抗震设计基本概念.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单层厂房的结构布置,柱网布置,M,或,6M,为模数,1,2.定位轴线,3.支撑布置,2,二.计算模型及假定,（1）柱上端与屋架（或屋面梁）铰接；,（2）柱下端与基础固接；,（3）排架横梁为无轴向变形的刚杆，横梁的两端处的水平位移相等；,（4）排架柱的高度有固定段支柱顶铰接点处；,（5）排架的跨度以厂房的轴线为准。,3,三.内力组合,A.控制截面,控制截面是指对柱配筋和基础,设计起控制作用的截面.,上柱底面I-I,牛腿顶面II-II,下柱底面III-III.,I,I,II,II,III,III,B.内力组合,一般考虑以下四种内力组合:,1）+,M,max及相应的,N,、,V；,2）-,M,max及相应的,N,、,V；,3）,N,max及相应的 M、V；,4）,N,min及相应的 M、V；,4,轻钢结构厂房,5,6,第十章抗震设计基本概念,第一节震级、烈度、设防标准,第二节抗震设计基本要求,第三节地震作用,第四节地震作用效应和荷载组合,7,引致灾害的自然作用,灾害类別,气象方面,极端雨量,太多,洪灾,太少,干旱,极端气温,太高,热浪,太低,霜冻、大风雪,极端强风,台风、龙卷风,地貌方面,板块活动,地震,、海啸、火山爆发,重力作用,泥石流、雪崩,生物方面,与动物、微生物有关,蝗虫、白蚁等,虫害,細菌或病毒,疾病如伤寒、“非典”、瘟疫,与植物有关,真菌,病害如小麦的铁锈病,数量激增,野草蔓延、赤潮,一、地震是群灾之首,灾害,自然灾害,人为灾害,人为灾害：,火灾、污染（大气、,水、海洋）、核泄,漏、战争等,自然灾害：,地震灾害是群灾之,首，具有突发性和不可预测性，以及频度高并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。,地震灾害概述,8,唐山大地震,1976年7月28日3时42分54秒，在河北省唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬39.4度），发生了7.8级强烈地震，震中区烈度11度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，极震区内工矿设施大部分毁坏，主要表现为厂房屋顶塌落，围护墙多数倒塌，,高层建筑和一般民房几乎全部坍塌,。震区内普遍发生铁路路基下沉，铁轨弯曲变形；公路路面开裂；桥墩错动、倾倒，梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。,150万人口中死亡24万，伤16万；直接经济损失,100亿元，震后重建费用100亿元。,9,开滦煤矿医院，为砖混结构的五层楼房（局部七层），仅西部转角残存,。,10,唐山市开滦煤矿救护楼，为砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。,11,唐山地区交通局，砖混结构的三层办公楼遭到破坏。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）,12,唐山市河北省煤矿设计院，砖混结构的楼房局部倒塌。,13,唐山市河北省矿业学院图书馆，三层高的阅览室，系装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。（此处为唐山地震重点保护遗迹之一。）,14,唐山市机车车辆厂震后概貌。,15,震后工厂厂区,16,死亡24人，经济损失94亿美元。,17,云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为12层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼，其中二栋自楼梯间相接处分裂，东侧楼6层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房4层楼公寓上。西侧楼5层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱子间距介于8米到10米，且柱子数量偏少。,18,彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，为,16,层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈,L,型平面大楼上，柱子间距,7,至,10,米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大,。,19,20,21,22,印 度 大 地 震,当地时间2001年1月26日上午,8,时,46,分（,北京时间2001年1月26日11时16分36.4秒，国际时间2001年1月26日03时16分40秒）,，在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定，这次地震为里氏,7.9,级，震中位于北纬,23.6,度和东经,69.8,度。至31日止，,地震发生后已发生了196次余震。,死亡人数达16403人，受伤人数达55863人，经济损失45亿美元。,23,为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震结构，使地震的伤亡加重。,24,25,26,27,工程结构破坏现象,1,、结构丧失整体性,2、承重结构强度不足,3、结构变形过大导致倒塌,28,座落在活断层上的一座二层小学教学楼被完全摧毁。,29,7.8级地震造成达180公里的破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝,、液化等地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。,30,31,32,1989年美国Loma Preita地震(7.1级），65人,直接经济损失（建筑物破坏重建）80亿美元，间接经济损失150亿美元。,1994年美国Northridge地震(6.7级),伤亡不多，经济,损失为200亿美元。,1995年日本阪神地震(7.2级),经济损失为1000亿美元。,1999年台湾集集地震(7.3级),死亡24人，经济损失,为94亿美元。,33,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。目前记录到的世界上最大地震是,8.9,级，发生于,1960,年,5,月,22,日的智利地震。,一.什么是地震,第一节地震、震级、烈度、设防标准,34,什么叫震源、震中、震中距,地球内部发生地震的地方叫,震源,；,震源在地面上的投影点称为,震中,；,震中及其附近的地方称为,震中区,，也称,极震区,；,从震中到地面上任何一点的距离称为,震中距,。,35,地震分类,一.按地震成因分类,-,天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震,1.构造地震,破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约,占世界地震总数的,90%,以上。,92%,的地震发生在地壳中，,其余的发生在地幔上部,地震,天然地震,人工地震,36,二.按震源深浅分类,浅源地震震源深度小于,60,千米的称为浅源地震。,全世界,85%,以上的地震都是浅源地震。,中源地震震源深度在,60,至,300,千米的称为中源地震。,深源地震震源深度在,300,千米以上的称为深源地震。,浅源地震波及范围小，但破坏力大；深源地震波及范围大，但破坏力小。,目前有记录的最深震源达,720,公里。,37,地震波,地震波是地震发生时由震源地方的岩石破裂产生的弹性波。,地震波分为体波和面波。,体波,横波（S波）,纵波（P波）,面波,瑞利波,乐甫波,横波特点,:周期长、振幅大、,波速慢,100-800m/s,纵波特点,:周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s,面波比体波衰减慢、振幅大、,周期长、传播远。建筑物破坏,主要由面波造成。,杂波,P波开始,S波开始,面波开始,38,二、地震震级,1.定义,能量越大，震级就越大,；,震级相差一级，能量相差约,32,倍；相差二级，能量相差1000倍。,反映一次地震本身大小的等级,，用M表示,式中A表示标准地震仪距震中100km纪录的最大水平地,动位移，单位为微米。,2.震级与能量的关系,一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。,能量E的单位：尔格（1尔格=）,39,3.按震级的地震分类,微震-2级以下。人感觉不到,有感地震-2-4级 人有感觉,破坏性地震-5级以上 有破坏,强烈地震-7级以上 有破坏,特大地震-8级以上 有破坏,由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成,的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，,破坏力不一定就小。,40,三、地震烈度,一般而言，震级越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影响烈度的因素，除了震级、震中距外，还与震源深度、地质构造和地基条件等因素有关。,1.定义及影响因素,一次地震对某一地区的影响和破坏程度称,地震烈度,，简称为烈度。用I表示。,2.地震烈度表,地震烈度表是评定烈度的标准和尺度。,我国在1980年制定了中国地震烈度表。,中国地震烈度表将地震烈度分为1-12度。,41,四.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,。用Ib表示。,相当于475年一遇的最大地震的烈度。,各地区的基本烈度由中国地震动参数区划图（GB18306-2001)确定。,基本烈度也称为偶遇烈度或中震烈度,。,42,中国地震烈度区划图,43,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称为,设防烈度,规范规定：一般情况下，可采用中国地震动参数区划图中的地震,基本烈度,。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度进行抗震设防。,五.设防烈度,设防烈度的取值依据：,规范规定：抗震设防烈度为 6 度及以上地区的建筑必须进行抗震设计,44,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。,六.多遇烈度,七.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。,45,通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。,一、抗震设防目标和方法,1.总目标,具体通过“,三水准,”的抗震设防要求和“,两阶段,”的抗,震设计方法实现。,第二节抗震设计基本要求,46,2.“三水准”抗震设防目标,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，一般不受损坏或不需修理可继续使用。,中震可修,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。,大震不倒,当遭受高于本地区抗震设防烈度的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。,47,我国地震烈度的概率分布符合极值型,第一水准,(,众值烈度,),：设计基准期为,50,年，众值烈度的超越概率为,63.2%,，基本烈度,1.55,度。,第二水准,(,基本烈度,),：,50,年超越概率为,10%,。,第三水准,(,罕遇烈度,),：,50,年超越概率为,2%,，基本烈度,+1,度。,48,3.“两阶段”抗震设计方法,第一阶段：,对绝大多数结构进行,小震作用下,的结构和构件承载,力验算；在此基础上对各类结构按规定要求采取抗震措施。,第二阶段：,对一些规范规定的结构进行,大震作用下,的弹塑性变,形验算。,有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等,49,二、抗震设防范围,抗震设防烈度为6度及以上地区的所有新建建筑工程均必需进行抗震设计。,三、抗震设防依据,一般情况下采用抗震设防烈度。,在一定条件下可采用,抗震设防区划提供的地震动参数。,四、抗震设防分类及抗震设防措施,建筑抗震设计规范GB50011-2001中规定,1.抗震设防分类,50,A、中央级、省级的电视调频广播发射塔建筑，国际电信楼、国际海缆登陆站、,国际卫星地球站、中央级的电信枢纽（含卫星地球站）。,B、研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒（如鼠疫、霍乱、伤寒等)的建筑。,C、三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部。,抗震次要建筑,丁类,除甲乙丁类以外的一般建筑,丙类,地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑,乙类,重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,甲类,设,防,分,类,51,应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低,丁类,应符合本地区抗震设防烈度度的要求,丙类,一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施,乙类,当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求,甲类,抗,震,措,施,2.抗震设防措施,抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗 震设计内容，包括抗震构造措施。,抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。,在设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。,住宅除外。,52,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称为,概念设计,。,基本内容有三部分：,1.建筑设计应重视建筑结构的规则性；,2.合理的建筑结构体系选择；,3.抗侧力结构和构件的延性设计。,五.建筑抗震概念设计,53,1）平面不规则,4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。,4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。,2）竖向不规则,塔楼上部（4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m,1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严重不均匀，不连续。,主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈；,横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧；,塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均,严重破坏或倒塌。,震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗剪能力大大不足,率先破坏；3.水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。,马那瓜,中央银行大厦,结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系包括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结构能观察到的主要破坏。,分析表明：1.对称的结构布置及相对刚强的联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了明显的扭转效应；2.避免了长跨度楼板和砌体填充墙的非结构构件的损坏；3.当连梁剪切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加，但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移量得到控制。,美洲,银行,54,不规则类型,定义,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,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%,楼板局部不连续,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,平面不规则的类型,扭转不规则,凹凸角不规则,55,不规则类型,定义,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,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%,楼板局部不连续,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,平面不规则的类型,局部不连续,大开洞,错层,56,不规则类型,定义,侧向刚度不规则,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%,竖向抗侧力构件不连续,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,楼层承载力突变,抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%,竖向不规则的类型,沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）,竖向抗侧力构件不连续,57,2、结构体系的合理选择,抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定性作用。,规范规定：,A.结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。,受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与,实际表现相符合。,58,B.应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。,由于柱子的数量较少或承载能力较弱，部分柱子退出工作后，整个结构系统丧失了对竖向荷载的承载能力。,抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。,59,为进一步增加双重抗侧力体系的抗震防线，可增设若干赘余构件，使这些赘余构件可以先达到破坏。,60,C.结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。,足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。,有较大的变形能力而缺少较高的抗侧向力的能力如钢或钢筋混凝土纯框架，由于在不大的地震作用下会产生较大的变形，导致非结构构件的破坏或结构本身的失稳。,61,有较高的承载能力而缺少较大变形能力如,不加约束的砌体结构，很容易引起脆性破坏而,倒塌。,必要的承载能力和良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下具有的耗能能力。,足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。,62,3、结构构件的延性,结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的 延性水平。,规范对各类结构采取的抗震措施，基本上是提高各类结构构件的延性水平。,这些抗震措施是：,A.采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、芯柱）混凝土构件，加强对砌体结构的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力；,B.,避免混凝土结构的脆性破坏（包括混凝土压碎、构件,剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏）先于钢筋的屈服；,C.,避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部,位（焊缝和母材)在地震时不致开裂。,63,4、非结构构件,非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。,A.附着于楼、屋面结构上的非结构构件，应与主体结构有可靠的连接或锚固，避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。,B.围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。,C.,幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落伤人。,D.安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接，应符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。,64,场地和地基的破坏作用,一般是指造成建筑破坏的直接原 因是由于场地和地基稳定性引起的。,场地和地基的破坏作用大致有地面破裂、滑坡、坍塌等。,这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。,场地的地震动作用,是指由于强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。,减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。,六.场地、地基和基础,1.地震破坏作用,65,2.建筑场地的类别,场地土的类型,66,场地类别,场地覆盖层厚度的确定：,1.一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面；,2.当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的下卧土 层，且下卧土层的剪切波速不小于400m/s时，可按地面至该下卧土层顶面的距离确定；,3.剪切波速大于500m/s的孤石、透镜体，应视同周围土层；,4.土层中的火山岩硬夹层，应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。,67,工程地质条件对地震破坏的影响很大。,常有地震烈度异常现象,产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。,“重灾区里有轻灾，轻灾区里由重灾”,地段划分,地段类别,地质、地形、地貌,有利地段,稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等,不利地段,软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，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、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等,危险地段,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错位的部位,3.建筑地段的选择,68,临近悬崖，容易滑落,谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。,萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有1200多人遇难,地裂,69,4.地基基础抗震设计,1）同一结构单元不宜设置在性质截然不同的地基土层上；,2)同一结构单元不宜部分采用天然地基而另外部分采用桩基；,3)地基有软弱土、可液化土、新近填土或严重不均匀土层 时，宜加强基础的整体性和刚性；,4)根据具体情况，选择对抗震有利的基础类型，在抗震验算,时应尽量考虑结构、基础和地基的相互作用影响，使之能,反映地基基础在不同阶段上的工作状态。,地基基础抗震设计是通过选择合理的基础体系和抗震验算来保证其抗震能力的。,地基基础抗震设计的一般要求,70,1.液化现象与震害,处于地下水位以下的饱和砂土和粉土的土颗粒结构受到地震作用时将趋于密实，使空隙水压力急剧上升，而在地震作用的短暂时间内，这种急剧上升的空隙水压力来不及消散，使原有土颗粒通过接触点传递的压力减小，当有效压力完全消失时，土颗粒处于悬浮状态之中。这时，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象称为液化。,液化的宏观,标志是在地表出现,喷砂冒水,。,场地土的液化与抗液化措施,71,抗液化措施,存在饱和砂土和粉土（不含黄土）的地基,1）采用桩基时，桩端深入液化深度以下稳定土层中,2）采用深基础时，基础底面埋入深度以下稳定土层中,3）采用加密法（如振冲、振动加密、砂桩挤密、强夯等）,4）挖除全部液化土层,72,73,74,1、“,抗震设防烈度为6度地区的建筑物可按非抗震设防地区的,建筑物计算和构造”的概念是否正确（）,A正确 B不正确,C对甲类建筑不正确，但对乙、丙、丁类建筑正确,D对甲、乙类建筑不正确，但对丙、丁类建筑正确,75,地震作用和结构抗震验算是建筑抗震设计的重要环节，是确定所设计的结构满足最低抗震设防安全要求的关键步骤。,由于地震作用的复杂性和地震作用发生的强度的不确定性，以及结构和体形的差异等，地震作用的计算方法是不同的。可分为简化方法和较复杂的精细方法。,底部剪力法,振型分解反应谱法,时程分析法,静力弹塑性方法,第三节 地 震 作 用,一.概述,76,与各类型结构相应的地震作用分析方法,不超过40m的规则结构：底部剪力法,一般的规则结构：两个主轴的振型分解反应谱法,质量和刚度分布明显不对称结构：考虑扭转或双向地震作用的振型分解反应谱法,8、9度时的大跨、长悬臂结构和9度的高层建筑：考虑竖向地震作用,特别不规则、甲类和超过规定范围的高层建筑：一维或二维时程分析法的补充计算,77,二、重力荷载代表值的确定,结构的重力荷载代表值等于结构和构配件自重标准值G,k,加上各可变荷载组合值。,-,第i个可变荷载标准值；,-,第i个可变荷载的组合值系数；,不考虑,软钩吊车,0.3,硬钩吊车,0.5,其它民用建筑,0.8,藏书库、档案库,1.0,按实际情况考虑的楼面活荷载,不考虑,屋面活荷载,0.5,屋面积灰荷载,0.5,雪荷载,组合值系数,可变荷载种类,按等效均布荷载考虑,的楼面活荷载,吊车悬吊物重力,组合值系数,78,1.单自由度体系的水平地震作用,对于单自由度体系，把惯性力看作反映地震对结构体系影响的等效力，用它对结构进行抗震验算。,结构在地震持续过程中经受的最大地震作用为,-,集中于质点处的重力荷载代表值；,-,重力加速度,-,动力系数,-,地震系数,-,水平地震影响系数,三.水平地震作用计算,79,-,地震影响系数；,-,地震影响系数最,大值；,地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）,1.40,0.90(1.20),0.50(0.72),-,罕遇地震,0.32,0.16(0.24),0.08(0.12),0.04,多遇地震,9,8,7,6,地震影响,烈度,括号数字分别对应于设计基本加速度0.15g和0.30g地区的地震影响系数,-,结构周期,；,80,特征周期值（s）,0.90,0.65,0.45,0.35,第三组,0.75,0.55,0.40,0.30,第二组,0.65,0.45,0.35,0.25,第一组,场地类别,地震影响系数最大值（阻尼比为0.05）,1.40,0.90(1.20),0.50(0.72),-,罕遇地震,0.32,0.16(0.24),0.08(0.12),0.04,多遇地震,9,8,7,6,地震影响,烈度,81,i,i+,1,m,1,m,2,m,i,m,n,2.多节点体系的地震作用计算,82,A、底部剪力法,符合规定的结构，根据底部剪力相等的原则，把多质点体系用一个与其基本周期相等的单质点体系代替。,式中 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数，,结构等效总重力荷载:,式中 集中于质点,i,的重力荷载代表值；,c,等效系数。规范规定取c=0.85,83,基本振型接近于直线，呈倒三角形,84,B.振型分解反应谱法,m,1,m,2,m,i,m,N,x,i,x,g,(t),-体系j振型i质点水平地震作用,标准值计算公式,-相应于j振型自振周期的地震影响系数；,-j振型i质点的水平相对位移；,-j振型的振型参与系数；,-i质点的重力荷载代表值。,地震作用效应（弯矩、位移等）,m,-选取振型数,-j振型地震作用产生的地震效应；,85,-重力荷载分项系数，一般取1.2，当重力荷载效应对构件承载能力,有利时，不应大于1.0；,-分别为水平、竖向,地震作用分项系数，,按右表采用；,0.5,1.3,同时计算水平与竖向地震作用,1.3,0.0,仅计算竖向地震作用,0.0,1.3,仅计算水平地震作用,地震作用,-风荷载分项系数，应采用1.4；,-重力荷载代表值的效应；,-水平、竖向地震作用的标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;,-风荷载标准值的效应；,-风荷载组合系数;一般结构可不考虑,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2;,第四节地震作用效应和荷载组合,86,结构构件承载力的抗震验算，验算公式为,-包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值；,-结构构件承载力设计值；,-承载力抗震调整系数，除另有规定外，按下表采用；,87,材料,结构构件,受力状态,钢,柱、梁,支撑,节点板件、连接螺栓,连接焊缝,0.75,0.80,0.85,0.90,砌体,两端均有构造柱、芯柱的抗震墙,其他抗震墙,受剪,受剪,0.9,1.0,混凝土,梁,梁轴压比小于0.15柱,梁轴压比不小于0.15柱,抗震墙,各类构件,受弯,偏压,偏压,偏压,受剪、偏拉,0.75,0.75,0.80,0.85,0.85,承载力抗震调整系数,88,楼层内最大弹性层间位移计算,-多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移；,-计算楼层层高；,-弹性层间位移角限值，按下表采用。,1/300,多、高层钢结构,1/1000,钢筋混凝土框支层,1/1000,钢筋混凝土抗震墙、筒中筒,1/800,钢筋混凝土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒,1/550,钢筋混凝土框架,结构类型,89,一、名词解释,震级，地震烈度，基本烈度，设防烈度，多遇烈度，罕遇烈度,二、简答题,1、抗震设防的总目标是什么？,2、三水准抗震设防目标是什么？,3、影响地震烈度的主要因素由那些？,4、什么是两阶段抗震设计？,5、什么是概念设计？概念设计的基本内容是什么？,90,