工程结构抗震设计基本知识.pptxVIP

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同济大学电子音像出版社;;第一节 抗震设计的基本概念和基本要求 ;一、地震的初步知识 ;(一)几个常用地震术语 我们将这种由于地质构造作用引起的地面震动叫做构造地震,简称地震。 在地层构造运动中,由于发生比较剧烈的破坏性变动,并从这里释放大量的能量,从而引起地震的这个区域叫做震源。 震源在地面上的投影就是震中,震中与震源之间的距离叫做震源深度。建筑物与震中的距离叫震中距,建筑物与震源的距离叫做震源距,震中附近震动最剧烈,一般也就是破坏最严重的地区,叫做极震区。 在地面,把震级相同的地区用线连起来,这条线叫等震线。 ;(二)地震波 在地球内部由于构造运动,当在某一部位所积累的能量达到一定极限时就在这个部位产生构造上的急剧变化。由于断裂处的地壳或地幔的物质具有相当的刚性,所以发生断裂或错动时,就以弹性波的形式释放能量,这种波称为地震波。 地震波有二种表现形式:体波和面波,体波包含p波和s波。P波通常又称为纵波或压缩波,它的传播方向与本身的振动方向一致。S波又称为横波或剪切波,它的传播方向垂直于振动方向。P波使建筑物产生上下颠动,S波使建筑物产生水平方向摇动,而面波则使建筑物既产生上下颠动又水平摇动,一般是在S波和面波都达到时振动最为剧烈。;(三)震级 地震的大小与地震时释放的能量有密切关系。里可特(Richter)于1935年提出的震级M常被用于表示地震的大小,震级的原始定义是:在离震中100km处由伍德-安德生(Wood-Anderson)式标准地震仪所记录到的最大水平位移(单振幅,单位为微米,即10-3mm)的常数对数值,震级M可用下式表示: M=logA 式中A即是上述标准地震仪在距震中100km处记录到的最大振幅。;(四)、地震烈度、基本烈度和地震烈度区划图 1. 地震烈度 地震烈度是指某一地区,地面及房屋建筑等遭受到一次地震影响的强弱程度。 2. 基本烈度和地震烈度区划图 一个地区的基本烈度是指该地区在设计基准期50年内,一般场地条件下,可能遭遇超越概率10%的地震烈度。 国家地震局于1990年颁布了《中国地震烈度区划??》,该图给出了全国各地的基本烈度的分布,供全国建筑规划和中小型工程设计应用。 3.?? 小震与大震 小震烈度,我们称为第一水准烈度;基本烈度即全国地震烈度区划图所规定的烈度称为第二水准烈度;罕遇烈度,即大震烈度作为第三水准烈度。 ;二、地震的破坏现象 ;;(二)地震设防的一般目标 抗震设防烈度是一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,达到抗震的效果,抗震设防的依据是抗震设防的烈度。 抗震设防烈度是: 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,它是按国家规定权限审批或颁发的文件确定的,一般情况下采用基本烈度。 抗震设防的一般目标是: (1)当遭到多遇的,低于本地区设防烈度的地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。 (2)当遭受到本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能有一定损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。 (3)当遭受到高于预估的本地区设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不至倒塌或发生危急人类生命的严重破坏。 ;四、抗震设计的基本要求 ;(二)地基和基础设计 (1)同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基上,也不宜部分采用天然地基,部分采用桩基。 (2)地基有软弱粘性土、可液化土、严重不均匀土层时,宜加强基础的整体和刚性。 (三)建筑的平面、立面布置 建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,尽量避免楼盖错层。 对体型复杂的建筑物应采取: (1)不设抗震逢,但应对建筑物进行结构抗震分析,估计其局部应力和变形集中及扭转影响,判明其易损部位,采取加强措施或堤高变形能力的措施。 (2)设置抗震缝,将建筑物分隔成规则的结构单元。 ;(四)抗震结构体系 (1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。 (2)宜有多道抗震设防,一般来说超静定次数越高对抗震越有利,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力。 (3)应具备必要的承载力,良好变形能力和耗能能力。 (4)宜综合考虑结构体系的实际刚度承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,宜采取措施改善其变形能力。; (五) 结构构件 抗震结构构件应力求避免脆性破坏。对砌体结构宜采用钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱、配筋砌体或钢筋混凝土和砌体组合柱。对钢筋混凝土构件,应通过合理的截面选择及合理的配筋避免剪切先于弯曲破坏,避免混凝土的受压破坏先于钢筋的屈服,避免钢筋锚固失效先于构件破坏,对钢筋混凝土框架结构抗震设计中要尽量遵循强柱弱梁,强剪弱弯,强节点强锚固的

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