第一章 建筑結(jié)構(gòu)抗震課件

1、 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計課前回顧：課前回顧：地球構(gòu)造地球構(gòu)造地震類型與成因地震類型與成因 在工程抗震設(shè)計中僅考慮在工程抗震設(shè)計中僅考慮構(gòu)造地震構(gòu)造地震的設(shè)防問題的設(shè)防問題本節(jié)內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容： 1.5 抗震設(shè)計的總體要求抗震設(shè)計的總體要求1.5.1 1.5.1 抗震設(shè)防的目的和要求抗震設(shè)防的目的和要求 1.5.2 1.5.2 注意場地的選擇注意場地的選擇2022-3-15 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 我國本世紀(jì)以來，發(fā)生我國本世紀(jì)以來，發(fā)生6 6級以上級以上地震地震500500余次，余次，8 8級以上地震級以上地震9 9次。次。 一

2、次大地震可在數(shù)一次大地震可在數(shù)1010秒鐘之內(nèi)使一座繁秒鐘之內(nèi)使一座繁榮的城市變成廢墟，人們幾代人的積累和財榮的城市變成廢墟，人們幾代人的積累和財富化為烏有。富化為烏有。 中國地震背景中國地震背景規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定： 抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn)度及以上地區(qū)的建筑必須進(jìn) 行抗震設(shè)計行抗震設(shè)計 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計世界范圍內(nèi)有兩大地震帶環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶環(huán)太平洋地震帶和歐亞地震帶 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計我國主要有兩條地震帶南北地震帶和東西地震帶南北地震帶和東西地震帶 第一章第一章 緒論緒論

3、 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 1976年年7月月28日日,在河北省唐山、豐南一帶發(fā)生了在河北省唐山、豐南一帶發(fā)生了7.8級強(qiáng)烈地震，級強(qiáng)烈地震，唐山地震造成唐山地震造成24.224.2萬人死亡，萬人死亡，16.416.4萬人受萬人受重傷，僅唐山市區(qū)終身殘廢者達(dá)重傷，僅唐山市區(qū)終身殘廢者達(dá)17001700多人，倒塌民房多人，倒塌民房530530萬間。唐山地區(qū)總的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)萬間。唐山地區(qū)總的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)5454億元，公共設(shè)施億元，公共設(shè)施遭受嚴(yán)重破壞，災(zāi)情之大舉世罕見。遭受嚴(yán)重破壞，災(zāi)情之大舉世罕見。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計5 51212汶川地震嚴(yán)重破

4、壞地區(qū)超過汶川地震嚴(yán)重破壞地區(qū)超過1010萬萬平方千米，其中，極重災(zāi)區(qū)共平方千米，其中，極重災(zāi)區(qū)共1010個縣個縣( (市市) )，較重災(zāi)區(qū)共，較重災(zāi)區(qū)共4141個縣個縣( (市市) )，一般，一般災(zāi)區(qū)共災(zāi)區(qū)共186186個縣個縣( (市市) )。截至。截至20082008年年9 9月月1818日日1212時，時，5 51212汶川地震共造成汶川地震共造成6922769227人死亡，人死亡，374643374643人受傷，人受傷，1792317923人失人失蹤，是中華人民共和國成立以來破壞蹤，是中華人民共和國成立以來破壞力最大的地震，也是唐山大地震后傷力最大的地震，也是唐山大地震后傷亡最嚴(yán)重的

5、一次地震。亡最嚴(yán)重的一次地震。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，自經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，自20092009年起，每年年起，每年5 5月月1212日為全國日為全國 防災(zāi)減災(zāi)日防災(zāi)減災(zāi)日 。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計小資料：上世紀(jì)大地震速覽小資料：上世紀(jì)大地震速覽 中國唐山1976年7月28日7.8級死亡24萬人日本橫濱1923年9月1日8.3級死亡20萬人中國甘肅1920年12月16日8.6級死亡10萬人秘魯北部1970年5月31日7.7級死亡7萬人伊朗西北1990年6月21日7.37.7級死亡5萬人智利奇康1939年1月24日8.3

6、級死亡2.8萬人伊朗東北部1978年9月16日7.7級死亡2.5萬人亞美尼亞西北1988年12月7日6.9級死亡2.5萬人危地馬拉1976年2月4日7.5級死亡22778人智利瓦爾帕萊索1906年8月16日8.6級死亡2萬人墨西哥中部1985年9月15日8.1級死亡9500多人阿富汗東北部1998年2月4日6.1級死亡5000人伊朗北部1997年5月10日7.1級死亡1500人哥倫比亞西部1999年1月25日6級死亡1171人 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 1.5.1 1.5.1抗震設(shè)防的目的和要求抗震設(shè)防的目的和要求 許多國家的抗震設(shè)計規(guī)范都趨向于以許多國家的抗震

7、設(shè)計規(guī)范都趨向于以“小小震不壞、中震可修、大震不倒震不壞、中震可修、大震不倒”作為建筑抗震作為建筑抗震設(shè)計的基本準(zhǔn)則。設(shè)計的基本準(zhǔn)則。 通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，避免人員通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。 工程抗震設(shè)防的基本目的工程抗震設(shè)防的基本目的 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 簡稱為：簡稱為：“小震不壞，小震不壞，中震可修，大震不倒中震可修，大震不倒”。“三水準(zhǔn)三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)抗震設(shè)防目標(biāo)第一水準(zhǔn)：第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇當(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

8、繼續(xù)使用。地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn)：第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(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。繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)：第三水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估當(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)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。重破壞。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 抗震設(shè)計方法抗震設(shè)計方法 在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計時，原則上應(yīng)滿足上述在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計時，原則上應(yīng)滿

9、足上述 “ “三水準(zhǔn)三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防要求。在具體做法上，我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范的抗震設(shè)防要求。在具體做法上，我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范采用了簡化的采用了簡化的“兩階段兩階段”的抗震設(shè)計方法。的抗震設(shè)計方法。 第一階段設(shè)計：按多遇地震烈度對應(yīng)的地震作第一階段設(shè)計：按多遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形。能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形。 第二階段設(shè)計：按罕遇地震烈度對應(yīng)的地震作第二階段設(shè)計：按罕遇地震烈度對應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。用效應(yīng)驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。 有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯有特

10、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)則的建筑等薄弱層的建筑，不規(guī)則的建筑等 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計抗震設(shè)防措施抗震設(shè)防措施 抗震措施抗震措施: :除結(jié)構(gòu)地震作用計算和抗力計除結(jié)構(gòu)地震作用計算和抗力計算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。算以外的抗震設(shè)計內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。 抗震構(gòu)造措施：根據(jù)抗震概念設(shè)計，一般抗震構(gòu)造措施：根據(jù)抗震概念設(shè)計，一般不須計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的不須計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。各種細(xì)部要求。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 1.5.2 1.5.2 注

11、意場地的選擇注意場地的選擇 工程地質(zhì)條件對地震破壞的影響很大。工程地質(zhì)條件對地震破壞的影響很大。常有地震烈常有地震烈度異?，F(xiàn)象，即度異?，F(xiàn)象，即 “重災(zāi)區(qū)里有輕災(zāi)，輕災(zāi)區(qū)里有重災(zāi)重災(zāi)區(qū)里有輕災(zāi)，輕災(zāi)區(qū)里有重災(zāi)”產(chǎn)生的原因是局部地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同。產(chǎn)生的原因是局部地區(qū)的工程地質(zhì)條件不同。 地段類別地段類別 地質(zhì)、地形、地貌地質(zhì)、地形、地貌有利地段有利地段穩(wěn)定基巖，堅硬土，開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等穩(wěn)定基巖，堅硬土，開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等不利地段不利地段軟弱土，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

12、緣，平面分布上成因、巖性、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）等埋的塘浜溝谷和半填半挖地基）等危險地段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)地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的部位震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的部位 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 水邊地的地下水邊地的地下水位較高，土質(zhì)也水位較高，土質(zhì)也較松軟，容易在地較松軟，容易在地震時產(chǎn)生土壤滑動震時產(chǎn)生土壤滑動或

13、地層液化。或地層液化。 山坡地在地震山坡地在地震時會產(chǎn)生土壤滑動時會產(chǎn)生土壤滑動 用另外的土石用另外的土石來填補(bǔ)地基，常有來填補(bǔ)地基，常有土壤密實度不足情土壤密實度不足情形，導(dǎo)致建筑物在形，導(dǎo)致建筑物在地震時產(chǎn)生傾斜、地震時產(chǎn)生傾斜、沉陷。沉陷。 沖積地的土質(zhì)沖積地的土質(zhì)松軟，地震時容易松軟，地震時容易塌陷，如果此處有塌陷，如果此處有地下水層，還容易地下水層，還容易發(fā)生液化。發(fā)生液化。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計臨近懸崖，臨近懸崖，容易滑落容易滑落 谷地或低地，這里谷地或低地，這里的建筑物容易在地震發(fā)的建筑物容易在地震發(fā)生時，受土石崩塌破壞。生時，受土石崩塌破壞。

14、 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計薩爾瓦多地震引發(fā)了一巨大的薩爾瓦多地震引發(fā)了一巨大的泥石流，數(shù)百戶人家被埋在泥泥石流，數(shù)百戶人家被埋在泥石里，估計有石里，估計有1200多人遇難多人遇難地裂地裂 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計發(fā)震斷裂的影響發(fā)震斷裂的影響與地下斷裂構(gòu)造與地下斷裂構(gòu)造直接相關(guān)的地裂直接相關(guān)的地裂與發(fā)震斷裂間接相關(guān)的受與發(fā)震斷裂間接相關(guān)的受應(yīng)力場控制所產(chǎn)生的地裂應(yīng)力場控制所產(chǎn)生的地裂 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 斷裂帶是地質(zhì)上的薄弱環(huán)節(jié)，淺源地震多與斷裂帶是地質(zhì)上的薄弱環(huán)節(jié)，淺源地震多與斷裂活動有關(guān)。斷

15、裂活動有關(guān)。 發(fā)震斷裂帶附近地表，在地震時可能產(chǎn)生新發(fā)震斷裂帶附近地表，在地震時可能產(chǎn)生新的錯動，使建筑物遭受較大的破壞，屬于地震危的錯動，使建筑物遭受較大的破壞，屬于地震危險地段。險地段。 建設(shè)時應(yīng)避開。建設(shè)時應(yīng)避開。 發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的地段主要發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯位的地段主要在高烈度區(qū)，全新世以來經(jīng)?；顒拥臄嗔焉厦妗Ｔ诟吡叶葏^(qū)，全新世以來經(jīng)常活動的斷裂上面。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計1.1.選擇有利地段；選擇有利地段；2.2.避開不利地段，當(dāng)無法避開時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?；避開不利地段，當(dāng)無法避開時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)目拐鸫胧?.3.不在危險

16、地段建設(shè)。不在危險地段建設(shè)。19941994年云南昭通地震，蘆家年云南昭通地震，蘆家灣某村坐落于山梁上，山梁灣某村坐落于山梁上，山梁長長150m150m，頂部最寬，頂部最寬15m15m，最，最窄窄5m5m，高，高60m.60m.距震中距震中18km18km。突出端部的最大加速度為突出端部的最大加速度為0.632g,0.632g,鞍部為鞍部為0.257g0.257g，大，大山根部為山根部為0.431g0.431g。烈度為烈度為9度度烈度為烈度為8度度烈度為烈度為7度度 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計1.1.高突地形距離基準(zhǔn)面的高度愈大，高處的反應(yīng)愈大；高突地形距離基準(zhǔn)面的高度愈大，高處的反應(yīng)愈大；2.2.離陡坎和邊坡頂部邊緣的距離大，反應(yīng)相對減??；離陡坎和邊坡頂部邊緣的距離大，反應(yīng)相對減??；3.3.在同樣地形條件下，土質(zhì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)比巖質(zhì)結(jié)構(gòu)大；在同樣地形條件下，土質(zhì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)比巖質(zhì)結(jié)構(gòu)大；4.4.高突地形頂面愈開闊，遠(yuǎn)離邊緣的中心部位的反應(yīng)明高突地形頂面愈開闊，遠(yuǎn)離邊緣的中心部位的反應(yīng)明 顯減小顯減小; ;5.5.邊坡愈陡，其頂部的放大效應(yīng)相應(yīng)加大。邊坡愈陡，其頂部的放大效應(yīng)相應(yīng)加大。 第一章第一章 緒論緒論 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計抗震有利的建筑場地和地基 1 選擇薄的場地覆蓋層。選擇薄的場地覆蓋層。 2 選擇堅實的場地土。選擇堅實的場地土。