3-结构概念设计讲解

第2讲 地震特征与结构概念设计
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第2讲 地震特征与结构概念设计
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算例：平面规则性
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第2讲 地震特征与结构概念设计
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平面不规则的类型
不规则类型
扭转不规则 凹凸不规则 楼板局部不连续
定义
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移 （或层间位移）平均值的1.2倍 结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的 30% 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型 宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层
建筑结构抗震概念设计
主讲：钱晓旭
抗震设计的总体要求
建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求： 概念设计——在总体上把握抗震设计的基本原则 抗震计算——为建筑抗震设计提供定量手段
构造措施——在保证结构整体性、加强局部薄弱环节
等意义上保证抗震计算结果的有效性
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
图2-1 房屋震害指数与局 部地形的关系曲线（地形变化）
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图2-2 地理位置 的放大作用
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第2讲 地震特征与结构概念设计
二、选择抗震有利的建筑场地和地基
1、选择抗震有利的建筑场地和地基时应注 意以下几点： （1）选择选择薄的场地覆盖层。 对于柔性建筑，厚土层上的震害重， 薄土层上的震害轻，直接座落在基岩上的 震害更轻。 （2）选择坚实的场地土。 震害表明，场地土刚度大，则房屋震 害指数小，破坏轻；刚度小，则震害指数 大，破坏重。故应选择具有较大平均剪切 波速的坚硬场地土。
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二、选择抗震有利的建筑场地和地基
（3）将建筑物的自振周期与地震动的卓越 周期错开，避免共振。 震害表明，如果建筑物的自振周期与 地震动的卓越周期相等或相近，建筑物的 破坏程度就会因共振而加重。 （4）采取基础隔震或消能减震措施。 利用基础隔震或消能减震技术改变结 构的动力特性，减少输入给上部结构的地 震能量，从而达到减小主体结构地震反应 的目的。 2018/10/24 第2讲 地震特征与结构概念设计
减小变形集中、鞭梢效应
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平面不规则的类型 不规则类型 建筑抗震概念设计 > 定义 结构规则性
扭转不规则 凹凸不规则 楼板局部不连续 楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移 （或层间位移）平均值的1.2倍 结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的 30% 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型 宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层
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第二章 结构抗震概念设计
结构抗震概念设计是指根据地震灾 害和工程经验等所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。
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第2讲 地震特征与结构概念设计
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一、选择抗震有利的地段
选择建筑场地时，宜选择对建筑抗 震有利的地段，避开对建筑抗震设计 不利的地段。不应在危险地段建造 甲、乙、丙类建筑。
b 0 .5 B
B
大开洞
错层
B
A0 0.3 A A Bl
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l
第2讲 地震特征与结构概念设计
局部不连续
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竖向不规则的类型 不规则类型 建筑抗震概念设计 > 定义 结构规则性
侧向刚度不规则 竖向抗侧力构件 不连续 楼层承载力突变 该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚 度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、 桁架等向下传递 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80%
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三、有利的房屋抗震体型
建筑物平、立面布置的基本原则： 对称、规则、质量与刚度变化均匀 结构对称—— 有利于减轻结构的地震扭转效应
形状规则——
在地震时应力集中现象较少，有利于抗震
质量与刚度变化均匀 ——平面内使结构刚度中心与质量中 心相一致，避免扭转效应 高度方向均匀变化，避免薄弱层，
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三、有利的房屋抗震体型>基本原则
1、选择对抗震有利的建筑平面和竖向
不规则建筑——主要根据体型（平面和 立面）、刚度和质量沿平面、高度的不 同等因素进行判别。
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第2讲 地震特征与结构概念设计
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三、有利的房屋抗震体型>基本原则
平面规则性： 平面偏心、平面凹角、刚性楼层、 楼板突变、平面外水平断错、非平行结 构体系 立面规则性： 刚度突变的柔性层、质量分布突 变、立面形状突变、竖向抗侧力构件在 其平面内的间断、承载力突变（薄弱 层） 2018/10/24 第2讲 地震特征与结构概念设计
K i 3
K i2
K i 1
Ki
Ki 0.7 Ki 1
K i 0.8( K i 1 K i 2 K i 3 ) 3
ห้องสมุดไป่ตู้
沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层） 2018/10/24 第2讲 地震特征与结构概念设计 竖向抗侧力构件不连续
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竖向不规则的类型
不规则类型
侧向刚度不规则 竖向抗侧力构件 不连续 楼层承载力突变
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚 度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、 桁架等向下传递 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的 80%
B 0.3Bmax
2 1
2
1
2
Bmax
B 0.3Bmax
Bmax
B 0.3Bmax
Bmax
2 1.2
2 1
2
B 0.3Bmax
Bmax
扭转不规则
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凹凸角不规则
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算例：平面规则性
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