第九章_建筑物震害工程控制.pptVIP

第十章 建筑物震害的工程控制 第一节 建筑抗震设计概述 第二节中、日、美三国建筑结构抗震设计规范简介（见P231－P246） 第三节 抗震概念设计 第四节 隔震与减震 第一节 建筑抗震设计概述 一、抗震设计的目的与目标 二、抗震设计准则 三、抗震设计标准 四、抗震设计方法 一、抗震设计的目的与目标 抗震设计的目的：减轻结构的地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，同时使地震时不可缺少的紧急活动得以维持和进行。 抗震设计的目标：满足经济与安全之间的合理平衡： E＝收益－投资－可能的损失＝最大 收益：工程建成后的直接与间接收获； 投资：兴建工程的资金及维护资金； 损失：人身伤亡，物质财产的直接损失，及间接损失，以及政治、社会、经济影响等。 假若不考虑非结构损失，则上式可近似改写为： C＝工程造价＋修复费＝最小 式中，C为结构抗震总费用。 一、抗震设计的目的与目标（续一） 由于震害与修复费是随机变量，因此总费用也是一个随机变量，故式(9-2)需采用概率方法计算。一般取数学期望，即 E[C]=工程造价＋E[修复费] 二、抗震设计准则 抗震设计基本准则：“小震不坏，中震可修，大震不倒”。 设计结构，必须满足三个主要准则： （1）结构在设计基准期内，在发生超越概率63.2%的地震动时(常遇地震) ，应无任何损失。 （2）结构在设计基准期内，在发生超越概率10%的地震动时(少遇地震) ，允许非结构构件受到破坏，但必须保证主要构件不受明显损坏，使得结构稍加修复后仍能继续工作。 （3）结构在设计基准期内，在发生超越概率2~3%的地震动时(罕遇地震)，应不倒塌。 二、抗震设计准则(续二) 为满足结构抗震的三个准则，抗震设计应分别进行三个水准的抗震验算: 第一水准: 进行小震下结构允许弹性变形验算； 第二水准: 进行中震下结构承载能力验算； 第三水准: 进行大震下结构弹塑性极限变形验算。 二、抗震设计准则(续三) 与某一烈度超越概率相对应的重现期RT可按下式计算： 式中PT为时间T内该地震烈度的超越概率。 一般结构的设计基准期为50年，小震是平均50年一遇的地震；中震是平均475年一遇的地震；大震是平均1624－2475年一遇的地震。 三、抗震设计标准 根据结构的重要性，可将结构分为三大类： 重要结构：结构如遭受破坏，会造成重大经济损失或严重的社会后果； 次要结构：如结构破坏，不易造成人员伤亡和较大的经济损失； 一般结构：除了上述的大量普通结构。 一般结构的设计基准期通常为50年；重要结构的设计基准期通常大于50年；次要结构的设计基准期通常小于50年 四、抗震设计方法 结构抗震设计计算方法可以分为以下几种： 1、静力法： 把地震作用当作等效的静力荷载进行抗震计算； 2、反应谱法： 利用振型分解原理和反应普理论进行结构最大地震反应分析； 3、动力分析法： 选定输入地震波，对结构的运动平衡微分方程进行数值积分，求得结构在整个地震时程作用下的地震反应 第二节中、日、美三国建筑结构抗震设计规范简介（见P231－P246） 第三节 抗震概念设计 什麽是概念设计？ 在着手进行结构抗震设计时，着眼于结构的总体地震反应，灵活运用抗震设计准则，既注意总体布置上的大原则，又考虑关键部分的细节，从而全面、合理地解决结构抗震设计中的基本问题。 第三节 抗震概念设计（续一） 一、结构形式的选择 1、 结构体型 指结构的外型。实际震害表明，结构体型对结构抗震有显著的影响。体型简单，对抗震有利；体型复杂，对抗震不利。 2、结构规则性 指结构刚度，质量的均衡性与对称性。结构体型复杂，必定不规则。但结构体型简单，并不等同于结构规则。结构规则有利于抗震，不规则不利于抗震。 第三节 抗震概念设计（续二） 二、抗震结构概念 1、总体屈服机制 2、刚度与延性均衡 3、强度均匀 4、多道抗震防线 5、强节点设计 6、避开场地卓越周期区 二、抗震结构概念 1、总体屈服机制 从经济合理的观点出发，在强烈的地震作用下应允许结构进入弹塑性