建筑结构抗震设计-长安大学

2.2.3 避开抗震危险地段
抗震的危险地段与不利地段的主要差异体现在 危险地段在地震时场地、地基的稳定性可能遭到破 坏，建造在这类地段上的建筑物破坏是不易用工程 措施加以解决的，或者所花代价极为昂贵。我国规 范规定的发震断裂最小避让距离如表2-3.
2.3 建筑体型选择
建筑物的平、立面布置基本原则是：平面 形状规则、对称，竖向质量、刚度连续、均匀， 避免楼板错层。这里的“规则”，包含了对建 筑的平、立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质 量分布，直至承载力分布等诸多要求。
应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；
宜有多道抗震设防；
应有必要的承载力、良好的变形能力和耗能能力；
宜有合理的刚度和承载力分布。
(5) 结构构件
延性与整体性。
(6) 非结构构件 与主体结构有可靠的连接与锚固。
(7) 材料和施工质量
(8) 隔震与消能
2.2 建筑场地选择
大量震害表明，建筑场地的地质状况、地形地貌对 建筑物震害有很大影响。
不规则平面示例
2.3.2 建筑竖向规则性
地震区的建筑，立面和竖向剖面同样要求规则， 立面外形最好采用矩形、梯形等均匀变化的几何 形状，尽量避免出现过大的内收或外挑。建筑物 的几何尺寸和侧向刚度等沿竖向变化均匀。
建筑物局部突出震害
建筑物底部刚度突变破坏
建筑物竖向不规则类型
不规则立面示例
地震波对建筑物的间隔破坏
断层处的建筑物破坏
选择建筑场地，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 ，场地划分见下表2-1。
地段类别 地质、地形、地貌
有利地段 一般地段
稳定基岩，坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中 硬土等
不属于有利、不利和危险的地段
不利地段 危险地段
软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山 丘，陡坡，陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上 成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、 疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地 基），高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝 等
2.3.1 建筑平面规则性 地震区的建筑，平面形状以正方形、矩形、圆形 为好，正多边形、椭圆形也是较好的平面形状。 满足表2-4规定的建筑物，可以认为是平面规则的 建筑；而表2-4以外的建筑，可认为是平面不规则 的建筑。
扭转不规则
当δ2>1.2[(δ1+δ2)/2]，则 属扭转不规则，但应使 δ2≤1.5[(δ1+δ2)/2]。
★ 结构抗震设计的三个层次：
1． 概念设计：在总体上把握抗震设计的基本原则；
2． 抗震计算：为抗震设计提供定量手段；
3． 构造措施：保证抗震计算结果的有效性。
★ 概念设计把握的基本原则： (1) 建筑场地
(2) 地基和基础
(3) 建筑物的平面和立面布置
宜规则、对称，质量和刚度变化均匀。
(4) 抗震结构体系
建筑结构抗震设计
建筑工程学院
第二章 建筑抗来自百度文库 概念设计总则
教学目的和要求
1．了解建筑抗震概念设计的意义 2．掌握场地选择、建筑平立面的确定、结构及体
系、抗震性能化设计等概念设计的基本原则
2.1 建筑抗震概念设计的意义
建筑抗震概念设计（Seismic Concept Design of Buildings）是指根据地震灾害和工程经验等形成的基 本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确 定细部构造的过程，它是人们对地震灾害的经验总结， 为抗震设计的完成提供正确的概念和思路。
ξ ——附加调整系数
2.2.2 工程地质和水文条件的影响
工程地质和水文条件的影响主要体现在：场地土坚硬 程度、覆盖层厚度（土层的性质、厚度）、场地自振 周期和粉、砂土的液化、地下水的影响等方面。
场地覆盖层厚度一般情况下是指：地面至剪切波速大于 500m·s-1且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m·s-1 的土层顶面的距离。 国内外多次大地震的经验表明：柔性建筑，厚土层上的 震害重，薄土层上的震害轻。 场地土是指：场地范围内的地基土。 震害调查结果表明：场地土刚性（坚硬程度）大小不同， 使其上建筑的震害程度出现很大差异。 一般来说，地基土刚性大，房屋破坏轻，反之，破坏重。 从地震记录也可以看出，不同刚性的场地土的地震动强 度，差异也很大。
★ 1994年云南昭通地震，芦家 湾山梁长150m，顶部宽15m。 一端高60m，一端高50m，中 间呈鞍较高端部的最大加速 度0.632g, （9度）鞍部为 0.257g （7度） ，较低端部 为0.431g （8度） 。
高突地形地震反应的总体趋势：
1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大； 2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小； 3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大； 4.高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应明显
地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流 等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位
2.2.1 地形的影响
震害表明：局部孤突地形对地震有放大作用，震害加重。
★ 1920年宁夏海原地震位于渭河河谷的姚庄烈度为7度，相 距2km的牛家庄，坐落在100m的黄土山嘴上，烈度9度。 ★ 1975年辽宁海城地震中，高差58m的两个测点，地面加速 度相差1.84倍。
减小; 5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。
对条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡 坡、河岸和边坡边缘等不利地段，对设计地震动参数产 生放大作用。
局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数：
λ = 1 + ξα
λ ——局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数 α ——局部突出地形地震动参数的增大幅度，见表2-2
地震动的卓越周期：又称地震动主导周期，它相当于 根据地震时某一地区地面运动记录计算出来的反应谱的主 峰位置所对应的周期。
场地卓越周期或固有周期是场地的重要地震动参数之 一，它的长短随场地土类型、地质构造、震级、震源深度、 震中距大小等多种因素而变化。
场地土液化：饱和松散的粉土和砂土，在强烈地震作 用下，土颗粒有挤密的趋势，孔隙水压力急剧上升，土颗 粒处于悬浮状态，使得地基土发生液化，丧失抗剪承载力， 并出现喷水冒砂现象。（日本1964年地震、土耳其1999年 地震）