第4章结构抗震概念设计详解.pptx

工程结构抗震设计 主讲教师：尹红宇 yhyamy@126.com土木学院 3.1 结构抗震计算原则 3.2 设计地震动 3.3 水平地震作用计算 3.4 竖向地震作用计算 3.5 结构抗震验算 第3章 结构抗震计算 工程结构抗震设计-结构抗震计算 根据建筑的使用功能的重要性，分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。 甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，（如核电站、核设施、水库、大坝、堤防、贮油、贮气、贮存易燃易爆、剧毒、强腐蚀物质的设施等）； 乙类建筑：地震时功能不能中断或需尽快恢复的建筑，即生命线工程建筑，（如消防、急救、供水、供电、通讯等）； 丙类建筑：甲、乙、丁类以外的一般建筑，（如一般的公共建筑、住宅、旅馆、厂房等）； 丁类建筑：抗震次要建筑，（如储存物品价值低的一般仓库，人员活动少的辅助建筑等）。 §3.1 结构抗震计算原则 抗震设防分类 §3.1 结构抗震计算原则 工程结构抗震设计-结构抗震计算 抗震设防标准 基本目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，保障人民生命财产的安全。 我国根据具体情况，提出了三水准目标，二阶段设计法。 原则：小震不坏、中震可修、大震不倒 小震是发生机会较多的地震，小震对应地震烈度概率密度曲线图上的峰值烈度，又叫众值烈度或多遇烈度，超越概率为63.2%； 中震对应的地震烈度为基本烈度，50年内的超越概率为10%； 大震是发生机会较小的罕遇地震，50年内的超越概率为2-3%。 §3.1 结构抗震计算原则 工程结构抗震设计-结构抗震计算 甲类建筑：地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8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度更高的要求； 乙类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，当设防烈度为6~8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度更高的要求； 丙类建筑：地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度要求； 丁类建筑：地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度适当降低，但设防烈度为6度时，不应降低。 抗震设防标准 工程结构抗震设计-结构抗震计算 三水准设防目标 1. 当遭受低于本地区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（第一水准）； 2. 当遭受本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用（第二水准）； 3. 当遭受高于本地区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及生命的严重破坏（第三水准）。 §3.1 结构抗震计算原则 我国采取6度起设防的方针，地震设防区面积约占国土面积的60﹪ 工程结构抗震设计-结构抗震计算 二阶段设计法 ① 按地区设防烈度进行构件截面抗震承载力计算（弹性分析） ——保证了第一水准的强度要求和弹性变形要求 ② 按高于本地区设防烈度的预估罕遇地震作用验算构件弹塑性变形 （概念设计＋构造措施） ——保证结构满足第三水准的抗震设防要求 §3.1 结构抗震计算原则 工程结构抗震设计-结构抗震计算 建筑抗震概念设计 §3.1 结构抗震计算原则 建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求： 概念设计——在总体上把握抗震设计的基本原则 抗震计算——为建筑抗震设计提供定量手段 构造措施——在保证结构整体性、加强局部薄弱环节 等意义上保证抗震计算结果的有效性 建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则 : 注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，设置多道防线，重视非结构因素 §3.1 结构抗震计算原则 工程结构抗震设计-结构抗震计算 一、注意场地选择 地震区宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设 地段类别 地质、地形、地貌 有利地段 稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等 不利地段 软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩 质的陡坡，河岸和边坡边缘，平面分布上成因、岩性、状态 明显不均匀的土层（如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的 塘浜沟谷及半填半挖地基）等 危险地段 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震 断裂带上可能发生地表位错的部位 当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时，应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施 §3.1 结构抗震计算原则 工程结构抗震设计-结构抗震计算 二、把握建筑体型 建筑物平、立面布置的基本原则： 结构对称—— 有利于减轻结构的地震扭转效应 形状规则—— 在地震时应力集中