不屈服)。性能目標(biāo)12.3抗震性能化設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件某些特別重要的建筑,需要結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力,從而保證其在中震、大震下始終處于基本彈性狀態(tài);也有一些建筑雖然不特別重要,但其設(shè)防烈度較低(如6度)或結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)較小,也可以保證其在中震、大震下始終處于基本彈性狀態(tài)。某些特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu),只要業(yè)主愿意付出經(jīng)濟(jì)代價,也能使其在中震、大震下始終處于基本彈性狀態(tài)。對特殊工程及采用隔震、減震技術(shù)或低烈度設(shè)防且風(fēng)荷載很大,可對某些關(guān)鍵構(gòu)件提出此項(xiàng)性能要求,其房屋的高度和不規(guī)則性一般不需要專門限制。結(jié)構(gòu)滿足大震下彈性或基本彈性的設(shè)計要求,大震下結(jié)構(gòu)可不考慮地震內(nèi)力調(diào)整系數(shù),但應(yīng)采用作用分項(xiàng)系數(shù)。2.3抗震性能化設(shè)計各構(gòu)件的細(xì)部抗震構(gòu)造僅需滿足最基本的構(gòu)造要求(如采取抗震等級為四級的構(gòu)造措施),結(jié)構(gòu)具有最基本的延性性能。提示本課件是可編輯的正常PPT課件結(jié)構(gòu)構(gòu)件在中震下完好,在預(yù)期大震下可能屈服(如圖2-11中的OBB'至OCC')。性能目標(biāo)22.3抗震性能化設(shè)計例如某6度設(shè)防的鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu),其風(fēng)力是小震的2.4倍,在風(fēng)荷載作用下的層間位移是小震的2.5倍。結(jié)構(gòu)的層間位移和所有構(gòu)件的承載力均可滿足按中震(不計風(fēng)荷載效應(yīng))設(shè)計要求。考慮水平構(gòu)件在大震下的損壞,使剛度降低和阻尼加大,豎向構(gòu)件的最小極限承載力仍可滿足大震下的驗(yàn)算要求。因此,總體結(jié)構(gòu)可達(dá)到性能目標(biāo)2的要求。結(jié)構(gòu)的薄弱部位或重要部位構(gòu)件的抗震承載力(正截面承載力和抗剪承載力)滿足大震彈性設(shè)計要求。整個結(jié)構(gòu)按非線性分析計算。允許某些選定的部位接近屈服(如部分受拉鋼筋屈服),但不發(fā)生脆性破壞(如剪切等)。各構(gòu)件的細(xì)部抗震構(gòu)造需滿足低延性要求(相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中三級抗震等級的構(gòu)造要求)。本課件是可編輯的正常PPT課件在中震下已有輕微塑性變形,大震下有明顯塑性變形(如圖2-11中的OCC'至ODD')。性能目標(biāo)32.3抗震性能化設(shè)計性能目標(biāo)4:在中震下的損壞已大于性能目標(biāo)3,結(jié)構(gòu)總體的承載力略高于一般情況(如圖2-11中的ODD'至OEE')。性能目標(biāo)4結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行非線性分析。結(jié)構(gòu)的薄弱部位或重要部位的構(gòu)件在大震下允許達(dá)到屈服階段,滿足選定的變形限值(如除框架結(jié)構(gòu)以外的混凝土結(jié)構(gòu),在大震下的層間彈塑性變形控制在1/500~1/300)。豎向構(gòu)件不發(fā)生剪切等脆性破壞。各構(gòu)件的細(xì)部抗震構(gòu)造應(yīng)滿足高延性的要求(相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中一級抗震等級的構(gòu)造要求)。提示本課件是可編輯的正常PPT課件對應(yīng)于圖2-11中的OEE'。性能目標(biāo)52.3抗震性能化設(shè)計結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行非線性分析。結(jié)構(gòu)的薄弱部位或重要部位的構(gòu)件在大震下允許達(dá)到屈服階段,滿足現(xiàn)行規(guī)范在大震下的彈塑性變形要求。豎向構(gòu)件不發(fā)生剪切等脆性破壞。各構(gòu)件的細(xì)部抗震構(gòu)造應(yīng)滿足特種延性的要求(相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中特一級抗震等級的構(gòu)造要求)。提示本課件是可編輯的正常PPT課件為實(shí)現(xiàn)性能目標(biāo)要求,需要落實(shí)各個地震水準(zhǔn)(中震或大震)下構(gòu)件的承載力、變形和細(xì)部構(gòu)造的具體指標(biāo)。2.3抗震性能化設(shè)計2.確定各個地震水準(zhǔn)下構(gòu)件的承載力、變形和細(xì)部構(gòu)造的具體指標(biāo)（1）僅提高承載力時,安全性有相應(yīng)的提高,但使用上的變形要求不一定能滿足。（2）僅提高變形能力,則結(jié)構(gòu)在小震、中震下的損壞情況大致沒有改變,但抵抗大震倒塌的能力提高。（3）（4）性能化設(shè)計往往側(cè)重于通過提高承載力來推遲結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性工作階段的時間并減少塑性變形,必要時還需同時提高剛度以滿足使用功能的變形要求,而變形能力的要求可根據(jù)結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件在中震、大震下進(jìn)入彈塑性的程度加以調(diào)整。性能設(shè)計尋求的是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在承載力及變形能力上的合理平衡點(diǎn)。當(dāng)承載力提高幅度較大時,可適當(dāng)降低延性要求;當(dāng)承載力提高幅度較小時,可相應(yīng)提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的延性(當(dāng)延性指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有困難時,可通過提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力加以彌補(bǔ);當(dāng)提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載力有困難時,可通過提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的延性加以彌補(bǔ))。本課件是可編輯的正常PPT課件2.3抗震性能化設(shè)計2.3.3抗震性能化設(shè)計的路徑（5）（6）（7）對各項(xiàng)性能目標(biāo),結(jié)構(gòu)的樓蓋體系必須有足夠安全的承載力,以保證結(jié)構(gòu)的整體性,一般應(yīng)使樓板在地震中基本處于彈性狀態(tài),否則,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)措施。為避免發(fā)生脆性破壞,設(shè)計中應(yīng)控制混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受剪截面面積,滿足規(guī)范對剪壓比的限值要求。性能目標(biāo)中的抗震構(gòu)造“基本要求”相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中四級抗震等級的構(gòu)造要求,低、中、高和特種延性要求大致相當(dāng)于混凝土結(jié)構(gòu)中三、二、一與特一級抗震等級的構(gòu)造要求?？紤]地震作用的不確定性,對工程設(shè)計中的延性要求宜適當(dāng)提高。本課件是可編輯的正常PPT課件2.3抗震性能化設(shè)計2.3.4抗震性能化設(shè)計在高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

分析高層建筑結(jié)構(gòu)方案在房屋高度、規(guī)則性、結(jié)構(gòu)類型、場地條件和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面的特殊要求,在結(jié)構(gòu)方案特殊性的分析中要注重分析結(jié)構(gòu)方案不符合抗震概念設(shè)計的情況和程度。多數(shù)情況下,需要按要求采用抗震性能設(shè)計的工程一般都不能完全符合抗震概念設(shè)計的要求。有關(guān)抗震概念設(shè)計的規(guī)定,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)與建筑師協(xié)調(diào),改進(jìn)結(jié)構(gòu)方案,盡量減少結(jié)構(gòu)不符合概念設(shè)計的情況和程度,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)方案。對于特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu),可按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震性能設(shè)計,但需慎重選擇抗震性能目標(biāo),并經(jīng)過深入的分析論證。提示本課件是可編輯的正常PPT課件2.3抗震性能化設(shè)計1.結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2010)提出的結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)分為A,B,C,D四個等級,結(jié)構(gòu)抗震性能分為1,2,3,4,5五個水準(zhǔn)(見表2-4),每個性能目標(biāo)均與一組在指定地震地面運(yùn)動下的結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)相對應(yīng)。本課件是可編輯的正常PPT課件A,B,C,D四級性能目標(biāo)的結(jié)構(gòu),在小震作用下均應(yīng)滿足第1抗震性能水準(zhǔn),即滿足彈性設(shè)計要求;在中震和大震作用下,四種性能目標(biāo)所要求的結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)有較大的區(qū)別。A級性能目標(biāo)是最高等級,中震作用下要求結(jié)構(gòu)達(dá)到第1抗震性能水準(zhǔn),大震作用下要求結(jié)構(gòu)達(dá)到第2抗震性能水準(zhǔn),即結(jié)構(gòu)仍處于基本彈性狀態(tài);B級性能目標(biāo),要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第2抗震性能水準(zhǔn),大震作用下滿足第3抗震性能水準(zhǔn),結(jié)構(gòu)僅有輕度損壞;C級性能目標(biāo),要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第3抗震性能水準(zhǔn),大震作用下滿足第4抗震性能水準(zhǔn),結(jié)構(gòu)中度損壞;D級性能目標(biāo)是最低等級,要求結(jié)構(gòu)在中震作用下滿足第4抗震性能水準(zhǔn),大震作用下滿足第5抗震性能水準(zhǔn),結(jié)構(gòu)有比較嚴(yán)重的損壞,但不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。2.3抗震性能化設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件2.3抗震性能化設(shè)計2.各性能水準(zhǔn)結(jié)構(gòu)預(yù)期的震后性能狀況在設(shè)定地震地面運(yùn)動的情況下,與四級抗震性能目標(biāo)對應(yīng)的結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)的宏觀判別準(zhǔn)則如表2-5所示。本課件是可編輯的正常PPT課件表2-5中的“關(guān)鍵構(gòu)件”可由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)工程實(shí)際情況分析確定。例如,底部加強(qiáng)部位的重要豎向構(gòu)件,水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件及與其相連的豎向支承構(gòu)件,大跨連體結(jié)構(gòu)的連接體及與其相連的豎向支承構(gòu)件,大懸挑結(jié)構(gòu)的主要懸挑構(gòu)件,加強(qiáng)層伸臂和周邊環(huán)帶結(jié)構(gòu)的豎向支承構(gòu)件,承托上部多個樓層框架柱的腰桁架,長短柱在同一樓層且數(shù)量相當(dāng)時該層各個長短柱,扭轉(zhuǎn)變形很大部位的豎向(斜向)構(gòu)件,重要的斜撐構(gòu)件,等等。2.3抗震性能化設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件(2)復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行施工模擬分析,應(yīng)以施工全過程完成后的內(nèi)力為初始狀態(tài)。（3）彈塑性時程分析宜采用雙向或三向地震輸入,計算結(jié)果宜取多組波計算結(jié)果的包絡(luò)值。2.3抗震性能化設(shè)計3.結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計時,彈塑性分析計算是很重要的手段之一,其除應(yīng)符合《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3—2010)第5.5.1條的規(guī)定外,尚應(yīng)符合下列規(guī)定:（1）高度不超過150m的高層建筑可采用靜力彈塑性分析方法,高度超過200m時應(yīng)采用彈塑性時程分析方法,高度為150~200m時可視結(jié)構(gòu)不規(guī)則程度選擇靜力彈塑性方法或彈塑性時程分析方法。高度超過300m的結(jié)構(gòu),應(yīng)有兩個獨(dú)立的計算進(jìn)行校核。本課件是可編輯的正常PPT課件習(xí)題什么是抗震概念設(shè)計?什么是規(guī)則建筑?什么是不規(guī)則建筑?抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合哪些要求?什么是多道抗震防線?什么是抗震性能化設(shè)計?為什么要進(jìn)行抗震性能化設(shè)計?簡述抗震性能化設(shè)計與抗震概念設(shè)計的關(guān)系。如何做好抗震性能化設(shè)計工作?本課件是可編輯的正常PPT課件感謝觀看歡迎指導(dǎo)！本課件是可編輯的正常PPT課件第3章

場地、地基和基礎(chǔ)抗震設(shè)計

本課件是可編輯的正常PPT課件場地3.1目錄CONTENTS3.2液化土、軟土、天然和復(fù)合地基的抗震3.3基礎(chǔ)和樁基的抗震驗(yàn)算本課件是可編輯的正常PPT課件基礎(chǔ)抗震設(shè)計地基場地作為傳播介質(zhì)地震波通過場地土傳給結(jié)構(gòu),引起結(jié)構(gòu)震動,導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞;作為結(jié)構(gòu)的地基場地土的穩(wěn)定性對結(jié)構(gòu)有重要的影響。地震時,場地土既是地震波的傳播介質(zhì),又是結(jié)構(gòu)的地基。

總體來講,地震時,場地、地基和基礎(chǔ)的震害數(shù)量較少,占所有震害數(shù)量的10%左右,其中,基礎(chǔ)的震害最少,大多數(shù)是場地和地基的破壞而引起的上部結(jié)構(gòu)的震害。場地和地基的破壞作用大致有地面開裂、滑坡和坍塌、地基土的不均勻沉降、粉土和砂土的液化、軟土的震陷等,這些破壞具有區(qū)域性,修復(fù)和加固非常困難,一般是通過場地選擇和地基處理來減輕地震震害的。第3章

場地、地基和基礎(chǔ)抗震設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件

本章通過對場地條件(工程地質(zhì)、地形地貌及巖土工程環(huán)境等)的分析研究場地條件對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)震害的影響,從而合理選擇有利的場地;通過對液化土和軟土地基的分析,研究液化土和軟土沉陷對結(jié)構(gòu)震害的影響,從而合理選擇消除液化土和軟土沉陷的抗震措施;通過對基礎(chǔ)和樁基的抗震驗(yàn)算來減少基礎(chǔ)與樁基的震害。工程地質(zhì)地形地貌巖土工程環(huán)境第3章

場地、地基和基礎(chǔ)抗震設(shè)計本課件是可編輯的正常PPT課件場地3.1本課件是可編輯的正常PPT課件地震引起的建筑震害除了與地