抗震结构设计1.doc

第一章1、地震的分类：、天然地震，（即构造地震、陷落地震、火山地震。）和诱发地震。 地震波有体波和面波， 体波分横波（周期长，振幅大，引起水平运动）和纵波（周期短振幅小，引起上下颠簸运动），面波有瑞雷波和勒夫波，传播速度，纵波最快横波次之面波最慢 ，地震动的三要素： 峰值，频谱，持续时间。 震中：震源在地表的投影；(5)震中距：地面某处至震中的水平距离；(6)震源：发生地震的地方；(7)震源深度：震源至地面的垂直距离；(8)极震区：震中附近的地面振动最剧烈，也是破坏最严重的地区；(9)等震线：地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线 震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。 建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。 设计地震分组共分（3）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 地震的破坏作用三种表现形式：地表破坏，建筑物破坏、次生灾害（?由于水坝、煤气管道、供电长在地震中破坏，造成水灾、火灾、空气污染等） 建筑物破坏可由地表破坏引起，属于静力破坏，但更做的是由于地震地面运动的动力引起，属于动力破坏。 抗设防：指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施已达到结构抗震的效果和目的、 多遇烈度：某一地区的地震烈度是一个概率事件。出现频率最多的低于基本烈度的称为多遇烈度。 罕遇烈度：很少出现的高于基本烈度的大的地震烈度称为罕遇烈度。 （1）基本烈度：超越概率为10% （2）多遇烈度：超越概率63.2%比基本烈度小1.55度。 （3）罕遇烈度：超越概率为2~3%，比基本烈度 高1度左右。 抗震设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下可采用基本烈度 地震随机性：小烈度的地震多，大烈度的地震少，可能发生，也可能不发生。 设防的一般目标（三水准）： 简称为：小震不坏 中震可修 大震不倒 第一水准：遭受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要维修可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但在一般修理后即可恢复正常使用；第三水准：当遭受高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不倒塌或发生危及生命安全的严重破坏。 保证设防目标的方法：两阶段设计法： 第一阶段，通过对多遇地震弹性地震作用下的结构截面强度验算，保证小震不坏和中震可修。 第二阶段，通过对罕遇地震烈度作用下结构薄弱部位的弹塑性变形验算，并采取相应的构造措施保证大震不倒。 烈度区划图：按基本烈度划分为不同的区。意义：做为抗震设计的依据。 基本烈度：在50年期限内，一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度值。 为什么要研究场地：震害调查发现，同一烈度区，不同场地上的建筑的震害不同。因地震的大小和工程地质条件不同而不同。 场地覆盖层厚度：一般意义上的覆盖层厚度：从地面到基岩顶面的距离。 由于地震效应与场地有关，为了进行抗震设计，有必要对场地进行分类，以便区别对待。 建筑场地的类别与场地土的类型和场地土的覆盖层厚度有关。分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类。 软弱地基上建筑震害较重的原因 1）建筑的破坏有一个过程，当建筑开裂后结构的自振周期将加大，对于坚硬场地上的建筑来，由于结构的周期将远离场地的周期，故结构的地震作用将减小2）而软弱场地上的建筑开裂后，自振周期将靠近场地的周期，使结构的地震作用进一步加大，故破坏严重。 抗震措施：对软弱粘性土采用桩基和地基加固。 场地土的液化现象：处于地下水位以下的饱和砂土和粉土，在地震时容易发生液化现象。 原因:砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实。这种趋于密实的作用使空隙水压力急剧上升，在地震作用的短暂时间内，孔隙水压力来不及消散，使土颗粒处于悬浮状态。砂土和粉土液化时，其强度完全丧失从而导致地基失效。 危害：场地液化将使建筑整体倾斜，下沉，墙体开裂，地面喷水、冒砂、裂缝等。 液化导致地基失效的条件：1）、砂土或粉土的密实度低2）、地震动剧烈3）、土的微观结构的稳定性差4）、地下水位高5）、高压水不易渗透土6）、上覆非液化土层较薄，或者有薄弱部位 影响液化的因素：1），土层的地质年代，古老的不易液化，新近的易液化。2），土层土粒的组成和密实度，细砂较粗砂易液化，松散的较密实的易液化。3），沙土的埋深和地下水位深度，埋深越深、地下水越深越不易液化。4），地震烈度和地震持续时间。 场地液化的判别方法：初步判别、标准贯入试验判别 初步判别：1） 土的年代，老于第四纪晚更新世以前的土，不液化。2） 粉土的粘粒含量。7度、8度、9度分别不小于10%、13%、16%时不液化。 3）上覆非液化土层厚度和地下水位深度满足下列条件之一时，可不考虑液化。 标准贯入试验判别：在地面以下15m深度范围内，对饱和砂土或粉土液化的标准贯入实验