抗震设防的基本要求.
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马那瓜有相距不远的两幢高层建筑，一幢为十五 层高的中央银行大厦，另一幢为 18 层高的美洲银行大 厦。当地地震烈度估计为8度。一幢破坏严重，震后拆 除；另一幢轻微损坏，稍加修理便恢复使用。
试问： 那一幢破坏严 重呢？
马那瓜美洲银行大厦
马那瓜中央银行大厦
马那瓜 中央银行大厦
结构是均匀对称的，基本的抗侧力体 系包括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起 美洲 来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整 银行 个结构能观察到的主要破坏。 分析表明：1.对称的结构布置及相对刚强的 联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了 明显的扭转效应；2.避免了长跨度楼板和砌 体填充墙的非结构构件的损坏；3.当连梁剪 切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加， 但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移 量得到控制。
（2）经验总结、定性判断
抗震设计的基本要求
• • • • • 场地和地基 建筑结构的规则性 抗震结构体系的合理选择 非结构构件 材料与施工
场地和地基
• 场地选择
– 选择有利地段（稳定基岩、坚硬土等） – 避开不利地段，无法避免时应采取有效措施（软弱土、液化 土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘等） – 不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑（可能发生滑坡、崩 塌、地裂、泥石流等及发震断裂带等）
1）平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。 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4层楼板水平 处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的 10根1m× 1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严 重不均匀，不连续。 主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈； 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧； 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构 件均严重破坏或倒塌。 震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗 剪能力大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。
• 地基、基础设计
– 同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上 – 同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基 – 地基较差时，应考虑不均匀沉降等不利影响，并采取相应措 施
二、建筑结构的规则性
建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识 始自若干现代建筑在地震中的表现。
最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那 瓜地震。
§1.7 抗震设防的基本要求
一、抗震设防目标及方法
1.总目标
通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减 轻经济损失。 地震是一种随机性极强的自然灾害，不可能保证结构在 地震作用下的绝对安全，也不可能不抗震设防，如何办？ 使用寿命期内对不同频度和强度的地震，要求结构具有不 同的抵抗能力，使设计的结构在未来地震作用下发生破坏的概 率为社会所接受，同时为当前的经济条件所允许。合理的抗震 设计应满足经济和安全之间的合理平衡，三水准（中国） 具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震 设计方法实现。 三水准：“小震”“中震”“大震”
§1.8 建筑抗震概念设计
一、定义与基本内容
根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和 设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程 称为概念设计。
意义 （1）“计算设计”很难有效控制结构的薄弱环节，不能完 全解决问题 －地震作用的不确定性
－结构计算假定与实际情况的差异（计算模型、非结构墙体对结 构刚度的影响、阻尼变化等）
2、抗震设防目标 水准 涵义 要 求
当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影 第一 小震不坏 响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续 水准 使用 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震 第二 中震可修 影响时，可能损坏，经一般修理或不需修 水准 理仍可继续使用 当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的 第三 大震不倒 罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生 水准 命的严重破坏
三水准地震作用的标定
地震影响 众值烈度 基本烈度 罕遇烈度 小震 中震 大震 50年超越概率 63.2% 10% 2-3% 地震重现期 50年 475年 1642-2475年
• 一般关系 – 烈度：Im=I0-1.55, Is<=I0+1 – 加速度：PGAm=PGA0*1/3； PGAs=PGAm*(4-6)
ห้องสมุดไป่ตู้
3.“两阶段”抗震设计方法
第一阶段设计：技小震作用效应和其它荷载效应的基 本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算 结构的弹性变形：以满足第一水准抗震设防目标的要求： 第二阶段设计：在大震作用下验算结构的弹塑性变形， 以满足第三水准抗震设防的要求。
说明：第二水准的设防要求，是通过概念设计和构造措施来满 足的，对大多数结构．可只进行第一阶段设计；只有对《抗震 现范》所规定的部分结构，如有特殊要求的建筑和地震时易倒 塌的结构以及有明显薄弱层的不规则结构，才进行第二阶段的 抗震验算
二、抗震设防范围
抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工 程均必需进行抗震设计。 规范适用于6-9度地区抗震设计及隔震、消能减震 设计。 超过9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有 关专门规定执行。
三、抗震设防依据
一般情况下采用抗震设防烈度。 在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数。
• 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，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。 • 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，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，当为9度时．应符合比9度 抗震设防更高的要求。 • 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 度的要求。 • 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低的要求适 当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。
四、 抗震设防分类
《规范2001》根据建筑使用功能重要性，分为： • 甲类－属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次 生灾害的建筑 • 乙类－属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复 功能的建筑 • 丙类－属于甲、乙、丁类以外的建筑 • 丁类－属于抗震次要建筑 策略：不调整地震力，只是从抗震措施或抗震构造 措施上考虑建筑的重要性类别
试问： 那一幢破坏严 重呢？
马那瓜美洲银行大厦
马那瓜中央银行大厦
马那瓜 中央银行大厦
结构是均匀对称的，基本的抗侧力体 系包括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起 美洲 来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整 银行 个结构能观察到的主要破坏。 分析表明：1.对称的结构布置及相对刚强的 联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了 明显的扭转效应；2.避免了长跨度楼板和砌 体填充墙的非结构构件的损坏；3.当连梁剪 切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加， 但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移 量得到控制。
（2）经验总结、定性判断
抗震设计的基本要求
• • • • • 场地和地基 建筑结构的规则性 抗震结构体系的合理选择 非结构构件 材料与施工
场地和地基
• 场地选择
– 选择有利地段（稳定基岩、坚硬土等） – 避开不利地段，无法避免时应采取有效措施（软弱土、液化 土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘等） – 不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑（可能发生滑坡、崩 塌、地裂、泥石流等及发震断裂带等）
1）平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。 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4层楼板水平 处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的 10根1m× 1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严 重不均匀，不连续。 主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈； 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧； 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构 件均严重破坏或倒塌。 震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗 剪能力大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。
• 地基、基础设计
– 同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上 – 同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基 – 地基较差时，应考虑不均匀沉降等不利影响，并采取相应措 施
二、建筑结构的规则性
建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识 始自若干现代建筑在地震中的表现。
最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那 瓜地震。
§1.7 抗震设防的基本要求
一、抗震设防目标及方法
1.总目标
通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减 轻经济损失。 地震是一种随机性极强的自然灾害，不可能保证结构在 地震作用下的绝对安全，也不可能不抗震设防，如何办？ 使用寿命期内对不同频度和强度的地震，要求结构具有不 同的抵抗能力，使设计的结构在未来地震作用下发生破坏的概 率为社会所接受，同时为当前的经济条件所允许。合理的抗震 设计应满足经济和安全之间的合理平衡，三水准（中国） 具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震 设计方法实现。 三水准：“小震”“中震”“大震”
§1.8 建筑抗震概念设计
一、定义与基本内容
根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和 设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程 称为概念设计。
意义 （1）“计算设计”很难有效控制结构的薄弱环节，不能完 全解决问题 －地震作用的不确定性
－结构计算假定与实际情况的差异（计算模型、非结构墙体对结 构刚度的影响、阻尼变化等）
2、抗震设防目标 水准 涵义 要 求
当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影 第一 小震不坏 响时，一般不受损坏或不需修理仍可继续 水准 使用 当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震 第二 中震可修 影响时，可能损坏，经一般修理或不需修 水准 理仍可继续使用 当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的 第三 大震不倒 罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生 水准 命的严重破坏
三水准地震作用的标定
地震影响 众值烈度 基本烈度 罕遇烈度 小震 中震 大震 50年超越概率 63.2% 10% 2-3% 地震重现期 50年 475年 1642-2475年
• 一般关系 – 烈度：Im=I0-1.55, Is<=I0+1 – 加速度：PGAm=PGA0*1/3； PGAs=PGAm*(4-6)
ห้องสมุดไป่ตู้
3.“两阶段”抗震设计方法
第一阶段设计：技小震作用效应和其它荷载效应的基 本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算 结构的弹性变形：以满足第一水准抗震设防目标的要求： 第二阶段设计：在大震作用下验算结构的弹塑性变形， 以满足第三水准抗震设防的要求。
说明：第二水准的设防要求，是通过概念设计和构造措施来满 足的，对大多数结构．可只进行第一阶段设计；只有对《抗震 现范》所规定的部分结构，如有特殊要求的建筑和地震时易倒 塌的结构以及有明显薄弱层的不规则结构，才进行第二阶段的 抗震验算
二、抗震设防范围
抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工 程均必需进行抗震设计。 规范适用于6-9度地区抗震设计及隔震、消能减震 设计。 超过9度的地区和行业有特殊要求的工业建筑按有 关专门规定执行。
三、抗震设防依据
一般情况下采用抗震设防烈度。 在一定条件下可采用抗震设防区划提供的地震动参数。
• 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，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。 • 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，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，当为9度时．应符合比9度 抗震设防更高的要求。 • 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 度的要求。 • 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低的要求适 当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。
四、 抗震设防分类
《规范2001》根据建筑使用功能重要性，分为： • 甲类－属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次 生灾害的建筑 • 乙类－属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复 功能的建筑 • 丙类－属于甲、乙、丁类以外的建筑 • 丁类－属于抗震次要建筑 策略：不调整地震力，只是从抗震措施或抗震构造 措施上考虑建筑的重要性类别