建筑结构抗震基本知识资料
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“小震不坏、中震可修、大震不倒”
设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
为了反映潜在震源远近的影响，给出了设计地震分组。 《抗震规范》适用于6~9度进行抗震设防，9度以上按有关专门规定执行。
我国地震设防区面积约占国土面积的60%。
4、建筑物重要性分类与设防标准
建筑物重要性分类：根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后
S4a 、反应谱理论
（1）反应谱理论是对如图单质点体系作地震反应分析，得到单质点的最大 加速度反应值 S a ，于是可得惯性力：
FE mSa G
位移
质点 m
最大加速度 sa
惯性力 F
地面运动位移 最大加速度 xg max
单质点体系地震反应
Sa
（2）地震影响系数：
—地震影响系数；
—地震影响系数最大值； max
3、设防指导思想和设防依据
设防目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，
保障人民生命财产的安全。
抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（众值烈度，50年超
越概率为63.2％）影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地 区抗震设防烈度（设防烈度，50年超越概率为13％）的地震影响时，可能损坏，经一般修 理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震 （50年超越概率为2％）影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
➢地震反应（作用）的大小：
（1）取决于地面运动的强弱程度； （2）取决于结构本身的动力特性（自振周期和阻尼等）
2、结构动力计算简图
动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。 ➢ 水塔等构筑物及单层建筑，将全部质量集中水箱质心或屋盖处，使结构成 为一单质点体系； ➢ 多、高层建筑的楼盖部分是结构的主要质量，可将结构的质量集中到各层 楼盖标高处，成为一多质点结构体系。
3、水平地震作用计算方法
动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。
➢确定地震作用的方法可分静力法、反应谱法（拟静力法）和时程分析方法
（直接动力法）三大类。 ➢目前，我国建筑抗震设计规范规定，一般建筑可按照反应谱方法确定等效 地震力。它考虑地面加速度的作用和房屋的动力特性，按房屋的最大加速度 反应值确定惯性力。把惯性力作为等效静力荷载进行结构分析。少数情况下 需采用时程分析方法进行补充分析。 ➢反应谱方法：底部剪力法法、振型分解法。
抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
5、抗震设计方法
三水准、两阶段设计方法
第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算
结构构件的承载能力和结构的弹性变形。 保证了第一水准的承载力要求和变形要求。
第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。
果，将建筑分为四类：
甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑； 乙类建筑：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑； 丙类建筑：属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑； 丁类建筑：抗震次要建筑。
设防Baidu Nhomakorabea准：
甲类建筑：6~8度，提高一度计算地震作用和采取构造措施；9度，设防更高。 乙类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施上提高一度； 丙类建筑：抗震计算与构造措施均按设防烈度考虑； 丁类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施可适当降低要求（6度时不降）。
适用条件：
1 高度不超过40m 、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的 结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。
2 除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。
3 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采 用时程分析法进行多遇地震下的补充计算
1 建筑结构设计中的总问题
1.1 建筑结构设计概论 1.2 建筑结构上的作用 1.3 建筑抗震基本知识 1.4 建筑结构材料的基本性能 1.5 建筑结构设计方法概述 1.6 地基和基础设计
1. 3 建筑抗震基本知识
1.3.1 概述 1.3.2 地震作用及其计算
1.3.1 概述 1、相关术语
➢ 震源：地球内部断层错动并引起周围介质震动的部位称为震源 ➢震中：震源正上方的地面位置叫震中。 ➢震中距：地面某处至震中水平距离叫震中距。
基本烈度
在工程中为了控制建筑结构的抗震设防，对每一地区都规定了一个基本烈度， 它是该地区在一定时期内可能遭受的最大烈度。是一个地区进行抗震设计的 依据。
对于一次地震，震级只有一个，而烈度却有无穷多个，烈度随震中距和场地的不同有所不同。一般说来，距 震中越近，地震影响越大，烈度就越高；反之，烈度就越低。
旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。
如何保证第二水准的要求，尚在研究中。目前一般认为，良好的抗震构 造措施有助于第二水准要求的实现。
6、抗震设计的总体原则
三个层次：概念设计、抗震计算与构造措施
概念抗震设计的总体原则：注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、设置
多道防线、重视非结构因素。
（1）注意场地选择 （2）合理规划，避免地震时发生严重的次生灾害 （3）把握建筑体型 （4）增强结构的整体性和空间稳定性 （5）减轻结构自重，降低房屋的重心 （6）尽量不做或少做诸如高门脸、女儿墙、挑檐等易倒、易脱落的装饰物。
➢地震按震源的深浅划分，可分为浅源地震（） 中源地震 深源地震。
2、地震震级与地震烈度
地震震级
衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。直接取决于一次地震所释放出的 能量大小。 每次地震都有一个确定的震级。
地震烈度
用来描述某一地区地面和建筑物遭受地震影响的程度的指标。 1976年唐山大地震：震级7.8级，震中烈度Ⅺ度。震源深度为12公里 。 1964年智利大地震：震级8.9级。
1.3.2 地震作用及其计算 1、地震作用
➢ 地震反应：地震振动使工程结构产生内力和变形的动态反应。
－－即结构由于地震激发引起的振动，在结构中产生随时间变化的位移、速 度、加速度、内力和变形等。
➢ 地震作用：结构上的质量因加速度的存在而产生的惯性力。
－－可视为结构在地震中收到地震影响大小的“等效荷载”。
设防烈度：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
为了反映潜在震源远近的影响，给出了设计地震分组。 《抗震规范》适用于6~9度进行抗震设防，9度以上按有关专门规定执行。
我国地震设防区面积约占国土面积的60%。
4、建筑物重要性分类与设防标准
建筑物重要性分类：根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后
S4a 、反应谱理论
（1）反应谱理论是对如图单质点体系作地震反应分析，得到单质点的最大 加速度反应值 S a ，于是可得惯性力：
FE mSa G
位移
质点 m
最大加速度 sa
惯性力 F
地面运动位移 最大加速度 xg max
单质点体系地震反应
Sa
（2）地震影响系数：
—地震影响系数；
—地震影响系数最大值； max
3、设防指导思想和设防依据
设防目的：在一定的经济条件下，最大限度地限制和减轻建筑物的地震破坏，
保障人民生命财产的安全。
抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震（众值烈度，50年超
越概率为63.2％）影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地 区抗震设防烈度（设防烈度，50年超越概率为13％）的地震影响时，可能损坏，经一般修 理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震 （50年超越概率为2％）影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
➢地震反应（作用）的大小：
（1）取决于地面运动的强弱程度； （2）取决于结构本身的动力特性（自振周期和阻尼等）
2、结构动力计算简图
动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。 ➢ 水塔等构筑物及单层建筑，将全部质量集中水箱质心或屋盖处，使结构成 为一单质点体系； ➢ 多、高层建筑的楼盖部分是结构的主要质量，可将结构的质量集中到各层 楼盖标高处，成为一多质点结构体系。
3、水平地震作用计算方法
动力计算简图的核心内容是结构质量的描述。
➢确定地震作用的方法可分静力法、反应谱法（拟静力法）和时程分析方法
（直接动力法）三大类。 ➢目前，我国建筑抗震设计规范规定，一般建筑可按照反应谱方法确定等效 地震力。它考虑地面加速度的作用和房屋的动力特性，按房屋的最大加速度 反应值确定惯性力。把惯性力作为等效静力荷载进行结构分析。少数情况下 需采用时程分析方法进行补充分析。 ➢反应谱方法：底部剪力法法、振型分解法。
抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。
5、抗震设计方法
三水准、两阶段设计方法
第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算
结构构件的承载能力和结构的弹性变形。 保证了第一水准的承载力要求和变形要求。
第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。
果，将建筑分为四类：
甲类建筑：重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑； 乙类建筑：指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑； 丙类建筑：属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑； 丁类建筑：抗震次要建筑。
设防Baidu Nhomakorabea准：
甲类建筑：6~8度，提高一度计算地震作用和采取构造措施；9度，设防更高。 乙类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施上提高一度； 丙类建筑：抗震计算与构造措施均按设防烈度考虑； 丁类建筑：按设防烈度进行抗震计算，构造措施可适当降低要求（6度时不降）。
适用条件：
1 高度不超过40m 、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的 结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。
2 除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。
3 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采 用时程分析法进行多遇地震下的补充计算
1 建筑结构设计中的总问题
1.1 建筑结构设计概论 1.2 建筑结构上的作用 1.3 建筑抗震基本知识 1.4 建筑结构材料的基本性能 1.5 建筑结构设计方法概述 1.6 地基和基础设计
1. 3 建筑抗震基本知识
1.3.1 概述 1.3.2 地震作用及其计算
1.3.1 概述 1、相关术语
➢ 震源：地球内部断层错动并引起周围介质震动的部位称为震源 ➢震中：震源正上方的地面位置叫震中。 ➢震中距：地面某处至震中水平距离叫震中距。
基本烈度
在工程中为了控制建筑结构的抗震设防，对每一地区都规定了一个基本烈度， 它是该地区在一定时期内可能遭受的最大烈度。是一个地区进行抗震设计的 依据。
对于一次地震，震级只有一个，而烈度却有无穷多个，烈度随震中距和场地的不同有所不同。一般说来，距 震中越近，地震影响越大，烈度就越高；反之，烈度就越低。
旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。
如何保证第二水准的要求，尚在研究中。目前一般认为，良好的抗震构 造措施有助于第二水准要求的实现。
6、抗震设计的总体原则
三个层次：概念设计、抗震计算与构造措施
概念抗震设计的总体原则：注意场地选择、把握建筑体型、利用结构延性、设置
多道防线、重视非结构因素。
（1）注意场地选择 （2）合理规划，避免地震时发生严重的次生灾害 （3）把握建筑体型 （4）增强结构的整体性和空间稳定性 （5）减轻结构自重，降低房屋的重心 （6）尽量不做或少做诸如高门脸、女儿墙、挑檐等易倒、易脱落的装饰物。
➢地震按震源的深浅划分，可分为浅源地震（） 中源地震 深源地震。
2、地震震级与地震烈度
地震震级
衡量一次地震大小的等级，用符号M表示。直接取决于一次地震所释放出的 能量大小。 每次地震都有一个确定的震级。
地震烈度
用来描述某一地区地面和建筑物遭受地震影响的程度的指标。 1976年唐山大地震：震级7.8级，震中烈度Ⅺ度。震源深度为12公里 。 1964年智利大地震：震级8.9级。
1.3.2 地震作用及其计算 1、地震作用
➢ 地震反应：地震振动使工程结构产生内力和变形的动态反应。
－－即结构由于地震激发引起的振动，在结构中产生随时间变化的位移、速 度、加速度、内力和变形等。
➢ 地震作用：结构上的质量因加速度的存在而产生的惯性力。
－－可视为结构在地震中收到地震影响大小的“等效荷载”。