建筑結(jié)構(gòu)抗震重點(diǎn)知識(shí)

從采礦館到一舍東有幾步？2023從采礦館到一舍東有幾步？202313日星期一[鍵入文字][鍵入文字]1學(xué)問(wèn)整理1地震分為誘發(fā)地震和自然地震〔構(gòu)造地震、火山地震〕。震源、震中、震中距、等震線〔等烈度線〕地震驚成為地震驚三要素。地震波分為體波〔P、S〕、面波〔R、L〕，P最快，S次之，面波最慢。縱波引起上下顛簸運(yùn)動(dòng)，橫波引起地面水平運(yùn)動(dòng)；瑞雷波是形成地面晃動(dòng)的主要緣由。地震波的傳播速度以縱波最快，橫波次之，面波最慢。地震震級(jí)、地震烈度、根本烈度、多遇地震烈度、罕遇地震烈度 M=1+2/3*I0地震的破壞作用：①地表破壞 〔地裂縫、地面下沉、噴水冒砂、滑坡〕②建筑物的破壞 建筑物的動(dòng)力破壞主要表現(xiàn)為主體構(gòu)造強(qiáng)度缺乏所形成的破壞和構(gòu)造喪失整體性。③次生災(zāi)難 水壩、燃?xì)夤艿馈⒐╇娋€路破壞、有毒物質(zhì)容器破壞造成水災(zāi)、火災(zāi)、空氣污染抗震設(shè)防三個(gè)水準(zhǔn) 見(jiàn)教材P9“小震不壞，中震可修、大震不倒”——根本準(zhǔn)則承受兩階段設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求：承載力氣和構(gòu)造的彈性變形。其次階段設(shè)計(jì)：按罕遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)造的彈塑性變形。甲類、乙類、丙類、丁類四類建筑抗震設(shè)防見(jiàn)教材P10概念設(shè)計(jì)根本原則：①留意場(chǎng)地選擇。地震區(qū)的建筑宜選擇有利地段，避開(kāi)不利地段，不在危急地段建設(shè)②把握建筑體型。構(gòu)造對(duì)稱、外形規(guī)章、質(zhì)量與剛度變化均勻。平面不規(guī)章的類型：扭轉(zhuǎn)不規(guī)章，凹凸不規(guī)章，樓板局部不連續(xù)；豎向不規(guī)章的類型：側(cè)向剛度不規(guī)章，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)，樓層承載力突變③利用構(gòu)造延性。④設(shè)置多道防線。⑤重視非構(gòu)造因素。特別留意構(gòu)造構(gòu)件與主體構(gòu)造之間要有牢靠地連接或錨固。2多層土的地震效應(yīng)主要取決于三個(gè)根本因素：掩蓋層厚度、土層剪切波速、巖土阻抗比。掩蓋層厚度500m/s的堅(jiān)硬土層至地外表的距離。場(chǎng)地類別依據(jù)掩蓋層厚度和等效剪切波速分為ⅠⅡⅢⅣ共四類。地基土的液化：見(jiàn)教材P20液化地基的抗震措施：避開(kāi)、挖除置換、加固〔加密、圍封、樁基、蓋重〕。3章構(gòu)造地震反響分析與抗震計(jì)算構(gòu)造地震反響。單自由度體系的運(yùn)動(dòng)方程：ck—體系剛度。

mxcxkxmxg ??〔3-5〕mkxg作用下，構(gòu)造發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生相對(duì)地面的位移x。阻尼比：為臨界阻尼比，簡(jiǎn)稱阻尼比mk2固有頻率、固有周期 T

有阻尼和無(wú)阻尼單自由度體系自由振動(dòng)的重要區(qū)分在于，有阻尼體系自振的振幅將不斷衰減，直至消逝。共振。地震反響譜的特點(diǎn)：①阻尼比對(duì)反響譜影響很大②對(duì)加速度反響譜，構(gòu)造周期小于某個(gè)值時(shí)，幅值急劇增加，大于某值時(shí)，快速下降③對(duì)速度反響譜，構(gòu)造周期小于某值，幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)④對(duì)位移反響譜，幅值隨周期增大而增大影響地震反響譜的因素地震加速度反響越大，因此地震反響譜值越大。為使動(dòng)力系數(shù)能用于構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)，實(shí)行以下措施：取確定的阻尼比0.05。因大多數(shù)實(shí)際建筑構(gòu)造的阻尼比在0.05左右。按場(chǎng)地、震中距將地震驚記錄分類。計(jì)算每一類地震驚記錄動(dòng)力系數(shù)的平均值。設(shè)計(jì)地震分組：作用是表達(dá)震級(jí)、震中距的影響。多自由度有阻尼體系運(yùn)動(dòng)方程：gMCKMg

^?〔3-60〕多自由度體系的動(dòng)力特征值方程 K2M0 ??〔3-69〕把反映體系自由振動(dòng)外形的向量a稱為振型，而把}稱為規(guī)章化的振型或也簡(jiǎn)i i i i稱為振型。振型的特點(diǎn):表示對(duì)應(yīng)頻率下的振動(dòng)外形，各質(zhì)點(diǎn)振型值不代表確定位移值，而是反響各質(zhì)外形不變。振型關(guān)于質(zhì)量矩陣

M和剛度矩陣M

K正交。K振型分解法nnn個(gè)獨(dú)立的關(guān)于正則率，相應(yīng)(i1,2, ,n)為原體系各階阻尼比，而 為原體系i階振型參與系數(shù)。多自由度i i體系的地震反響可通過(guò)分解為各階振型地震反響求解，故成為振型分解法。F (mg) Gji i j ji j i j j ji底部剪力：當(dāng)建筑物高度不超過(guò)40m，構(gòu)造以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻時(shí)，構(gòu)造的地震反響將以第一振型反響為主，而構(gòu)造的第一振型接近直線。 假定：構(gòu)造的地震反響可用第一振型反響表征；構(gòu)造的第一振型為線性倒三角形，如圖3-17所示。即任意質(zhì)點(diǎn)的第一振型位移與其高度成正比， 1i

CH 。iFG

GH EK

1 0.85 F i i (1)Fi nGHj j

n EK當(dāng)建筑物有局部突出屋面的小建筑〔如屋頂間、女兒墻、煙囪〕等時(shí)，由于該局部構(gòu)造的重量和剛度突然變小，將產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)，即局部突出小建筑的地震反響有加劇的現(xiàn)象。構(gòu)造根本周期的近似計(jì)算：能量法Gu作為第一振型位i inini1ni1Gi iu2Gui i1等效質(zhì)量法等效質(zhì)量法的思想是用一個(gè)等效單質(zhì)點(diǎn)體系來(lái)代替原來(lái)的多質(zhì)點(diǎn)體系，如圖3-21所示。等效原則為：等效單質(zhì)點(diǎn)體系的自振頻率與原多質(zhì)點(diǎn)體系的根本自振頻率相等；等效單質(zhì)點(diǎn)體系自由振動(dòng)的最大動(dòng)能與原多質(zhì)點(diǎn)體系的根本自由振動(dòng)的最大動(dòng)能相等。頂點(diǎn)位移法頂點(diǎn)位移uT來(lái)表示。899度區(qū)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震作用。偏心的緣由？？將構(gòu)造或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下的力與非彈性變形間的關(guān)系曲線定義為滯回曲線。從滯回曲線可看出：表示某構(gòu)造、剛度退化、強(qiáng)度衰減；飽滿則吸取能量大，抗震利。描述構(gòu)造或構(gòu)件滯回關(guān)系的數(shù)學(xué)模型稱為滯回模型.滯回模型:〔a〕雙線性模型〔b〕退化三線性模型〔c〕剪切滑移模型V(i)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)

定義為

(i)y y y Ve

(i)4章多層砌體構(gòu)造抗震多層砌體構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)包括：構(gòu)造選型與布置；抗震計(jì)算；構(gòu)造措施；震害特點(diǎn)及現(xiàn)象、規(guī)律 P94-95多層砌體構(gòu)造選型與布置：構(gòu)造布置、房屋的總高度與層數(shù)、房屋的高寬比、抗震橫墻的間距、房屋的局部尺寸。多層砌體構(gòu)造的抗震驗(yàn)算，一般包括三個(gè)根本步驟：確立計(jì)算簡(jiǎn)圖；安排地震剪力；對(duì)不利墻段進(jìn)展抗震驗(yàn)算。剛性樓蓋即為各抗震墻所承受的地震剪力。當(dāng)構(gòu)造和荷載都對(duì)稱時(shí)，各橫墻的水平位移相等。柔性樓蓋可認(rèn)為樓蓋如同一多跨簡(jiǎn)支梁，橫墻為各跨簡(jiǎn)支梁的彈性支座。構(gòu)造抗震構(gòu)造措施主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：1.加強(qiáng)構(gòu)造的連接 2.設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱3.合理布置圈梁 4.重視樓梯的設(shè)計(jì)5構(gòu)造布置不合理而產(chǎn)生的震害有：1234.防震縫處碰撞框架構(gòu)造：〔強(qiáng)柱弱梁型〔強(qiáng)梁弱柱型。局部破壞形式：(1)構(gòu)件塑性鉸處的破壞(2)構(gòu)件的剪切破壞(3)節(jié)點(diǎn)的破壞(4)短柱破壞(5)填充墻的破壞〔6〕柱的軸壓比過(guò)大時(shí)使柱處于小偏心受壓狀態(tài)，引起柱的脆性破壞?！?〕鋼筋的搭接不合理，造成搭接處破壞?？拐饓?gòu)造：墻的底部發(fā)生破壞、墻體發(fā)生剪切破壞、抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞。構(gòu)造布置：平面布置、豎向布置、防震縫的設(shè)置。框架構(gòu)造、框架-抗震墻構(gòu)造、抗震墻構(gòu)造、筒體構(gòu)造和框架-筒體構(gòu)造等。D值法：下層梁的線剛度比、上下層的層高變化等因素有關(guān)。在反彎點(diǎn)法的根底上，考慮上述因素，對(duì)柱的抗側(cè)剛度和反彎點(diǎn)高度進(jìn)展修正，就得到D12iD

ch2 α是考慮柱上下端節(jié)點(diǎn)彈性約束的修正系數(shù)。下層層高的變化等?！矎?qiáng)柱弱梁的原則柱端的彎矩設(shè)計(jì)值略大于梁端的彎矩設(shè)計(jì)值或抗彎力氣。彎曲破壞先于剪切破壞〔強(qiáng)剪弱彎的原則〕構(gòu)件的破壞先于節(jié)點(diǎn)的破壞〔強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的原則〕 Nn柱的軸力越大，其延性越差。故引入軸壓比的概念。軸壓比n定義為： fA當(dāng)n較小時(shí)，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞。 ccn框架節(jié)點(diǎn)的破壞形態(tài)：節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞形式為由主拉應(yīng)力引起的剪切破壞。影響框架節(jié)點(diǎn)承載力和延性的因素：梁板對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)的約束作用軸壓力對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度和節(jié)點(diǎn)延性的影響剪壓比和配箍率對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度的影響梁縱筋滑移對(duì)構(gòu)造延性的影響見(jiàn)教材P143 1

bh fA V

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ju jtjj j

s b0 s RE cc洞口系數(shù) 墻面洞口面積 抗震墻的特性還與連梁剛度與墻肢剛度之墻面不計(jì)洞口的總面積比及墻肢的慣矩與總慣矩之比有關(guān)。故再引入整體系數(shù)和慣矩比IA/I?？拐饓砂撮_(kāi)洞狀況、整體系數(shù)和慣矩比分成以下幾類：〔a〕整體墻；〔b〕整體小開(kāi)口墻；〔c〕聯(lián)肢墻；〔d〕壁式框架等效剛度定義？？柱子問(wèn)什么不用高強(qiáng)混凝土？不用高強(qiáng)鋼筋？6多高層鋼構(gòu)造震害：框架梁柱剛性節(jié)點(diǎn)破壞；地震下剛性連接節(jié)點(diǎn)脆性破壞；支撐屈曲；梁柱局部失穩(wěn)破壞形式：節(jié)點(diǎn)破壞；構(gòu)件破壞；構(gòu)造倒塌。節(jié)點(diǎn)域的腹板，此處剪力大，肯能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)域屈服，所以要驗(yàn)算。節(jié)點(diǎn)域的破壞形式：加勁板的屈曲和開(kāi)裂、加勁板消滅裂縫、腹板屈曲和開(kāi)裂。構(gòu)件破壞：1.2.3.柱水平裂縫或斷裂破壞鋼構(gòu)造房屋在地震中嚴(yán)峻破壞或倒塌與構(gòu)造抗震設(shè)計(jì)水平關(guān)系很大。多高層建筑鋼構(gòu)造可承受以下構(gòu)造體系：純框架構(gòu)造；框架-中心支撐體系；框架—偏心支撐構(gòu)造體系；框筒構(gòu)造體系。強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則什么是λn，為什么用λn？ 是正則長(zhǎng)細(xì)比，考慮反復(fù)循環(huán)軸力荷載的影響P-Δ效應(yīng)：重力二階效應(yīng)，是在建筑構(gòu)造分析中豎向荷載的側(cè)移效應(yīng)。7單廠震害天窗是薄弱環(huán)節(jié)，它減弱屋蓋的整體剛度。重屋蓋是指承受鋼筋混凝土實(shí)腹梁或屋架，上覆鋼筋混凝土槽形板或大型屋面板。輕型屋蓋是指木屋蓋和輕鋼屋架、瓦楞鐵、石棉瓦屋面的屋蓋。怎么支撐？質(zhì)量“就近”向樓蓋〔屋蓋〕處堆，否則會(huì)引起較大的誤差。不同處的質(zhì)量折算入總質(zhì)量時(shí)需乘的系數(shù)就是該處質(zhì)量的質(zhì)量集中系數(shù)。集中質(zhì)量一般位于屋架下弦〔柱頂〕處。橫向抗震計(jì)算簡(jiǎn)圖 見(jiàn)教材P218:步驟——1〕系數(shù)；2〕計(jì)算各振型的地震作用和地震內(nèi)力；3〕計(jì)算最終的地震內(nèi)力鋼筋混凝土廠房考慮：屋蓋、柱、柱間支撐、連接節(jié)點(diǎn)、隔墻和維護(hù)墻。8章隔震、減震、構(gòu)造把握構(gòu)造振動(dòng)把握、主動(dòng)把握裝置、智能把握抗震設(shè)計(jì)思想演化與進(jìn)展：消耗地震能量，使構(gòu)造物至少保證“壞而不倒”。方向：以隔震、減震、制振技術(shù)為特色的構(gòu)造把握設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐。隔震要有基底隔震和懸掛隔震等類型。隔震的技術(shù)原理：周期延長(zhǎng)