抗震结构 部分1 第六章-2
高层建筑结构第六章建筑结构抗震PPT课件
通过检测结构的变形、裂缝、连接节点等状况,评估结构的抗震性能。
结构加固方法
根据抗震性能检验结果,采取相应的加固措施,提高结构的承载能力和抗震性能。
结构抗震性能的优化与提升
优化设计
通过改进结构设计,提高结构的抗震性能。 例如,优化结构布局、加强关键部位等。
减震隔震技术
利用减震隔震技术,降低地震对结构的影响。 例如,设置隔震支座、阻尼器等。
抗震设计的基本原则
总结词
遵循抗震设计的基本原则是实现高层建 筑结构抗震设计的基础。
VS
详细描述
抗震设计的基本原则包括"小震不坏,中 震可修,大震不倒"的原则,即建筑物在 较小的地震中不应该受到损坏,在中等强 度的地震中可以进行修复,在强烈的地震 中应该保持不倒塌。此外,还需要遵循结 构整体性、多道防线、刚度与强度合理分 布等原则,以确保建筑物在地震中的安全 性能。
低人员伤亡和财产损失。
02
维护社会稳定
高层建筑结构在地震中如果发生严重破坏甚至倒塌,会对社会造成极大
的影响,引发恐慌和社会不稳定。因此,高层建筑结构的抗震设计对于
维护社会稳定也具有重要意义。
03
提高பைடு நூலகம்筑行业水平
高层建筑结构的抗震设计涉及到多个学科和领域的知识,是建筑行业技
术水平的体现。通过不断研究和改进抗震设计方法,可以提高整个建筑
国内外高层建筑结构的减震隔震案例
要点一
国内案例
要点二
国际案例
四川九寨沟喜来登酒店、云南大理古城民居、北京奥运村
日本神户大饭店、美国加州大学伯克利分校、新西兰基督 城大教堂
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行业的技术水平和发展。
建筑结构抗震总复习第六章-钢筋混凝土多高层结构抗震设计
6.1 结构震害分析 6.2 钢筋混凝土结构抗震设计基本要求 6.3 钢筋混凝土框架结构抗震验算 6.4 抗震墙结构设计 6.5 框架-抗震墙结构抗震设计
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6.1 结构震害分析
一、框架结构震害 1. 结构层间屈服强度有明显薄弱楼层
框架结构在总体上设计不均匀时,将存在层间屈服强 度特别弱的楼层。强烈地震作用下,结构的薄弱层率先屈 服,并形成塑性变形集中的现象。 2. 梁、柱破坏 1)柱端破坏:框架结构破坏一般是梁轻柱重,柱顶重于柱 底,尤其是角柱和边柱更易发生破坏。一般发生柱端弯曲 破坏,轻者发生水平或斜向裂缝,重者混凝土压酥,主筋 外露、压屈和箍筋崩脱。 2)梁破坏:由于水平地震的反复作用,梁端产生较大变 号弯矩,当超过混凝土抗拉强度时,梁端节点附近产生周 圈竖向裂缝或斜缝。
2. 框架-抗震墙结构是具有良好性能的多道抗震防线结 构。其中抗震墙既是主要抗侧力构件又是第一道防线 。因此抗震墙应有足够的数量。
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四、 合理设计结构破坏机制 1.框架结构的破坏机制
节点基本不坏,梁比柱的屈服早发生、多发生 同一层中各柱两端的屈服历程越长越好,底层柱的塑性铰 较晚形成。 概念设计理念: 强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱杆件。 2 . 框架-抗震墙结构的破坏机制 破坏形态为弯剪破坏,且塑性屈服宜发生在柱底,连梁应 在梁端塑性屈服。 条件:控制各墙段高宽比不宜小于2.
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五、 控制构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏 1. 轴压比限制(N/bhfc) (1)目的:控制偏心受拉边钢筋先达到抗压强度,防止受压 边混凝土先达到其极限压应变。 (2)轴压比对柱变形能力的影响,轴压比增加会急剧降低柱 变形能力,需进行限制,但又要符合技术水平和经济条件。 2. 剪压比限制 V / fcbh0 • 配箍率太大时,不能充分发挥强度,发生斜压破坏; • 剪压比对截面变形有影响; • 实际上是限制最小截面尺寸。
《建筑抗震设计规范》
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,自2002年1月1日起施行,原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第 1.0.2 条:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
第 1.0.4条:抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其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。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;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;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:1:甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;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,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2: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,一般情况下,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,当抗震设防烈度为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。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3: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的要求。
4:丁类建筑,一般情况下,地震作用仍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的要求适当降低,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
抗震结构
动力系数:体系最大加速度反应与地面最大加速度之比(体系加速度放大系数)三水准目标:小震不坏,中震可修,大震不倒,P11三个水准的抗震设防目标:第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用;第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能发生损坏,但经一般修理仍可正常使用;第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危,及生命安全的严重破坏。
建筑结构抗震设计包含三个层次内容?三者关系?概念设计,抗震计算,构造措施,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;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
三者不可分割,忽略任何一个部分,都可能造成抗震设计的失败。
鞭鞘效应:当建筑有局部突出小建筑且该部分重量和刚度变小在底部剪力发如何考虑?作用在小建筑上的地震作用乘以增大系数抗震规范规定该增大系数取3,向主体传递时不乘。
圈梁的作用(砌体结构中)•可以增强纵横墙的连接,增强楼盖的整体性,增强墙体的稳定性•可从有效的约束墙体裂缝的开展,从而提高墙体的抗震能力•可以有效地抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房的破坏作用。
基本烈度:是指一个地区在一定时期(50年)内一般场地条件下按一定概率(10%)可能遭到的最大地震烈度。
等效地震荷载:工程中为了应用方便,有时将地震作用等效为某种形式的荷载作用。
减震:隔震系统通过降低结构系统的固有频率提高系统阻尼来降低结构的加速度反应,从而大幅度降低结构的地震内力。
震源:地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位。
隔震:在结构物地面以上的部分的底部设置隔震层,使之固结于地基中的基础顶面分离开,从而限制地震动向结构物的传递。
强柱弱梁:节点处柱弯矩之和比梁端弯矩之和大。
地震反应谱:方便于地震作用,将单自由度体系的地震最大绝对加速度反应与其自振周期T的关系定义为地震加速度反应谱。
2020-2021学年人教版(2019)人教版必修第一册第六章-第二节地质灾害课件
配套新教材-地理-人教版-必修第一册-第六章-第二节
例1 阅读图文材料,完成下列问题。 材料一 2013 年世界7.0 级以上地震分布。
材料二 北京时间2013 年4 月20 日8 时2 分,四川省雅安市芦山县发生7.0 级地震,震源 深度13 千米。地震造成了重大人员伤亡和财产损失。 (1)根据材料一,归纳2013 年世界7.0 级以上地震的分布规律,并分析成因。 (2)芦山地震造成的人员伤亡、财产损失较大,试从影响地震烈度的因素分析其原因。 (3)说明芦山地震可能诱发哪些地质灾害,并简析其原因。
3.下图为我国某区域图。读图,回答下列问题。
(1)对比甲、乙两地,指出泥石流灾害发生概率较大的地点,并说明理由。 (2)若丙地发生泥石流,据图说明可能造成的主要危害。 答案:(1)甲地。理由:地形坡度较大,位于东南季风的迎风坡,降水多。 (2)冲毁铁路,阻塞河道。
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(2)结合图乙判断Ⅳ表示:
;并说明Ⅰ形成区的地理环境特征。
(3)简述泥石流的主要危害。
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解析:(1)滑坡一般发生在岩体比较破碎、地势起伏较大、植被覆盖率较差的区域。 (2)读图,Ⅲ处泥石流堆积,很容易堵塞河道。根据河流流向,Ⅳ在堵塞区上游,应是 泥石流堵塞大河而形成的湖泊。图中Ⅰ形成区多为三面环山、一面出口的瓢状或漏斗状地 貌,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被覆盖率差,这样的地形有利于水和碎 屑物质的集中,形成泥石流。 (3)泥石流的危害主要表现在对房屋和其他工程设施、耕地、农作物的破坏和河道阻塞; 更严重的是对城镇、矿山、乡村的毁灭性冲淤,造成生命财产的损失。 答案:(1)①岩体比较破碎;②地势起伏较大;③植被覆盖率较差。 (2)泥石流堵塞大河而形成的堰塞湖。Ⅰ形成区多为三面环山、一面出口的瓢状或漏斗 状地貌,地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被覆盖率差,这样的地形有利于水 和碎屑物质的集中。 (3)常常表现在对房屋和其他工程设施、耕地、农作物的破坏和河道阻塞;更严重的是 对城镇、矿山、乡村的毁灭性冲淤。
高中地理必修一讲义第六章 第二节 地质灾害
第二节地质灾害课程标准运用资料,说明常见自然灾害的成因,了解避灾、防灾的措施。
学习目标1.运用资料,说明地震、滑坡、泥石流等常见地质灾害的成因和危害。
2.结合实例,说出地震、滑坡、泥石流等常见地质灾害的防御措施。
一、地震1.概念:地壳中的岩层在地应力的长期作用下,会发生倾斜或弯曲。
当积累起来的地应力超过岩层所能承受的限度时,岩层便会突然发生断裂或错位,使长期积聚起来的能量急剧地释放出来,并以地震波的形式向四周传播,使地面发生震动。
2.指标(1)地震能量的大小用震级表示。
(2)地震时某一地区地面受到的影响和破坏程度用地震烈度表示。
(3)一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度。
地震烈度的大小与震级、震源深度、震中距、地质构造及地面建筑有密切关系。
3.危害(1)直接危害:造成房屋倒塌,破坏道路、管道、通信等基础设施,导致人员伤亡和财产损失。
(2)间接危害:诱发崩塌、滑坡、泥石流、火灾、海啸、有毒气体泄漏、疫病蔓延等灾害。
(3)心理健康:造成家破人亡和生活突变,从而严重损害灾区人们的心理健康。
4.频发地板块与板块交界处,集中分布在环太平洋和地中海-喜马拉雅地带。
5.我国地震灾害发生范围广、频度高、强度大,主要地区有台湾、西藏、新疆、青海、云南、四川等。
判断1.一次地震可以有多个震级。
( × )2.地面建筑质量影响地震烈度。
( √ )二、滑坡和泥石流1.滑坡(1)概念:山地斜坡上的岩体或土体,因河流冲刷、地下水活动、地震及人类活动等原因,在重力作用下,沿一定的滑动面整体下滑的现象。
(2)多发地:岩体比较破碎、地势起伏较大、植被覆盖度较差的山地丘陵区以及工程建设频繁的地区。
(3)危害:破坏或掩埋农田、道路和建筑物,堵塞河道。
2.泥石流(1)概念:山区沟谷中由暴雨或冰雪消融等激发的,含有大量泥沙、石块的特殊洪流。
(2)多发地:地形陡峻、具有丰富的松散物质以及短时间内有大量水流的地区。
(3)危害:摧毁聚落,破坏森林、农田、道路,淤塞江河等。
第六章(建筑结构检测鉴定与加固)
2. 现有建筑的后续使用年限和抗震鉴定方法
后续使用年限是指对现有建筑经抗震鉴定后继续使用所约定的一个时期,在这 个时期内,建筑不需重新鉴定和相应加固就能按预期目的使用、完成预定的功 能。现有建筑应根据设计、建造年代和实际需要的不同,确定其后续使用年限: (1) 在20世纪70 年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有建筑,其后续 使用年限不应少于30 年;在80 年代建造的现有建筑,宜采用40 年或更长,且 不得少于30 年。 (2) 在90 年代(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使 用年限不宜少于40 年,条件许可时应采用50年。 (3) 在2001 年以后(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后 续使用年限宜采用50年。 不同后续使用年限的现有建筑,其抗震鉴定方法应符合下列要求:① 后续使 用年限30年的建筑(简称A 类建筑),应采用本章规定的A 类建筑抗震鉴定方法。 ② 后续使用年限40年的建筑(简称B类建筑),应采用本章规定的B类建筑抗震 鉴定方法。③ 后续使用年限50年的建筑(简称C 类建筑),应按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的要求进行抗震鉴定。
4. 建筑抗震鉴定与加固依据的标准、规范与规程
建筑抗震鉴定与加固应以国家及有关部门颁布的规范、标准和规程为依据,严 格按照规范、规程要求进行抗震鉴定、加固方案选择以及加固设计和施工。主 要依据的相关规范、规程要有: (1)《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009) (2)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010) (3)《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009) (4)《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2000) (5)《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2006) (6)《钢结构加固设计规范》(CECS 77:96)
工程结构抗震设计电子教案
工程结构抗震设计电子教案第一章:地震及地震工程概述1.1 地震的成因及分类1.2 地震波的传播特性1.3 地震工程基本概念1.4 工程结构抗震设计的重要性第二章:地震烈度与地震动参数2.1 地震烈度的概念及测定方法2.2 地震动参数的定义及测定2.3 地震动参数对工程结构的影响2.4 地震区划及设计地震动参数的选用第三章:工程结构抗震设计原理3.1 抗震设计的基本原则3.2 结构地震反应分析3.3 结构抗震设计方法3.4 结构抗震计算的基本假定第四章:工程结构抗震设计规范与应用4.1 我国抗震设计规范简介4.2 抗震设防烈度与设计基本地震加速度4.3 抗震设计要求及构造措施4.4 抗震设计规范在工程中的应用实例第五章:常用抗震构件及连接设计5.1 钢筋混凝土构件的抗震设计5.2 钢结构构件的抗震设计5.3 钢筋混凝土构件的连接设计5.4 钢结构构件的连接设计第六章:地震防护措施6.1 隔震与减震技术6.2 地震防护结构体系6.3 场地与地基的抗震措施6.4 地震紧急疏散与救援设施第七章:抗震加固技术7.1 抗震加固的基本原则7.2 钢筋混凝土结构加固方法7.3 钢结构加固方法7.4 抗震加固技术的应用实例第八章:抗震试验研究8.1 抗震试验的基本类型与方法8.2 结构模型试验与振动台试验8.3 结构动力特性测试8.4 结构抗震性能评估与试验数据分析第九章:工程结构抗震设计案例分析9.1 案例一:钢筋混凝土框架结构抗震设计9.2 案例二:钢结构高层建筑抗震设计9.3 案例三:桥梁结构抗震设计9.4 案例四:生命线工程抗震设计第十章:抗震设计软件与应用10.1 抗震设计软件简介10.2 结构分析与设计软件的操作方法10.3 软件在抗震设计中的应用实例10.4 抗震设计软件的发展趋势与展望重点和难点解析重点环节1:地震及地震工程概述地震工程是一门研究地震对工程结构影响及其防治措施的学科。
了解地震的成因、分类、地震波的传播特性和地震工程基本概念是理解抗震设计的基础。
建筑结构抗震设计第6章多层砌体房屋抗震设计
其余情况,8度时应采用钢筋混凝土抗震墙,6、7度 时应采用钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙。
(3) 底层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两个方向,第二 层计入构造柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值,6、7度时 不应大于2.5,8度时不应大于2.0,且均不应小于1.0。
(4) 底部两层框架-抗震墙砌体房屋纵横两个方向,底层与底 部第二层侧向刚度应接近,第三层计入构造柱影响的侧向刚度与 底部第二层侧向刚度的比值,6、7度时不应大于2.0,8度时不应 大于1.5,且均不应小于1.0。
平面轮廓凹凸尺寸,不应超过典型尺寸的50%;当 超过典型尺寸的25%时,房屋转角处应采取加强措施;
楼板局ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的30%, 且不应在墙体两侧同时开洞;
房屋错层的楼板高差超过500mm时,应按两层计算;错层 部位的墙体应采取加强措施;
同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀;墙面洞口的面积,6、7度 时不宜大于墙面总面积的55%,8、9度时不宜大于50%;
多层砌体结构的抗震验算,一般包括三个基本步骤:确立计 算简图;分配地震剪力;对不利墙段进行抗震验算。
6.3.1 计 算 简 图 对于图10所示的一般多层砌体结构,可以采用图11 所示的
计算简图。
在确立上述计算简图时,应以防震逢所划分的结构单 元作为计算单元。在计算单元中各楼层的重量集中到楼、 屋盖的标高处。
(1) 一般情况下,多层砌体房屋的层数和总高度不应超 过表1的规定。
(2) 横墙较少的多层砌体房屋,总高度应比表1的规定 降低3 m,层数相应减少一层;各层横墙很少的多层砌体 房屋,还应再减少一层。
(3) 6、7度时,横墙较少的丙类多层砌体房屋,当按规定采取 加强措施并满足抗震承载力要求时,其高度和层数应允许仍按表 1的规定采用。
清华大学出版社抗震结构与抗震设计第一章
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
抗震第六章-2
用 D 值法计算框架内力的步骤如下: ( 1 )计算各层柱的侧移刚度 D
式中 Kc― 柱的线刚度; h ― 楼层高度; α― 节点转动影响系数,由梁柱线刚度, 按高层建筑结构中的表取用。
( 2 )计算各柱所分配的剪力Vij
按侧移刚度分配
( 3 )确定反弯点高度 y (查表求,见高层建筑结构)
柱剪力 Vij 与反弯点高度 y
取上述两种组合中的最不利情况作为截面设计用 的内力设计值。 注意:考虑地震组合时,构件截面设计值应除以承载 力抗震调整系数
(五)框架结构位移验算 框架结构构件尺寸往往决定于结构的侧移变 形要求。 1.多遇地震作用下层间弹性位移的计算 对所有框架都应进行此项计算。 钢筋混凝土框架结构[θe]取1/550。
第i层的地震剪力Vi
求得第i层的地震剪力Vi后,再按该层各柱 的侧移刚度求其分担的水平地震剪力标准值。一 般将砖填充墙仅作为非结构构件,不考虑其抗侧 力作用。
(二)水平地震作用下框架内力的计算
1.反弯点法 适用于层数较少、梁柱线刚度比大于3的情况,计算 比较简单。 2.D值法(改进反弯点) 近似地考虑了框架节点转动对侧移刚度和反弯点高度 的影响,比较精确,应用比较广泛。
M +M Vb = ηVb + VGb ln
l b r b
式6-28
9度和一级框架结构尚应符合:
Vb = 1.1
M
l bua
+M ln
r bua
+ VGb
式6-29
ln
l b
---梁的净跨;
VGb ---梁在重力荷载代表值(9度时高层建筑还应包括竖向地 震作用标准值)作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设
式中 SGE ― 相应于水平地震作用下重力荷载代表值效 应的标准值; SEh ― 水平地震作用效应的标准值。 注意:考虑地震组合时,构件截面设计值应除以承载力 抗震调整系数
工程结构抗震设计习题与思考题
《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型?按其震源深浅又分为哪几种类型?2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景?3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波?它们的传播特点是什么?对地面运动影响如何?5、什么是地震震级?什么是地震烈度?两者有何关联?6、地震基本烈度的含义是什么?7、为什么要进行设计地震分组?8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法?10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类,不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么?11、什么是建筑抗震概念设计?包括哪些方面的内容?12、根据经验公式,某次地震释放的能量大约是5×1024尔格,它对应的里氏震级是多少?第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地,怎样划分场地土类型和场地类别?2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力?简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表,试计算该场地土层的自振周期,并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别土层资料5、什么是砂土液化?液化会造成哪些危害?影响液化的主要因素有哪些?6、怎样判别地基土的液化,如何确定地基土液化的危害程度?7、简述可液化地基的抗液化措施第三章 工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用?如何确定结构的地震作用?2、地震系数和动力系数的物理意义是什么?通过什么途径确定这两个系数?3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些?设计用反应谱如何反映这些因素影响的?4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤?5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法(SRSS ),写出其表达式,说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应?设计时如何考虑这种效应?8、什么叫结构的刚心和质心?结构的扭转地震效应是如何产生的?9、哪些结构需要考虑竖向地震作用?如何计算竖向地震作用?10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线,反映了结构或构件的什么性能?11、地震动的三要素是什么?采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素?12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用?依据的原则是什么?13、什么是承载力抗震调整系数?为什么要引入这一系数?14、什么是楼层屈服强度系数?怎样确定结构薄弱层或部位?15、一单层单跨框架如图1所示。
第6章-钢结构建筑抗震与设防1
1985年墨西哥城地震中钢结构和钢筋混凝土结构的破坏情况
钢结构 建造年份 倒塌 1957年以前 1957一1976年 7 3 严重破坏 1 1
钢筋混凝土结构 倒塌 27 51 严重破坏 16 23
1976年以后
0
0
4
6
6.1.1
节点连接破坏
主要有两种节点连接破坏,一种是支撑连接破坏,另一种 是梁柱连接破坏,从1978年日本宫城县远海地震(里氏7.4级) 所造成的钢结构建筑破坏情况看(表6-2),支撑连接更易遭受 地震破坏。
(5)巨型框架体系 巨型框架体系是由柱距较大的立体桁架梁柱及立体桁架梁 构成。
( a )桁架型;
( b )斜格型;
( c )框筒型
钢结构房屋适用的最大高度(m)
结构体系 框架 框架一支撑(剪力墙板) 筒体(框筒、筒中筒、 束筒)和巨型框架 设防烈度 6、7 110 220 8 90 200 9 50 140
300
260
180
钢结构房屋适用的最大高宽比
烈度 最大高宽比 6、7 7.5 8 7.0 9 5.5
6.2.2 结构平面布置 多高层钢结构的平面布置应尽量满足下列要求:
1)建筑平面宜简单规则,并使结构各层的抗侧力
刚度中心与质量中心接近或重合,同时各层刚心与质
心接近在同一竖直线上。 2)建筑的开间、进深宜统一,其常用平面的尺寸 关系应符合表6-6和图6-12的要求。当钢框筒结构采用 矩形平面时,其长宽比不应大于1.5:1;不能满足此项 要求时,宜采用多束筒结构。
梁柱焊接连接处的失效模式
“人工”裂缝
梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因有: 1)焊缝缺陷,如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等。 2)三轴应力影响。分析表明,梁柱连接的焊缝变形由于受到 梁和柱约束,施焊后焊缝残存三轴拉应力,使材料变脆。 3)构造缺陷。出于焊接工艺的要求,梁翼缘与柱连接处设有 垫板,实际工程中垫板在焊接后就留在结构上,这样垫板与柱 翼缘之间就形成一条“人工”裂缝,成为连接裂缝发展的起源。
工程结构抗震设计教学大纲
《工程结构抗震设计》课程教学大纲1.课程概况第一章地震工程基本知识1.教学要求(1)了解地震的主要类型及其成因;(2)了解世界及我国地震活动性以及地震成灾机制;(3)掌握地震波的运动规律和震级、地震烈度等地震强度度量指标;(4)掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和抗震设计方法;(5)理解工程结构抗震概念设计基本要求;(6)了解地震预警与救援的原则与意义。
2.教学重点地震基础知识,地震活动与地震分布,地震特征描述,工程结构抗震设防,工程结构抗震概念设计。
3.教学难点里氏震级和矩震级的定义和区别,设计基本地震加速度、设计特征周期、设计地震分组运用,工程结构概念设计的把握与理解。
第二章场地、地基与基础抗震1.教学要求(1)理解工程地质条件对结构震害的影响,(2)掌握场地与场地土的概念,场地与场地土的分类以及场地条件对工程结构抗震的影响;(3)掌握天然地基、基础的抗震验算方法;(4)掌握场地土液化的概念及其影响因素;(5)了解场地土液化的判别方法、可液化地基与软弱地基的抗震处理措施。
2.教学重点场地与场地土的概念及分类,天然地基、基础的抗震验算方法,砂土液化的概念与判别方法等。
3.教学难点场地土与场地的分类及区别,天然地基、基础的抗震验算方法中地基抗震承载力提高的原因。
第三章地震作用与结构抗震验算1.教学要求(1)掌握结构的动力地震反应的特性。
(2)掌握反应谱的概念,地震系数、动力系数、地震影响系数、重力荷载代表值的概念。
(3)掌握振型分解反应谱法计算多自由度弹性体系地震反应的方法。
(4)掌握用底部剪力法计算水平地震作用(5)理解结构竖向地震作用的计算方法。
(6)了解结构的扭转效应的概念。
(7)了解结构时程分析法的概念。
(8)理解和掌握结构构件抗震承载力验算、多遇地震下结构抗震变形验算及罕遇地震下结构抗震变形验算的概念与方法。
2.教学重点地震影响系数和反应谱的概念与表达式,振型分解的概念,振型分解反应谱法,底部剪力法,结构构件抗震承载力验算及变形验算等。
抗震结构设计原理
第一章绪论1、地震按其成因分为:火山地震、陷落地震和构造地震2、震源:底层构造运动中,地球内部断层错动断裂并引起周围介质震动的部位震中:震源正上方的地面位置叫震中震中区(极震区):震中附近的地面震动最剧烈,也是破坏严重的地区震中距:震源至地面的垂直距离叫做震源深度3、地震波:体波(纵波、横波)随深度增大而增大….面波(L波、R波)随深度增大而减小纵波>横波>面波(面波的振幅最大)4、震级:表示地震本身大小的尺度地震裂变:是指某一地区地面及房屋建筑等工程结构遭受到一次地震影响的强烈程度。
关系区别:一次地震表示地震大小的震级只有一个,但由于各地区距离震中的远近不同、震源深度不同,地质情况和建筑物情况不同,故各地区所遭受到的地震影响程度不同。
5、基本烈度:指某地区在今后一定时间内,在一般场地条件下可能遭受的最大地震烈度,我国确定以50年内超过概率为10%的烈度为基本烈度(474年一遇)抗震设防烈度:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,一般情况下可采用中国地震动区划图地震基本烈度,6度以上地区建筑必须进行抗震烈度设防。
6、地震动三个基本要素:幅值、频率和持时(在近场内基岩上的低振动加速度峰值大于软弱场地上的,而远场则相反)7、四个抗震设防类别:特殊、重点、标准、适度设防,简称甲乙丙丁(甲乙抗震措施提升一度,计算时甲提升一度,乙不提升)小震烈度:50年内超63.2% 中震10% 大震2-3%中震烈度(基本烈度)=小震烈度(众值或多遇)+1.55=大震(罕遇)-1.00三水准设防目标:小震不坏、中震可修、大震不倒两阶段抗震方法:第一阶段设计为承载力及弹性形变验算,取第一水准(相当于小震)的参数计算。
这样可满足第一二水准设防要求。
第二阶段设计为弹塑性形变验算,满足第三水准设防要求。
第二章场地、地基和基础1、场地:是指工程群体所在地,具有相似的反应普特征。
按场地上建筑物的震害轻重程度,把建筑场地划分四类,即对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。
高层抗震第6章 框架结构
(1)分层法计算简图
A3
A2
A3
B3
B2
C3
C2
B3
B2
C3
C2
A2
A3
A2
B3
B2
C3
C2
A1
A0
B1
B0
C1
C0
A1
A2
B1
B2
C1
C2
基本点: 与本层梁相交的柱远端 简化为固定端。
A1
A0
B1
B0
C1
C0
(2)基本方法—— 弯矩分配法
柱需考虑修正,以反映计算简图 梁线刚度及传递系数不变。 与实际结构的差异。 1
边柱
N
中柱
N Vb
N (Vbr Vbl )
计算步骤总结
y j ,V M V N
① 计算梁柱的线刚度 ib , ic ; ② 计算柱侧移刚度和柱反弯点位置 ; ③ 计算柱剪力和柱端弯矩 ; ④ 计算梁端弯矩和剪力 ⑤ 计算柱截面的轴力 ⑥ 画弯矩、剪力和轴力图。
(5) 适用范围
3.5 荷载计算
(1)屋面自重 ——保温及防水层、结构层、粉刷等 1 永久荷载
按设计尺寸 和材料重力 密度计算。
(荷载规范)
(2)楼面自重 ——装修层、结构层、粉刷等 (3)柱、围护结构自重 (1)屋面荷载 ——上人或不上人、雪、(积灰)等 (2)楼面活载 ——不同用途房屋不同。(工业、民用)
2 可变荷载
ib ic i j 0
i j
2 y1 h1 3 1 y j hj 2
② 除底层柱外,其余柱两端转角相等,即 底层柱: 其余柱:
反弯点高度
③ 不考虑框架梁的轴向变形, 即,同一层各节点侧移相等。
台湾抗震规范-6
第六章 結構系統設計詳細要求 6.1 通則1. 建築物之構材應設計使能抵抗地震力與靜、活載重等之組合作用。
當考慮地震因傾倒力矩造成上舉效應時,靜載重應予折減。
容許應力、載重係數及強度折減係數悉照各種構造構材設計規範之規定。
2. 下列兩種情況下,應考慮地震作用方向不沿建築物主軸方向之效應:(1) 建築物具有表1.2第5種平面不規則性者。
(2) 建築物兩個主軸方向均具有表1.2扭轉不規則性者。
上述須考慮地震不沿主軸方向作用之情況,可設計構材同時承受某一主軸向100%地震力加上與其垂直方向30%地震力產生之效應。
採用動力分析以振態疊加法計算構材內力時,應考慮地震沿幾個不同的角度輸入的狀況。
解說:當考慮地震因傾倒力矩造成上舉效應時,一般不考慮活載重的存在,而靜載重也要適當折減,以彰顯此效應。
以ACI 規範強度設計法為例,靜載重考慮為90%,以工作應力設計法為例,靜載重考慮為85%。
6.2 結構系統要求6.2.1 通則表1.3所述之四種一般建築物基本結構系統應滿足本節之規定及有關之韌性特別規定。
6.2.2 多種系統合用時之特別要求同屬不同結構系統之構材,應採用具較嚴格細部要求的系統之規定。
6.2.3 接頭承受地震力之接頭應妥為設計並繪製細部圖。
6.2.4 變形一致性之考慮設計時不當做抵抗地震力結構系統之構材,應檢核在設計地震力產生之位移放大a y R α4.1倍後,其承擔垂直載重的能力是否足夠。
檢核時應考慮∆-P 效應。
以工作應力法設計時,可將長期容許應力放大1.7倍用以檢核強度。
與結構系統相接之剛性構材須做下列之考慮:1. 抗彎構架若與非抵禦地震力之較剛性構材相連接,則此等構材之破壞或與構架之交互作用,應不得減損抗彎矩構架抵禦地震力及承載垂直力之功能。
此等剛性構材須於設計時加以適當考慮,另於決定建築物是否為不規則性結構時,亦應考慮此些剛性構材之效應。
2. 建築物外圍的非承重或非剪力牆版及構材,應依照(4.1)式的地震力設計,並應能承受結構物由於地震力或溫度變化產生之變形。
地下结构抗震
内容简介本书主要论述地下结构震害及其特点、地下结构抗震计算与设计方法、地下结构抗震构造措施等,具体包括地下结构抗震概论、地下结构震害、地震与地震区划、地震作用下土的动力特性及土声能动力响应计算、土-结构体系的动力相互作用、岩土中的应力波、动力计算的边界、地下结构抗震计算方法、地下结构抗震模型实验以及抗震设计原则与构造措施等。
本书包含了作者近年在该领域内的研究成果,并结合我国的实际示例介绍了地下结构抗震原理及其分析计算方法。
本书可供从事抗震工程的设计、研究人员参考,亦可作为高等院校土建专业、地下结构专业研究生及高年级学生的教学参考用书。
目录序言一序言二前言第一章地下结构抗震概论第一节引言第二节地下结构地震反应的特点第三节地下结构抗震分析方法的分类参考文献第二章地下结构震害第一节引言第二节地下铁道的震害第三节地下管道震害第四节其他地下结构的震害第五节小结参考文献第三章地震与地震区划第一节引言第二节地震成因与地震类型第三节地震波与地震观测第四节震源、震级和震中第五节地震宏观破坏现象与震害第六节地震烈度与震害指数第七节烈度衰减规律第八节场地因素对烈度影响第九节中国的地震与地震区划第十节地下结构抗震计算地震输入波的确定方法参考文献第四章地震作用下土的动力特性及土层动力响应计算第一节引言第二节土的动力本构模型第三节土的液化第四节地震作用下土层的动力响应计算参考文献第五章土-结构体系的动力相互作用第一节引言第二节土-结构相互作用体系运动方程第三节运动方程的求解方法参考文献第六章岩土中的应力波第一节引言第二节应力和应变第三节虎克定律第四节杆件中的弹性应力波第五节无限弹性介质中的应力波第六节半限弹性介质中的应力波第七节地震波在岩土介质中传播特点参考文献第七章动力计算的边界第一节引言第二节等效粘性边界第三节能量传递边界参考文献第八章地下结构抗震设计计算方法第一节引言第二节横断面抗震计算方法第三节纵向抗震计算方法……第九章地下结构抗震模型实验第十章抗震设计原则和构造措施附录:地震学大事记(典故及展望)地下结构抗震第一章地下结构抗震概论第一节引言我国是世界上的多地震国家之一。
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2012-10-7 建筑结构抗震设计
一、水平地震作用的计算
1、总水平地震作用的标准值: F
EK
max G eq
G eq 0 . 85 G i
沿房屋短的方向的水平地震作用称为横向地震作用, 由其而引起的地震剪力就是横向地震剪力。 由于多层砌体房屋横墙在其平面内的刚度,较纵墙 的大得多,所以规范规定,在符合规范所规定的横墙间 距限值条件下,多层砌体房屋的横向地震剪力,全部由 横墙承受。 层间地震剪力在各墙体之间的分配原则,应视楼盖 的刚度(分刚性楼盖、柔性楼盖、中等刚度楼盖)而定。
第i层第m道横墙所分配的地震剪力:V
im
k im
m 1
n
Vi
k im
2012-10-7
建筑结构抗震设计
2、柔性楼盖
分配原则: 1)、木结构等柔性楼盖房屋,由于刚度小,在进行楼层地 震剪力分配时,将楼盖视作支承在横墙上的简支梁。 2)、第m道横墙所分配的地震剪力,可按第m道横墙从属 面积上重力荷载代表值的比例分配。
2、水平地震作用沿高度的分布,即第i点的水平地震作用 G H 标准值:
Fi
i i
3、楼层地震剪力 作用在第i楼层(自底层算起)平行于地震作用方向的 层间地震剪力,等于该楼层以上各楼层质点的水平地震 作用之和 n
j 1
G
n
F EK
j
H
j
Vi
Fk
k i
2012-10-7
建筑结构抗震设计
ห้องสมุดไป่ตู้
二、楼层地震剪力在各墙体上的分配 ----横向地震剪力的分配
建筑结构抗震设计
三、墙体截面抗震承载力验算
由于对墙体在地震用下的破坏机理存在着不同的看法, 因而现有各种不同的截面抗震计算公式。主要有两类: 1、主拉应力强度理论。 理论认为,在地震中,多层房屋墙体产生交叉裂缝, 是因为墙体中的主拉应力超过了砌体的主拉应力强度而 引起的。 2、剪切摩擦强度理论(简称剪摩强度理论)。 理论认为,砌体剪应力达到其抗剪强度时,砌体将沿 剪切面发生剪切破坏,并认为砌体抗剪强度与正应力呈 线性关系。 规范认为,对于砖砌体,宜采用主拉应力强度理论; 对混凝土小砌块墙体,宜采用剪摩理论。
§6.3 多层砌体房屋的抗震验算
多层砌体房屋水平地震作用的计算可根据房屋的平、 立面布置等情况采用下列方法: 1、对于平、立面布置规则和结构抗侧力构件在平、立 面布置均匀的,可采用底部剪力法; 2、对于立面布置不规则的宜采用振型分解反应谱法; 3、对于平面布置不规则的宜采用考虑水平地震作用扭 转影响的振型分解反应谱法。
1 2 k im Fim Vi Fi
k
m 1
n
im
当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等(重力荷载分布 均匀)时 ,第i层第m道横墙所分配的地震剪力
V im F im 1 k im Vi 2 ki Fi
2012-10-7
2012-10-7
建筑结构抗震设计
1、刚性楼盖
刚性楼盖是指现浇、装配整体式钢筋混凝土等楼盖。 分配原则:1)、刚性楼盖在其平面内视作支承在弹性支座 (即各横墙)上的刚性连续梁,并假定房屋 的刚度中心与质量中心重合,而不发生 扭转 ; 2)、依据各横墙的侧移刚度 k im ,确定刚性 楼盖条件下横墙所分配的地震剪力 3)、第j楼层各横墙所分配的地震剪力之和应 等于该层的总地震剪力
2012-10-7
建筑结构抗震设计
(三) 小砌块墙体的验算 (按剪摩强度理论)
2012-10-7
建筑结构抗震设计
第i层第m道横墙所分配的地震剪力: V
im
G im Gi
Vi
当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等(重力荷载分布 均匀)时 , F
V im
im
Fi
Vi
Fim----第i层第m道横墙所应分配地震作用的建筑面积。 Fi----第i层的建筑面积。
2012-10-7 建筑结构抗震设计
3、中等刚度楼盖
分配原则:对装配式钢筋混凝土等中等刚度楼盖房屋的横 墙所分配的地震剪力,近似按刚性楼盖和柔性 楼盖房屋分配结果的平均值采用。 第i层第m道横墙所分配的地震剪力: V im
2012-10-7 建筑结构抗震设计
(一)砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度
2012-10-7
建筑结构抗震设计
(二)砌体截面承载力验算
2012-10-7
建筑结构抗震设计
(二)砌体截面承载力验算
2012-10-7
建筑结构抗震设计
(二)砌体截面承载力验算
2012-10-7
建筑结构抗震设计
(二)砌体截面承载力验算