建筑结构抗震设计第11章 地下建筑抗震设计

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《建筑抗震设计规范》---文本资料

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《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。

建筑结构抗震设计第11章 地下建筑抗震设计

建筑结构抗震设计第11章 地下建筑抗震设计

(三)其它抗震构造措施
① 穿越滑坡和地质条件剧烈变化的地段,应采取更换软弱 土或设置桩基础等措施;
② 对于位于岩石中的地下建筑,要求在断层破碎带中采用钢筋混 凝土内衬结构,不得采用素混凝土衬砌。
③ 采用离壁式衬砌时,内衬结构应在拱墙相交处设置水平撑抵紧 围岩;
④ 采用钻爆法施工时,初期支护和围岩地层间应密实回填;
B. 适用条件:具有普遍适应性。周围土层分布不规则、不对称 ,长宽比和高宽比均小于3的地下建筑,及采用平面应变分析 模型不能反映结构实际受力情况均适用。
C. 计算需关注的问题: ①计算区域边界条件;
②地面以下地震作用的大小;
③地下结构的重力荷载;
④土层的计算参数。
(四)地下建筑抗震验算
地下建筑的抗震验算尚应符合下列规定:
3) 地震作用的方向
A. 水平地震作用:
① 长条形地下结构:按平面应变问题分析时,一般可仅考虑沿 结构横向的水平地震作用;
② 体型复杂的地下建筑结构:同时计算结构横向和纵向的水平 地震作用。
B. 竖向地震作用:8、9度时宜计及竖向地震作用。必要时,设 防烈度为7度,也可考虑竖向地震作用效应的综合作用。
(1) 应进行多遇地震作用下截面承载力和构件变形的抗 震验算。
(2) 对于不规则的地下建筑以及地下变电站和地下空间综合 体等,尚应进行罕遇地震作用下的抗震变形验算。
(3) 在有可能液化地基中建造地下建筑结构时,应注意验算 液化时其抗浮稳定性。
§11.5地下建筑的抗震措施
(一)地下建筑结构的抗震构造措施 地下建筑的抗震验算尚应符合下列规定:
的等效水平地震惯性力的作用效应,再用静力计算模型 对结构内力进行分析的方法。 B. 水平地震力的组成: ①结构自身的惯性力; ②地震时上覆土对顶板的水平剪应力; ③地震引起的结构一侧地层的主动土压力增量。 C. 基本假定: ①结构与土体均为各向同性的线弹性体; ②结构计算模型简化为平面应变问题; ③忽略土与结构之间的相互作用。 D. 适用条件: ①地下结构与地面建、构筑物合建,即作为上部结构的基础时; ②与围岩的重量相比,结构自身的重量较大时。

(完整版)《混凝土结构设计规范》强制性条文

(完整版)《混凝土结构设计规范》强制性条文

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)新内容有关调整部分:新规范于2002年4月1日启用,原规范(GBJ10-89)于2002年12月31日废止;新规范规定必须严格执行的强制性条文共17条,具体分配为:第3章有2条、第4章有4条、第6章有1条、第9章有2条、第10章有2条、第11章有6条;新规范第1.0.2条中明确规定:本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计,而不适用于轻骨料混凝土以及其他特种混凝土结构的设计。

新规范第3.1.1条、第3.1.2条之条文说明中明确指出:在设计时,荷载分项系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定取用;对极限状态的分类,按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定确定。

强制性条文部分:第3章“基本设计规定”之强制性条文:第3.1.8条:未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。

第3.2.1条:根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。

设计时应根据具体情况,按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。

建筑结构的安全等级(表3.2.1)安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物注:对有特殊要求的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定。

第4章“材料”之强制性条文:第4.1.3条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk应按表4.1.3采用。

混凝土强度标准值(N/mm2)强度种类混凝土强度等级C15 C20 C25 C30 C35 C40fck 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39第4.1.4条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft应按表4.1.4采用。

注:1。

计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时,如截面的长变或直径<300mm,则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8,当构件质量确有保证时,可不受此限制。

建筑抗震设计规范GB50011

建筑抗震设计规范GB50011
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第 2 部分
适用高度和 抗震等级
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1.房屋适用高度变化情况 6.1.1
● 适用最大高度( 新增 0.30g)
结构类型 框架 框架-抗震墙 抗震墙
2001 规范
45 100 100
2010 规范(0.2g)
40 100 100
框支抗震墙
80
80
核心筒-框架
100
100
6.1.1 见第1部分 。
2. 跨数规定 6.1.5
6.1.5 甲、乙类建筑以及高度大于24m 的丙类建筑,
不应采用单跨框架结构;高度不大于24m 的丙类建筑 不宜采用单跨框架结构。
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3. 尺寸边长(直径) 6.3.5
6.3.5 柱截面的宽度和高度,四级或不超过2层时
不宜小于300mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于 400mm;圆柱的直径,四级或不超过2层时不宜小于 350mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm。
❖ 框架节点核心区剪力设计值的计算公式基本与02规范 相同,仅对剪力增大系数作了部分调整。
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6 2.14 框架节点核心区的抗震验算应符合下列要求:
1 一、二、三级框架的节点核心区应进行抗震验算。 四级框架节点核心区可不进行抗震验算,但应符合抗震 构造措施的要求。 2 节点核心区截面抗震验算方法应符合本规范附录D的 规定。
抗震等级
一级 二级 三级 四级
框架结构
0.65 0.75 0.85 0.90
框架-剪力墙结构、筒体结构 0.75 0.85 0.90 0.95
部分框支剪力墙结构
0.6 0.7


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地下室结构的抗震设计分析

地下室结构的抗震设计分析

地下室结构的抗震设计分析一、几种主要的地下结构抗震设计方法1、静力法。

把地震作用当作等效的静力荷载进行抗震计算。

它通常应用于地下管线、洞道的横截面抗震设计,它把地震时的土压力和结构物以及结构物以上覆土层作为外力考虑。

这种方法的缺陷在于没有考虑土层与结构各自的振动特性及其相互间的关系。

2、反应位移法。

70年代,日本学者从地震观测入手,提出了地下线状结构抗震设计的反应位移法。

其基本原理就是用弹性地基上的梁来模拟地下现状结构,把地震时地基的位移当作已知条件作用在弹性地基上,以求解在梁上产生的应力和变形,从而计算地下结构(隧洞、管道、竖井等)地震反应,公式可以简化为拟静力计算公式,K{U}=Ks{Ug}。

式中的矩阵K包括地下结构的刚度Kt和地基抗力Ks。

本方法的关键是确定地基变位{Ug}和抗力系数Ks,通常将Ks取为对角阵,则Ks相当于文科尔弹簧常数或地基土介质的弹簧常数。

这种方法的理论基础是基于地震时支配地下结构地震反应的地基变形而不是结构物的惯性力。

近年来,大多数地下结构,尤其是地下管线都把这种方法作为其抗震设计方法。

但是,这种方法把不规则地震波的传播看作为同一周期和同一方向的地震波,从而与实际相去甚远;另外该法只适用于线形地下结构的抗震研究,用于大断面地下结构的抗震分析时需要进一步探讨、完善和修改。

3、动力反应分析法。

主要适用于结构物形状和地质条件比较复杂时的地下结构抗震反应分析。

它是采用有限元理论,将地震记录直接输入结构模型求得结构的动力反应。

这种方法不仅可以求得结构受地震作用时反应的最大值,而且也可以观察到结构反应的全过程,同时也使结构的弹塑性反应分析成为可能。

动力反应分析法又可细分为两种:一种是考虑土和结构的相互作用;另一种是不考虑土和结构的相互作用。

前者将土与结构当作由一定的边界条件联系起来的整体系统来考虑,后者即不考虑结构的存在,把自由场的地震位移反应当作相应的结构地震位移反应。

这种方法适用于任意的地下结构类型,同时考虑地基土的具体性质和结构的非线性,缺点是应用不便,难以得到规律性的结论,且其结果需要得到实验或理论解析的验证。

地下结构抗震设计标准

地下结构抗震设计标准

地下结构抗震设计标准一、地下结构抗震设计背景地下结构是指埋在地下或地面以下的各类建筑结构,如地下室、地下车库、地铁隧道等。

由于地下结构通常埋在土层较深处,且受到地面建筑和地表地震波的破坏作用较小,因此在地震中具有相对较好的抗震性能。

然而,由于地震波的传播特点以及地下结构自身的特殊性,地下结构在地震中依然面临较大的破坏风险。

为了提高地下结构的抗震能力,减少地震灾害对地下工程的影响,制定地下结构抗震设计标准具有重要意义。

二、地下结构抗震设计的主要标准1.《地下结构抗震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地下结构抗震设计的基本规范。

该规范详细规定了地下结构抗震设计的基本原理、设计方法和设计要求等,包括地震动参数的选取、抗震计算方法的选择、构件和节点的设计等内容。

2.《地下工程地震设计规范》该标准由国家发展和委员会发布,是地下工程的综合性地震设计规范。

该规范详细规定了地下工程的地震设计基本原则和要求,包括地震烈度划分、地震动参数的选取、结构抗震计算和验算方法等。

3.《地铁工程地震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地铁工程的地震设计规范。

该规范主要针对地铁隧道和车站等地下结构的抗震设计提出了具体的要求,包括抗震设计地震动参数的选取、地铁隧道结构的布置和尺寸、地震荷载计算等。

三、地下结构抗震设计的基本要求1.合理选择地震动参数:地震动参数是指描述地震波强度和频率特性的参数,其选取直接影响地下结构的抗震性能。

通过合理的地震动参数选取,可以使地下结构在不同设计地震作用下保持较好的抗震性能。

2.合理布置和尺寸设计:地下结构的布置和尺寸是衡量其抗震性能的重要因素。

在抗震设计中,应优先考虑地下结构的布置和尺寸,合理确定结构形式、墙体厚度和间距等参数,以提高地下结构的整体抗震能力。

3.合理设计构件和节点:构件和节点是地下结构的重要组成部分,也是地震破坏的主要部位。

建筑抗震设计规范强制性条文

建筑抗震设计规范强制性条文

《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。

第3.3.1条:选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。

对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时,应采取有效措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。

(完整版)建筑结构抗震设计课后习题答案

(完整版)建筑结构抗震设计课后习题答案

《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。

烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。

2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。

1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。

2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。

4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。

4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次: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。

他们是一个不可割裂的整体。

高层建筑地下室结构的抗震设计

高层建筑地下室结构的抗震设计

高层建筑地下室结构的抗震设计随着城市化进程的加快,高层建筑在城市景观中占据了重要的地位。

然而,高层建筑面临的地震威胁不容忽视。

为了确保高层建筑的整体安全性,地下室结构的抗震设计成为了一个关键问题。

本文将详细阐述高层建筑地下室结构的抗震设计,包括基本概念、设计规范、注意事项以及案例分析。

地震是由于地球内部的地壳运动引起的自然现象。

当地壳中的应力超过地质层的强度时,地震能量会瞬间释放,导致地面震动和地裂缝。

地震的破坏力主要表现在震动引起的惯性力对建筑物的破坏上。

因此,高层建筑地下室结构的抗震设计应充分考虑地震的影响。

地下室结构设计规范是进行高层建筑地下室结构抗震设计的基础。

在设计过程中,应遵循以下基本原则:坚固性:地下室结构应具有足够的坚固性,以抵抗地震的破坏力。

均匀性:地下室结构的荷载应均匀分布,避免出现集中荷载。

连通性:地下室结构应具有较好的连通性,以确保地震时各部分结构的协调性。

常用的计算方法包括有限元法、动力时程分析法等,设计师应根据实际情况选择合适的计算方法。

充分了解地质条件:设计师应充分了解建筑所在地的地质条件,以便对地下室结构进行合理设计。

确定地震烈度指标:根据地震烈度指标,可以评估地震对地下室结构的影响程度。

地震时的位移计算:在地震烈度指标的基础上,计算出地下室结构在地震时的位移,以便进行结构优化。

设置抗震墙:根据计算结果,合理设置抗震墙,以提高地下室结构的抗震性能。

柱的稳定性计算:对地下室结构中的柱进行稳定性计算,确保其在地震时具有足够的稳定性。

合理设计地下室结构的埋深,以增加结构的稳定性。

在结构设计中充分考虑地下室的排水系统,防止地震时排水系统失效。

利用弹性支撑、耗能支撑等措施来减小地震对地下室结构的影响。

以某实际高层建筑地下室结构的抗震设计为例,该地下室为框架结构,其抗震设计具有以下特点:采用了有限元法进行计算,以获得更精确的结构位移和应力分布。

根据地震烈度指标,将地震影响较大的区域进行特别加强,以提高其抗震性能。

高层建筑地下室结构的抗震设计

高层建筑地下室结构的抗震设计

高层建筑地下室结构的抗震设计摘要:随着社会的发展与进步,重视高层建筑地下室结构的抗震设计对于现实生活具有重要的意义。

本文主要介绍高层建筑地下室结构的抗震设计的有关内容。

关键词:高层建筑;抗震设计;地下室;结构;中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:引言高层建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。

且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。

因此,高层建筑结构抗震设计就显得尤为重要。

一、有关抗震设计的若干概念为了保证结构的抗震安全,根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。

高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。

尽可能设置多道抗震防线,强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,在首次破坏后在遭受余震,结构将会因损伤积累而导致倒塌。

适当处理结构构件的强弱关系,使其在强震作用下形成多道防线,并考虑某一防线被突破后,引起内力重分布的影响,是提高结构抗震性能,避免大震倒塌的有效措施。

合理布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应。

结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。

结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。

主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

合理控制结构的非弹性(塑性铰区),掌握结构的屈服过程,实现合理的屈服机制。

框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则,当构件屈服、刚度退化时,结点应能保持承载力和刚度不变。

采取有效措施,防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。

考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时,基础结构或地下室机构应保持弹性工作。

高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时,不宜采用天然地基。

采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。

地下结构抗震设计标准

地下结构抗震设计标准

地下结构抗震设计标准地下结构在建筑工程中扮演着非常重要的角色,它不仅能够提供更多的使用空间,还能够起到支撑建筑物的作用。

然而,在地震频发的地区,地下结构的抗震设计显得尤为重要。

因此,地下结构抗震设计标准成为了建筑工程领域中的一个热点问题。

首先,地下结构抗震设计标准需要考虑地震的影响。

地震是地球内部能量释放的结果,它会对建筑物产生水平和垂直的地震力,而地下结构作为建筑物的一部分,必须能够承受这种力量的影响。

因此,在设计地下结构时,需要根据地震的频率、幅度和方向等因素来确定地下结构的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。

其次,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下结构的材料和结构形式。

地下结构通常由混凝土、钢筋等材料构成,而不同的材料具有不同的抗震性能。

因此,在设计地下结构抗震标准时,需要根据地震的影响和地下结构所采用的材料来确定合理的抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时不会发生破坏。

此外,地下结构的结构形式也会影响其抗震性能,因此需要在设计时考虑地下结构的结构形式,以提高其抗震能力。

最后,地下结构抗震设计标准还需要考虑地下水位、土壤条件等因素。

地下水位和土壤条件对地下结构的抗震性能有着重要的影响,因此在设计地下结构抗震标准时,需要充分考虑地下水位和土壤条件的影响,以确保地下结构在地震发生时不会受到地下水位和土壤条件的影响而发生破坏。

综上所述,地下结构抗震设计标准是建筑工程领域中的一个重要问题,它需要考虑地震的影响、地下结构的材料和结构形式,以及地下水位、土壤条件等因素。

只有在考虑了这些因素之后,才能确定合理的地下结构抗震设计标准,以确保地下结构在地震发生时能够安全稳固地支撑建筑物。

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。

地下建筑结构的抗震设计的几个问题

地下建筑结构的抗震设计的几个问题

地下建筑结构的抗震设计的几个问题作者:邹德明陈小平苗春玲来源:《城市建设理论研究》2014年第04期【摘要】地震对建筑物的破坏是巨大的,尤其是对地下建筑结构,其结构更加容易遭受地震冲击力的破坏。

本文将从以下几个方面来具体分析地下建筑结构应该如何更好的进行抗震设计,以期能够有效提高地下建筑结构的抗震性能。

【关键词】地下建筑;抗震设计中图分类号:TU2 文献标识码:A一、前言为了能够有效提高地下建筑结构的抗震性能,在建筑设计环节就必须要严格把握设计的要点,从地震破坏力的角度出发,用科学合理的设计方法来设计地下建筑结构的抗震方案。

二、建筑抗震设计思想国内外对建筑抗震进行了大量的研究,抗震设计理念也有多种,但是现在比较常用的主要有:概念设计和基于位移的抗震设计。

1、概念设计概念设计是相对于数值设计而言着眼于结构的总体地震反应,可以理解为运用人的思维和判断能力,从宏观上决定结构设计中的基本问题。

抗震概念设计是根据地震震害和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,进行建筑结构总体布置并确定基本抗震措施的。

建筑形状力求规则和简单、建筑结构尽量对称、设置防震缝及尽可能满足建筑竖向均匀性。

前三种易于理解,以下就着重介绍建筑竖向均匀性问题。

均匀性问题存在于建筑的竖向布置中,无论是几何图形还是楼层刚度变化,其规则匀称应该是立面设计中优先考虑的。

不均匀布置会产生了刚度、强度的突变,引起竖向的应力集中或变形集中,以致在中小型地震中损坏,在大震时倒塌。

但是,要使结构做到完全均匀性,在实际设计中也有一定的困难。

结合工程实际,其均匀性问题主要表现如下:①填充墙设置的影响。

框架内的填充墙若设置不当,地震时往往会改变结构的受力状态而产生不利影响。

例如,由于填充墙设置不当,可使框架柱形成短柱而造成破坏。

为此,应把墙同柱分开或采用轻质墙以使框架柱连续。

②抗震墙不连续。

由于建筑上的需要,可能出现上下不连续的抗震墙,这就产生了不均匀性。

为此,应考虑限制上下层的刚度以及连续抗震墙的间距。

GB50011-2010(2016版)建筑抗震设计规范课件

GB50011-2010(2016版)建筑抗震设计规范课件

目录
➢ 总则及术语 ➢ 基本规定 ➢ 地震作用和结构抗震验算 ➢ 多层和高层钢筋混凝土房屋 ➢ 多层和高层钢结构房屋 ➢ 非结构构件 ➢ 地下建筑 ➢ 抗震设计理念总结
一、总则及术语
1、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。(1. 0. 2 )—强条
2、抗震设防烈度大于9 度地区的建筑及行业有特殊要求 的工业建筑,其抗震设计应按有关专门规定执行。
2、裙房与主楼相连,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于 主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构 造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3、当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与仁 部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应 低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体 情况采用三级或四级。
(3)防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低 房屋高度确定缝宽。
四、多层和高层钢筋混凝土房屋
5、地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,应符合下列要求:
(1)地下室顶板应避免开设大洞口;地下室在地上结构相关 范围的顶板应采用现浇梁板结构,相关范围以外的地下室顶板宜 采用现浇梁板结构;其楼板厚度不宜小于180mm ,混凝土强度 等级不宜小于C30 ,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配 筋率不宜小于0.25%。 (2)地下一层柱截面每侧纵向钢筋不应小于地上一层柱对 应纵向钢筋的1. 1 倍。 (3)地下一层抗震墙墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积,不应少于地 上一层对应墙肢端部边缘构件纵向钢筋的截面面积。
三、地震作用和结构抗震验算
1、各类建筑结构的地震作用,应符合下列规定: (1)一般情况下,应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作 用,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。 (2)有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15。时,应分别计算各抗 侧力构件方向的水平地震作用。 (3)质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭 转影晌;其他情况,应允许采用调整地震作用效应 的方法计入扭转影晌。 (4)8 、9 度时的大跨度和长悬臂结构及9 度时的高层建筑,应计算竖向 地震作用。(5.1.1)—强条

工程结构抗震设计教学大纲

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。

地下建筑抗震设计的地震作用取值

地下建筑抗震设计的地震作用取值

地下建筑抗震设计的地震作用取值地下建筑作为一种特殊的建筑形式,在抗震设计中有其独特的地位。

地震是地下建筑最常见的灾害之一,因此地下建筑抗震设计的核心任务就是确定地震作用取值。

本文将介绍地下建筑抗震设计中的地震作用取值相关内容。

一、地震作用的概念和分类地震作用是指在震后产生的、对地下建筑造成影响的各种力、振动等物理量。

地震作用的分类主要有以下几种:1. 基础振动:地震动垂直于地表面时,在地表以下一定深度处,振幅逐渐递减,直至消失。

当地下建筑的基础处于这一深度范围内时,地震动会通过基础传递到地下建筑内部,引起地下建筑产生振动。

2. 地震引起的土体变形:地震引起土体的变形,可纵向或横向引起地下建筑产生扭曲或变形。

3. 地震引起的地裂缝:地震对地下建筑的影响还会引起地裂缝,使地下建筑裂缝变形甚至断裂。

二、地震作用取值的计算方法地震作用的取值需要通过计算得出。

国家标准《建筑抗震设计规范》中规定了两种地震作用计算方法:等效静力法和反应谱法。

1. 等效静力法等效静力法是一种简化的计算方法。

其基本思想是将地震作用看作一个等效的静力作用,从而简化计算。

等效静力法的计算适用于建筑抗震等级不高的地下建筑,但对于抗震等级较高的地下建筑则需要采用反应谱法。

等效静力法的计算步骤如下:(1)确定地震力的计算代表周期。

(2)按印度规范确定地震力水平和垂直的分量。

(3)根据地震动力学原理,将各作用力转化为填充土的承载力,并按有关规定计算水平地震力带来的垂向压力。

(4)按设计基础面积计算地震力。

2. 反应谱法反应谱法是一种全动力计算方法,是考虑了地震动时间史的变化,能够较真实地反映地震动的变化规律。

反应谱法是当前国际上普遍采用的地震反应计算方法,适用于抗震等级较高的地下建筑。

反应谱法的计算步骤如下:(1)确定现场地震动的特征参数。

(2)建立以地震动为激励、地下建筑为反应的动力模型。

(3)分析地下建筑的动力响应,得到加速度时程、速度时程和位移时程。

地下建筑抗震设计

地下建筑抗震设计

地下建筑抗震设计1.概述地下建筑的特点及抗震要求地下建筑是一种抗震设计要求较高的建筑形式。

地下建筑受到地面动力学作用较小,但是由于基础承受着地面压力,地下建筑在地震中易受到水平力的影响。

因此,地下建筑的抗震设计至关重要。

2.地下建筑抗震设计的主要考虑因素2.1地震设计参数的确定地下建筑的抗震设计首先要确定地震设计参数,包括设计地震加速度、剪切波周期、地震分组等。

这些参数的选择应根据工程所在地的地震烈度、基础情况以及结构形式等因素进行合理确定。

2.2基础设计的完善地下建筑的基础设计是抗震设计的关键。

要根据地下建筑的使用功能和结构形式,合理选择基础类型,如扩大基础、沉箱基础等。

同时,还应合理设置基础底板的厚度和加固形式,以确保基础的稳定性和抗震能力。

2.3结构体系的选择地下建筑的抗震设计中,合理选择适宜的结构体系是重要的。

对于较小的地下建筑,可以考虑采用剪力墙、框架结构等形式;对于较大的地下建筑,可以考虑采用核心筒、拱形结构等形式,以增加结构的抗震能力。

2.4结构材料的选用地下建筑的结构材料要求具有良好的抗震性能。

一般情况下,应选用高强度混凝土和钢材等材料。

同时,在设计中还要注意控制结构材料的质量,以确保结构的安全性和可靠性。

3.地下建筑抗震设计的实施步骤3.1参数确定根据地震烈度、基础情况和结构形式等因素,确定地震设计参数,包括设计地震加速度、剪切波周期、地震分组等。

3.2地质勘察与基础设计进行地质勘察工作,了解地下建筑所处地区的地质情况。

根据地下建筑的使用功能和结构形式,进行基础设计,选择合适的基础类型,并设计基础底板的厚度和加固形式。

3.3结构体系设计根据地下建筑的大小和使用功能,选择合适的结构体系。

对于较小的地下建筑,可以采用剪力墙、框架结构等形式;对于较大的地下建筑,可以采用核心筒、拱形结构等形式。

3.4结构材料选用和质量控制选择具有抗震性能的高强度混凝土和钢材等材料,控制结构材料的质量,以确保结构的安全性和可靠性。

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建筑结构抗震设计第11章 地下建筑 抗震设计
§11.1概述
1995年日本阪神7. 2级地震,神户市大开地铁车站中柱震损
2008年汶川8.0 级地震中,都汶公路龙洞子隧道发生较严重损坏
龙洞子隧道拱顶二衬塌落
龙洞子隧道左洞环向剪切破坏带
§11.2地下建筑的震害特点
(一)地下建筑的地震反应特点
地下建筑 ——周围有围岩等介质约束
对较小。
§11.3 地下建筑抗震设计的一般规定
(一)适用范围
① 单建式地下建筑:地下车库、过街通道、地下变电站和地 下空间综合体等;
② 附建式地下建筑:抗震性能要求通常与地面建筑一致。
(二)抗震设防目标
单建式钢筋混凝土地下建筑结构的抗震等级,略高 于高层建筑的地下室。 ➢ 1)丙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级: I. 6、7度时不应低于四级; II.8、9度时不宜低于三级; ➢ 2)乙类钢筋混凝土地下结构的抗震等级: I. 6、7度时不宜低于三级; II.8、9度时不宜低于二级。

动影响大
根据震害调查,地下建筑结构破坏的主要点有: ①地质条件较大变化区域容易发生破坏; ②软弱土层中的地下工程地震破坏大; ③上部覆盖土层越厚,破坏越轻; ④衬砌厚度大的破坏的几率相对大; ⑤形状、刚度发生变化部位易破坏,洞口常受地震破坏; ⑥对称结构发生破坏的程度要比非对称结构轻。
(二)地下建筑的抗震性能及震害 1) 地下车库
震害形式:主体结构与吸排气塔、楼梯间等部位的连 接处出现了混凝土的剥落和裂缝。
震害原因:主要是由于连接部位的主体结构与吸排气 塔、楼梯间的刚度差异造成了不同的动态反应,从而在连 接处发生了相对位移。
2)过街通道
震害形式:破坏主要是与电气、空调、给水排水和防灾设备 有关的破坏。主体结构罕有破坏。
3) 城市地下空间综合体 震害形式:主要为中柱破坏(地铁车站),结构主体受损相
C. 采用土层-结构时程分析法或等效水平地震加速度法时,土、 岩石的动力特性参数可由试验确定。
(三)地下建筑抗震计算方法
无论何种计算方法,只要计算模型反映地下结构实际 受力情况,就可以选用。
地 分下 析建 方筑 法抗

波动法
以解波动方程为基础,将介质与结构作为 一个整体以求解其波动场与应力场。
以求解结构运动方程为基础,地基对结构影响作
构抗震稳定性的影响,采取相应措施。 3)位于岩石中的地下建筑,其出入口通道两侧的边坡和洞口仰坡,
应依据地形、地质条件选用合理的口部结构类型,提高其抗震稳 定性。
§11.4 地下建筑的抗震计算
(一)可不进行抗震计算分析的范围 采取了抗震措施的下列地下建筑,可不进行地震作用计算:
1) 7度Ⅰ、Ⅱ类场地的丙类地下建筑。 2) 8度(0.20g)Ⅰ、Ⅱ类场地时,不超过2层、体型规则的中小跨度 丙类地下建筑。 (二) 计算模型和设计参数的选取 1) 周围土层的模拟 I.应能较准确地反映周围挡土结构和内部各构件的实际受力状况; II.与周围挡土结构完全分离的内部结构,则可采用与地上建筑同 样的计算模型。
相互作用法 用等效为弹簧和阻尼器,以相互作用力的方式出
现。
各种实用的地下建筑抗震分析方法都是以这两种方法为基础发 展起来的。
实际工程设计中采用较多的是等效侧力法、等效水平地 震加速度法、反应位移法和土层–结构时程分析法四种方法。
(l)等效侧力法。 A. 计算原理:将地下结构的地震反应简化为作用在结构上
地下建筑随地震入射播大小及较大变化地 下结构各点的变形和应力可能发生较大
4 结构各点相 十分明显 影响不大 位差
5 与地震加速 不明显 度大小关系
衡量地震动反应 地下建筑地震反应与岩土介质在地震作用
的重要因素
下的变形或应变大小的关系密切
6 埋深变化 不明显
影响地震反应
7 土-结相互作 地基地震 自振特性影响大
的等效水平地震惯性力的作用效应,再用静力计算模型 对结构内力进行分析的方法。 B. 水平地震力的组成: ①结构自身的惯性力; ②地震时上覆土对顶板的水平剪应力; ③地震引起的结构一侧地层的主动土压力增量。 C. 基本假定: ①结构与土体均为各向同性的线弹性体; ②结构计算模型简化为平面应变问题; ③忽略土与结构之间的相互作用。 D. 适用条件: ①地下结构与地面建、构筑物合建,即作为上部结构的基础时; ②与围岩的重量相比,结构自身的重量较大时。

结构需受土压力、地应力、地下水左右力、结

构衬砌力等作用力及其环境与地面工程不同

地震作用下振动特性与埋置地层的反应相关性

较大
地面建筑
——无围岩等介质约束,通过基础与地基连接 需考虑风、雪荷载,梁、柱、板为主要传力构件
地震作用下振动特性与地面结构材料及几何形态 相关性大
对地下建筑来说,地震反应起主要作用的因素是地基的运动 特性,结构形状的改变对地震反应的影响相对较小。
(一)地下建筑的地震反应特点
➢ 在地震作用下,面建筑
说明
1 自振特性 不明显
低阶震型较明显 地下建筑结构的振动变形受周围地基土壤 的约束作用明显
2 地基震动 影响较小 有较大扰动
根据工程波动理论,地下建筑上部场地为 自由场
3 地震波入射 影响较大 影响较小 方向
2) 结构模型的选取
I. 平面应变分析模型:地层分布均匀、规则且具有对称轴 的纵向较长的地下建筑。(反应位移法、等效水平地震 加速度法、等效侧力法)
II.空间结构分析计算模型:长宽比和高宽比均小于3及不适用平面 应变分析模型的。(土层–结构时程分析法)
III.与周围挡土结构完全分离的内部结构,可采用与地上建筑同样 的计算模型。
(三)地下建筑的规则性及优化选型 1)地下建筑抗震设计方案:根据建筑抗震设防类别、抗震
设防烈度、场地条件、地下建筑使用要求等条件进行综 合分析对比后确定。 2)地下建筑建筑布置:力求简单、对称、规则、平顺,横剖面的形 状和构造不宜沿纵向突变。 3)地下建筑结构设计应具有等强度的概念。
(四)地下建筑的场地要求 1)单建式地下建筑宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。 2)处于软弱土、液化土或断层破碎带等不利地段时,应分析其对结
3) 地震作用的方向
A. 水平地震作用:
① 长条形地下结构:按平面应变问题分析时,一般可仅考虑沿 结构横向的水平地震作用;
② 体型复杂的地下建筑结构:同时计算结构横向和纵向的水平 地震作用。
B. 竖向地震作用:8、9度时宜计及竖向地震作用。必要时,设 防烈度为7度,也可考虑竖向地震作用效应的综合作用。
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