建筑抗震概念設(shè)計(jì)(一)

第4章

建筑抗震概念設(shè)計(jì)抗震概念設(shè)計(jì)：“概念設(shè)計(jì)”是根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)研究所得到的非常重要的定性設(shè)計(jì)原則或工程判斷進(jìn)行設(shè)計(jì)。是關(guān)于設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)原則，結(jié)構(gòu)體系等方面內(nèi)容。包括:場(chǎng)地選擇，建筑平立面造型，結(jié)構(gòu)體系的選擇，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理，材料的選用等。由于對(duì)地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在某種意義上，概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更重要。4.1場(chǎng)地選擇

不同的場(chǎng)地上的建筑震害不同在建筑選址時(shí)，要盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，避開不利和危險(xiǎn)地段。有利地段：堅(jiān)硬土或開闊平坦密實(shí)均勻的中硬土。

不利地段：軟弱土、液化土、高聳孤立的山丘、陡坡、邊坡、不均勻的土層等。危險(xiǎn)地段：地震時(shí)可能滑坡、崩潰、地陷、泥石流等。發(fā)震斷裂帶附近、局部孤突的地形。

關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，抗震規(guī)范有如下規(guī)定：1、避開危險(xiǎn)地帶（如斷裂帶等）2、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。3、同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜部分采用天然地基，部分采用樁基。4、軟弱地基上的基礎(chǔ)應(yīng)加強(qiáng)其整體性和剛性。4.2建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯(cuò)層。高層建筑平面尺寸限值2.建筑立面布置建筑的質(zhì)量、剛度的變化要均勻（豎向）防止出現(xiàn)：豎向收進(jìn)過(guò)大符合B1／B＞0．75要求的建筑物，可以認(rèn)為是豎向較規(guī)則的建筑物。

3.房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。《抗震規(guī)范》和《高層規(guī)程》，對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系適用范圍內(nèi)建筑物的最大高度均作出了規(guī)定，超出該規(guī)定的，要進(jìn)行專門研究。

4.房屋的高寬比對(duì)房屋高寬比的要求是按結(jié)構(gòu)體系和地震烈度區(qū)分的.5、必要時(shí)設(shè)置防震縫

當(dāng)建筑的類型、體系、體型較復(fù)雜時(shí)，宜設(shè)置防震縫。要保證縫有足夠的寬度，用縫分割的單元為獨(dú)立的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)單元。

作業(yè)：1、在什么情況下應(yīng)設(shè)置防震縫？2、防震縫的寬度要求是什么？4.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

一、結(jié)構(gòu)選型1、結(jié)構(gòu)材料的選擇

單從抗震角度考慮，作為一種好的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)具備下列性能：①延性系數(shù)高；②“強(qiáng)度／重力”比值大；③勻質(zhì)性好；④正交各向同性；⑤構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)排形式補(bǔ)依其寧抗震寧性能楚優(yōu)劣串而排汗列的社順序婆是：①鋼算結(jié)構(gòu)遣；②型楊鋼混衡凝土趁結(jié)構(gòu)辭；③混腳凝土炊-鋼懂混合敬結(jié)構(gòu)何；④現(xiàn)鹽澆鋼金筋混臂凝土表結(jié)構(gòu)瀉；⑤預(yù)贈(zèng)應(yīng)力絡(luò)混凝世土結(jié)謙構(gòu)；⑥裝鹿配式禾鋼筋給混凝揚(yáng)土結(jié)席構(gòu)；⑦配俊筋砌染體結(jié)盼構(gòu)；⑧砌帥體結(jié)本構(gòu)等舒。依據(jù)牽對(duì)抗親震結(jié)玻構(gòu)體崗系的狂一般圣要求役，如臭何提移高砌體結(jié)鄙構(gòu)的擺抗震細(xì)能力棉？①延黎性系偏數(shù)高征；②“企強(qiáng)度情／重狗力”搭比值弟大；③勻彩質(zhì)性住好；④正燒交各頑向同恰性；⑤構(gòu)六件的無(wú)連接朋具有墾整體事性、至連續(xù)專性和山較好拴的延溫性，彎并能圣發(fā)揮麥材料撥的全復(fù)部強(qiáng)蝦度。加設(shè)繞構(gòu)造句柱和呆圈梁殿是提素高砌借體結(jié)退構(gòu)房莖屋抗銷震能牙力的歲有效戰(zhàn)途徑渴。作業(yè)市：圈低梁的倚主要作用崖有哪瀉些？要求措施2、頸抗震完結(jié)構(gòu)欺體系那的確劈燕定《抗突震規(guī)疤范》臣關(guān)于枝抗震遍結(jié)構(gòu)輕體系緩，有去下列男各項(xiàng)趣要求懇：①應(yīng)夏具有困明確撞的計(jì)算父簡(jiǎn)圖和合曉理的動(dòng)地震織作用傳遞塔途徑；②宜柜有多道蔥抗震蟲防線，應(yīng)蠶避免妄因部靠分結(jié)廳構(gòu)或碌構(gòu)件勸破壞葵而導(dǎo)致后整個(gè)免體系殿喪失愉抗震鑰能力欠或?qū)ν胫亓某欣O載能鋼力；③應(yīng)仙具備必要稼的強(qiáng)護(hù)度，良好姻的變吧形能質(zhì)力和慌耗能失能力；④宜責(zé)具有合理煌的剛石度和遮強(qiáng)度染分布，避慶免因淺局部嘴削弱蔑或突變形鵲成薄退弱部散位，撤產(chǎn)生梢過(guò)大宮的應(yīng)助力集然中或發(fā)塑性敗變形泄集中澡；對(duì)可能銹出現(xiàn)歇的薄悅?cè)醪恳涛?，興應(yīng)采咱取措楚施提館高抗們震能即力。二、輝結(jié)憂構(gòu)布劈燕置的偵一般找原則1、納平面墾布置利力求牽對(duì)稱城。（誕質(zhì)量鍛，剛雅度，搭強(qiáng)度羽）剛度浸中心質(zhì)量汽中心典型柔案例平面購(gòu)布置出除了號(hào)要求呈各向奇對(duì)稱陣外，孤還希俯望能蛋具有污較大的廉抗扭炮剛度炕。注意紗：虛煉假的驅(qū)對(duì)稱伸縮謙縫2、肆豎向穿布置帳力求辣均勻結(jié)構(gòu)騎豎向嬸布置炸的關(guān)廟鍵在階于，期盡可察能使葵其豎流向剛咐度、強(qiáng)度墓變化內(nèi)均勻乒，避乳免出誦現(xiàn)薄畝弱層軟，并冶應(yīng)盡閃可能潤(rùn)降低搭房屋的扯重心沈。（1遣）注夢(mèng)意上己剛下縣柔的飲結(jié)構(gòu)輛的處速理框支保剪力姑墻底部糾框架應(yīng)保屆證下討部結(jié)順構(gòu)的豆抗側(cè)燦剛度材不能另小于爸上部攔抗側(cè)屑剛度度的一筋定比醬例。（2車）貪同一癥樓層搖的框挺架柱戰(zhàn)，應(yīng)族該具幕有大溪致相眠同的旱剛度租、強(qiáng)度訴和延孤性有利不利（3繩）、胳防止桃短柱積的出穗現(xiàn)錯(cuò)誤的作法正確的作法抗震繳結(jié)構(gòu)傅除了稿承擔(dān)元水平競(jìng)地震日作用招外，狐更重茄要的菠是承及擔(dān)豎向烘荷載霉作用尤。一晌旦豎暑向承犬載能席力不度足，炒就會(huì)恩導(dǎo)致針建筑的倒任塌。多道柿抗震保防線邊的意槳義①一鐮個(gè)抗晃震結(jié)妖構(gòu)體埋系，芳應(yīng)由嫁若干叢個(gè)延讓性較俱好的賀分體損系組成章，并李由延冒性較跪好的宿結(jié)構(gòu)遇構(gòu)件拴連接材起來(lái)配協(xié)同開工作炸。如框架多-抗果震墻挖體系是由席延性釘框架算和抗酬震墻萬(wàn)兩個(gè)蟻系統(tǒng)意組成稼；雙肢盒或多告肢抗芝震墻凳體系由若眨干個(gè)段單肢龍墻分跟系統(tǒng)賊組成召。②抗撇震結(jié)霸構(gòu)體蛛系應(yīng)愿有最融大可閣能數(shù)悉量的親內(nèi)部沙、外攀部贅糧余度熊，有酸意識(shí)均地建媽立起伐一系顏列分賭布的魯屈服末區(qū)，逝以使逗結(jié)構(gòu)促能夠筐吸收岡和耗退散大統(tǒng)量的僅地震園能量疲，一跨旦破我壞也歪易于膠修復(fù)繪。4.甘4藏多昏道抗孕震防約線多道畜防線擱舉例哪：框島架抗亮震墻把結(jié)構(gòu)純框過(guò)架結(jié)迎構(gòu)的籍剛度段較小肅，可唯以增恩設(shè)部演分抗僵震墻賄，形成提框架辦-抗擺震墻腰體系狐?？拱д饓Ψ闹髻N要作葬用是犯提高結(jié)約構(gòu)的提抗側(cè)響剛度纏，增基加結(jié)盡構(gòu)的說(shuō)抗震難能力蟻。多道詠防線亦舉例雷：框鉆架抗家震墻撕結(jié)構(gòu)=+第一道防線第二道防線豎向蠟荷載局：主帝要由鉛框架杯承擔(dān)水平吃地震詠荷載挪：主頃要由蓬抗震上墻承箭擔(dān)，羊保護(hù)合框架皇承擔(dān)掏豎向荷征載雙肢朋剪力誤墻結(jié)鈔構(gòu)第一究道防呈線第二鎮(zhèn)道防顆線，探連梁府屈服雙肢夏剪力怠墻整吳體的眠剛度污大，聯(lián)梁損起約貞束作衰用，湊在地癢震作用攪下變壇形小織。聯(lián)梁走屈服輔后，題結(jié)構(gòu)腔為兩個(gè)并男聯(lián)的榆單肢飛墻，怎剛度減小榮，繼斑續(xù)抵麻抗地溫震?？蚣芙^--柔筒體淡結(jié)構(gòu)第一撒道防字線：器大筒第二膽道防輪線：軍小筒第三百道防晃線：眼框架框架區(qū)結(jié)構(gòu)第一狠道防轎線：斤梁第二饒道防耀線：哪柱梁首玩先屈灣服，壯保護(hù)薪結(jié)構(gòu)房誠(chéng)不倒微塌?？蚣苜r破壞塑機(jī)制梁鉸喉機(jī)制柱鉸蹤蝶機(jī)制作業(yè)熔：哪女種破爽壞機(jī)趴制有拆利于途抗震先？為糧什么遇？你江認(rèn)為怎夏樣才奶能保杜證該披破壞識(shí)機(jī)制味?？蚣芸?-六支撐傭結(jié)構(gòu)白框恢架-趨-消即能支肢撐結(jié)伯構(gòu)第一耍道防磁線：駝支撐第二心道防迎線：浪框架作業(yè)追：抗獸震結(jié)盆構(gòu)體總系第湖一道耍防線饞構(gòu)件穴選擇艦的原淡則是憂什么腎？4.孔5絨剛鐘度、克承載傘力和切延性紛的匹欣配結(jié)構(gòu)遣剛度饅的分儀布：關(guān)犁系到親結(jié)構(gòu)獻(xiàn)的內(nèi)丙力分糖配，辮某些吸部位剛度牢過(guò)大饑會(huì)導(dǎo)坊致該校處的熊內(nèi)力厚（或蜓應(yīng)力粱）集萄中。承載猾力分褲布：在大頸地震爐下結(jié)纖構(gòu)不悟存在販強(qiáng)度埋的儲(chǔ)累備。腫設(shè)計(jì)者贈(zèng)要作以的是誼保證究結(jié)構(gòu)答的強(qiáng)度越分布紙均勻。即憑結(jié)構(gòu)貿(mào)實(shí)際強(qiáng)度印的分暮布與滔地震冷作用研的分爸布相幕一致技。否叛則就稀會(huì)出佳現(xiàn)薄弱培層。必要絮的強(qiáng)爽度、女延性址、耗唱能能星力。延性輪的概樂(lè)念1、墊結(jié)自構(gòu)的忙延性狀定義詞為：仁結(jié)構(gòu)興承載矩能力栽無(wú)明膝顯降發(fā)低的凍前提翻下，爪結(jié)構(gòu)暢發(fā)生林非彈先性變飾形的慮能力陪。這里土“無(wú)似明顯孟降低償”比幼較認(rèn)啄同的度指標(biāo)橡是，鑒不低嗽于其傾極限鮮承載產(chǎn)力的言85列％。在結(jié)軌構(gòu)抗裕震設(shè)蘆計(jì)中般，“蓄結(jié)構(gòu)爐延性殿”這微個(gè)術(shù)低語(yǔ)實(shí)旅際上灶有以極下5合層含租義：①結(jié)擾構(gòu)總勝體延熟性：肆一犁般用狠結(jié)構(gòu)很的“喊頂點(diǎn)么側(cè)移仙比”忍或結(jié)旋構(gòu)的掏“平公均層哄間側(cè)涼移比斃”來(lái)符表達(dá)歡；②結(jié)也構(gòu)樓府層延獅性：據(jù)以戴一個(gè)銳樓層購(gòu)的層夏間側(cè)抄移比環(huán)來(lái)表身達(dá)；③構(gòu)駁件延趣性：痕指閉整個(gè)金結(jié)構(gòu)躬中某你一構(gòu)響件（輩一根貞框架洋或一粗片墻默體）腔的延武性；④桿斤件延喝性：尖指截一個(gè)令構(gòu)件藝中某些一桿遠(yuǎn)件（象框架色中的牧梁或誰(shuí)柱，盼墻片照中的猾連梁窄或墻候肢）術(shù)的延綁性。⑤桿細(xì)件截川面的岡延性茅。2、蛇延性招設(shè)計(jì)菌的原捷則對(duì)結(jié)喊構(gòu)中重要氧構(gòu)件的延厭性要帥求，供高于拔對(duì)結(jié)版構(gòu)總懇體的恩延性酷要求瘦；對(duì)構(gòu)布件中關(guān)鍵孩桿件生或部甘位的延盡性要冠求，福又高烈于對(duì)整個(gè)廢構(gòu)件鄙的延弦性要狂求。比較蠻經(jīng)濟(jì)菊有效掏的辦雖法是嘗，有禍選擇理地重轟點(diǎn)提淹高結(jié)萌構(gòu)中德的重萄要構(gòu)弓件以承及某壞些構(gòu)烘件中熟關(guān)鍵響桿件仔或關(guān)脊鍵部葛位的撇延性勿。其伴原則容是：（1憂）在掛結(jié)構(gòu)何的豎促向，狗應(yīng)該薦重點(diǎn)蝴提高酸樓房桿中可影能出越現(xiàn)塑我性變蔽形集怒中的融相對(duì)解柔弱填樓層側(cè)的構(gòu)曠件延株性。孤（一披般是密底層融）（2沙）在廳平面關(guān)位置裕上，擋應(yīng)該頁(yè)著重瘦提高泄房屋潛周邊悶轉(zhuǎn)角描處、榴平面災(zāi)突變泡處以姑及復(fù)芹雜平鼠面各槐翼相訓(xùn)接處雪的構(gòu)因件延究性?？蠈?duì)于邀偏心姜結(jié)構(gòu)干，應(yīng)檢加大悔房屋億周邊放特別百是剛窗度較通弱一嚷端構(gòu)戲件的卷延性僻。（3菜）對(duì)籌于具休有多怠道抗寶震防磚線的進(jìn)抗側(cè)悉力體蛋系，那應(yīng)著滋重提深高第宗一道黑防線光中構(gòu)基件的唯延性弊。（4壯）在頓同一此構(gòu)件毒中，御應(yīng)著第重提垮高關(guān)屢鍵桿恒件的役延性脊。例如孩，對(duì)霉于框架疤和框焦架筒簡(jiǎn)體，應(yīng)著優(yōu)先閥提高柱的延嘆性；晴對(duì)于聯(lián)肢籠墻，應(yīng)廁特別細(xì)注意奪加大役各層窗裙裁梁的延匯性；（5尺）在惑同一隊(duì)桿件誼中，塘重點(diǎn)山提高稀延性魔的部因位應(yīng)宣該是灶預(yù)期積該構(gòu)謝件地勻震時(shí)受首先釣屈服身的部島位。夏例如梁的黃兩端、柱的臟上下凡端、抗震巨墻墻拆肢的攝根部等。3、改善腐構(gòu)件攏及結(jié)四構(gòu)延軌性的怖途徑（1膠）控潤(rùn)制構(gòu)傳件的喊破壞旬形態(tài)彎曲透破壞的延筋性遠(yuǎn)準(zhǔn)遠(yuǎn)大該于剪切嶄破壞的延鑄性。稱為爪：“強(qiáng)棗剪弱薦彎”設(shè)計(jì)古原則（2匆）控連制框吊架結(jié)氣構(gòu)的民破壞認(rèn)機(jī)制使梁竟的彎魄曲破阻壞先以于柱沖的彎費(fèi)曲破范壞。稱為膨：“強(qiáng)搏柱弱惰梁”設(shè)計(jì)逃原則（3齒）結(jié)防構(gòu)構(gòu)臨件破匠壞與丹節(jié)點(diǎn)午破壞權(quán)的關(guān)招系使構(gòu)瓜件的拋破壞側(cè)先于擦節(jié)點(diǎn)毯的破破壞。稱為剝：“強(qiáng)秘節(jié)點(diǎn)皆弱構(gòu)龜件”設(shè)計(jì)爬原則（6嫩）高強(qiáng)冒混凝吧土的剪應(yīng)用叫范圍規(guī)范泰規(guī)定課：9襖度時(shí)踏不宜尤超過(guò)疏C6仇0，討8度貿(mào)時(shí)不寸宜超養(yǎng)過(guò)C始70餃。（7翻）鋼跨纖維拔混凝擠土的炊應(yīng)用良好別的抗項(xiàng)沖擊墳韌性向和抗帶地震服延性牌。（8）描型鋼憐混凝澡土的團(tuán)應(yīng)用（5遮）減眉小桿減件軸縱壓比（N道/bchcfc）軸壓奸比是奴影響馳鋼筋鹽混凝咱土柱解延性掀的一設(shè)個(gè)關(guān)茂鍵性掏因素輔。（4泛）避掘免構(gòu)蓄件的聽錨固兔破壞稱為飛：“強(qiáng)撓錨固膀”設(shè)計(jì)孟原則鮮。變形緞能力躁和耗扭能能做力只有北強(qiáng)度嬸無(wú)較區(qū)好的場(chǎng)耐受蹈變形弱的能胳力，破在地多震作恐用下霧很容桶易發(fā)歲生脆淡性破被壞。只有拉變形逐能力朽，而砌抗側(cè)姓強(qiáng)度神和剛其度不栽足，牛在較恨小的賺地震宅下就蛛會(huì)產(chǎn)友生較挑大的肉變形息。耗能訂能力角：抗側(cè)扯強(qiáng)度

變形鋼能力抗震劣的有宗效措糕施：提高導(dǎo)抗水援平作高用強(qiáng)氧