建筑结构抗震设计01 ppt课件

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第十三章建筑结构抗震设计基本知识

第十三章建筑结构抗震设计基本知识

3)地面下沉 在强烈的地震作用下, 在强烈的地震作用下 , 在回填土和孔隙较大粘性土等 松软而压缩性较高的土层中,往往发生震陷, 使建筑物破 松软而压缩性较高的土层中 , 往往发生震陷, 坏,此外,在岩溶洞和采空区也常发生震陷。 此外,在岩溶洞和采空区也常发生震陷。 4)滑坡、塌方 滑坡、 在强烈的地震下, 常引起河岸、 陡坡滑坡, 在强烈的地震下 , 常引起河岸 、 陡坡滑坡 , 有时规模 很大,造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。 很大,造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。
3.地震的破坏作用 (1)地表的破坏现象 1)地裂缝 重力地裂缝: 重力地裂缝:由于地面作剧烈震动而引起的惯性力超 过了土的抗剪强度所致。构造地裂缝:与地质构造有关, 过了土的抗剪强度所致。构造地裂缝:与地质构造有关, 是地壳深部断层错动延伸至地面的裂缝。 是地壳深部断层错动延伸至地面的裂缝。 2)喷砂冒水 在地下水位较高的平原及沿海地区, 在地下水位较高的平原及沿海地区,地下存在埋深较 浅的细砂层或粉土层时,可能发生喷砂冒水现象。 浅的细砂层或粉土层时,可能发生喷砂冒水现象。
2.设防目标 (1)大震和小震 小震:为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度, 小震:为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度, 即众值烈度或称多遇烈度,如图12.1.2所示。 即众值烈度或称多遇烈度,如图12.1.2所示。当基准设 12.1.2所示 计期为50年时, 50年内众值烈度的超越概率为63.2%, 计期为50年时,则50年内众值烈度的超越概率为63.2%, 50年时 年内众值烈度的超越概率为63.2% 这就是第一水准的烈度。 这就是第一水震的基本知识, 理解震级、 1. 了解地震的基本知识 , 理解震级 、 地震烈度的 概 念; 2.了解建筑抗震设防的概念设计; 了解建筑抗震设防的概念设计; 3.掌握建筑抗震设防的烈度、分类和标准。 掌握建筑抗震设防的烈度、分类和标准。

建筑结构抗震的设计

建筑结构抗震的设计
众值地震烈度和罕遇地震烈度 众值地震烈度(众值烈度,小震)
该地区50年超越概率为63%的地震烈度值 罕遇地震烈度(大震)
该地区50年超越概率为2%的地震烈度值
多遇烈度比基本烈度大约低1.55度
罕遇烈度比基本烈度大约高1度
三、抗震设防依据及地震影响
设防范围
基本烈度 6 7 8 9度地区
基本烈度大于9度地区,须特殊研究,按有关规定执行。
1-2 震源、震中和地震波
震源:地震发生的部位。不是一个点。
震中:震源正上方的地面位置。附近地面运动最强烈,极震区。
震中距:场地上某一点到震中的距离。
等震线:将地面上破坏程度相近的点连成的曲线。
震源深度(h):震源到地表的垂直距离。
h <70km
浅源地震
h=70-300km 中源地震
h>300km 深源地震
根据弹性理论 纵波波速和横波波速
E(1 ) vp (1 )(1 2)
vs
G
E
2(1 )
E--介质的弹性模量
--介质的密度 --介质的泊松比 G--介质的剪切模量
显然有
vp vs
vp 1.67vs
注意:剪切波速是介质非常重要的一个参数。在地基土的力学性质评 价中占有重要地位。反映地基强度的指标。建筑抗震规范以剪切波 速对场地土进行分类。
岩层断裂发生时,一般不只是一个断裂,而是由一系列断裂组成 的破碎带。一个部位发生断裂,能量释放,达到平衡状态,其它部位 还没有达到平衡状态,还要释放能量。所以一次地震的发生一般都不 是孤立的,伴随着一系列小震。 主震
一系列地震中,释放能量最多一次地震。 前震
主震之前发生的地震。 余震
主震之后发生的地震。 1976年唐山地震 主震7.8级

建筑结构抗震设计ppt课件

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b. 9度地区,可采用下沉式天窗;
c. 突出屋面的钢筋砼天窗,侧板与柱宜采用螺栓连接。
(5) 支撑系统
(6) 柱 单层砖柱房屋:
6、7度地区可采用十字形无筋砖柱; 8度地区Ⅰ、Ⅱ类场地采用竖向配筋组合砖柱; 8度地区(Ⅲ、Ⅳ类场地)和9度地区的中柱采用钢 筋砼柱。 单层钢筋砼柱厂房:
厂房中的各种柱采用钢筋砼柱。 a. 截面形式和尺寸:矩形、工字形、双肢形、管柱形等。
排架的侧向柔度d11按下式计算:
11

F


a 11
11

F
(1
-
x1
)


a 11
11
F=1
x1
11
11
F=1
x1
11
x2
11
a11
F=1
⑵ 两跨不等高厂房
采用能量法计算并考虑KT影响,计算自振周期:
T1 2kT
Gi ui2
K i ui2
式中
u1、u2-将结构简图转动900,将G1、G2视为垂直于 杆件的荷载,在G1、G2处产生的水
e. 在满足有关抗震构造措施时,规范规定下列建筑 可不进行抗震计算:
(a) . 7度地区Ⅰ、Ⅱ类场地内的柱高不超过4.5m且 两端均有
均有 2.
(b). 7度地区Ⅰ、Ⅱ类场地内的柱高不超过10m且两端
山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂房。 设计计算内容 自振周期的计算; 内力计算; 强度计算。
3. 厂房质量集中系数的确定
平位u移1 。 11G1 12G2 u2 21G1 22G2
⑶ 三跨不对称带升高中跨的厂房结构:
T1 2KT
G1u12 G2u22 G3u32 G1u1 G2u2 G3u3

《建筑抗震设计规范》GB50011-201Xppt课件

《建筑抗震设计规范》GB50011-201Xppt课件

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3 武汉大学土木建筑工程学院
第 1 部分
条文变化简况
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4 武汉大学土木建筑工程学院
2010规范对2001规范的主要改进:
1. 局部调整适用的最大高度、抗震等级的高度分界, 以及裙房和地下室的抗震等级。
2. 提高框架结构抗震能力,从高度、跨数、柱截面 尺寸、强柱和强剪内力调整、轴压比、纵筋配筋 率到楼梯间。
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29 武汉大学土木建筑工程学院
❖ 本次修订增加了楼梯间的抗震设计要求。对于框架结构, 楼梯构件与主体结构整浇时,梯板起到斜支撑的作用,对结 构的刚度、承载力、规则性的影响比较大,应参与抗震计算; 当采取措施,如梯板滑动支承于平台板,楼梯构件对结构刚 度等的影响比较小,是否参与整体计算差别不大。对于楼梯 间设置刚度足够大的抗震墙的结构,楼梯构件对结构刚度等 的影响较小,也可不参与整体抗震计算。
GB50011-2010
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1
武汉大学土木建筑工程学院
抗震规范RC结构 条文的主要变化情况
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2 武汉大学土木建筑工程学院
混凝土结构新规定的主要内容
1 条文变化简况 2 适用高度和抗震等级 3 框架结构抗震设计 4 抗震墙结构抗震设计 5 框架和墙体组成结构抗震设计 6 预应力砼结构抗震设计(略)
第 3 部分
框架结构抗震设计
含框架结构和其他结构中的框架 不含异型柱框架
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13 武汉大学土木建筑工程学院
[框架结构] 设计要求提高的汇总
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14 武汉大学土木建筑工程学院
序 号
项目
2001规范
2010规范
1
高度(m)

清华大学出版社抗震结构与抗震设计第一章

清华大学出版社抗震结构与抗震设计第一章
构造学说的诞生与发展提供了启迪与基础。60年代初, 美国地质学家以海底扩张学为基础,提出了板块构造学 说的雏型。1968年,他们依据大量研究成果对全球岩 石圈的板块进行了初步划分,正式形成了板块构造这一 名称。
板块构造学说认为,地壳和上地漫顶部厚约70—
100km的岩石组成了全球岩石圈。全球岩石圈可以 划分为若干大小的板块。根据板块构造学说,全球 岩石圈被分为六大板块,即欧亚板块、太平洋板块、 美洲板块、非洲板块、印澳板块和南极板块。各大 板块之内还可以划分为较小的板块。板块之间的接 合部类型主要有:海岭、海沟、转换断层及缝合线。
国内外大量震害表明,采用合理的抗震设防标准,抗
震设计方法和构造措施,是当前减轻地震灾害的最有效 措施。
近年来全球8级及8级以上地震一览表
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
2次 1次 0次 1次 0次 1次 1次
0次 2003
2004 2次
2005 1次
1.2.2 地震类型和成因
地震
天然地震 ---天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震 人工地震
构造地震
92%的地震发生在 地壳中, 其余的发 生在地幔上部
破坏性地震主要属于构造地震。据统计,构造地震约 占世界地震总数的90%以上。
地震成因
在1887年G.Hartwig曾写道:“地震的原因仍
然隐藏在蒙昧之中,而且可能永远如此,因为这 种剧烈的震动起源于地球深部,远远处于人类所 能进行观察的范围之下。”
然而今天,地震学中变形介质的方程已把地震中多半
属于定性揣测的领域与定量分析的领域分离开来了。 地震学在许多方面已经发展成为最严谨的学科之一。
地震成因

建筑结构抗震设计(PPT,共81页)

建筑结构抗震设计(PPT,共81页)
提供了较大的侧向刚度,位移得到控制。
3.1
结构抗震概念设计
五、合理的结构材料
• 延性系数(表示极限变形与相应屈服变形之比)高; • “强度/重力”比值大(轻质高强); • 匀质性好; • 正交各向同性; • 构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性,并
图 断层和断裂带 “有地震必有断层,有断层必有地震”
3.1
结构抗震概念设计
断裂及其工程影响
地质调查结果: •沿龙门山中央主断裂 带的地表破裂从映秀镇 至北川长200km; • 沿龙门山山前断裂带 的地表破裂从都江堰至 汉旺镇长40km 。
(图源:张培震, 2008)
汶川地震的 启示和教训
位于地震 断层的建筑, 由于地震断错 和地面强大振 动,带来房屋 毁灭性坍塌。
填充墙。
4层以上平面图
2)竖向不规则:塔楼上部(4层
楼面以上),北、东、西三面布
置了密集的小柱子,共64根,支
承在过渡大梁上,大梁又支承在
其下面的10根柱子上。上下两部
分严重不均匀,不连续。
3)主要破坏:第4层与第5层之 间(竖向刚度和承载力突变),周围
4层以下平面图
剖面图
柱子严重开裂,柱钢筋压屈;塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙
• 这里的“规则”包含了对建筑平面、立面外形尺寸,抗 侧力构件的布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因 素的综合要求。
• “规则”的具体界限随结构类型的不同而异,需要建筑 师和结构师相互配合,才能设计出抗震性能良好的建筑。
3.1
结构抗震概念设计
• 建筑抗震设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严 重不规则的设计方案;
①竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换

建筑抗震设计规范PPT课件

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抗震设防
6
7
8
9
烈度
设计基本 地震加速
度值
0.05g
0.10g 0.20g (0.15)g (0.30)g
0.40g
我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区 的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的 设计地 选择建筑场地时,应根据工程需要和地震 活动情况、工程地质和地震地质的有关资 料,对抗震有利、不利和危险地段做出综 合评价。对不利地段,应提出避开要求; 当无法避开时应采取有效的措施。对危险 地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建 造丙类的建筑。
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%; 除顶层或出屋面小建筑外,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(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于相邻上一楼层 的80%
竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平 转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转 换构件的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以 1.25~2.0 的增大系数;
侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应 依据其结构类型符合本规范相关章节的规定;
楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪 承载力不应小于相邻上一楼层的 65%。
抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程 抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别 及其抗震设防标准。
抗震设防烈度为6 度时,除本规范有具体规定外, 对乙、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。
抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系, 应符合表3.2.2 的规定。
表3.2.2

建筑结构抗震设计ppt53页

建筑结构抗震设计ppt53页
1.0.1 课程简介
建筑结构抗震设计是综合了地震成因,强烈地面运动,结构物的动力特性和地震反应等方面的研究成果而发展起来的一门多科性的学科,它涉及地球物理学、地质学、地震学、工程力学(结构动力学、材料力学、结构静力学)、工程结构学(钢筋混凝土结构、钢结构、地基与基础)、施工技术等多方面的知识。
1.0.2 课程性质和目的
1.1.1 地震类型与成因
什么是地震?地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动 。地震是一种自然现象,地球上每天都在发生地震,一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到;能造成破坏的约有1000次; 7级以上的大地震平均一年有十几次。目前记录到的世界上最大地震是8.9级,发生于1960年5月22日的智利地震。
抗震设防烈度
6度
7度
8度
9度
设计设计基本地震加速度值
0.05g
0.1g(0.15g)
0.2g(0.3g)
0.4g
1.2.3 基本烈度与地震区划
设计地震分组:是新规范新提出的概念,用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。
在宏观烈度大体相同条件下,处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多。 设计地震分三组,对于Ⅱ类场地,第一、二、三组的设计特征周期分别为:0.35s、0.40s、0.45s.
1.1.2 地震波
地震波:地震产生的地壳运动(振动)以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量,这种波称为地震波。 地震波包含:体波和面波。1、体波:在地球内部传播的波。纵波:在传播过程中,介质质点的振动方向与波的前进方向一致,又称为压缩波或疏密波。特点:周期短,振幅小,波速快, 引起地面竖向颠簸。纵波也叫初波横波:在传播过程中,介质质点的振动方向与波的前进方向垂直,故又称为剪切波。特点:周期较长,振幅较大,波速慢, 引起地面水平摇晃。横波也叫次波。

建筑结构抗震设计第一章地震的一些基本概念

建筑结构抗震设计第一章地震的一些基本概念

3、山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等;
4、海啸。 海底地震引起的巨大海浪冲上海岸,可造成沿海地区的破坏;
二、次生灾害:
直接灾害发生后,破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态,从而引发出的灾害。有时,次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。
1、火灾 由震后火源失控引起;
1923年日本关东地震,东京市内227处起火,33处未能扑灭造成火灾蔓,旧市区烧毁约50%;横滨市烧毁80%,死亡10万。
人工地震
因人为因素直接造成的地震是人工地震。
如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
1962年3月19日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震,震级为6.1级。
二.按震源深浅分类
请思考:图中的两座建筑在经历不同周期特点的地震作 用下,那座建筑更易破坏?
设计地震分组是新规范新提出的概念,用以代替旧规范设计近震、设计远震的概念。
在宏观烈度大体相同条件下,处于大震级远离震中的高耸建筑物的震害比中小级震级近震中距的情况严重的多。
设计地震分三组
对于Ⅱ类场地,第一、二、三组的设计特征周期分别为:0.35s、0.40s、0.45s.
浅源地震——震源深度小于60千米的称为浅源地震。 全世界85%以上的地震都是浅源地震。
中源地震——震源深度在60至300千米的称为中源地震。
深源地震——震源深度在300千米以上的称为深源地震。
浅源地震波及范围小,但破坏力大;深源地震波及范围大,但破坏力小。
2002年6月29日晨1:20发生于吉林的7.2级地震,震源深度为540km,无破坏。
反映一次地震本身大小的等级,用M表示

《抗震规范解读》PPT课件

《抗震规范解读》PPT课件
新抗震规范部分解读
前言 地震作用 抗震措施 基本规定 性能化设计
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1
前言
1924年日本《都市建筑规则》首次提出要对 结构进行抗震验算的要求。规定总地震水平力 为重力荷载的0.1倍,并按各层的重力荷载比 值分给各楼层。
上世纪50年代Housner根据当时记录到的地面 运动给出了用于设计的“平均反应谱”。
保证梁端延性要求的构造措施 (强条)
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12
与旧规范相比“梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于 2.5%”,“不应”变成了“不宜”。
如果因为计算时不计入受压钢筋导致受拉钢筋超过2.5%,则受压钢 筋相应加大了梁端受弯承载力,对于“强柱弱梁”的实现十分不利。
规定梁端上下配筋比,是因为在大震下梁端可能出现不小 的正弯矩。
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2
结构屈服水准的地震作用
结构在小震下的地震作用=基本烈度下地震作用x结构影响系 数C C= 即C值越小相应的就要求延性越高
中国规范c值对于不同烈度区和不同结构形式都取的同一定值, 约为0.35. 例如《抗规》P32 表5.1.2-2中7度35cm/s2=100cm/s2x0.35
避免了不同阻尼曲线在长周期段的相交。
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4
抗震措施
抗震等级(延性等级) 人为内力调整(四级有规定)
强柱弱梁 强剪弱弯 强节点 抗震构造措施
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5
抗震等级
6.1.2条:某些框架结构抗震等级提高了,分界线由
原先的30m改为24m;对于24m以下的框剪结构和剪
力墙结构抗震等级降低了。另外,明确大跨度框架 为跨度不小于18m。
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6
强柱弱梁
人为内力调整
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