工程結(jié)構(gòu)第五章工程結(jié)構(gòu)抗震

第五章工程結(jié)構(gòu)抗震工程結(jié)構(gòu)一、地震基本知識(shí)

1.地震地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動(dòng)。震源、震中、震中距震源：地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方。震中：震源在地面上的投影點(diǎn)。震中區(qū)：震中及其附近的地方，也稱極震區(qū)。震中距：從震中到地面上任何一點(diǎn)的距離。震源深度：從震源到地面上震中的距離。一、地震基本知識(shí)

1.地震地震分類按地震成因分天然地震：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震。人工地震：因人為因素直接造成的地震。按震源深度分淺源地震：震源深度小于60千米中源地震：震源深度在60至300千米深源地震：震源深度在300千米以上一、地震基本知識(shí)

1.地震震級(jí)與烈度地震震級(jí)里氏地震等級(jí)反映一次地震本身大小的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)地震儀距震中100km紀(jì)錄的最大水平地動(dòng)位移，單位為微米微震---2級(jí)以下，人感覺不到有感地震---2-4級(jí)，人有感覺破壞性地震---5級(jí)以上，有破壞強(qiáng)烈地震---7級(jí)以上，有破壞特大地震---8級(jí)以上，有破壞一、地震基本知識(shí)

1.地震震級(jí)與烈度地震烈度地震對(duì)地表和建筑物影響的平均強(qiáng)弱程度一般而言，震級(jí)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(jí)、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)。地震烈度表地震烈度表是評(píng)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》?！吨袊卣鹆叶缺怼穼⒌卣鹆叶确譃?-12度。無感

1室內(nèi)個(gè)別靜止中的人感覺

2懸掛物微動(dòng)門、窗輕微作響室內(nèi)少數(shù)靜止中的人感覺

3懸掛物明顯擺動(dòng)，器皿作響門、窗作響室內(nèi)多數(shù)人感覺。室外少數(shù)人感覺。少數(shù)人夢中驚醒

43(2-4)31(22-44)不穩(wěn)定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動(dòng)作響，灰土掉落。抹灰出現(xiàn)微細(xì)裂縫室內(nèi)普遍感覺。室外多數(shù)人感覺。多數(shù)人夢中驚醒

56(5-9)63(45-89)河岸和松軟土出現(xiàn)裂縫。飽和砂層出現(xiàn)噴砂冒水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭損壞——個(gè)別磚瓦掉落、墻體微細(xì)裂縫驚惶失措，倉皇逃出

613(10-18)125(90-177)河岸出現(xiàn)坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數(shù)磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂，但不妨礙使用大多數(shù)人倉皇逃出

725(19-35)250(178-353)干硬土上亦有裂縫。大多數(shù)磚煙囪嚴(yán)重破壞中等破壞——結(jié)構(gòu)受損，需要修理搖晃顛簸，行走困難

850(36-71)500(354-707)干硬土上有許多地方出現(xiàn)裂縫，基巖上可能出現(xiàn)裂縫?；?、坍方常見。磚煙囪出現(xiàn)倒塌嚴(yán)重破壞——墻體龜裂，局部倒塌，修復(fù)困難坐立不穩(wěn)。行動(dòng)的人可能摔跤

9100(72-141)1000(708-1414)山崩和地震斷裂出現(xiàn)?；鶐r上的拱橋破壞。大多數(shù)磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌，不堪修復(fù)騎自行車的人會(huì)摔倒。處不穩(wěn)狀態(tài)的人會(huì)摔出幾尺遠(yuǎn)。有拋起感

10地震斷裂延續(xù)很長。山崩常見?；鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化，山河改觀12個(gè)別：10%以下少數(shù)：10%——50%多數(shù)：50%——70%大多數(shù)：70%——90%普遍：90%以上速度加速度

其它現(xiàn)象

一般房屋

人的感覺烈度一、地震基本知識(shí)

1.地震震級(jí)與烈度基本烈度未來50年內(nèi)可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值稱為該地區(qū)的基本烈度。相當(dāng)于475年一遇的最大地震的烈度?；玖叶纫卜Q為偶遇烈度或中震烈度。設(shè)防烈度一般情況下，可采用地震基本烈度。一、地震基本知識(shí)

1.地震震級(jí)與烈度多遇烈度建筑所在地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（50年）內(nèi)出現(xiàn)的頻度最高的烈度。也稱為常遇烈度、小震烈度。其超越概率為63.2%，重現(xiàn)期為50年。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。一、地震基本知識(shí)

1.地震設(shè)計(jì)地震分組在宏觀烈度大體相同條件下，處于大震級(jí)遠(yuǎn)離震中的高聳建筑物的震害比中小級(jí)震級(jí)近震中距的情況嚴(yán)重的多。設(shè)計(jì)地震分為三組建筑場地的類別堅(jiān)硬土層上的剛性建筑、軟弱土上的柔性建筑破壞嚴(yán)重。建筑場地按地震對(duì)建筑的影響劃分為4類。建筑場地分類的指標(biāo)是以場地土的類型和覆蓋層的厚度。一、地震基本知識(shí)

2.地震的破壞作用錯(cuò)動(dòng)裂縫噴水冒砂滑坡一、地地震基基本知知識(shí)2.地震的的破壞壞作用用房屋倒倒塌一、地地震基基本知知識(shí)2.地震的的破壞壞作用用橋梁斷斷落一、地地震基基本知知識(shí)2.地震的的破壞壞作用用水壩開開裂一、地地震基基本知知識(shí)2.地震的的破壞壞作用用鐵軌變變形一、地地震基基本知知識(shí)2.地震的的破壞壞作用用海嘯簡稱為為：“小震不不壞，，中震震可修修，大大震不不倒”。二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求1.抗震設(shè)設(shè)防目目標(biāo)“三水準(zhǔn)準(zhǔn)”抗震設(shè)設(shè)防目目標(biāo)PDPDDEDu1.(小震)3.(中震)6.(大震)Dy當(dāng)遭受受低于于本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的多遇遇地震震影響響時(shí)，，一般般不受受損壞壞或不不需修修理可可繼續(xù)續(xù)使用用。當(dāng)遭受受相當(dāng)當(dāng)于本本地區(qū)區(qū)抗震震設(shè)防防烈度度的地地震影影響時(shí)時(shí)，可可能損損壞，，經(jīng)一一般修修理或或不需需修理理仍可可繼續(xù)續(xù)使用用。當(dāng)遭受受高于于本地地區(qū)抗抗震設(shè)設(shè)防烈烈度的的預(yù)估估的罕罕遇地地震影影響時(shí)時(shí)，不不致倒倒塌或或發(fā)生生危及及生命命的嚴(yán)嚴(yán)重破破壞。。二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求1.抗震設(shè)設(shè)防目目標(biāo)結(jié)構(gòu)延延性的的概念念(塑性變變形性性能)PDDPDyPyDuPmax延性脆性延性比二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求2.抗震設(shè)設(shè)防分分類抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時(shí)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(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類

設(shè)防分類甲類：A、中央級(jí)、省級(jí)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(jí)的電信樞紐（含衛(wèi)星地球站）等。B、研究、中試生產(chǎn)和存放劇毒生物制品和天然人工細(xì)菌與病毒（如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑等。C、三級(jí)特等醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部等。乙類：A、中央級(jí)廣播發(fā)射臺(tái)、節(jié)目傳送臺(tái)、廣播中心、電視中心省級(jí)廣播中心、電視中心、電視發(fā)射臺(tái)及200kW以上廣播發(fā)射臺(tái)等。B、存放國家一、二級(jí)重要珍貴文物博物館，大型體育館，大型影劇院，大型商業(yè)零售商場等公共建筑等。

C、大中城市的三級(jí)醫(yī)院的住院部、醫(yī)技樓、門診部等。D、教育建筑中，幼兒園、小學(xué)、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求3.抗震設(shè)設(shè)防措措施抗震措措施:除結(jié)構(gòu)構(gòu)地震震作用用計(jì)算算和抗抗力計(jì)計(jì)算以以外的的抗震震設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)容容，包包括抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施。?？拐饦?gòu)構(gòu)造措措施：：一般般不須須計(jì)算算而對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)和非非結(jié)構(gòu)構(gòu)各部部分必必須采采取的的各種種細(xì)部部要求求。PDPDDEDu1.(小震)3.(中震)6.(大震)Dy二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求3.抗震設(shè)設(shè)防措措施應(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(shí)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(shí)，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(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對(duì)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(shí)，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乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，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(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施較小乙乙類建建筑：：工礦礦企業(yè)業(yè)的變變電所所、空空壓站站以及及城市市供水水水源源的泵泵房等等。抗震性性能較較好的的結(jié)構(gòu)構(gòu)類型型指鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)或鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)。二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求4.地震作作用一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類

按地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果，且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用甲類

地震作用在設(shè)防防烈度度為6度時(shí)，，除規(guī)規(guī)范有有具體體規(guī)定定外，，對(duì)乙乙、丙丙、丁丁類建建筑可可不進(jìn)進(jìn)行地地震作作用計(jì)計(jì)算。。二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求4.地震作作用a---地震影影響系系數(shù)amax---地震影影響系系數(shù)最大大值地震影響系數(shù)最大值amax(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9876地震影響烈度

括號(hào)數(shù)字分別對(duì)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)T---結(jié)構(gòu)周周期抗震設(shè)設(shè)計(jì)反反應(yīng)譜譜二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求4.地震作作用a---地震影影響系系數(shù)amax---地震影影響系系數(shù)最大大值T---結(jié)構(gòu)周周期抗震設(shè)設(shè)計(jì)反反應(yīng)譜譜Tg---特征周周期地震特征周期分組的特征周期值Tg(s)0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組ⅣⅢⅡⅠ場地類別二、抗抗震設(shè)設(shè)防的的基本本要求求4.地震作作用底部剪剪力計(jì)計(jì)算水水平地地震作作用Geq—結(jié)構(gòu)等等效總總重力力荷載載代表表值單質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)取G；多質(zhì)質(zhì)點(diǎn)取取0.85∑GiH1G1GkHkF1FkGnFna1—相應(yīng)與與結(jié)構(gòu)構(gòu)基本本自振振周期期的地地震影影響系系數(shù)二層以以內(nèi)可可取amax二層以以上可可按T1=(0.06~0.09)N確定a1三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施1.多層混混合結(jié)結(jié)構(gòu)房屋局局部尺尺寸的的限制制1.51.51.02.00.01.21.21.01.50.51.01.01.01.00.51.01.01.01.00.5承重窗間墻最小寬度承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離內(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離無錨固女兒墻(非出入口處)的最大高度9876烈度部位房屋局部尺寸限值(m)三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施1.多層混混合結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)造造柱三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施1.多層混混合結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置鋼鋼筋混混凝土土構(gòu)造造柱內(nèi)墻(軸線)與外墻交接處,內(nèi)墻的局部較小墻垛處,7-9度時(shí),樓、電梯的四角,9度時(shí),內(nèi)縱墻與橫墻(軸線)交接處三、四五、六六、七八隔開間橫墻(軸線)與外墻交接處,山墻與內(nèi)縱墻交接處,7-9度時(shí),樓、電梯的四角二四五六、七7、8度時(shí)，樓、電梯的四角，每隔15m左右的橫墻或單元橫墻與外墻交接處二、三三、四四、五9度8度7度6度房屋層數(shù)設(shè)置部位外墻四角，錯(cuò)層部位橫墻與外縱墻交接處較大洞口兩側(cè)，大房間內(nèi)外墻交接處構(gòu)造柱柱設(shè)置置部位位三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施1.多層混混合結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)置鋼鋼筋混混凝土土圈梁梁同上;各層所有橫墻同上;屋蓋處沿所有橫墻，且間距不應(yīng)大于7m；樓蓋處間距不應(yīng)大于7m,構(gòu)造柱對(duì)應(yīng)部位同上;屋蓋處間距不應(yīng)大于7m，樓蓋處間距不應(yīng)大于15m,構(gòu)造柱對(duì)應(yīng)部位內(nèi)橫墻屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處屋蓋處及每層樓蓋處外墻及內(nèi)縱墻986、7墻類烈度鋼筋混混凝土土圈梁梁的設(shè)設(shè)置部部位三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施1.多層混混合結(jié)結(jié)構(gòu)墻體之之間的的連接接三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施2.多高層層鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的的抗震震等級(jí)級(jí)地震作作用下下，鋼鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的地地震反反應(yīng)有有下列列特點(diǎn)點(diǎn)：1、地震震作用用越大大，房房屋的的抗震震要求求越高高；2、結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗震能能力主主要取取決于于主要要抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件的的性能能；3、房屋屋越高高，地地震反反應(yīng)越越大，，抗震震要求求越高高。地震作作用與與烈度度、場場地等等有關(guān)關(guān)，從從經(jīng)濟(jì)濟(jì)角度度考慮慮，對(duì)對(duì)不同同烈度度、場場地的的結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗抗震要要求可可以有有明顯顯的差差別。。主、次次抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件的的抗震震要求求應(yīng)有有差別別?？拐鸬鹊燃?jí)是是確定定結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件抗震震計(jì)算算和抗抗震措措施的的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。根根據(jù)設(shè)設(shè)防烈烈度、、房屋屋高度度、建建筑類類別、、結(jié)構(gòu)構(gòu)類型型及構(gòu)構(gòu)件在在結(jié)構(gòu)構(gòu)中的的重要要程度度確定定，共共分四四個(gè)等等級(jí)，，一級(jí)級(jí)最高高。三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施2.多高層層鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的的抗震震等級(jí)級(jí)三、抗抗震構(gòu)構(gòu)造措措施2.多高層層鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)提高結(jié)結(jié)構(gòu)延延性的的措施施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固強(qiáng)梁弱柱型破壞強(qiáng)柱弱梁型破壞三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固鋼筋的錨錨固zaE：縱向受受拉鋼筋筋抗震錨錨固修正正系數(shù)一、二級(jí)級(jí)抗震等等級(jí)，取取1.15，三級(jí)取取1.05，四級(jí)取取1.0。三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固柱軸壓比比限制:n=0n=0.42三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固柱軸壓比比限制:三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固柱端箍筋筋加密加密范圍圍：{h(D),Hc0/6,500mm}max,且底層下下端≥≥Hc0/3三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固柱端箍筋筋加密箍筋加密密范圍內(nèi)內(nèi)的體積積配筋率率三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)、強(qiáng)錨錨固柱的剪跨跨比柱的剪跨跨比l≥2，為長柱柱，設(shè)計(jì)計(jì)中宜采采用。柱的剪跨跨比1.5≥≥l>2，為短柱柱，設(shè)計(jì)計(jì)中不宜宜采用。。柱的剪跨跨比l<1.5，為極短短柱，設(shè)設(shè)計(jì)中慎慎重采用用。三、抗震震構(gòu)造措措施2.多高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性的的措施強(qiáng)柱弱梁梁，強(qiáng)剪剪弱彎，，強(qiáng)節(jié)