建筑结构抗震第2版教学课件作者窦立军第4章第一部分.多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计课件.ppt

建筑结构系列电子教案 建筑结构抗震设计 Reinforced Concrete Structure 4.多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计 Seismic Design for Multi-story and High-rise Building Reinforced Concrete Structure 主讲：张自荣 2007－11 4.多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计 §4.1 概述 §4.2 钢筋砼结构抗震设计特点 §4.3 钢筋砼结构抗震设计的一般规定 §4.4 钢筋砼结构及构件抗震等级 §4.5 框架内力与位移计算 §4.6 钢筋砼框架结构构件设计 §4.7 框架-抗震墙和抗震墙结构的抗震设计 §4.1 概述 一、结构分类 2~10层为多层，10层及以上(28m以上)为高层 按抗侧力构件形式可分为： 框架结构(10层以下) 框架-抗震墙结构(10~20层) 抗震墙结构(20~30层) 筒体结构(30层以上) 其抗侧力结构的刚度逐渐增加； 框架最柔，筒体结构抗侧刚度最大 §4.1 概述---震害分析 二、主要震害 重视震害调查分析：每次大地震都能为我们今后的设计提供借鉴，以人类的生命和财产为代价换取的经验和教训，非常重要。 框架结构的震害： 未经抗震设防的框架，在6~7度区主体结构基本完好，填充墙轻微裂缝；在8~9度区主体结构局部损坏，填充墙及屋顶突出部分严重损坏或倒塌；在10度区梁柱严重破坏，少量倒塌，填充墙破坏。 考虑了抗震设防的框架，震害相应减轻 §4.1 概述---震害分析 1.框架梁柱的震害: 主要集中于梁柱节点处，且柱的震害重于梁；角柱重于内柱；短柱重于一般柱 ①柱的震害： 柱顶：弯矩、剪力、轴力共同作用且都比较大；柱箍筋失效，混凝土剥落，轴力压曲纵筋。 柱底：离地面100~400处有周圈水平裂缝，震害较轻 柱身：易因剪力大而出现斜裂缝 短柱破坏严重。 §4.1 概述---震害分析 框架柱的震害 §4.1 概述---震害分析 §4.1 概述---震害分析 §4.1 概述---震害分析 ②框架梁的震害: 一般梁的震害较轻，通常在梁的两端节点附近产生竖向裂缝或斜裂缝，严重时将出现塑性较。 ③梁柱节点的震害： 节点主要承受剪力和压力，当节点核心抗剪强度不足时引起剪切破坏。 2.填充墙的震害： 交叉斜裂缝。在大震时，填充墙大部分倒塌。框架结构下部填充墙破坏重于上部. §4.1 概述---震害分析 3.其他震害: 位于软弱地基上的高大柔性建筑物，因类共振而在低度下破坏严重。 软弱地基或液化土层上的框架结构，常因地基不均匀沉降而倾斜甚至倒塌。 防震缝两侧碰撞 结构沿竖向刚度突变，在薄弱层产生过大变形甚至倒塌。 §4.1 概述---震害分析 §4.1 概述---震害分析 §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 一 P-Δ效应 1.一阶计算分析： 重力和水平荷载下内力和位移叠加，不考虑重力和水平荷载之间的相互作用 2.重力二阶效应（P-Δ效应） ： 重力荷载P对水平位移Δ的效应称为P-Δ效应 当水平荷载在建筑上产生位移Δ时，引起重力荷载P对墙柱轴的偏心，从而对结构产生附加外弯矩，附加外弯矩进一步产生位移（附加位移） 附加力使构件受力超过其承载力，附加位移使结构超过总位移加大而超过其允许值，引起结构倒塌（尤其重力P大，刚度小（ Δ大），抗震设计应考虑 §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 二 P-Δ曲线 1.单柱的P-Δ曲线 ： §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 二 P-Δ曲线 1.单柱的P-Δ曲线 ： §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 二 P-Δ曲线 2.群柱的P-Δ曲线 ： §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 三 钢筋混凝土结构设计特点 §4.2 钢筋混凝土结构抗震设计的特点 三 钢筋混凝土结构设计特点 §4.3 抗震设计的一般要求 一、结构体系选择 结构体系的选择应注意： 使结构的自振周期避开场地特征周期 选择合理的基础形式，保证基础有足够的埋深（天然基础：d≥H/15，桩基： d≥H/18） 不得超过规范规定的结构体系相应的最大适用高度和高宽比限制见表4.1和4.2 多高层钢筋混凝土房屋适用最大高度（H） 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)。 2 框架核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构； 3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构； 4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度； 5 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。 多高层钢筋混凝土房屋适用最大高宽比 二、结构布置---平面 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并具有良好的整体性。 应尽量避免下表所列的平面不规则的情况 建筑的立面和