工程抗震设防

工程结构抗震设防依据
中国地震动参数区划图（GB18306-2001）
近年来随着我国地震研究的不断深入，对1990年的地震烈 度区划图进行了修订，已于2001年8月颁布了中国地震动 参数区划图（GB18306-2001）。
该图根据地震危险性分析，提供了‖类场地上，50年超越 概率为10%的地震动参数，给出了设计地震动加速度区划 图和地震动特征周期区划图。
工程结构破坏机理
土耳其地震(1999)——防震缝处碰撞
防震缝两侧结构单元 的结构性能不同
中间设防震缝
但缝宽不足
两侧结构单元 发生碰撞，产生损坏
工程结构破坏机理
竖向刚度的变化
1989美国 Loma地震 商住楼——框架结构（上刚下柔） 底层刚度小，塑性变形集中的现象， 产生结构过大的偏移。
1995年阪神地震 1-5层钢骨混凝土结构，6-12层钢 筋混凝土结构，中间层刚度突变， 为薄弱层，导致应力集中。
在后面的课程中，将讲述如何采取合理的结构布置和 可靠的构造措施来避免或减轻上述震灾。
工程结构抗震设防依据
工程结构抗震设防依据
工程结构抗震设防依据
结构抗震的困难所在
工程抗震是这样一门艺术：使用材料，这些材料属性只能估算； 建立真实的抗震结构：这些真实的结构只能近似分析； 来承受地震作用：而地震发生的时间、地点、和大小事先不能准确得知； 以满足我们对抗震设防职责的要求。
分析
平面形状较为复杂， 除了具有扭转效应 外…
房屋平面只有两侧有 柱，即单跨框架结构。 当一侧柱发生破坏时， 整个结构都发wenku.baidu.com坍塌。 这类结构明显抗震防 线不足。
工程结构破坏机理
两栋建筑相邻的情况
4层 结构
6层结构
两栋相临建筑的结构 动力特性不一样。在 地震时，由于振动不 协调产生相互之间的 挤压，导致坡坏。
工程结构破坏机理
设防水准过低
2001年1月26日在印度西北部古吉拉特邦发生强烈地震
房屋倒塌原因，是由于设防水准太低，地震时抗震承载力不足。
工程结构破坏机理
1976年7月28日 唐山大地震 7.8级
唐山市河北省矿业学院图书馆，系装配式 框架结构（节点连接是最薄弱的环节）， 西部倒毁，东部框架幸存。此处为唐山地 震重点保护遗迹之一。
工程结构抗震与防灾
第一章第4节 工程抗震设防
工程结构抗震与防灾
内容回顾
地震基本知识 地震发生的机理 地震动特性 地震灾害
直接灾害（地面破坏、滑坡塌方、砂土液化、工程结构的破坏） 次生灾害（火灾、水灾、海啸）
工程结构抗震设防
本节课
第4节 工程结构抗震设防
地震带来的灾害多为 工程结构破坏引起
平面形状较为复杂就会导 致质心偏离刚心，产生扭 转作用的效应。
在扭转作用下，这座房屋 向外发生了坍塌。
m 地震力
抗力
c 扭转效应
工程结构破坏机理
台湾集集地震(1999.9.21)
台湾省漳化县富贵 名门大楼，16层钢 筋混凝土住宅楼， 平面为C型，平面 不规整，柱子间距 太大，数量偏少。
工程结构破坏机理
1971年 San Fernando地震 （桥面坍塌）
工程结构破坏机理
地震时道路毁坏
路面裂缝
路面塌陷
路面隆起
工程结构破坏机理
地震时道路毁坏
房屋倒塌造成的道路破坏
工程结构破坏机理
总结
平面复杂产生扭转效应； 相邻两部分振动不协调，产生相互挤压； 防震缝宽度不足发生碰撞； 竖向刚度变化，底层柔性，中间层刚度突变； 房屋抗震承载力不足； 构件间连接不牢，丧失整体性； 地基失效引起的房屋破坏； 桥墩破坏，桥面垮塌； 路面裂缝，路面塌陷等道路破坏。
该方法将地震的发生及其影响视作随机现象，根据区域性地质构造来 分析历史地震活动性，划分潜在震源区，确定地震衰减规律，利用概 率方法评价某一地区未来一定期限内遭受不同强度地震影响的可能性， 给出以概率形式表达的地震烈度区划或其他地震动参数。
安徽庐江
山东郯城
工程结构抗震设防依据
中国地震烈度区划图（1990）
研究并设法提高各类 工程结构抗震性能
利用现有科技成果进行 工程结构抗震设防
最大限度地降低地震带 来的人民生命财产损失
从震害入手来研究 各类工程结构的破 坏机理和抗震性能
工程结构抗震设防
本节课授课要点
了解各类工程结构的破坏机理
介绍抗震设防的依据和抗震设计的思想
给出现行抗震设计规范所给出的“三水准 抗震设防目标”和“二阶段的抗震设计方 法”。
装配式单层厂房 牛腿柱顶与屋架连接不牢，使 房屋丧失整体性，发生连续的 坍塌。
工程结构破坏机理
地震时地基失效引起的房屋破坏
土耳其地震 1999 （倾斜约45度）
日本阪神大地震 1995年 7.2 级
（顶部倾斜60cm）
工程结构破坏机理
地震时桥梁的破坏
——1）桥墩破坏 2）桥面脱落
1995年日本阪神大地震 （桥墩连根折断数百米）
——改编自一位不知名的作者
工程结构抗震设防依据
地震烈度区划
工程抗震的目标是减轻工程结构的地震破坏，降低地震灾害造成的损 失，减轻震害得有效措施是对已有工程进行抗震加固和对新建工程进 行抗震设防。
在采取抗震措施之前，必须知道哪些地方存在地震危险性，其危害程 度如何。
地震的发生在地点、时间和强度上都具有不确定性，只能给出基于概 率含义的地震预测。
《建筑抗震设计规范》在此基础上规定了我国主要城镇抗 震设防烈度，设计基本地震加速度值和设计地震分组特征 周期，作为工程结构抗震设防的依据。
用基本烈度表示地震的危险性 小于6度区 6度区 7度区 8度区 大于等于9度区
基本烈度：一个地区未来50年内一般场地条件下可能遭受的 具有10%超越概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。 从某种意义上说，这是中长期的地震预报。
工程结构抗震设防依据
中国地震烈度区划图（1990）
云南省
江苏省 南京市-7度 无锡市-6度
工程结构破坏机理
工程结构的破坏机理
工程结构破坏机理
台湾集集地震(1999.9.21)
台湾省云林县12层钢 筋混凝土商住楼、东 侧楼为L型平面。质 心和刚心偏离，产生 扭转效应。
工程结构破坏机理
分析
平面形状较为复杂
地震力是惯性力，惯性力 作用在结构的质量中心。
房屋的抗力是作用在所有 抗侧力构件合力作用点的 位置，即结构的刚度中心。