工程结构抗震设计PPT(共 43张)
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工程结构抗震设计 ppt课件
Vse
d0
(b) 折算土层
式中 Vsi——第i层土的剪切波速，m/s di ——第i层土的厚度，m d0 —— 场地土计算厚度，取地面下20m，但不 深于场地覆盖层厚度，m n —— 土层数目
3．对丁类建筑及不超过10层且高度不超过30m的丙类 建筑，当无实测剪切波速时，可根据岩土名称和性 状，先估计各土层剪切波速，再计算等效剪切波速。
坚硬土 中硬土 软弱土 液化土
山丘 山嘴
滑坡
地裂 泥石流
不利的场地条件
水边地的地下水位 较高，土质也较松 软，容易在地震时 产生土壤滑动或地 层液化。
山坡地在地震时会 产生土壤滑动。冲 积地的土质松软， 地震时容易塌陷， 如果此处有地下水 层，还容易发生液 化。
用另外的土石來填 补地基，常有土壤 密实度不足情形， 导致建筑物在地震 时产生倾斜、沉陷。
9.5
9.5
砂
190
37.8
28.3
淤泥质粘土
130
dov=63m
43.6
5.8
砂
240
60.1
16.5
淤泥质粘土
200
(2)地面下20m以上场地土等效剪
63 69.5
2.9 6.5
细砂 砾混粗砂
310 520
切波速
vsed0/t
nd0di
20
15.92 m/s
9.5/190 1.05/130
v i1 si
不利的场地条件
临近悬崖,容易滑落。
谷地或低地，这里的建筑物容易 在地震发生时，受土石崩塌破坏。
不利的场地条件
断裂带是地质上的薄弱环节，浅 源地震多与断裂活动有关。
第二节 场 地
一、场地概念
《工程结构抗震设计》课件
• 确保结构的整体稳定性。
实例分析
城市高层建筑的抗震设计实例分析
城市高层建筑的抗震设计非常重要，通过分析实例 可以了解如何应用抗震设计原理保护建筑的安全。
实体模拟分析方法
实体模拟分析是一种重要的工具，用于模拟和评估 结构在地震中的响应。
总结
• 工程结构抗震设计对于保护人们的生命和财产是至关重要的。 • 抗震设计不断发展，新的技术和方法可以提高建筑物的抗震性能。
抗震设计的减震措施
1
钢性能隔震
钢性能隔震系统利用弹簧和减震器等装置降低地震力对结构的和防震支承系统通过吸收和耗散地震能量，提高结构的抗震性能。
3
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构可以通过提前施加预应力，增加结构的刚度和抗震性能。
抗震设计的加固措施
钢板加固方法
• 在结构的受力区域添加 钢板，增加结构的承载
概念和意义
工程结构抗震设计是确保建筑结构在地震中不会造成严重破坏或倒塌的工程 设计过程。它的目的是保护人们的生命和财产免受地震的危害。
地震波分析
地震波的特征和分类
地震波是地震能量传播的震 动波动。它们分为P波、S波 和表面波等不同类型。
水平向地震波分析方法
水平向地震波分析可以帮助 我们理解结构在水平地震力 作用下的响应和行为。
• 能增力加。 结构的刚度，减少 变形。
• 提升结构的抗震性能。
纤维增强复合材料加固方 法
• 使用纤维增强复合材料 包覆结构的受力区域。
• 提高结构的强度和刚度。 • 改善结构的延性和抗震
性能。
砼柱加固方法
• 在现有砼柱周围添加钢 筋和混凝土，增加柱子 的承载能力。
• 提升柱子的抗震能力， 减少柱子的变形。
实例分析
城市高层建筑的抗震设计实例分析
城市高层建筑的抗震设计非常重要，通过分析实例 可以了解如何应用抗震设计原理保护建筑的安全。
实体模拟分析方法
实体模拟分析是一种重要的工具，用于模拟和评估 结构在地震中的响应。
总结
• 工程结构抗震设计对于保护人们的生命和财产是至关重要的。 • 抗震设计不断发展，新的技术和方法可以提高建筑物的抗震性能。
抗震设计的减震措施
1
钢性能隔震
钢性能隔震系统利用弹簧和减震器等装置降低地震力对结构的和防震支承系统通过吸收和耗散地震能量，提高结构的抗震性能。
3
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构可以通过提前施加预应力，增加结构的刚度和抗震性能。
抗震设计的加固措施
钢板加固方法
• 在结构的受力区域添加 钢板，增加结构的承载
概念和意义
工程结构抗震设计是确保建筑结构在地震中不会造成严重破坏或倒塌的工程 设计过程。它的目的是保护人们的生命和财产免受地震的危害。
地震波分析
地震波的特征和分类
地震波是地震能量传播的震 动波动。它们分为P波、S波 和表面波等不同类型。
水平向地震波分析方法
水平向地震波分析可以帮助 我们理解结构在水平地震力 作用下的响应和行为。
• 能增力加。 结构的刚度，减少 变形。
• 提升结构的抗震性能。
纤维增强复合材料加固方 法
• 使用纤维增强复合材料 包覆结构的受力区域。
• 提高结构的强度和刚度。 • 改善结构的延性和抗震
性能。
砼柱加固方法
• 在现有砼柱周围添加钢 筋和混凝土，增加柱子 的承载能力。
• 提升柱子的抗震能力， 减少柱子的变形。
工程结构抗震与防灾PPT课件
计算原则
各ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ建筑结构的抗震计算
➢ 竖向抗侧力构件不连续示例 ➢ 楼层承载力突变（有薄弱层）
2.1
计算原则
地基与结构相互作用的影响
➢ 由于地基与结构动力相互作用的影响，按刚性地基分析 的建筑结构水平地震作用在一定范围内有明显的折减。 ➢ 适用范围：8度和9度时建造于Ⅲ、Ⅳ类场地，采用箱基、 刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑， 当结构基本自振周期处于特征周期的1.2倍至5倍范围时， 对刚性地基假定计算的水平地震剪力可按规定折减，其层 间变形可按折减后的楼层剪力计算。 ➢ 折减后各楼层的水平地震剪力应满足楼层水平地震剪力 最小值的要求。
2.1
计算原则
结构抗震验算的基本原则
宜进行弹塑性变形验算的结构
➢ 《抗震规范》规定，以下结构宜进行罕遇地震下的 弹塑性变形验算：
✓ 规范规定的高度范围且属于规范规定的竖向不规 则类型的高层建筑结构 ✓ 7度III、IV类场地和8度时乙类建筑中钢筋混凝 土结构和钢结构 ✓ 板柱-抗震墙结构和底部框架砖房 ✓ 高度不大于150m的钢结构
2.2
地震作用
重力荷载代表值的确定
➢ 结构抗震设计时所考虑的重力荷载，称为重力荷载代表 值。重力荷载分为恒载（自重）和活载（可变荷载）两种。 地震发生时的活载水平一般小于标准值，采用组合值系数 考虑活载的折减。
《抗震规范》规定：
回顾：荷载的标准值是指其在结构的使用期间内可能出现 的最大荷载值。
2.2
Elcentro 1940 （N-S） 地震记录
2.3
单自由度弹性体系的定义： ➢ 单质点弹性体系：将结构参与振动的全部质量集中于 一点，用无质量的弹性直杆支承于地面上的体系； ➢ 单向振动体系
工程地震与结构抗震-地震危险性分析PPT(共 44张)
12
2）划分地震构造区 单元划分； 划分的判断：构造活动年代
相同构造类型 构造应力场 地球物理场 地震活动性 实际就是在划分潜在震源区
13
3）确定最大震级 为尽量细地分析地震活动的非均匀性，将
发震断层分段。 用地震构造特征确定最大震级： 断层长度，错动类型，历史活动，综合
确定（需要经验） 4）最大原则：综合考虑各潜在震源影响，取 最大者
交 叉 学 科
5
地表及基岩地形
目的：工程场地的地震动
场地土层区（局部）
地震波传播
基岩区 （区域地质）
震 源
6
影响地震动及地震地质灾害的因素
• 地震、地质环境：震源特性
• 区域地质条件：地壳介质
对地震动的影响 空间上缓慢变化
• 局部场地条件：地形，土层，（近地表）断层
对地震动的影响空间上显著变化
7
21
一般说来，这样的分布模型将会是非常复杂 的，并且在缺少地震数据的情况下，建立这样的模 型也是非常困难的。在实际应用中，通常将这3个 参数独立开来而分别研究其统计特征。
地震危险性分析研究工作的发展
地震危险性研究起自四十年代。随着科学技术的 发展，为满足蓬勃发展的工程建设的需要，地震危险 性评定工作大致经历了两个重要的发展阶段：
第一阶段自50年代初期到70年代后期，所用的方 法称之为确定性方法，即地震基本烈度鉴定方法。基 本烈度确定后，其场地影响采用场地分类法，按照有 关抗震设计规范对场地进行分类以确定设计地震动参 数。
15
3）历史地震衰减资料 因为是有具体区域，所以要查尽相关
资料，反映区域特点 特殊的衰减关系 考虑烈度异常
以上确定性方法中都将震源看成点源，没有 考虑大震发震断层长度影响，如果直接以历 史地震资料为基础，有可能避免。
2）划分地震构造区 单元划分； 划分的判断：构造活动年代
相同构造类型 构造应力场 地球物理场 地震活动性 实际就是在划分潜在震源区
13
3）确定最大震级 为尽量细地分析地震活动的非均匀性，将
发震断层分段。 用地震构造特征确定最大震级： 断层长度，错动类型，历史活动，综合
确定（需要经验） 4）最大原则：综合考虑各潜在震源影响，取 最大者
交 叉 学 科
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地表及基岩地形
目的：工程场地的地震动
场地土层区（局部）
地震波传播
基岩区 （区域地质）
震 源
6
影响地震动及地震地质灾害的因素
• 地震、地质环境：震源特性
• 区域地质条件：地壳介质
对地震动的影响 空间上缓慢变化
• 局部场地条件：地形，土层，（近地表）断层
对地震动的影响空间上显著变化
7
21
一般说来，这样的分布模型将会是非常复杂 的，并且在缺少地震数据的情况下，建立这样的模 型也是非常困难的。在实际应用中，通常将这3个 参数独立开来而分别研究其统计特征。
地震危险性分析研究工作的发展
地震危险性研究起自四十年代。随着科学技术的 发展，为满足蓬勃发展的工程建设的需要，地震危险 性评定工作大致经历了两个重要的发展阶段：
第一阶段自50年代初期到70年代后期，所用的方 法称之为确定性方法，即地震基本烈度鉴定方法。基 本烈度确定后，其场地影响采用场地分类法，按照有 关抗震设计规范对场地进行分类以确定设计地震动参 数。
15
3）历史地震衰减资料 因为是有具体区域，所以要查尽相关
资料，反映区域特点 特殊的衰减关系 考虑烈度异常
以上确定性方法中都将震源看成点源，没有 考虑大震发震断层长度影响，如果直接以历 史地震资料为基础，有可能避免。
工程结构抗震设计ppt
2．地震作用的计算
可采用底部剪力法。
3．楼层地震剪力在墙体间的分配
当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为 横向地震作用全部由横墙承担 纵向地震作用全部由纵墙承担
各道墙间地震剪力的分配 1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
的侧移刚度比例分配 2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
从属面积上的重力荷载比例分配 3）中等刚性买的VIP时长期间，下载特权不清零。
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上述两种方法的平均值 4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配
4．同一道墙上各墙段间地震剪力分配
地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配
5．墙体抗震承载力验算
（1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值 fvE
fvE =N fv
式中，fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 N——砌体强度的正应力影响系数
（2）墙体截面的抗剪强度验算 选择不利墙段 1）承担水平地震作用较大的墙段 2）竖向压应力较小的墙段 3）墙体截面被削弱较多的墙段
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可采用底部剪力法。
3．楼层地震剪力在墙体间的分配
当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为 横向地震作用全部由横墙承担 纵向地震作用全部由纵墙承担
各道墙间地震剪力的分配 1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
的侧移刚度比例分配 2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
从属面积上的重力荷载比例分配 3）中等刚性买的VIP时长期间，下载特权不清零。
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上述两种方法的平均值 4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配
4．同一道墙上各墙段间地震剪力分配
地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配
5．墙体抗震承载力验算
（1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值 fvE
fvE =N fv
式中，fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 N——砌体强度的正应力影响系数
（2）墙体截面的抗剪强度验算 选择不利墙段 1）承担水平地震作用较大的墙段 2）竖向压应力较小的墙段 3）墙体截面被削弱较多的墙段
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结构抗震设计原理ppt课件
通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观 测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。
实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加 的结果。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一振型为主的原因： 由最小势能定理可以知道，在所有满足几何边界的可能位移中，真 实位移总是使得结构体系势能最小。这是自然界存在的客观规律， “水往低处流”就是这个道理。结构在失稳时的挠曲线和自振时的 振型曲线是完全一致的，这种一致性决定了挠曲线和振型曲线之间 的相互联系。
速度谱
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
位移谱
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
贰 建筑物
地震力：地面突然振动时，分布在结构中的质量造成的惯性会阻止结 构产生位移，由此产生地震力，类似于外部施加的侧向力
实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加 的结果。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一振型为主的原因： 由最小势能定理可以知道，在所有满足几何边界的可能位移中，真 实位移总是使得结构体系势能最小。这是自然界存在的客观规律， “水往低处流”就是这个道理。结构在失稳时的挠曲线和自振时的 振型曲线是完全一致的，这种一致性决定了挠曲线和振型曲线之间 的相互联系。
速度谱
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
位移谱
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
贰 建筑物
地震力：地面突然振动时，分布在结构中的质量造成的惯性会阻止结 构产生位移，由此产生地震力，类似于外部施加的侧向力
工程结构抗震设计PPT课件
2. 罕遇地震作用下，不同层数都取0.05。
三、变形验算
1. 多遇地震下，层间变形应不超过层高的1/300；
2. 罕遇地震下，层间变形不应超过层高的1/50。
工程结构的隔震与减震 第一节 结构控制的基本概念
一、抗震理论的发展阶段
1．静力理论，即抗侧力系数法 刚性结构体系，无法真正实现 2．弹性地震反应谱分析方法 设计思想：“小震不坏，大震不倒” 延性结构体系，应用日益受到限制
楼梯间墙体空间刚度差
6．楼盖与屋盖的破坏
墙体倒塌，支撑长度过小
7．附属构件的破坏 与主体建筑连接差
第二节
建筑布置与结构选型
1．建筑布置和结构体系
（1）建筑物平面布置 宜规整、对称 （2）建筑物体型和立面
体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀
立面宜避免高低错落、局部突出等
（3）建筑物的结构体系
1）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承 重方案，纵墙承重方案不利抗震
2. 对于大于9度的地区，应进行专门研究；
3. 基本烈度为6度的地区，除国家特别规定外，可 采用简易设防，或不进行抗震验算。
(三)抗震设防目标 按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本 烈度地震影响时 1. 位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即 可正常使用； 2. 位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层 上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；
b. 试确定上题改为框-剪、剪力墙结构时的抗震等级。
3．结构布置 （1）柱网布置 柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生 产工艺、使用情况下力求经济合理
（2）结构平面布置
宜简单、规则、对称 （3）结构竖向布置 体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。 4．抗震缝布置
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
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
工程结构抗震设计 课件
3.纵向墙体的刚度。将纵向墙体的所有柔度相加可得到 墙体的柔度，取倒数后即为纵向墙体的侧移刚度。 4.柱列的柔度和刚度 仅在柱顶设置水平连杆时，第i柱列顶标高的侧移
刚度等于各抗侧力构件在同一标高的侧移 刚度之和。
k i kc k b k w
式中： —分别为一根柱、一片支撑和 一片墙体的顶点侧移刚度； 考虑到持续地震作用下，砖墙会裂开， 导致刚度降低，对于贴强的砖围护墙，根 据地震烈度的大小，取不同的刚度折减系 数，
Fic Kc Fi K i
一片支撑分配到的纵向地震作用标准值
Fib Kb Fi K i
一片墙分配到的纵向地震作用标准值
Fiw Kw Fi K i
式中:
K i
—考虑砖墙开裂后柱列的侧移刚度，
—贴砌的砖围护墙侧移刚度折减系数，7、 8、9度时分别为0.6、0.4、0.2。 K i K c K b k K w
3.纵向砖墙的柔度和刚度
1.纵向墙体底部为固定端的悬臂无洞单墙肢
H3 H 4 3 3 3EL A G Et
式中：H.B.t —分别为墙肢的高度、宽度和厚度； —墙肢的高宽比； E—墙肢的弹性模量； 2.纵向墙体上下段镶嵌且无洞的单肢墙
H3 H 3 3 12 EL A G Et
屋盖 钢筋混凝土无檩 屋盖 钢筋混凝土有檩 屋盖 山墙 两端山墙 边柱 2.0 高低跨柱 2.5 其它中柱 3.0
一端山墙
两端山墙 一端山墙
1.5
1.5 1.5
2.0
2.0 2.0
2.5
2.5 2.0
• 排架内力组合
内力组合是指水平地震作用效应与厂房重力 荷载效应，根据可能出现的最不利荷载情况组合。 荷载效应组合的一般表达式为
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工程结构抗震设计
多层混合结构房屋抗震设计
第一节 震害分析
砖房震害情况如下
1．房屋倒塌 整体倒塌，上部倒塌，局部倒塌
2．墙体裂缝、破坏 斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生 交叉裂缝：地震反复作用下由斜裂缝发展而成 水平裂缝：外纵墙窗口的上下截面处 竖向裂缝：纵横墙交接处，连接不好
3．墙角破坏 约束差，扭转效应，纵横墙裂缝相遇
的侧移刚度比例分配 2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
从属面积上的重力荷载比例分配 3）中等刚性楼盖房屋：各横墙承受的地震剪力取
上述两种方法的平均值 4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配
4．同一道墙上各墙段间地震剪力分配
地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配
5．墙体抗震承载力验算
（1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值 fvE
4．纵横墙连接破坏 咬槎、连接差
5．楼梯间破坏 楼梯间墙体空间刚度差
6．楼盖与屋盖的破坏 墙体倒塌，支撑长度过小
7．附属构件的破坏 与主体建筑连接差
第二节 建筑布置与结构选型
1．建筑布置和结构体系
（1）建筑物平面布置 宜规整、对称
（2）建筑物体型和立面 体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀 立面宜避免高低错落、局部突出等第三节 框架结构抗震计算
1．竖向荷载作用下框架内力计算 分层法，弯矩分配法
2．水平荷载作用下框架内力计算 反弯点法，D值法（即改进的反弯点法）
第四节 框架结构抗震构造措施
1．框架梁 2．框架柱 3．梁柱节点区 4．砌体填充墙
钢结构抗震设计
第一节 震害现象及其分析
一、结构倒塌 主要原因是出现薄弱层。
2. 节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的 屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲 和裂缝。
四、基础锚固破坏
钢构件与基础的连接锚固破坏主要有螺栓拉断、混 凝土锚固失效、连接板断裂等。
4．支撑
破坏形式主要是轴向受压失稳。
主要原因是支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度， 当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增 加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构 的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。
三、节点破坏
1. 节点破坏是地震中发生最多的一种破坏。 原因：由于节点传力集中、构造复杂，施工难 度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再 加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就更容易 出现节点破坏。
RE 承载力抗震调整系数
第四节 砌体结构抗震构造措施
1．设置钢筋混凝土构造柱 2．设置钢筋混凝土圈梁 3．楼、屋盖与墙体的连接要求 4．墙体间的连接 5．楼梯间的抗震构造 6．采用同一类型基础 7．砌块房屋的抗震构造措施
多高层钢筋混凝土结构抗震设计
第一节 框架结构震害分析
未经抗震设计的框架震害情况如下 1．柱
定抗震等级。 例题：a. 某框架结构，乙类，8度设防，40m，试分别
确定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 b. 试确定上题改为框-剪、剪力墙结构时的抗震等级。
3．结构布置 （1）柱网布置
柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生 产工艺、使用情况下力求经济合理
（2）结构平面布置 宜简单、规则、对称
（3）结构竖向布置 体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。
4．抗震缝布置 当建筑平面突出部分较长，结构刚度及荷载相差 悬殊或房屋有较大错层时，可设置。 抗震缝最小宽度应符合抗震规定要求。
5．延性框架设计 设计原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点强锚固
6．其他问题 尽量减轻建筑自重并降低重心位置，减小地震作用； 避免出现错层和夹层，以免造成短柱破坏； 刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层； 楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。
1．计算简图
1）将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算 2）地震作用下结构的变形为剪切型 3）各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同
2．地震作用的计算
可采用底部剪力法。
3．楼层地震剪力在墙体间的分配
当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为 横向地震作用全部由横墙承担 纵向地震作用全部由纵墙承担
各道墙间地震剪力的分配 1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
二、构件的破坏 1．框架柱 翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起 的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂， 2．框架梁 翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲
3．框架柱和梁的破坏原因
框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下 反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长 细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平 断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变 速率较高、材性变脆
预制挑檐 2．房屋总高度和层数的限值
房屋层数越多，高度越高，震害和破坏率越大 3．房屋高宽比的限值
房屋的高宽比愈大，地震倾覆作用愈大
4．抗震横墙的间距限值
房屋空间刚度对抗震性能影响很大
5．房屋局部尺寸的限值
地震作用下房屋的薄弱部位如窗间墙、尽端墙段 等可能首先遭到破坏
第三节 多层混合结构房屋抗震计算
（1）柱顶震害重于柱底 （2）角柱震害重于内柱 （3）短柱震害重于一般柱 2．梁：两端节点附近产生周圈裂缝，出现塑性铰 3．梁柱节点 4．填充墙 5．伸缩缝处
第二节 抗震设计的一般规定
1．不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求 （1）适用高度要求 （2）高宽比要求 2．抗震等级划分 （1）先对各类建筑的设防烈度进行调整； （2）根据调整后的设防烈度、结构类型、结构高度确
（3）建筑物的结构体系 1）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承 重方案，纵墙承重方案不利抗震
2）大房间的布置宜上下连续，不宜使抗震墙间断 3）楼梯间不宜布置在房屋尽端或转角处，否则要采
取特殊措施 4）烟道、风道、垃圾道等，不应削弱墙体，否则要
采取相应的加强措施 5）不做高门脸、长悬臂雨蓬，不采用无锚固措施的
fvE =N fv
式中，fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 N——砌体强度的正应力影响系数
（2）墙体截面的抗剪强度验算 选择不利墙段 1）承担水平地震作用较大的墙段 2）竖向压应力较小的墙段 3）墙体截面被削弱较多的墙段
对粘土砖、粉煤灰中砌块、混凝土中砌块墙体
V fVE A RE
式中 V 墙体剪力设计值 A 墙体横截面面积
多层混合结构房屋抗震设计
第一节 震害分析
砖房震害情况如下
1．房屋倒塌 整体倒塌，上部倒塌，局部倒塌
2．墙体裂缝、破坏 斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生 交叉裂缝：地震反复作用下由斜裂缝发展而成 水平裂缝：外纵墙窗口的上下截面处 竖向裂缝：纵横墙交接处，连接不好
3．墙角破坏 约束差，扭转效应，纵横墙裂缝相遇
的侧移刚度比例分配 2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
从属面积上的重力荷载比例分配 3）中等刚性楼盖房屋：各横墙承受的地震剪力取
上述两种方法的平均值 4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配
4．同一道墙上各墙段间地震剪力分配
地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配
5．墙体抗震承载力验算
（1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值 fvE
4．纵横墙连接破坏 咬槎、连接差
5．楼梯间破坏 楼梯间墙体空间刚度差
6．楼盖与屋盖的破坏 墙体倒塌，支撑长度过小
7．附属构件的破坏 与主体建筑连接差
第二节 建筑布置与结构选型
1．建筑布置和结构体系
（1）建筑物平面布置 宜规整、对称
（2）建筑物体型和立面 体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀 立面宜避免高低错落、局部突出等第三节 框架结构抗震计算
1．竖向荷载作用下框架内力计算 分层法，弯矩分配法
2．水平荷载作用下框架内力计算 反弯点法，D值法（即改进的反弯点法）
第四节 框架结构抗震构造措施
1．框架梁 2．框架柱 3．梁柱节点区 4．砌体填充墙
钢结构抗震设计
第一节 震害现象及其分析
一、结构倒塌 主要原因是出现薄弱层。
2. 节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的 屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲 和裂缝。
四、基础锚固破坏
钢构件与基础的连接锚固破坏主要有螺栓拉断、混 凝土锚固失效、连接板断裂等。
4．支撑
破坏形式主要是轴向受压失稳。
主要原因是支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度， 当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增 加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构 的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。
三、节点破坏
1. 节点破坏是地震中发生最多的一种破坏。 原因：由于节点传力集中、构造复杂，施工难 度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再 加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就更容易 出现节点破坏。
RE 承载力抗震调整系数
第四节 砌体结构抗震构造措施
1．设置钢筋混凝土构造柱 2．设置钢筋混凝土圈梁 3．楼、屋盖与墙体的连接要求 4．墙体间的连接 5．楼梯间的抗震构造 6．采用同一类型基础 7．砌块房屋的抗震构造措施
多高层钢筋混凝土结构抗震设计
第一节 框架结构震害分析
未经抗震设计的框架震害情况如下 1．柱
定抗震等级。 例题：a. 某框架结构，乙类，8度设防，40m，试分别
确定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。 b. 试确定上题改为框-剪、剪力墙结构时的抗震等级。
3．结构布置 （1）柱网布置
柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生 产工艺、使用情况下力求经济合理
（2）结构平面布置 宜简单、规则、对称
（3）结构竖向布置 体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。
4．抗震缝布置 当建筑平面突出部分较长，结构刚度及荷载相差 悬殊或房屋有较大错层时，可设置。 抗震缝最小宽度应符合抗震规定要求。
5．延性框架设计 设计原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点强锚固
6．其他问题 尽量减轻建筑自重并降低重心位置，减小地震作用； 避免出现错层和夹层，以免造成短柱破坏； 刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层； 楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。
1．计算简图
1）将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算 2）地震作用下结构的变形为剪切型 3）各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同
2．地震作用的计算
可采用底部剪力法。
3．楼层地震剪力在墙体间的分配
当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为 横向地震作用全部由横墙承担 纵向地震作用全部由纵墙承担
各道墙间地震剪力的分配 1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙
二、构件的破坏 1．框架柱 翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起 的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂， 2．框架梁 翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲
3．框架柱和梁的破坏原因
框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下 反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长 细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平 断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变 速率较高、材性变脆
预制挑檐 2．房屋总高度和层数的限值
房屋层数越多，高度越高，震害和破坏率越大 3．房屋高宽比的限值
房屋的高宽比愈大，地震倾覆作用愈大
4．抗震横墙的间距限值
房屋空间刚度对抗震性能影响很大
5．房屋局部尺寸的限值
地震作用下房屋的薄弱部位如窗间墙、尽端墙段 等可能首先遭到破坏
第三节 多层混合结构房屋抗震计算
（1）柱顶震害重于柱底 （2）角柱震害重于内柱 （3）短柱震害重于一般柱 2．梁：两端节点附近产生周圈裂缝，出现塑性铰 3．梁柱节点 4．填充墙 5．伸缩缝处
第二节 抗震设计的一般规定
1．不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求 （1）适用高度要求 （2）高宽比要求 2．抗震等级划分 （1）先对各类建筑的设防烈度进行调整； （2）根据调整后的设防烈度、结构类型、结构高度确
（3）建筑物的结构体系 1）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承 重方案，纵墙承重方案不利抗震
2）大房间的布置宜上下连续，不宜使抗震墙间断 3）楼梯间不宜布置在房屋尽端或转角处，否则要采
取特殊措施 4）烟道、风道、垃圾道等，不应削弱墙体，否则要
采取相应的加强措施 5）不做高门脸、长悬臂雨蓬，不采用无锚固措施的
fvE =N fv
式中，fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 N——砌体强度的正应力影响系数
（2）墙体截面的抗剪强度验算 选择不利墙段 1）承担水平地震作用较大的墙段 2）竖向压应力较小的墙段 3）墙体截面被削弱较多的墙段
对粘土砖、粉煤灰中砌块、混凝土中砌块墙体
V fVE A RE
式中 V 墙体剪力设计值 A 墙体横截面面积