建筑结构抗震设计基本知识
第十三章建筑结构抗震设计基本知识
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3)地面下沉 在强烈的地震作用下, 在强烈的地震作用下 , 在回填土和孔隙较大粘性土等 松软而压缩性较高的土层中,往往发生震陷, 使建筑物破 松软而压缩性较高的土层中 , 往往发生震陷, 坏,此外,在岩溶洞和采空区也常发生震陷。 此外,在岩溶洞和采空区也常发生震陷。 4)滑坡、塌方 滑坡、 在强烈的地震下, 常引起河岸、 陡坡滑坡, 在强烈的地震下 , 常引起河岸 、 陡坡滑坡 , 有时规模 很大,造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。 很大,造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。
3.地震的破坏作用 (1)地表的破坏现象 1)地裂缝 重力地裂缝: 重力地裂缝:由于地面作剧烈震动而引起的惯性力超 过了土的抗剪强度所致。构造地裂缝:与地质构造有关, 过了土的抗剪强度所致。构造地裂缝:与地质构造有关, 是地壳深部断层错动延伸至地面的裂缝。 是地壳深部断层错动延伸至地面的裂缝。 2)喷砂冒水 在地下水位较高的平原及沿海地区, 在地下水位较高的平原及沿海地区,地下存在埋深较 浅的细砂层或粉土层时,可能发生喷砂冒水现象。 浅的细砂层或粉土层时,可能发生喷砂冒水现象。
2.设防目标 (1)大震和小震 小震:为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度, 小震:为烈度概率密度曲线上的峰值所对应的烈度, 即众值烈度或称多遇烈度,如图12.1.2所示。 即众值烈度或称多遇烈度,如图12.1.2所示。当基准设 12.1.2所示 计期为50年时, 50年内众值烈度的超越概率为63.2%, 计期为50年时,则50年内众值烈度的超越概率为63.2%, 50年时 年内众值烈度的超越概率为63.2% 这就是第一水准的烈度。 这就是第一水震的基本知识, 理解震级、 1. 了解地震的基本知识 , 理解震级 、 地震烈度的 概 念; 2.了解建筑抗震设防的概念设计; 了解建筑抗震设防的概念设计; 3.掌握建筑抗震设防的烈度、分类和标准。 掌握建筑抗震设防的烈度、分类和标准。
抗震结构知识点总结大全
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抗震结构知识点总结大全一、抗震结构的概念抗震结构是指在地震作用下能够保持稳定性和完整性的结构。
它是对建筑物在地震作用下发生损坏或倒塌的预防和保护措施,旨在减少地震灾害对建筑物和人员的影响。
抗震结构的设计原则是在地震作用下能够满足一定的安全要求,包括居住安全、人员疏散和建筑物完整性。
二、抗震设计的历史抗震设计起源于20世纪初。
在20世纪初期,人们对地震的认识还很有限,建筑结构的抗震设计仅限于简单的经验法则和试验结果。
20世纪50年代,随着地震工程学的发展,抗震设计开始逐步系统化,随后逐步推出了一系列抗震设计规范。
从此,抗震设计逐渐成为建筑工程设计的重要内容,对于提高建筑结构的抗震性能和减少地震灾害起到了重要作用。
三、抗震设计的目标抗震设计的目标是在地震作用下保证建筑物的安全,最大限度地减少地震造成的人员伤亡和财产损失。
具体包括以下几个方面:1. 预防建筑物的倒塌或严重损坏;2. 保护建筑物的结构和功能不受破坏;3. 确保建筑物的稳定性和居住安全性;4. 提高建筑物的抗震能力和减震性能。
四、抗震设计的基本原则抗震设计的基本原则包括以下几个方面:1. 安全性原则:确保建筑物在地震作用下能够保持稳定性和完整性;2. 经济性原则:在保证安全的前提下,尽量降低抗震设计的成本;3. 可行性原则:确保抗震设计方案的可行性和实用性。
五、抗震设计的基本方法抗震设计的基本方法包括以下几个方面:1. 结构增强:通过增加构件的尺寸、材料强度或者截面面积来提高建筑物的抗震能力;2. 增加结构抗震支撑:通过增加支撑设施或者增加支撑刚度来提高建筑物的抗震能力;3. 防震设施:通过设置减震设备或者减震结构来降低建筑物的振动能量;4. 结构破坏控制:通过设置抗震结构连接、构件连接件或者增加柔性结构来控制结构的破坏。
六、抗震设计的技术要求抗震设计的技术要求包括以下几个方面:1. 抗震设计的受力分析:要求对建筑结构的受力情况进行全面分析,包括静力和动力分析;2. 抗震设计的结构设计:要求合理设计建筑结构,包括选择合适的结构类型、确定结构的构件和连接方式等;3. 抗震设计的参数选择:要求选择合适的参数,包括地震动参数、土壤参数和结构参数;4. 抗震设计的验算和验证:要求对抗震设计方案进行验算和验证,确保满足强震作用下的破坏控制要求。
建筑结构建筑抗震设计基本知识
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喜马拉雅——地中海地震带
环太平洋地震带
以上两个地震带释放的能量,约占全球所有地震释放能量的98%。
我国是一个地震灾害最严重的国家
1920年宁夏海原地震(8.5级)死亡23.4万人。 1976年河北唐山地震(7.8级)死亡24.2万人。
中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家。1900年以来,中国死于地震的人数达55万之多,占全球地震死亡人数的53%;1949年以来,100多次破坏性地震袭击了22个省(自治区、直辖市),其中涉及东部地区14个省份,造成27万余人丧生,占全国各类灾害死亡人数的54%,地震成灾面积达30多万平方公里,房屋倒塌达700万间。
地震简介
震级和烈度
等震线 等震线:烈度相同区域的外包线,又称等烈度线。 一般情况下,等震线的度数随震中距的增大而递减。
8度
7度
6度
等震线示意图
地震作用和结构的抗震验算
地震简介 抗震设计的基本要求 地震作用的计算 结构的自振周期 结构的抗震验算
抗震设计的基本要求
建筑抗震设防分类和设防标准
建筑重要性分类(抗震设防类别) 甲类建筑:重大建筑工程及地震时可能发生严重次生灾害的建筑。如人民大会堂、核电站等。 乙类建筑:地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。如城市生命线工程等。 丙类建筑:甲、乙、丁类以外的一般建筑 丁类建筑:抗震次要建筑
抗震设计的基本要求
概念设计要考虑以下因素: (1)选择利于抗震的场地 (2)选择利于抗震的地基和基础 (3)选择对抗震有利的建筑平面和立面布置 (4)选择合理的抗震结构体系 (5)处理好非结构构件和主体结构的关系 (6)注意材料的选择和施工质量
建筑抗震概念设计
场地概念 场地:工程群体所在地,在平面上大体相当厂区、居民点或自然村的区域范围。 场地土:场地范围内的地基土。 场地条件对震害的影响因素: (1)场地土的刚度(坚硬程度) (2)场地覆盖层厚度
抗震结构设计要点及重要习题及答案
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1、【地震烈度】:指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
2、【抗震设防烈度】:一个地区作为抗震设防依据的地震烈度,应按国家规定权限审批或颁发的文件(图件)执行。
3、【场地土的液化:】饱和的粉土或砂土,在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出,使得孔隙水压力增大,土体颗粒的有效垂直压应力减少,颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体的抗剪强度接近于零,呈现出液态化的现象。
4、【等效剪切波速:】若计算深度范围内有多层土层,则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。
5、【地基土抗震承载力】:地基土抗震承载力,其中ζa 为地基土的抗震承载力调整系数,f a 为深宽修正后的地基承载力特征值。
6、【场地覆盖层厚度】:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)定义:一般情况下,可取地面到剪切波速大于500m/s 的坚硬土层或岩层顶的距离。
7、【重力荷载代表值:】结构抗震设计时的基本代表值,是结构自重(永久荷载)和有关可变荷载的组合值之和。
8、【强柱弱梁:】结构设计时希望梁先于柱发生破坏,塑性铰先发生在梁端,而不是在柱端。
9、【砌体的抗震强度设计值:】VE N V f f ς=,其中f v 为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值,ζN 为砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数。
10、【剪压比:】剪压比为c 0V/f bh ,是构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,用以反映构件截面上承受名义剪应力的大小。
1、【简述两阶段三水准抗震设计方法。
】答:我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)规定:进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是: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影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
结构抗震等级的基础知识
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在结构钢筋工程量计算中,根据国家建筑规范图集受拉钢筋抗震锚固长度ℓae须参照钢筋种类与直径、砼强度等级与抗震等级取值。
以下为抗震等级的定义介绍:一、抗震等级是怎么样确定的?1、抗震等级:是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。
以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别2、地震烈度:是国家主管部门根据地理、地质和历史资料,经科学勘查和验证,对我国主要城市和地区进行的抗震设防与地震分组的经验数值,是地域概念。
抗震设防类别分为甲、乙、丁类建筑,全国大部分地区的房屋抗震设防烈度一般为8度。
3、震级是表示地震强度所划分的等级,中国把地震划分为六级:小地震3级,有感地震3-4.5级,中强地震4.5-6级,强烈地震6-7级,大地震7-8级,大于8级的为巨大地震。
二、建筑结构抗震等级的一般规定(1)多高层建筑结构的抗震措施是根据抗震等级确定的,抗震等级的确定与建筑物的类别相关,不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,也就是考虑抗震等级时取用烈度与抗震计算时的设防烈度不一定相同。
(2)建筑结构应根据其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁类四个抗震设防类别。
建筑的抗震设防类别划分见国家标准《建筑抗震设防分类标准》GB 50223的规定,也可见《建筑抗震设计手册》(1994年版)高层建筑没有丁类抗震设防。
各抗震设防类别的高层建筑结构,其抗震措施应符台下列要求:1)甲类、乙类建筑:当本地区的抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;当本地区的设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
当建筑场地为Ⅰ类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;2)丙类建筑:应符合本地区抗震设防烈度的要求。
当建筑场地为I 类时,除6度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施.按建筑类别及场地调整后用于确定抗震等级烈度,按调整后的抗震等级烈度。
建筑结构抗震基本知识
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建筑结构抗震基本知识12.1 地震基本知识地震俗称地动,是一种具有突发性的自然现象。
地震按其发生的原因,主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。
构造地震破坏作用大,影响范围广是房屋建筑抗震研究的主要对象。
在建筑抗震设计中,所指的地震是由于地壳构造运动(岩层构造状态的变动)使岩层发生断裂、错动而引起的地面振动,这种地面振动称为构造地震,简称地震。
地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。
震源正上方的地面称为震中。
震中附近地面运动最激烈,也是破坏最严重的地区,叫震中区或极震区。
地面上某处到震源的距离叫震源距。
震源至地面的距离称为震源深度。
一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震;60~300Km称为中源地震;大于300Km成为深源地震。
中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。
地震波地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,这种波就称为地震波。
地震波按其在地壳传播的位置不同,分为体波和面波。
体波是在地球内部由震源向四周传播的波,分为纵波(P波)和横波(S波)。
纵波(P波)是由震源向四周传播的压缩波,介质质点的振动方向与波的传播方向一致,引起地面垂直振动,周期短、振幅小、波速快。
横波(S波)传播的是由震源向四周传播的剪切波,介质质点的振动方向与波的传播方向垂直,引起地面水平振动,周期长、振幅大、波速慢。
面波是体波经地层界面多次放射、折射形成的次生波。
面波的质点振动方向比较复杂,既引起地面水平振动又引起地面垂直振动。
当地震发生时,纵波首先到达,使房屋产生上下颠簸,接着横波到达,使范围产生水平摇晃,一般是当面波和横波都到达时,房屋振动最为激烈。
震级地震的震级是衡量一次地震大小的等级,用符号M表示。
地震的震级M,一般称为里氏震级。
1935年由里希特首先提出了震级的定义。
当震级相差一级,地面振动振幅增加约10倍,而能量增加近32倍。
一般说来,M<2的地震,人们感觉不到,称为微震;M=2~4的地震称为有感地震;M>5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M>7的地震称为强烈地震或大地震;M>8的地震称为特大地震。
建筑抗震设计基本知识
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Sa g
《规范》根据烈度、场地类别、结构自振周期及阻尼 比等绘出了地震影响系数曲线(下图)
建筑结构 西南科技大学
第十四章
地震作用和结构的抗震验算
建筑结构
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第十四章
地震作用和结构的抗震验算
FEK GEK
单质点水平地震作用标准值为;
(二)自振周期的计算 单质点自振周期:
等效剪切波速vse
vse d0
建筑结构
(d / v
i 1 i
n
si
)
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地震作用和结构的抗震验算
建筑场地的划分:
2.场地的选择 选择建筑场地时,应对抗震有利、不利和危险地段作 出综合评价。
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地震作用和结构的抗震验算
建筑场地的划分:
2.场地的选择 选择建筑场地时,应对抗震有利、不利和危险地段作 出综合评价。
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地震作用和结构的抗震验算
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地震作用和结构的抗震验算
14.4结构的自振周期 一、能量法 能量守恒定律:Tmax U max
1 2 n Tmax 1 mi xi2 2 i 1 1 n U max mi gxi 2 i 1
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地震作用和结构的抗震验算
地点地面和建筑物受破坏的程度,也反映该地地面运动速 度和加速度峰值的大小。 2.地震烈度的统计分布
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地震作用和结构的抗震验算
众值烈度比基本烈度低1.55度;罕遇烈度比基本烈度 高1度左右。 3.设计地震分组 《规范》附录A列出了我国抗震设防区各县级及县级 以上城镇中心地区的分组。 4.抗震设防烈度 是指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。一般情况下,它与地震基本烈度相同。 14.2抗震设计的基本要求 一、建筑抗震设防分类和设防标准
建筑结构抗震设计考试知识点归纳
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序号
知识点
详细说明
1
抗震设防目标
“小震不坏、中震可修、大震不倒”
2
抗震设防分类
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)
3
抗震等级
分为一、二、三、四级,不同建筑根据其重要性和结构类型划分
4
抗震设防烈度
分为6、7、8、9度,依据地区地震风险确定
9
结构延性设计
通过控制结构物的刚度和强度,使结构在地震时进入非弹性状态后仍有较大延性,吸收地震能量
10
楼层屈服强度系数
计算楼层抗剪承载力和罕遇地震作用下楼层弹性地震剪力的比值,用于判断结构薄弱层
11
抗震验算内容
包括多遇地震下结构允许弹性变形验算、强度验算,以及罕遇地震下结构弹塑性变形验算
12
抗震计算
5
震级与烈度的区别
震级表示地震大小,与释放能量有关;烈度表示某区域地表和建筑物受地震影响的平均强烈程度
6
结构选型
包括框架体系、框架-支撑体系、筒体体系等,根据建筑高度、使用功能等选择
7
抗震设计方法
底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法、静力弹塑性法等,根据建筑高度和结构类型选择
8
抗震构造措施
包括设置钢筋混凝土构件柱、圈梁、防震缝等,提高结构整体性和抗震性能
包括结构所受地震惯性力(地震作用)的计算,以及结构内力、变形、位移等的计算
13
抗震规范与标准
遵循国家及地方颁布的抗震设计规范与标准,如《建筑抗震设计规范等
第一章(第2节课讲义)建筑结构抗震
![第一章(第2节课讲义)建筑结构抗震](https://img.taocdn.com/s3/m/426548eb0875f46527d3240c844769eae009a3a9.png)
(下图是1990年颁布的中国地震烈度区划图)
二、地震烈度 1.地震烈度定义及影响因素 2.地震烈度表 3.基本烈度 4.设防烈度
二、地震烈度
1.地震烈度定义及影响因素 2.地震烈度表 3.基本烈度 4.设防烈度 5.多遇烈度
建筑所在地区在设计基准期(50年)内出现的频度最 高的烈度,也称为常遇烈度、小震烈度,用Is表示。其超 越概率为63.2%,重现期为50年。
6.罕遇烈度
建筑所在地区在设计基准期(50年)内具有超越概率 2%-3%的地震烈度,也称为大震烈度。重现期约为2000年。
大、中、小震的划分标准
多遇 烈度 (小震)
基本 烈度 (中震)
罕遇 烈度 (大震)
第一章 抗震设计的基本知识和基本要求
§1.2 地震的一些基本概念
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。
堪修复
多数砖烟囱从根部破坏或倒毁
(7.08-14.14) (0.72-1.41)
11
毁灭
地震断裂延续很长。山崩常见。基岩上的拱桥
毁坏
12
地面剧烈变化,山河改观
二、地震烈度
1.地震烈度定义及影响因素 2.地震烈度表 3.基本烈度与地震区划
工程结构抗震设计知识点
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地震可以划分为:诱发地震(人工爆破)和天然地震(构造地震、火山地震)。
震源深度:震源到震中的垂直距离。
震中距:地面某处至震中的水平距离。
地震波的传播速度,以纵波最快、横波次之、面波最慢。
地震动的三要素:峰值(最大振幅)、频谱和持续时间。
地震危险性分析:指用概率统计方法评价未来一定时间内,某工程场地遭受不同程度地震作用的可能性。
地震烈度:指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。
一次地震,表示地震大小的震级只有一个,地震烈度可以有多个。
基本烈度:指一个地区在一定时期(我国取50年)内在一般场地条件下按一定概率(我国取10%)可能遭遇到的最大地震烈度。
它是一个地区进行抗震设防的依据。
地震的破坏作用主要表现为:地表破坏、建筑物破坏、次生灾害。
小震:50年被超越概率为63.2%,中震:50年被超越概率为10%,大震:50年被超越概率为2%。
基本烈度较多遇地震烈度约高1.55度,而较罕遇地震烈度约低1度。
三水准的抗震设防要求:第一水准:当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需要修理仍可继续使用;第二水准:当遭受相当于本地区设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,但经一般修理即可恢复正常使用;第三水准:当遭受高于本地区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。
两阶段设计: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。
这一阶段设计,保证了第一水准的强度要求和变形要求。
其k值相当于基本烈度的13。
第二阶段设计:在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。
这一阶段设计,旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。
其k值相当于基本烈度的1.5〜2倍。
建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则: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。
我国建筑抗震设计规范将建筑物按其用徐的重要性分:特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类。
建筑结构抗震基本知识
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建筑设计首先应树立建筑抗震理念, 建筑设计首先应树立建筑抗震理念,通过合理的空间组合与艺术处理实现建 筑目标, 的处理手法。 筑目标,不应一味追求 “奇、特、怪”的处理手法。这在当前建筑环境下有一定 难度,但需注意“不应采用严重不规则的建筑方案”是国家工程建设强制性标准。 难度,但需注意“不应采用严重不规则的建筑方案”是国家工程建设强制性标准。
框架的节点是梁柱共有的部分, 框架的节点是梁柱共有的部分,节点的破坏就意味着梁柱 的失效。 的失效。 相对于构件(比如梁柱)破坏来说, 相对于构件(比如梁柱)破坏来说,节点破坏的后果更严 梁柱节点一旦破坏,结构就成了机构, 重。梁柱节点一旦破坏,结构就成了机构,失去了承载能 如果梁柱局部破坏, 力。如果梁柱局部破坏,那么结构还是具有一定承载能力 的。因此要求节点不能先于构件破坏。 因此要求节点不能先于构件破坏。 措施: 措施:节点核心区单独进行抗剪承载力计算 节为有效约束节点核心区混凝土, 节为有效约束节点核心区混凝土,箍筋要加密
三、抗震概念设计的基本要求
抗震设计主要包括三个方面
•概念设计
•计算设计
•构造设计
概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造, 概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造, 以达到合理抗震设计的目的。 以达到合理抗震设计的目的。
1.场地选择
慎重选择建设场地。 慎重选择建设场地。
建筑场地事关建筑安全,要坚决避开地震断层、 建筑场地事关建筑安全,要坚决避开地震断层、滑 坡泥石流等危险地段,汶川地震中有三分之一的灾害来 坡泥石流等危险地段, 自滑坡泥石流等次生地质灾害, 自滑坡泥石流等次生地质灾害,而直接位于断层上的建 筑,无论其如何坚固,也无法抗御地壳运动的巨大冲击。 无论其如何坚固,也无法抗御地壳运动的巨大冲击。
建筑结构抗震知识要点
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建筑结构抗震设计知识要点1、地震震级和烈度的含义各是什么?震级和烈度有什么联系?地震震级是表示地震本身大小的一种度量。
地震烈度是指某一区域的地表和各类建筑物遭受某一次地震影响的强弱程度。
一次地震表示大小的震级只有一个,但由于同一次地震对不同地点的影响不同,随着距离震中的远近会出现多种不同的烈度。
2、何谓土的液化?如何进行土层液化判别?饱和沙土或粉土的颗粒在强烈的地震下土的颗粒结构趋于密实,如土本身的渗透系数较小,则孔隙水在短时间内排泄不走而受到挤压,孔隙水压力急剧上升。
当孔隙水压力增加到与剪切面上的法向压应力接近或相等时,砂土或粉土受到的有效压应力下降乃至消失,这时砂土颗粒局部或全部处于悬浮状态,土体丧失抗剪强度,形成犹如“液体”的现象,称为场地土的液化。
采用两步判别法来判别可液化土层,即初步判别和标准贯入试验判别。
凡经过初步判别定位不液化或不考虑液化影响的场地土,就可不进行标准贯入试验判别。
3、哪些建筑可不进行天然地基的抗震承载力验算?下列建筑可不进行天然地基及基础抗震承载力验算:1本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
2 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑:1)一般的单层厂房和单层空旷房屋; 2) 砌体房屋;3)不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋;4)基础荷载与3)项相当的多层框架厂房。
4、建筑结构的抗震计算方法有哪些?各自的应用范围如何?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3.16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;当取三组加速度时程曲线输入时,计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值;当取七组及七组以土的时程曲线时,计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。
建筑结构抗震设计复习资料
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建筑结构抗震设计复习资料一、填空题1、为了保证结构具有较大延性,我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。
k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比;2、地震系数3.震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。
4、一般来说,某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。
5、震害调查表明,凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时,会导致建筑物发生类似共振的现象,震害有加重的趋势。
二、判断题1、一般而言,在结构抗震设计中,对结构中重要构件的延性要求,低于对结构总体的延性要求;对构件中关键杆件或部位的延性要求,又低于对整个结构的延性要求。
(X)2、弯曲构件的延性远远小于剪切构件的延性。
(X)3、在同等设防烈度和房屋高度的情况下,对于不同的结构类型,其次要抗侧力构件抗震要求可低于主要抗侧力构件。
(√)4.一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大。
(√)5.钢筋混凝土构造柱可以先浇柱,后砌墙。
(X)三、单项选择题1、多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配(B)A.与楼盖刚度无关B.与楼盖刚度有关C.仅与墙体刚度有关D.仅与墙体质量有关2、为保证结构“大震不倒”,要求结构具有(C)A.较大的初始刚度B.较高的截面承载能力C.较好的延性D.较小的自振周期T3、考虑内力塑性重分布,可对框架结构的梁端负弯矩进行调幅(B)A.梁端塑性调幅应对水平地震作用产生的负弯矩进行 B梁端塑性调幅应对竖向荷载作用产生的负弯矩进行C.梁端塑性调幅应对内力组合后的负弯矩进行 D.梁端塑性调幅应只对竖向恒荷载作用产生的负弯矩进行4.场地特征周期Tg与下列何种因素有关?( C )A.地震烈度B.建筑物等级C. 场地覆盖层厚度D.场地大小5、楼层屈服强度系数沿高度分布比较均匀的结构,薄弱层的位置为(D)A.最顶层B.中间楼层C.第二层D.底层6.《建筑抗震设计规范》定义50年设计基准期超越概率为( A )的地震加速度的取。
建筑结构抗震基本知识
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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。
第一阶段设计: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。 旨在保证结构满足第三水准的抗震设防要求。
6、抗震设计的总体原则
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”。
71500
55000 38500
647000
647000 647000
236.77
182.14 127.49
1871.05
2053.19 2180.68
1
4
6500
26000
647000
86.10
2266.78
471.89
400.70
596.11
996.81 346.05
291.42 1634.28 1342.86
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。 地震按震源的深浅划分:
浅源地震(<70km,占地震总数的72.5% )
地震反应(作用)的大小:
建筑结构建筑抗震设计基本知识
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建筑结构建筑抗震设计基本知识建筑结构的抗震设计是保障建筑物在地震发生时能够保持相对稳定,并尽量减少损坏和崩塌的设计措施。
1.抗震设计的基本原理抗震设计的基本原理是通过增加建筑物的刚度和强度,来提高建筑物的抗震能力。
其中,刚度是建筑物抵抗变形的能力,强度是建筑物承受外力的能力。
2.抗震设计的基本要求(1)建筑物的刚度要求高,以减小地震力的作用。
(2)建筑物的强度要求高,以能够承受地震力的作用。
(3)建筑物的变形能力要求好,以保证在地震时能够发生一定的位移和变形,以释放地震能量。
(4)建筑物的稳定性要求好,以保证在地震发生时能够保持相对稳定,减少倒塌的可能性。
3.抗震设计的设计方法(1)静力设计方法:将地震力转化为静力效应,通过设计刚度和强度来抵抗这些静力效应。
这种方法适用于地震作用较小的建筑物。
(2)动力设计方法:通过地震反应分析计算建筑物的动力响应,然后进行刚性和强度的设计。
这种方法适用于地震作用较大的建筑物。
4.抗震设计的常用技术措施(1)增加建筑物的重力刚度和强度,如采用加强柱、墙体和梁的截面、增加混凝土墙的厚度等。
(2)采用抗震支撑系统,如剪力墙、约束墙、框架等。
(3)采用抗震连接技术,如采用粘结钢板、加固节点等。
(4)采用减震技术,如装置液体阻尼器、摩擦式减震器等。
(5)采用消能技术,如装置阻尼器、附加质量等。
(6)选择合适的地基,如采用加固地基、选择土质好的地段等。
5.抗震设计的设计步骤(1)确定设计地震作用的参数,包括地震烈度、设计地震加速度等。
(2)进行地震建筑物的分析,包括静力分析和动力分析。
(3)确定结构的抗震设计目标,包括刚度要求、强度要求等。
(4)进行结构的刚性设计,包括选择结构形式、选择结构材料、选择结构尺寸等。
(5)进行结构的强度设计,包括计算结构的强度要求、安全系数等。
(6)进行结构的细部设计,包括节点设计、支座设计等。
(7)进行结构的验算和优化,包括进行结构的静力和动力验算,进行结构的优化设计。
建筑结构抗震复习重点
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建筑结构抗震复习重点《建筑结构抗震设计》总复习第一章:绪论1.什么是地震动和近场地震动?P3答:由地震波传播所引发的地面振动,叫地震动。
其中,在震中区附近的地震动称为近场地震动。
2.什么是地震动的三要素?P3答:地震动的峰值(振幅)、频谱和持续时间称作地震动的三要素。
3.地震按其成因分为哪几类?其中影响最大的是哪一类?答:地震按其成因可分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震等几类,其中影响最大的是构造地震。
4.什么是构造地震、震源、震中、震中距、震源深度?P1答:由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过容许值,岩层发生断裂、错动而引起的地面震动,这种地震称为构造地震,一般简称地震。
地壳深处发生岩层断裂、错动的地方称为震源。
震源至地面的距离称为震源深度。
一般震源深度小于60km的地震称为浅源地震;60~300km的称为中源地震;大于300km的称为深源地震;我国绝大部分发生的地震属于浅源地震,一般深度为5~40km。
震源正上方的地面称为震中,震中邻近地区称为震中区,地面上某点至震中的距离称为震中距。
5.地震波分哪几类?各引起地面什么方向的振动?P1-3答:地震波按其在地壳传播的位置不同可分为体波和面波。
在地球内部传播的波称为体波,体波又分为纵波(P波)和横波(S波)。
纵波引起地面垂直方向的震动,横波引起地面水平方向震动。
在地球表面传播的波称为面波。
地震曲线图中,纵波首先到达,横波次之,面波最后到达。
分析纵波和横波到达的时间差,可以确定震源的深度。
6.什么是震级和地震烈度?几级以上是破坏性地震?我国地震烈度表分多少度?答:震级:指一次地震释放能量大小的等级,是地震本身大小的尺度。
(1)m=2~4的地震为有感地震。
(2)m>5的地震,对建筑物有不同程度的破坏。
(3)m>7的地震,称为强烈地震或大地震。
地震烈度:是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。
M(地震震级)大于5的地震,对建筑物就要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震。
建筑结构 第10章 抗震设计基本概念
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1第十章抗震设计基本概念第一节、震级、烈度、设防标准2一、地球的构造1、地壳▲地球最表面的一层,很薄,一般厚度为5-40 km,平均厚度约为30km。
▲主要由各种不均匀的岩石组成:沉积岩→花岗岩→玄武岩等。
▲绝大部分地震都发生在地壳内。
32、地幔▲中间一层,很厚,平均厚度约为2900km。
▲主要由具有粘弹性性质的质地比较坚硬的橄榄岩组成。
▲地幔内部的物质在热状态和不均衡压力作用下缓慢运动,可能是造成地壳运动的根源。
3、地核▲地球最里面的一层,半径约为3500km,是地球的核心部分。
▲可分为外核(厚2100km)和内核,其主要构成物质是镍和铁。
▲根据推测,外核可能处于液态,内核可能处于固态。
4二、地震及其成因1、按成因分类(1)火山地震:由于火势爆发而引起的地震。
这类地震在我国很少见。
(2)陷落地震:由于地表或地下岩层突然大规模陷落或崩塌而造成的地震。
这类地震的震级很小,造成的破坏也很少。
(3)诱发地震:由于水库蓄水或深井注水等引起的地震。
(4)构造地震:由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂而引起的地震。
5▲特点:构造地震分布广,危害大,是抗震结构设计研究的主要对象。
▲原因:岩层发生突然断裂或猛烈错动,产生振动源,振动以波的形式传播到地面,形成构造地震。
地下岩层断裂时,往往不是沿着一个平面发生,而是形成一个一系列裂缝组成的破碎地带,并且这个破碎地带的所有岩层不可能同时达到新的平衡。
因此,每次大地震的发生一般都不是孤立的,大地震前后总有很多次中小地震发生。
6▲地震序列:在一定时间内(一般是几十天至数月)相继发生在地区一系列大小地震称为地震序列。
▲主震:在某一地震序列中,其中最大的一次地震叫主震。
▲前震:在主震之前发生的地震。
▲余震:在主震之后发生的地震。
7▲主震型地震:在一个地震序列中,若主震震级很突出,其释放的能量占全序列中的绝大部分,叫主震型地震。
是一种破坏性地震类型。
▲震群型或多发型地震:在一个地震序列中,若主震震级不突出,主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来的。
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单元21 建筑结构抗震设计基本知识
学习目标】
1、能够对抗震的基本概念、抗震设防目标和抗震设计的基本要求知识点掌握。
2、能够具备砌体结构房屋和钢筋混凝土框架房屋、框架剪力墙结构、剪力墙结构房屋的抗
震设计要点,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础。
【知识点】
构造地震;地震波;震级;烈度;抗震设防;抗震设计的基本要求;钢筋混凝土框架房屋的
抗震规定。
【工作任务】
任务 1 建筑结构抗震设计基本知识
【教学设计】通过带领学生观看地震灾害照片,让学生对抗震设计的必要性有一个清楚的认
识,从而为识读平法03G101-1混凝土结构施工图中抗震部分打下基础,为今后识读结构施
工图、胜任施工员岗位打下基础。
21.1地震基本知识
21.1.1 地震
21.1.1.1构造地震
地震是由于某种原因引起的地面强烈运动(见图21-1)。
是一种自然现象,依其成因,
可分为三种类型:火山地震、塌陷地震、构造地震。
由于火山爆发,地下岩浆迅猛冲出地面时引
起的地面运动,称为火山地震。
此类地震释放能量小,相对而言,影响范围和造成的破坏程度均
比较小;由于石灰岩层地下溶洞或古旧矿坑的大规模崩塌引起的地面震动,称为塌陷地震。
此类地震不仅能量小,数量也小,震源极浅,影响范围和造成的破坏程度均较小;由于地壳构造运动
推挤岩层,使某处地下岩层的薄弱部位突然发生断裂、错动而引起地面运动,称为构造地震;构造地震的破坏性强影响面广,而且频繁发生,约占破坏性地震总量度的95%以上。
因此,在建
筑抗震设计中,仅限于讨论在构造地震作用下建筑的设防问题(见图21-2)。
地壳深处发生岩层断裂、错动的部位称为震源(见图21-3)。
这个部位不是一个点,而
是有一定深度和范围的体。
震源正上方的地面位置叫震中。
震中附近地面震动最厉害,也是破坏最严重的地区,称为震中区。
地面某处至震中的水平距离称为震中距。
把地面上破坏程度相似的
点连成的曲线叫做等震线。
震中至震源的垂直距离称为震源深度。
根据震源深度不同,可将构造地震分为浅源地震(震源深度不大于60km),中源地震(震源深度60~300km),深源地震(震源深度大于300km)三种。
我国发生的绝大部分(地震都属于浅
源地震,一般深度为5~40km)。
浅源地震造成的危害最大。
如唐山大地震的断裂岩层深约1lkm,属于浅源地震,发震构造裂缝带总长8km多,展布范围30m,穿过唐山市区东南部,这里就是震
中,市内铁路两侧47km的区域属于极震区。
21.1.1.2 地震波
当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。
这种传播地震能量的波就是地震波。
总之,地震波的传播
以纵波最快,横波次之,面波最慢。
在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,
然后才出现横波和面波造成房屋的左右摇晃和扭动。
在震中区,由于震源机制的原因栅地面扰动
的复杂性,上述三种波的波列:几乎是难以区分的。
图21-3 地震波示意图
21.1.1.3 震级
震级是按照地震本身强度而定的等级标度,用以衡量某次地震的大小,用符号M表示。
震级的大小是地震释放能量多少的尺度,也是表示地震规模的指标,其数值是根据地震仪记录到
的地震波图来确定的。
一次地震只有一个震级。
目前国际上比较通用的是里氏震级。
它是以标准地震仪在距震中100km处记录下来的最大水子地动位移(即振幅A,以“μm”计)的常用对数值
来表示该次地震的震级,其表达式如下:
M=lgA一般说来,M<2的地震人是感觉不到的,称为无感地震威微震;M=2~5的地震称为有感地震;M>5的地震,对建筑物要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M>7的地震称为强烈地震或夫地震;M>8的地震称为特大地震。
21.1.1.4 烈度
21.1.1.4.1 地震烈度
地震烈度是指某地区的地面及建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度,用符号I表示。
对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的。
一
般说,距震中愈远,地震影响愈小,烈度就愈低;反之,距震中愈近,烈度就愈高。
此外,地震
烈度还与地震大小、震源深度、、地震传播介愿、丧土性质、建筑物动力特性、施工质量等许多、因素有关。
为评定地震烈度,需要建立一个标准,这个标准就称为地震烈度表。
它是以描述震誊宏
观现象为主并参考地面运动参数,即根据建筑物的损坏程度,地貌变化特征,地震时人的感觉,
家具动作反应和地面运动加速度峰值、速度峰值等方面进行区分。
目前国际上普遍采用的是划分
为12度的地震烈度表。
21.1.1.4.2多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度
近年来,根据我国,华北、西北和西南地区地震发生概率的统计分析,同时,为了工程
设计需要作了如下定义:50年内超越概率为63.2%地震烈度为多遇烈度,重现期为50年,并称这种地震影响为多遇地震或小震;50年超越概率为10%的烈度即1990中国地震烈度区划图规定的地震基本烈度或新修订的中国地震动参数区划图规定的峰值加速度所对应的烈度为基本烈
度,重现期为475年,并称这种地震影响为设防烈度地震或基本地震;对50年超越概率为2%~3%的烈度为罕遇烈度,重现期平均约2000年,其地震影响为罕遇地震或大震。
21.1.1.4.3抗震设防烈度、设计地震分组
为了进行建筑结构的抗震设防,按国家规定的权限批准审定作为一个地区抗震设防依据
的地震烈度,称为抗震设舫烈度。
一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度。
抗震设计时,对同样场地条件、同样烈度的地震,按震源机制、震级大小和远近区别对待是必要的,《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)(以下简称《抗震规范》)将设计地震分为三组。
我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的设计地震分组见《抗震规范》附录A。
21.1.1.4.4抗震设防
抗震设防的一般目标
抗震设防是指对房屋进行抗震设计和采取抗震措施,来达到抗震的效果。
抗震设防的依据
是抗震设防烈度。
结合我国的具体的情况,《抗震规范》提出了"三水准”的抗震设防目标。
第一水准——小震不坏当遭受低于:本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物二般不受损坏或不需修理仍可继续使用。
第二水准——中震可修当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。
第三水准——大震不倒当遭受到高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。