建筑结构抗震的设计第3章 地震的作用和结构抗震验算.ppt

* * 在多遇地震作用下，结构一般不发生承载力破坏而保持弹性状态，抗震变形验算是为了保证结构弹性侧移在允许范围内，以防止围护墙、隔墙和各种装修等不出现过重的损坏。根据各国规范的规定、震害经验、实验研究结果以及工程实例分析，采用层间位移角作为衡量结构变形能力是否满足建筑功能要求的指标是合理的。 * * 在罕遇地震烈度下将进入弹塑性阶段，结构接近或达到屈服。此时，结构的承载能力已不能满足抵抗大震的要求，而是依靠结构的延性，即塑性变形能力来吸收和耗散地震输入结构的能量。若结构的变形能力不足，势必会由于薄弱层（部位）弹塑性变形过大而发生倒塌。因此，为了满足“大震不倒”的要求，需进行罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算。 * * 例2：六层砖混住宅楼，建造于基本烈度为8度区，场地为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，根据各层楼板、墙的尺寸等得到恒荷和各楼面活荷乘以组合值系数，得到的各层的重力荷载代表值为G1=5399.7kN, G2=G3=G4=G5=5085kN, G6=3856.9kN。试用底部剪力法计算各层地震剪力标准值。 G1 2.95 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 G2 G3 G4 G5 G6 由于多层砌体房屋中纵向或横向承重墙体的数量较多，房屋的侧移刚度很大，因而其纵向和横向基本周期较短，一般均不超过0.25s。所以规范规定，对于多层砌体房屋，确定水平地震作用时采用 。并且不考虑顶部附加水平地震作用。 解： 结构总水平地震作用标准值 各层水平地震作用 1.40 0.90(1.20) 0.50(0.72) ----- 罕遇地震 0.32 0.16(0.24) 0.08(0.12) 0.04 多遇地震 9 8 7 6 地震影响 烈度 地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） 各层水平地震剪力标准值 层 Gi (kN) Hi (m) Gi*Hi (kN.m) Fi (kN) Vi (kN) 6 3856.9 17.45 67320.9 884. 5 884. 5 5 5085.0 14.75 75003.75 985.7 1870.2 4 5085.0 12.05 61274.25 805.3 2675.5 3 5085.0 9.35 47544.75 624.8 3300.3 2 5085.0 6.65 33815.25 444.4 3744.7 1 5399.7 2.95 21328.82 280.4 4025.1 Σ 29596.6 306269.72 4025.1 例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本烈度为8度区，场地为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层地震剪力标准值。 解： 结构总水平地震作用标准值 4.36 3.36 3.36 G4 =831. 6 G3 =1039. 6 G2 =1039. 6 G1 =1122.7 3.36 1.40 0.90(1.20) 0.50(0.72) ----- 罕遇地震 0.32 0.16(0.24) 0.08(0.12) 0.04 多遇地震 9 8 7 6 地震影响 烈度 地震影响系数最大值（阻尼比为0.05） 地震特征周期分组的特征周期值（s） 0.90 0.65 0.45 0.35 第三组 0.75 0.55 0.40 0.30 第二组 0.65 0.45 0.35 0.25 第一组 Ⅳ Ⅲ Ⅱ Ⅰ 场地类别 顶部附加水平地震作用 顶部附加地震作用系数 各层水平地震作用 各层水平地震剪力标准值 层 Gi (kN) Hi (m) Gi*Hi (kN.m) Fi (kN) ΔFn Vi (kN) 4 813.6 14.44 12008.3 111.9 19.7 131.6 3 1039.5 11.08 11517.7 107. 3 238.9 2 1039.5 7.72 8024.9 74.8 313.7 1 1122.7 4.36 4895.0 45.6 359.3 Σ 4033.3 36445.9 339.6 六、不规则结构的内力调整及最低水平地震剪力要求 不规则类型 定 义 侧向刚度不规则 该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。 竖向抗侧力构件不连续 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小