清华大学出版社抗震结构与抗震设计第四章讲解.ppt

钢筋混凝土结构抗震设计;4.1 震害分析 4.2 抗震设计的一般要求 4.3 框架内力与位移计算 4.4 框架结构构件设计 4.5 抗震墙结构抗震设计 4.6 框架一抗震墙结构的基本要求 ;4.1 震害分析;抗震墙;一、结构平面或竖向布置不当引起的震害 ;二、框架柱、梁和节点的震害 ;2、柱底;3、短柱;4、角柱;三、抗震墙的震害;四、非结构构件的震害 ; 填充墙破坏的主要原因是：墙体受剪承载力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。;五、毗邻建筑及防震缝的问题 ; 总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结构上主要应注意：;原因：单跨框架，结构冗余度不够;集集地震中，高层建筑扭转破坏（平面不规则）。;集集地震中，底框结构破坏（竖向不规则）。;走廊有柱，破坏较轻。;走廊有柱，带翼墙，震害较轻。;临街建筑，单面纵墙，刚度偏心，倒塌。;4.2 抗震设计的一般要求;高层建筑的高宽比限值 ;4.2.2 结构布置; 抗震墙结构是由钢筋混凝土墙体承受竖向荷载和水平荷载的结构体系.具有整体性能好、抗倒刚度大和抗震性能好等优点，该类结构无突出墙面的梁、柱，可降低建筑层高，充分利用空间，特别适合于20～30层的高层居住建筑.但该类建筑大面积的墙体限制了建筑物内部平面布置的灵活性。 ; 当建筑平面过长、结构单元的结构体系不同、高度和刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时，应考虑设防震缝。其最小宽度应符合下面要求：; 8、9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。;4.2.3 结构的抗震等级; 下表为丙类建筑抗震等级的划分：;钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求： （1）框架结构中设置少量抗震墙，在规定的水平力作用下，框架底部所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩50%时，其框架的抗震等级仍应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与框架的抗震等级相同。 （2）裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，相关部位不应低于按主楼确定的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。 （3）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层一下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 （4）当甲、乙类建筑按规定提高1度确定其抗震等级而房屋的高度超过表5-3规定的范围时，应采取比一级更为有效的抗震构造措施。;（1）框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算：;（2）裙房与主楼的等级;框架结构设计的过程及内容： 结构布置及构件截面尺寸确定——计算简图—— 荷载计算——重力荷载代表值计算——水平（地震）作 用计算——内力计算（竖向、水平向）——内力组合——截面强度计算——变形验算——构造措施等;一、结构水平地震作用 自振周期的计算 内力计算时，需要计算结构的基本自振周期数值。一般多采用顶点位移法计算;GE1;自振周期的经验公式;水平地震作用的计算;一般情况下可用底部剪力法 周期计算可采用顶点位移法 非结构墙体影响系数 ;二、 水平地震作用下框架内力的计算 1.反弯点法 　　适用于层数较少、梁柱线刚度比大于３的情况，计算比较简单。 ２.Ｄ值法（改进反弯点） 近似考虑了框架节点转动对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确，应用广泛。 用 D 值法计算框架内力的步骤如下： ( 1 ）计算各层柱的侧移刚度 D ;( 2 ）计算各柱所分配的剪力Vij; ;三、竖向荷载作用下框架内力计算 １.分层法 （１）将该层梁与上下柱组成计算单元，每单元按双层框架计算其内力，每层只承受该层竖向荷载，不考虑其他各层荷载的影响。 注意：除底层外其他各层的线刚度均乘以折减系数0.9； 　　　底层柱的弯矩传递系数由1/2改为1/3。 （２）用弯矩分配法逐层计算各单元框架的弯矩，叠加起来即为整个框架的弯矩。每一层柱的最终弯矩由上、下层单元框架所得弯矩叠加。对节点处不平衡弯矩较大的可再分配一次，但不在传递。;竖向荷载下梁端弯矩调幅;五、 内力组合 进行结构设计时，应根据可能出现的最不利情况确定构件内力设计值。 在框架抗震设计时，一般应考虑两种基本组合： １. 地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合;六、 框架结构位移验算 　　框架结构构件尺寸往往决定于结构的侧移变形要求。 １.多遇地震作用下层间弹性位移的计