2-4结构体系的选择.ppt

2.4 结构体系的选择 一、确定抗震结构体系的总则 《建筑抗震设计规范》规定，抗震结构体系应符合下列各项要求： （1）应具有明确的设计简图和合理的地震作用传递途径。 （2）应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。 （3）应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和 消耗地震能量的能力。 （4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗 震能力。 《建筑抗震设计规范》规定，结构体系尚宜符合下列 各项要求： （1）宜有多道抗震防线。 （2）宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突变形 成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中 （3）结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。 2.4.6抗震结构体系宜有多道抗震防线 （2）多道抗震防线的必要性 ①一个抗震结构体系，应有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，如框架—抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙系统组成。 ②抗震结构体系应有最大的可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。 如果建筑采用的是多重抗侧力体系，第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后，后背的第二道乃至第三道抗震防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震冲击，可延缓建筑物的破坏进程甚至免于倒塌。在遭遇到建筑物基本周期与地震动卓越周期相同或接近的情况，多道防线就显示出其优越性。第一道抗侧力防线因共振而破坏，第二道防线接替后，建筑物自振周期将出现较大的改变，与地震动卓越周期错开，使建筑物的共振现象得以缓解，减轻地震的破坏作用。 （2）第一道抗震防线的构件选择： （3）利用赘余构件增多抗震防线： 当建筑物收到强烈地震动主脉冲卓越周期的作用时，一方面利用结构中增设的赘余杆件的屈服和变形，来耗散输入的地震能量；另一方面利用赘余杆件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系，实现结构周期的变化，以避开地震动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。 原则上，应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比较小的抗震墙、实墙筒体之类构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。充当第一道抗震防线的构件即使有破坏，也不会对整个结构的竖向承载力有太大的影响。 框架-抗震墙体系 框架-抗震墙体系有两道防线，一道是支撑或墙体，一道是框架。在每层楼盖处设置一根两端刚接的赘余杆件，可以进一步增加这些双重体系的抗震防线。 七、宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或突 变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中 大量的分析结果表明，由于地震作用为惯性力，所以结构质量沿楼层分布影响结构的地震作用分布，结构的层间刚度直接影响结构的弹性变形。但楼层刚度的不均匀变化一方面在刚度突变部位会产生应力集中，如应力集中部位屈服强度不足，并会在该部位产生塑性变形集中；另一方面楼层的刚度与构件材料强度、截面尺寸的改变均有关，也直接影响楼层的承载能力。 八、结构在两个主轴方向的动力特性宜相近 结构的动力特性—结构的自振周期、振型和阻尼比 地震中一个结构同时有两个水平方向的地震 作用，一个结构的横向和纵向构件互为支承，若 一个方向的抗震能力比较差，在地震作用下一个 方向率先破坏和退出工作，则另一个方向因缺少 支撑而加速破坏、甚至导致整个结构垮塌。 谢谢观赏