建筑結(jié)構(gòu)抗震精華版

1、根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)防10.30 jfCbjhjRE地震按成因分：構(gòu)造地震、火山、陷落、誘發(fā)震源：導(dǎo)致地震的起源區(qū)域震中：震源正上方的地面。極震區(qū)：震中附近，震動最劇烈破壞最嚴重的地區(qū)。震中距：地面上某點至震中的距離。震源距：地面上某點至震源的距離。震源深度：震源至地面上的垂直距離。等震線：一次地震中，烈度相同點的外包線。據(jù)震源深度將構(gòu)造地震分為 :淺源地震（dv 60km）、中源地震（d=60300km ）、深源地震（d > 300km）體波：在地球內(nèi)部傳播的地震波分為：縱波（P波）:指質(zhì)點的振動方向與波的前進 方向一致的地震波。縱波速度比橫波快。 橫波（S波）:指質(zhì)點的振動方向與波的

2、前進方 向垂直的地震波。由于橫波的傳播過程是介質(zhì)不斷受剪變 形過程，因此橫波只能在固體介質(zhì)中傳播。面波：是沿地表或地殼不同地質(zhì)層界面?zhèn)鞑サ牟?。分類：瑞利波（R波）、樂夫波（L波）特點：速度慢、波周期長、振幅大、衰減慢地震動特征用振幅、頻譜、持時來描述地震災(zāi)害表現(xiàn) 的三方面：地表破壞、建筑物破壞、由地 震引起的各種次生災(zāi)害承載力抗震調(diào)整系數(shù) Y RE考慮因素：材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、 受力狀態(tài)已基本烈度 為基準，多遇烈度比基本烈度約低1.55度,罕遇烈度比基本烈度約高1度平面不規(guī)則類型:扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則、樓板局部 不連續(xù) 豎向不規(guī)則類型:側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu) 件不規(guī)則、樓層承載力突變建筑地

3、段分有利地段、不利地段、危險地段、一般地段 液化等級輕微中等 嚴重 根據(jù)場地土剪切波速將土分為：堅硬土或巖石、中硬土、 中軟土、軟弱土鋼筋砼結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件抗震等級烈度劃分節(jié)點核心區(qū)的 剪力設(shè)計值應(yīng)滿足： 橫向樓層地震剪力的分配 取決于每片墻體層間抗側(cè)力、 樓蓋整體水平剛度剛性樓屋蓋：現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋砼樓屋蓋等。按各_ 橫墻間抗側(cè)力等效剛度比進行分配。柔性屋蓋：木屋蓋 等。按各橫墻從屬面積上重力荷載代表值的比例分配 主震型正交性:質(zhì)量矩陣、剛度矩陣的正交性 反應(yīng)譜：單自由度體系最大地震反應(yīng)與體系自振周期的 關(guān)系曲線。分類：位移反應(yīng)譜、速度、加速度地震震級：是表示地震本身強度或大小的一種度量指標

4、 地震烈度：是指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次 地震影響的強弱程度，是衡量地震引起的后果的一種度量。 場地和地基的選擇原則：宜選擇有利地段，避開不利場 地，不應(yīng)在危害地段建造甲、乙、丙類建筑建筑抗震設(shè)計三方面：概念設(shè)計、抗震計算、構(gòu)造措施。 內(nèi)容：注意場地選擇和地基基礎(chǔ)設(shè)計，把我建筑結(jié)構(gòu) 的規(guī)則性，選擇合理抗震結(jié)構(gòu)體系，合理利用結(jié)構(gòu)延 性，重視非結(jié)構(gòu)因素，確保材料和施工質(zhì)量 第一階段：承載力驗算，取第一水準的地震動參數(shù)計算結(jié) 構(gòu)的彈性地震作用，進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力驗算,（必要時，進行變形驗算） 第二階段：彈塑性變形驗算，對特殊要求的建筑、地震時 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)

5、，還要進行 結(jié)構(gòu)薄弱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)第三水準的設(shè)防要求。液化概念：當孔隙水壓力增加到與剪切面上的法向壓應(yīng) 力接近或者相等時，砂土或者粉土受到的有效壓應(yīng)力完全 消失,砂土顆粒局部或者全部處于懸浮狀態(tài)，土體的抗剪強度等于零，形成了猶如“液體”的現(xiàn)象，即稱為地基土的“液 “三水準”：小震不壞:當遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多 遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或者不需修理仍可繼 續(xù)使用中震可修:當遭受相當與本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影 響時，建筑物可能損壞，但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼 續(xù)使用大震不倒:當遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇 地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危

6、機生命的嚴重破壞 多遇地震烈度：50年內(nèi)超越概率為63.2%的地震烈度 抗震設(shè)防烈度：50年內(nèi)超越概率為10%的地震烈度 罕遇地震烈度：50年內(nèi)超越概率為2%3%左右的地震烈 地基土的液化判別初判：飽和的砂土或粉土（不含黃土），當符合下列條件 之一時，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響：再判：當初步判別認為需進一步進行液化判別時，應(yīng)采 用標準貫入試驗法進一步判別地面下15m深度范圍內(nèi)的液化；N63.5<Ncr液化地震系數(shù)k：是地面運動加速度的比值，反映了地震動 振幅對地震作用的影響動力系數(shù)：是單質(zhì)點體系最大絕對加速度與地面運動加 速度峰值的比值 底部剪力法的修正以下兩類結(jié)構(gòu)采用底部剪力

7、法的修正：1高度不超過40m以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度 分布較均勻的結(jié)構(gòu)。2近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)墻體抗震承載力驗算公式：Vu若不滿足：采用配筋砌體社構(gòu)造柱V -y 增大尺寸提高材料質(zhì)量re多高層鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點：自重輕、抗震性能好、有效使用面積高、建造速度快、防火性能差隔震概念：在基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震裝置，以避 免或減小地震向上部結(jié)構(gòu)傳輸，以減小建筑物的地震反應(yīng),實現(xiàn)地震時建筑物只發(fā)生在較輕微運動和變形，從而使建 筑物在地震作用下不損壞或倒塌消能減震技術(shù)：在結(jié)構(gòu)中某些部位設(shè)計消能裝置，通過 消能裝置來消散或吸收地震能，以減小主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，達到減震目的。 原理：振動能量轉(zhuǎn)化為熱能。

8、特點：減震 機理明確、減震效果顯著、安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先 進、適用性廣1.高振型影響修正原則：在頂部質(zhì)點增加一個附加地震作用Fn。 保持結(jié)構(gòu)總底部剪力不變規(guī)范規(guī)定，當結(jié)構(gòu)基本 周期T 1>1.4Tg時，在頂點附nFEk加水平地震作用?。?將余下的水平地震 作用按前述方法進行分 配：修正后的頂點水平地震 作用為：為啥產(chǎn)生鞭端效應(yīng)R MG“只 Fn門心n FEk:HiGFn巴由于質(zhì)量和剛度突變，地震反應(yīng)增大鞭端效應(yīng)修正：將頂層局部突出結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng) 放大3倍設(shè)計頂層構(gòu)件以上地震作用效應(yīng)的增大部分不 往下傳遞 考慮高層建筑豎向地震作用 ：設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的 大跨度結(jié)構(gòu)，長懸臂結(jié)

9、構(gòu)，及設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑 結(jié)構(gòu)抗震驗算內(nèi)容罕遇地震下的彈塑性變形驗算屬于設(shè)計第二階段內(nèi)容，設(shè)計參數(shù)為大震參數(shù)? 結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗算? 采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施震壞房屋在設(shè)計上存在的問題1）平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié)，不能發(fā)揮整體抗震能力。2）梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早破壞；3） 梁柱節(jié)點箍筋不足，節(jié)點受震破壞，梁柱失去了相互之 間的聯(lián)系；4） 砌體填充墻破壞；5）其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞（強柱弱梁，強剪弱彎，更強的節(jié)點） 梁、柱的抗剪強度要高于它的抗彎強度（強剪弱彎） 梁、柱截面的剪壓比不宜過大 梁、柱的剪跨比要有所限制 柱的軸壓比不宜過大

10、縱向鋼筋的配筋率應(yīng)該合適 梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固 箍筋在一定范圍內(nèi)應(yīng)加密。箍筋加密作用：約束砼，提高構(gòu)件抗剪能力、延性，防 止砼過早地壓潰，防止縱向鋼筋壓屈失穩(wěn)底部框架-抗震墻房屋的框架和抗震墻的抗震等級6度按三級采用 7度按二級采用8度按一級采用強剪弱彎，強肢弱梁，可靠的樓蓋降低多層房屋的高度，目的是減少震害。限制房屋的高寬比，目的是保證砌體不發(fā)生整體破壞限制橫墻的間距，目的是加強房屋的整體性和空間剛度 限制局部尺寸，目的是薄弱不分破壞。為什么限制抗震橫墻間距 用于抗剪的橫墻少，抗剪不足 橫墻是縱墻的支撐，建筑大容易破壞 橫墻是樓蓋的支撐，橫墻間距大，樓蓋支撐點間距大，樓蓋可能發(fā)生大平面

11、內(nèi)變形，不能均勻傳遞水平地震作用, 導(dǎo)致縱墻發(fā)生平面外彎曲，導(dǎo)致破壞為什么限制房屋最大高度 地震作用越大，房屋的抗震要求越高； 結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能； 房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。為什么限制高寬比（砌體）使多層砌體房屋有足夠的穩(wěn)定性和整體抗彎能力為什么限制抗震橫墻間距（砌體）橫向地震作用主要由橫墻承受。橫墻間距較大時，樓蓋 水平剛度變小，不能將橫向水平地震作用有效傳遞到橫墻， 致使縱墻發(fā)生較大出平面彎曲變形，造成縱墻倒塌。房屋局部尺寸的限制（砌體）在強烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破壞，這些薄 弱部位一般是，窗間墻、 盡端墻段、突出屋頂?shù)呐畠簤Φ取?有下列情

12、況之一時宜設(shè)置防震縫 房屋立面高差在 6m以上； 房屋有錯層，且樓板高差較大； 各部分結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量截然不同。 樓梯間的位置 不宜設(shè)在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。 煙道、風道、垃圾道等不應(yīng)削弱墻體，當墻體被削弱 時，應(yīng)對墻體采取加強措施，不宜采用無豎向配筋的附墻 煙囪及出墻面的煙囪。 不宜采用無錨固的鋼筋混凝土預(yù)制挑檐。圈梁作用 箍住樓蓋，增強其整體剛度減小墻體自由長度，增 強其穩(wěn)定性可提高房屋的抗剪強度，約束墻體裂縫的開 展抵抗地基不均勻沉降圈梁與構(gòu)造柱一起加強整個房 屋整體性，抗震性能提高。構(gòu)造柱作用：和圈梁一起對砌體墻片乃至整幢房屋產(chǎn)生 約束作用，使墻體在側(cè)向變形下，仍具有良好的豎向及側(cè)向承載力

13、，提高強片的往復(fù)變形能力，從而提高墻片及房 屋的抗倒塌能力做到列而不倒，提高房屋整體性抗震墻設(shè)計應(yīng)能做到以下幾點 墻體受彎破壞要先于受剪或其他破壞形式，并且要把這 種破壞限定在墻體中某個指定的部位 聯(lián)肢抗震墻的連梁在墻肢最終破壞前具有足夠變形能力 與抗震墻相連接的樓蓋應(yīng)具有必要的承載力和剛度 抗震墻的構(gòu)造要求 墻厚不應(yīng)小于 240mm，砌筑砂漿強度等級不應(yīng)低于 M10，應(yīng)先砌墻后澆框架； 沿框架柱每隔 500mm配置2 $ 6拉結(jié)鋼筋，并沿磚 墻全長設(shè)置；在墻體半高處尚應(yīng)設(shè)置與框架柱相連的鋼筋 混凝土水平系梁； 墻長大于5m時，應(yīng)在墻內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱 構(gòu)造柱設(shè)置 下列部位應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱：a

14、外墻四角和樓電梯間四角，樓梯休息平臺梁的支承部位 b抗震墻兩端及未設(shè)置組合柱的外縱墻、外橫墻上對應(yīng)于 中間柱列軸線的部位 構(gòu)造柱的截面不宜小于 240mm 240mm 構(gòu)造柱的縱 向鋼筋不宜少于 4® 14箍筋間距不宜大于 200mm 構(gòu)造柱應(yīng)與每層圈梁連接或與現(xiàn)澆樓板可靠拉結(jié) 場地覆蓋層厚度 一般情況下應(yīng)按地面至剪切波速大于500m/s的土層頂面的距離確定 當?shù)孛?m以下存在剪切波速大于相鄰上層土剪切波 速2.5倍的土層且其下臥巖土的剪切波速均不小于 400m/s時可按地面至該土層頂面的距離確定 剪切波速大于500m/s的孤石透鏡體應(yīng)視同周圍土層 土層中的火山巖硬夾層應(yīng)視為剛體其厚

15、度應(yīng)從覆蓋土 層中扣除框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的正確指導(dǎo)思想 框架塑性鉸多發(fā)生在梁端，底層柱的塑性鉸較晚形成； 梁柱在彎曲破壞前，避免發(fā)生其它形式破壞，如剪切破壞、粘結(jié)破壞等； 在梁、柱破壞之前，節(jié)點應(yīng)有足夠的強度及變形能力； 重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。剪力墻的優(yōu)點： 剛度大，容易滿足小震作用下結(jié)構(gòu)尤其是高層建筑結(jié)構(gòu) 的位移限值； 地震作用下變形小，破壞程度低；可以設(shè)計成延性剪力 墻，大震時，通過 連梁和墻肢底部塑性鉸范圍的塑性變形，耗散地震能量； 與框架同時使用時，降低框架的抗震要求。為什么墻體轉(zhuǎn)角處破壞墻角為縱橫墻的交匯點，地震作用下其應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，nVEKi'Gjj=i輕易破壞。此外，在地震過

16、程中當房屋發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，墻角 處位移反應(yīng)較房屋其他部位大，這也是造成墻角破壞的一 個原因。為什么樓梯間墻體的破壞樓梯間主要是墻體破壞，而樓梯本身很少破壞。除頂 層外，一般層墻體計算高度較其他部位墻體小，因而該處分 配的地震剪力大，故容易破壞。而頂層墻體的尖酸高度又 較其他層部位大，其穩(wěn)定性差，所以也容易發(fā)生破壞 限制最大高度1、每種結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度不同 2、經(jīng)濟長周期結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力調(diào)整長周期結(jié)構(gòu)，地震影響系數(shù) a下降較快，而其地震反應(yīng)更 大，但振型分解法并未考慮。規(guī)范規(guī)定：結(jié)構(gòu)任一樓層 的水平地震剪力應(yīng)符合下式： 構(gòu)造柱的設(shè)置要求 鋼筋混凝土構(gòu)造柱的設(shè)置部位應(yīng)根據(jù)房屋的總層數(shù)按多層磚房的規(guī)定設(shè)置；過渡層 尚應(yīng)在底部框架柱對應(yīng)位置處設(shè)置構(gòu)造柱； 構(gòu)造柱的截面不宜小于 240mmX240mm ； 構(gòu)造柱的縱向鋼筋不宜少于4 $ 14,箍筋間距不