第4章结构抗震概念设计.pptx

工程结构抗震设计主讲教师：尹红宇yhyamymailto:z71rl@126.com@126.co木学院第3章 结构抗震计算3.1 结构抗震计算原则3.2 设计地震动3.3 水平地震作用计算3.4 竖向地震作用计算3.5 结构抗震验算工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则 抗震设防分类根据建筑的使用功能的重要性，分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，（如核电站、核设施、水库、大坝、堤防、贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）；乙类建筑：地震时功能不能中断或需尽快恢复的建筑，即生命线工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）；丙类建筑：甲、乙、丁类以外的一般建筑，（如一般的公共建筑、住宅、旅馆、厂房等）；丁类建筑：抗震次要建筑，（如储存物品价值低的一般仓库，人员活动少的辅助建筑等）。工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则 抗震设防标准 基本目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。 我国根据具体情况，提出了三水准目标，二阶段设计法。 原则：小震不坏、中震可修、大震不倒小震是发生机会较多的地震，小震对应地震烈度概率密度曲线图上的峰值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为63.2%；中震对应的地震烈度为基本烈度，50年内的超越概率为10%；大震是发生机会较小的罕遇地震，50年内的超越概率为2-3%。工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则 抗震设防标准甲类建筑：地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；乙类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，当设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度更高的要求；丙类建筑：地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度要求；丁类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度适当降低，但设防烈度为6度时，不应降低。工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则三水准设防目标1. 当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用（第一水准）；2. 当遭受本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用（第二水准）；3. 当遭受高于本地区设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏（第三水准）。我国采取6度起设防的方针，地震设防区面积约占国土面积的60﹪工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则二阶段设计法① 按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算（弹性分析） ——保证了第一水准的强度要求和弹性变形要求②按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形（概念设计＋构造措施） ——保证结构满足第三水准的抗震设防要求工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则建筑抗震概念设计建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：概念设计——在总体上把握抗震设计的基本原则 抗震计算——为建筑抗震设计提供定量手段 构造措施——在保证结构整体性、加强局部薄弱环节 等意义上保证抗震计算结果的有效性 建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则 : 注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则一、注意场地选择地震区宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设 地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等不利地段软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位 当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时，应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计算原则二、把握建筑体型建筑物平、立面布置的基本原则：对称、规则、质量与刚度变化均匀结构对称—— 有利于减轻结构的地震扭转效应 形状规则—— 在地震时应力集中现象较少，有利于抗震质量与刚度变化均匀—— 平面内使结构刚度中心与质量中 心相一致，避免扭转效应 高度方向均匀变化，避免薄弱层， 减小变形集中、鞭梢效应工程结构抗震设计-结构抗震计算§3.1结构抗震计