建筑抗震概念设计.ppt

抗震设计：对地震区的工程结构进行的一种专业设计，一般包括抗震概念设计、结构抗震计算和抗震构造措施三个方面。 抗震概念设计：基于震害经验建立的抗震基本原则和思想。包括工程结构的总体布置和细部构造。 概述 由于地震的随机性，结构抗震不能完全依赖“计算设计”，立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，是构造良好结构性能的决定因素，即“概念设计”。 概念设计强调，在工程设计一开始，就应把握好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，就有可能具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度的建筑。 4.1.2 选择有利于抗震的场地 《规范》3.3.4 地基和基础设计应符合下列要求： 1、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上；（图4.1） 2、同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；（可设沉降缝，成为两个单元） 3、地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀时，应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响，并采取相应措施。（图4.2，措施见第2章） 4.2 建筑的平立面布置 《抗震规范》3.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。 3.4.2 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。 抗侧力体系：抗御水平地震作用的结构体系。 （1）抗震墙：主要用于抵抗地震水平作用的墙体。也称剪力墙。 （2）抗震支撑：在工程结构中用以承担水平地震作用并加强结构整体稳定性的支撑系统。分为水平支撑和竖向支撑。 4.2.1 建筑平面布置 平面不规则的类型：《规范》3.4.2 1、扭转不规则：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍。 2、凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%。 3、楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如：开洞面积大于该楼层面积的30%，或较大的楼层错层，或有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%。 高层建筑的平面形状： 《高层规程》对地震区高层建筑的平面形状要求如图4.5和表4.1所示。 针对高层建筑： A级高度：楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于80%上一层受剪承载力，不应小于其上一层受剪承载力的65%。 B级高度：楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。 抗震设计时： 4.2.3 房屋的高度 一般，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大，但不是绝对的，与经济有关。 多层、高层混凝土结构房屋适用的最大高度见P98表5.1。 多层砌体房屋的高度限值见P138表6.1 4.2.4 房屋的高宽比 见P98表5.2，P138表6.2 4.2.5 防震缝的合理设置 变形缝包括：伸缩缝、沉降缝、防震缝，对于抗震设防烈度为6度以上的房屋，伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝的要求，即在抗震区，三种缝统称为防震缝。 高层建筑一般通过调整平面形状和尺寸，并在构造上以及施工时采取一些措施，不设防震缝。当需要设置防震缝时，防震缝的最小缝宽应符合下列规定：《规范》6.1.4 （1）框架房屋，当高度不超过15m，可采用70mm；当高度超过15m，6度、7度、8度、9度相应每增高5m、 4m、 3m 、2m，宜加宽20mm； （2）框架—抗震墙房屋的防震缝宽，可采用（1）数值的70%；抗震墙房屋可采用（1）数值的50%，且不宜小于70mm。 例：6度地区、框架结构、建筑高度35m，若需设防震缝，其缝宽应为多少？建筑高度为37m，缝宽？若高为37m剪力墙结构，其缝宽？ 4.3 结构选型与结构布置 4.3.1 结构选型 （1）结构材料的选择 从抗震角度考虑，作为一种好的结构材料，其结构材料应具备： ①延性系数高（如钢结构） ②强度/重力比值大（如轻质高强材料） ③匀质性好 ④正交各向同性（变形相同） ⑤构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。 按照上述标准，常见结构类型，按其抗震性能的优劣排序为： 钢结构 型钢混凝土结构 混凝土—钢组合结构 现浇钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 装配式钢筋混凝土结构 配筋砌体结构 砌体结构 4.3.2结构布置的一般原则 （1）平面布置力求对称