建筑结构抗震设计参考课件
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即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，正确地解决建筑 和结构的总体方案、结构布置、材料使用 和细部构造等，以便达到合理抗震设计的 目的。
概念设计是构造良好结构性能的决定因素， 有助于掌握明确的设计思想，灵活、恰当 4
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6
7
8
基本概念——续
抗震概念设计的思路：
在工程设计一开始，把握好能量输入、房屋 体型、结构
4.1.2 地基基础
关于地基基础设计，抗震规范有如下规定： a、避开危险地带（如断裂带等）: 河岸上的房屋，常因切面不均匀沉降或
地面裂隙穿过而裂成数段。一般情况下宜采 取避开的方案。必须在岸边建房时，应采取 可靠措施，完全消除下卧土层的液化性，提 高灵敏粘土层的抗剪强度，以增强边坡稳定 性。
b、同一结构单元的基础不宜设置 在性质截然不同的地基上:不同类 别的土壤，具有不同的动力特性，
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4.1.2 地基基础——续
c、地基为软弱粘性土、液化土、新近填土 或严重不均匀时，应估计地震时地基不均匀 沉降或液化的不利影响，并采取相应措施， 完全消除或部分消除土层液化的可能性，并 应对上部结构相关部位适当加强，基础应加 强其整体性和刚性。
3）有较长翼缘的L形、T形、十字形、U形、
H形、Y形平面也不宜采用。这些平面的较
长翼缘，地震时容易因发生差异侧移而加
重震害。
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4.2.1 建筑平面布置——续
2、平面不规则的类型： 《规范》3.4.2规定： 1）扭转不规则：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。 2）凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺 寸，大于相应投影方向总尺寸的30%。 3）楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面 刚度急剧变化。例如：开洞面积大于该楼 层面积的30%，或较大的楼层错层，或有 19
体系、刚度分布、构件延性等几个主要方 面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。
辅以必要的计算和构造措施，有可能使房屋 建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠 度。
由于对地震作用及结构性能的了解还远远 9
4.1 场地选择
不同的场地上的建筑震害不同。选择 建筑场地时，应
根据工程需要，掌握地震活动情况和工 程地质的有关资
杂性、不确定性，因此很难准确预测建筑物 所遭遇地震的特性和参数。地震在时间和空
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Fra Baidu bibliotek间上都具有很大的随机性。
基本概念——续
2、概念设计（Conceptual design） ： 立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震 经验总结的工程抗震基本概念的抗震设计， 包括工程结构的总体布置和细部构造。是 构造良好结构性能的决定因素，
另外，当建筑场地为I类时，甲、乙类
建筑可按本地区
设防烈度采用抗震构造措施，丙类建筑可
按本地区设防烈度
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4.2 建筑的平立面布置
一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建 筑布局和结
构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合 抗震原则，
就能从根本上保证房屋具有良好的耐震性能。 《抗震规范》3.4.1条规定：建筑设计应符合
非发震断层：与当地的地震活动性没有成因 上联系的一般断层，在地震作用下一般不会
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发生新的错动。
4.1.1 场地选择——续
• 实例 • 1976年唐山地震，在极震区内，一条北
东走向的地表断裂，长8km，水平错位达 1.45m。 • 1932年云南东川地震，大量山石崩塌。 • 1966年再次发生的6. 7级地震，震中附 近的 一个山头，一侧山体就崩塌了近 8×105m3。 • 1971年云南通海地震，丘陵地区山脚下 的一个土质缓坡，连同上面有几十户人 12
建筑结构抗震设计 Seismic design of
buildings
主讲：张美霞
中国地质大学（武汉）工程学院土 木系
1
第4章 建筑抗震概念设计
• 4.1 场地选择 • 4.2 建筑的平立面布置 • 4.3 结构选型与结构布置 • 4.4 多道抗震防线 • 4.5 刚度、承载力和延性的匹
配 • 4.6 确保结构的整体性
抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则 的设计方案。 3.4.2条规定：建筑及其抗侧力结构的平面布
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置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；
4.2.1 建筑平面布置
1、建筑平面形状
1）建筑物的平、立面布置宜规则、对称， 质量和刚度变化均匀，避免楼层错层；
2）地震区的高层建筑，平面以方形、矩 形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭 圆形、扇形也可以。
d、同一结构单元不宜部分采用天然地基部 分采用桩基；（可设沉降缝，成为两个单元）
e、淤泥和淤泥质土等软土，是一种高压缩 性土，抗剪强度很低。软土在强烈地震作用 下，土体受到扰动，絮状结构遭到破坏， 15
4.1.2 地基基础——续
f、此外，在选择高层建筑的场地时，应尽 量建在基岩或薄土层上，或应建在具有较 大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以 减少输人建筑物的地震能量，从根本上减 轻地震对建筑物的破坏作用。
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基本概念
1、抗震设计：对地震区的工程结构进行的 一种专业设计，一般包括抗震概念设计、结 构抗震计算和抗震构造措施三个方面。
2、计算设计（Numerical design）：荷载 计算、内力分析及组合、强度计算 、构造 措施等称为计算设计。
“计算设计”——不能完全依赖！ 地震方面——地震是一种随机振动，具有复
4.1.1 场地选择——续
2、选择有利于抗震的场地 概念 对建筑抗震有利的地段：指位于开阔平坦地
的坚硬场地上或密实均匀中硬场地土。
对建筑抗震不利的地段：就地形而言，一般 是指条状突出的山嘴，孤立的山包和山梁的 顶部，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡， 河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般 是指软弱土、易液化土，故河道、断层破碎 带、暗埋塘滨沟谷或半挖半填地基等，以及 在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀13
料，对建筑场地作出综合评价。 宜选择对建筑抗震有利的地段，如开阔
平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场 地土等地段。
宜避开对建筑抗震不利的地段，当无法 避开时，应采取适当的抗震措施。
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4.1.1 场地选择
1、避开抗震危险地段 1）概念 建筑抗震危险的地段：指地震时可能发生崩
塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段以及 震中烈度为8度以上的发震断裂带在地震时可 能发生地表错位的地段。
概念设计是构造良好结构性能的决定因素， 有助于掌握明确的设计思想，灵活、恰当 4
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基本概念——续
抗震概念设计的思路：
在工程设计一开始，把握好能量输入、房屋 体型、结构
4.1.2 地基基础
关于地基基础设计，抗震规范有如下规定： a、避开危险地带（如断裂带等）: 河岸上的房屋，常因切面不均匀沉降或
地面裂隙穿过而裂成数段。一般情况下宜采 取避开的方案。必须在岸边建房时，应采取 可靠措施，完全消除下卧土层的液化性，提 高灵敏粘土层的抗剪强度，以增强边坡稳定 性。
b、同一结构单元的基础不宜设置 在性质截然不同的地基上:不同类 别的土壤，具有不同的动力特性，
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4.1.2 地基基础——续
c、地基为软弱粘性土、液化土、新近填土 或严重不均匀时，应估计地震时地基不均匀 沉降或液化的不利影响，并采取相应措施， 完全消除或部分消除土层液化的可能性，并 应对上部结构相关部位适当加强，基础应加 强其整体性和刚性。
3）有较长翼缘的L形、T形、十字形、U形、
H形、Y形平面也不宜采用。这些平面的较
长翼缘，地震时容易因发生差异侧移而加
重震害。
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4.2.1 建筑平面布置——续
2、平面不规则的类型： 《规范》3.4.2规定： 1）扭转不规则：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。 2）凹凸不规则：结构平面凹进的一侧尺 寸，大于相应投影方向总尺寸的30%。 3）楼板局部不连续：楼板的尺寸和平面 刚度急剧变化。例如：开洞面积大于该楼 层面积的30%，或较大的楼层错层，或有 19
体系、刚度分布、构件延性等几个主要方 面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。
辅以必要的计算和构造措施，有可能使房屋 建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠 度。
由于对地震作用及结构性能的了解还远远 9
4.1 场地选择
不同的场地上的建筑震害不同。选择 建筑场地时，应
根据工程需要，掌握地震活动情况和工 程地质的有关资
杂性、不确定性，因此很难准确预测建筑物 所遭遇地震的特性和参数。地震在时间和空
3
Fra Baidu bibliotek间上都具有很大的随机性。
基本概念——续
2、概念设计（Conceptual design） ： 立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震 经验总结的工程抗震基本概念的抗震设计， 包括工程结构的总体布置和细部构造。是 构造良好结构性能的决定因素，
另外，当建筑场地为I类时，甲、乙类
建筑可按本地区
设防烈度采用抗震构造措施，丙类建筑可
按本地区设防烈度
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4.2 建筑的平立面布置
一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建 筑布局和结
构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合 抗震原则，
就能从根本上保证房屋具有良好的耐震性能。 《抗震规范》3.4.1条规定：建筑设计应符合
非发震断层：与当地的地震活动性没有成因 上联系的一般断层，在地震作用下一般不会
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发生新的错动。
4.1.1 场地选择——续
• 实例 • 1976年唐山地震，在极震区内，一条北
东走向的地表断裂，长8km，水平错位达 1.45m。 • 1932年云南东川地震，大量山石崩塌。 • 1966年再次发生的6. 7级地震，震中附 近的 一个山头，一侧山体就崩塌了近 8×105m3。 • 1971年云南通海地震，丘陵地区山脚下 的一个土质缓坡，连同上面有几十户人 12
建筑结构抗震设计 Seismic design of
buildings
主讲：张美霞
中国地质大学（武汉）工程学院土 木系
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第4章 建筑抗震概念设计
• 4.1 场地选择 • 4.2 建筑的平立面布置 • 4.3 结构选型与结构布置 • 4.4 多道抗震防线 • 4.5 刚度、承载力和延性的匹
配 • 4.6 确保结构的整体性
抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则 的设计方案。 3.4.2条规定：建筑及其抗侧力结构的平面布
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置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；
4.2.1 建筑平面布置
1、建筑平面形状
1）建筑物的平、立面布置宜规则、对称， 质量和刚度变化均匀，避免楼层错层；
2）地震区的高层建筑，平面以方形、矩 形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭 圆形、扇形也可以。
d、同一结构单元不宜部分采用天然地基部 分采用桩基；（可设沉降缝，成为两个单元）
e、淤泥和淤泥质土等软土，是一种高压缩 性土，抗剪强度很低。软土在强烈地震作用 下，土体受到扰动，絮状结构遭到破坏， 15
4.1.2 地基基础——续
f、此外，在选择高层建筑的场地时，应尽 量建在基岩或薄土层上，或应建在具有较 大“平均剪切波速”的坚硬场地土上，以 减少输人建筑物的地震能量，从根本上减 轻地震对建筑物的破坏作用。
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基本概念
1、抗震设计：对地震区的工程结构进行的 一种专业设计，一般包括抗震概念设计、结 构抗震计算和抗震构造措施三个方面。
2、计算设计（Numerical design）：荷载 计算、内力分析及组合、强度计算 、构造 措施等称为计算设计。
“计算设计”——不能完全依赖！ 地震方面——地震是一种随机振动，具有复
4.1.1 场地选择——续
2、选择有利于抗震的场地 概念 对建筑抗震有利的地段：指位于开阔平坦地
的坚硬场地上或密实均匀中硬场地土。
对建筑抗震不利的地段：就地形而言，一般 是指条状突出的山嘴，孤立的山包和山梁的 顶部，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡， 河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，一般 是指软弱土、易液化土，故河道、断层破碎 带、暗埋塘滨沟谷或半挖半填地基等，以及 在平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀13
料，对建筑场地作出综合评价。 宜选择对建筑抗震有利的地段，如开阔
平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场 地土等地段。
宜避开对建筑抗震不利的地段，当无法 避开时，应采取适当的抗震措施。
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4.1.1 场地选择
1、避开抗震危险地段 1）概念 建筑抗震危险的地段：指地震时可能发生崩
塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段以及 震中烈度为8度以上的发震断裂带在地震时可 能发生地表错位的地段。