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1、建筑结构整理参考 欢迎补充优化 原作者 609 尧第一章 地震及结构抗震的基本知识1 震源：指地球内部断层错动并引起周围介质震动的部位。2 震中：指震源正上方的地面位置，即震源在地面上的投影。3 震源深度：把震源到地面的垂直距离。4 浅源地震：震源深度 60km 以内 （世界上绝大部分是浅源地震） 中源：60300km 深源：300km 以上5 地震成因：构造地震（主要） ，火山地震，塌陷地震，诱发地震6 地震波分为体波和面波。7 体波：指通过本体内传播的波，包含纵波（p 波）与横波（s 波）8 面波:沿介质表面及其附近传播的波 包含瑞雷波和乐甫波9 地震波纵波最快，横波其次，面波最慢10 一
2、个地震只有一个震级 可能有多个烈度。11 震级：是衡量地震本身强弱的一种度量指标，是地震释放能量的尺度，是地震的基本参数之一。12 地震烈度：地面受地震影响的强弱程度，主要依据宏观现象。基本烈度：指一个地区在一定时期（我国取 50 年）内在一般场地条件下按一定概率（我国取 10%）可能遭遇到的最大地震烈度。它是一个地区抗震设防依据的地震烈度。13 三水准设防目标：小震不坏，中震可修、大震不倒1） 当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用2） 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用3） 当遭受高于
3、本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危机生命的严重破坏。第二章 场地，地基和基础1 建筑选址:选择抗震有利地段，避开不利地段。无法避开应采取抗震措施，不应在危险地段建造。2 地震灾害规律：地基刚柔并济，优先刚性。3 场地类别划分的依据：场地土类型和覆盖层厚度。4 等效剪切波速：场地土的刚性一般用土的等效剪切波速表示。等效剪切波速是以剪切波在地面至计算深度各层土中传播时间不变的原则定义的土层平均剪切波速。5 抗震规范规定了部分建筑物可不用进行天然地基及基础抗震承载力验算。P246 地基和基础的抗震验算一般采用“拟静力法”7 桩基抗震性能优于同类结构天然地基 抗震规范规定了
4、可不用桩基抗震承载力验算范围P25 单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可均比非抗震设计时提高 25%8 液化现象：地下水以下的饱和砂土和粉土二阶段液化判别方案：初步判别和标准贯入实验判别饱和砂土和粉土对不考虑液化影响的判别：初步判别：1、地质年代为第四纪晚更新及其以前时，设防烈度为 7、8 度时可判为不液化2、粉土中的粘粒含量百分率，设防烈度为 7、8、9 度分别为不小于10、13、16 时，可判为不液化。3、天然地基的建筑，当上付非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一，可不考虑液化影响：dud0+db-2 ；dwd0+db-3；du+dw 1.5d0+2db-4.5dw：地下水位深度
5、，du：上覆盖非液化土层厚度，db：基础埋置深度， d0：液化土特征深建筑结构整理参考 欢迎补充优化 原作者 609 尧度。9 液化指数划分液化等级液化等级 轻微 中等 严重液化指数 Ile 0Ile6 6Ile18 Ile1810 全部消除地基液化影响的措施 p34 部分消除地基液化影响的措施 p34第三章 单自由度及多自由度体系结构的地震反应1 地震影响系数 定义为作用与单质点 弹性体系上的最大水平地震作用与该质点的重力之比 。地震影响系数和质点地震作用，质点重力的关系为 F=G2 层间模型按其层间变形特征分为：1 层间剪切模型，仅考虑房屋间剪切变形。2 层间弯曲模型，仅考虑房屋层间弯曲变
6、形。3 层间剪切弯剪模型，同时考虑房屋层间弯曲变形和剪切变形。3 在地面为平稳随机模型的假设下，对于各平动振型产生的地震作用效应采用“平方和开方”法确定。4 振型分解反应谱法计算过程1） 求解体系的自由振动方程，从而求得自振周期和振型2）据设计反应谱曲线计算各振型的地震影响系数。3）求出各振型的振型参与系数4）计算各振型中的各个质点的水平地震作用标准值5）求各振型的地震反力例如层间建立6）求各质点5 底部剪力法的适用范围：对于高度不超过 40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构以及近似于单质点体系的结构第四章 地震作用和结构抗震设计要点1 建筑划分以下 4 类甲类建筑：应属于
7、重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。这类建筑的确定须经国家规定的批准权限批准。当抗震设防烈度为 68 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时，应符合比 9 度抗震设防更高的要求。乙类建筑：应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，如城市生命线工程（一般包括供水、供电、交通、通信、消防、医疗等系统）的核心建筑。一般情况下，当抗震设防烈度为 68 度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 9 度时，应符合比 9 度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。 （体育官，商场，电影院到达乙类建筑有人流量要求，幼儿园、小学的低层教学楼）丙类
8、建筑：应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑，一般的工业与民用建筑等均属此类。应符合本地区抗震设防烈度的要求。 （住宅、宿舍和公寓） 。丁类建筑：应属于抗震次要建筑，如一般的仓库、人员较少的辅助建筑物等。允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。2 二阶段，三水准两阶段设计方法：第一阶段设计：按第一水准多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合，验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。第二阶段设计：按第三水准罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。三水准设防目标：小震不坏，中震可修、大震不倒建筑结构整理参考 欢迎补充优化 原作者 609 尧1）
9、当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用2） 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用3） 当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危机生命的严重破坏。3 抗震设计： 计算设计，抗震设计，概念设计4 抗震概念设计：1 预防为主全面规划 2 选择有利抗震场地，做好地基基础的抗震设计 3 建筑布置易规划 4 选用良好的抗震结构体系 5 重视防止非结构构件的震害5 抗震作用的计算方法：p81抗震规范对 p81 的使用方法做了如下规定：各类建筑结构的抗震计算规定了一下三种基本
10、计算方法1） 高度不超过 40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。2）一般建筑结构，宜采用振型分解反应谱法3）特别不规则的结构、甲类建筑和表下所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结构的平均值与振型分解反应谱法计算结构的较大值烈度、场地类别 房屋高度范围/m8 度一、二类场地和 7 度 1008 度三、四类场地 809 度 606 考虑扭转影响的水平影响的计算方法一般情况下短边可按 1.15 采用，长边采用 1.05:；当扭转较小时，宜按不小于 1.3 采用。角部构件宜同
11、时乘以 2 个方向的各自的增大系数。双向水平地震作用扭转效应，可按较大者确定。公式：p877 突出小房间的地震作用 :以该质点的水平地震作用乘以增大系数 3 予以调整。8 竖向地震具特点1）竖向地震动力系数 谱曲线与水平地震 谱曲线相差不大2）竖向地震加速度峰值于水平地震动加速度峰值的比大都为 1/21/39 结构抗震验算：（1）多遇地震下结构允许弹性变形验算，以防止非结构构件破坏；（2）多遇地震下强度验算，以防止结构构件破坏； （3）罕遇地震地震下结构的弹塑性变形验算，以防止结构倒塌。10 截面强度抗震验算S=G SGE+Eh SEhk+EvS Evk+wwSwk S 结构构件内力组合的设计
12、值；G 重力荷载分项系数，一般情况取 1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时取 1.0。Eh，Ev 分别为水平竖向地震作用分项系数， 单独考虑均为 1.3。S GE 重力荷载代表值的效应。SEhk、SEvk 水平、竖向地震作用标准值的效应。Swk 风荷载标准值的效应。w 风荷载组合系数，一般结构可不考虑，风荷载起控制作用的高层建筑采用 0.2。w 风荷载分项系数，取 1.4.。11 罕遇地震作用下结构的抗震变形验算1）8 度三、四类场地和 9 度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架2）79 度时楼层屈服强度系数小于 0.5 的钢筋混凝土框架结构建筑结构整理参考 欢迎补充优化 原作者 6
13、09 尧3）高度大于 150m 钢结构4) 甲类建筑和 9 度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构5）采用隔震和消能减震设计的结构12 结构薄弱层的确定1） 楼层屈服强度系数沿房屋高度分布均匀的结构，取底层2） 楼层屈服强度系数沿房屋高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层（部位）和相对较小的楼层，一般不超过 23 处3） 单层厂房，可取上柱楼层屈服强度沿高度分布均匀指薄弱层的屈服强度不小于相邻层该系数平均值的 0.813 钢筋混凝土框架弹塑性层间位移角限制为 1/5014 考虑顶部附加作用：对于自振周期比较长的多层钢筋混凝土房、多层内框架砖房需考虑顶部附加作用。第五章 多层和高层钢筋混凝土
14、结构房屋抗震设计1 通过内力组合得出的设计原则：“强柱弱梁” 、 “强剪弱弯” 、 “强节点弱构件” 、 “强锚固”的原则进行内力调整，以保证梁端的破坏先于柱端的破坏，弯曲破坏限于剪切破坏，构件的破坏先于节点的破坏。2 平面不规则类型；扭转不规则，凹凸不规则，楼板局部不连续竖向不规则类型：侧向刚度不规则，竖向抗侧力构件不连续，楼层承载力突变。3 抗震缝布置：p102 尽量不设缝，如设三缝合，框架结构房屋，高度不超过 15m 时抗震缝宽度可取 70mm；超过 15m 时，6 度、7 度、8 度和 9 度相应每增加 5m、4m、3m 和2m，宜加宽 20mm。4 抗震等级是设计部门依据国家有关规定
15、，按“建筑物重要性分类与设防标准” ，根据设防类别、结构类型、烈度和房屋高度四个因素确定，而采用不同抗震等级进行的具体设计。以钢筋混凝土框架结构为例，抗震等级划分为一级至四级，以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。5 结构抗震等级划分：1、建筑场地为类时，除 6 度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；2、接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；3、大跨度框架指跨度不小于 18m 的框架。4、高度不超过 60m 的框架-核心筒结构按框架-抗震墙要求设计时，应按表中框架-抗震墙结构的规定确定其抗震等级。建筑结
16、构整理参考 欢迎补充优化 原作者 609 尧现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 p103 页设防烈度结构类型6 度 7 度 8 度 9 度高度/m 24 24 24 24 24 24 24框架 四 三 三 二 二 一 一框架结构 大跨度框架 三 二 一 一高度(m) 60 60 24 2560 60 24 2560 60 24 2550框架 四 三 四 三 二 三 二 一 二 一框架-抗震墙结构 抗震墙 三 三 二 二 一 一高度(m) 80 80 24 2580 80 24 2580 80 24 2560抗震墙结构 抗震墙 四 三 四 三 二 三 二 一 二 一高度(m) 80 80 24 2580 80 24 2580一般部位四 三 四 三 二 三 二抗震墙 加强部位三 二 三 二 一 二 一部分框支抗震墙结构框支层框架 二 二 一 一框架 三 二 一 一框架-核心筒结构核心筒 二 二 一 一外
