工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程總結(jié)報(bào)告

1、2011-2012第二學(xué)期工程抗震課程過程考核：課程總結(jié)報(bào)告課程總結(jié)報(bào)告姓名：張志星學(xué)號(hào)：0901012045專業(yè)班級(jí)： 09 土木2 班成 績：建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié) 通過一學(xué)期對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 課程的學(xué)習(xí)， 雖然時(shí)間很短暫，但還是了解和認(rèn)識(shí) 到了， 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性， 并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想， 當(dāng)遭受低 于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)， 主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用； 當(dāng)遭 受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)， 可能發(fā)生損壞， 但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù) 使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)， 不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重 破壞。

2、 使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)， 具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。一、了解地震知識(shí)和設(shè)防思想地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高，從地下20km到700km,溫度從大約600 C上升到2000 C。另外，地球內(nèi)部的壓力也不均衡，在地幔上部約為900MPa地幔中間則達(dá)到370000MPa在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下，地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運(yùn)動(dòng)之中，地殼巖 層也不停地連續(xù)變動(dòng), 不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力, 積聚了大量的能量。 當(dāng)巖層的應(yīng)變達(dá)到其極限 應(yīng)變時(shí), 巖層就會(huì)發(fā)生突然斷裂和錯(cuò)動(dòng), 積聚的應(yīng)變能得到突然釋放, 以波的形式傳到地面, 從而形成地震。 這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋

3、了地震的成因, 稱為斷層學(xué)說。 地震引起的振動(dòng)將 能量以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播, 此即為地震波。 地震波是一種彈性波, 包括在地球 內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波,面波包括瑞利波和樂夫波。地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度,既反應(yīng)地震后果又是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種度量。 表示一次地震大小的震級(jí)只有一個(gè), 然而由于同 一次地震對(duì)不同地點(diǎn)的影響不一樣, 隨著距離震中的遠(yuǎn)近會(huì)出現(xiàn)多種不同的烈度。 一般來說, 距離震中越近,烈度就越高；距離震中越遠(yuǎn),烈度就越低?？拐鹪O(shè)防的思想 抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡, 世界上的大多數(shù)國家都遵循

4、 “小震不壞, 中震可修,大震不倒 ”的設(shè)防目標(biāo)。我國 “抗震規(guī)范 ”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn) 當(dāng) 遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時(shí),主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用； 第二水準(zhǔn) 當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí), 可能發(fā)生損壞, 但經(jīng)一般修理仍 可繼續(xù)使用； 第三水準(zhǔn) 當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí), 不致倒塌或發(fā)生 危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí), 具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。 規(guī)范要求對(duì)抗震設(shè)防烈度為 6度及以上地區(qū)的建筑, 必 須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。二、抗震概念設(shè)計(jì) 抗震概念設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際的震害和工程經(jīng)驗(yàn)、

5、 科學(xué)和試驗(yàn)研究等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè) 計(jì)思想, 做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造, 避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。 建筑結(jié)構(gòu)抗 震概念設(shè)計(jì)涉及勘察、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié),包括場(chǎng)地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選 擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。2、 1 場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)在建筑選址時(shí), 應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動(dòng)情況、 工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料, 盡 量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段,避開不利和危險(xiǎn)地段。主要的考慮方面：斷裂帶、滑坡、崩 塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延 性及均勻性等。 對(duì)山區(qū)建筑, 場(chǎng)地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治建議, 邊坡設(shè)

6、計(jì)應(yīng)符合 建 筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 （GB 50330）的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì), 建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、 強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。 為減少地面運(yùn)動(dòng)傳給上部 結(jié)構(gòu)的地震能量， 應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅(jiān)實(shí)場(chǎng)地， 較薄的場(chǎng)地土覆蓋層可以減輕 柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯(cuò)開，避免共振的情況出現(xiàn)。 同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上， 也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天 然基礎(chǔ)，充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來的影響。2、 2 建筑的平立面布置 建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的要求，明確建筑形體（建筑平面、 立面和豎向剖面）的 規(guī)

7、則性。 不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施， 特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證并 采取特別的加強(qiáng)措施。 不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。 規(guī)則性評(píng)價(jià)需綜合考慮幾何布局、 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)以及使用等因素，總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對(duì)稱， 立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化， 豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上 逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力的突變。2、3 防震縫的設(shè)置要求1）當(dāng)不設(shè)防震縫時(shí)，應(yīng)采用符合實(shí)際的計(jì)算模型，分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地 震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施；2）當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時(shí)，宜形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根

8、據(jù) 設(shè)防烈度、 結(jié)構(gòu)材料種類、 結(jié)構(gòu)類型、 結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況， 留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開；3）當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時(shí)，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列 要求：（ 1）框架結(jié)構(gòu)（含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時(shí)不應(yīng)小于100m m,高度超過15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別增加 5m、4m、3m和 2m時(shí)，宜增加20mm ; （2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70%，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的 50。均不可小于 100mm；（ 3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí), 宜按較寬者和較

9、低的房屋高度確定。三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算3、 1 振型分解反應(yīng)譜法分析 平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法。 “平動(dòng)”表示只考慮單向的地震作用 且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型； “反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動(dòng)力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題 而不是用時(shí)程分析獲得各個(gè)振型的反應(yīng)。 平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個(gè)主軸分別 計(jì)算的一般結(jié)構(gòu),其變形可以是剪切型,也可以是彎剪型和彎曲型。3、 2 計(jì)算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜, 能否采用簡單近似的方法？前面的例題中發(fā)現(xiàn), 總 的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。 用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震 作用

10、效應(yīng)的方法稱為底部剪力法。 底部剪力法的適用條件和假定： 適用條件： 建筑高度不超 過 40m 以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻；假定：位移反應(yīng)以第一振型為主, 為一直線。思路是：首先求出等效單質(zhì)點(diǎn)體系的總作用力（即底部總剪力）,然后再按一定的規(guī)則分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。最后按靜力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。3、 3 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過程,從 70 年代開始,動(dòng)力時(shí)程分析方法 開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。 該方法對(duì)一條具體的具有某種頻譜特點(diǎn)的 地震波, 根據(jù)給定的場(chǎng)地條件、 具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程。 不滿足于反 應(yīng)譜法

11、中對(duì)延性的總體考慮,根據(jù)試驗(yàn)和理論分析結(jié)果,建立結(jié)構(gòu)（構(gòu)件 ）的非線性恢復(fù)力模型,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析, 以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時(shí)刻的力和位移的反 應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機(jī)制。這一階段的主要研究內(nèi)容有時(shí)程分析方法、 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能 （各種滯回模型 ）的研究、 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、 擬動(dòng)力試驗(yàn)、 頻域分析方法、 抗震可靠度和多維多點(diǎn)地震輸入等問題。動(dòng)力時(shí)程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為， 但由于對(duì)結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動(dòng)特性認(rèn)識(shí)的不足， 分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù) 力模型和合理的地震動(dòng)輸入問題等尚需進(jìn)一步發(fā)展， 相對(duì)復(fù)雜的分析過程也限制了這種方法 的普及。3

12、、 4 建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算地震作用的方向： 規(guī)則結(jié)構(gòu)對(duì)抗震有利， 對(duì)分析的結(jié)果也易于把握， 因此盡可能保證結(jié) 構(gòu)的規(guī)則性。 對(duì)各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用， 一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個(gè)主軸方向分別計(jì) 算地震作用， 各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。 對(duì)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的 結(jié)構(gòu)，當(dāng)交角大于 15 時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對(duì)質(zhì)量和剛度分 布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)， 應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響， 其它情況允許采用調(diào)整地震 作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。 8、 9 度時(shí)的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及 9 度時(shí)的高層建筑應(yīng)計(jì) 算豎向地震作用。計(jì)算模型： 結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡圖

13、和合理的地震作用傳遞途徑。 質(zhì)量和剛度分 布接近對(duì)稱且樓、 屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析， 其它情 況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。 除抗震規(guī)范特別規(guī)定外， 建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震下 的內(nèi)力和變形分析，此時(shí)可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。 不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形分析， 可采用彈塑性靜力 或時(shí)程分析方法， 符合條件時(shí)可采用簡化方法。 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)， 可采取必要的 簡化計(jì)算與處理， 但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況， 應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。 計(jì)算軟件的技術(shù) 條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定， 并應(yīng)闡明其

14、特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。 多遇地震下復(fù)雜結(jié) 構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個(gè)合適的不同力學(xué)模型，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。 所有計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、 有效后方可用于過程設(shè)計(jì)。 當(dāng)重力附加彎矩大于初始 彎矩的 10時(shí)應(yīng)計(jì)入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對(duì)受力影響很大。現(xiàn)澆和裝配整 體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑， 樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例 分配；木樓蓋、 木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑， 宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比 例分配； 普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu)， 可取前述兩種分配結(jié)果的平 均值。四、總結(jié)通過本次抗震設(shè)計(jì)， 使我認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)

15、抗震設(shè)計(jì)是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課， 對(duì)于 我們?yōu)姆缹I(yè)的學(xué)生來講，是必須掌握的，眼下會(huì)對(duì)以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用。 特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有很多的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)， 長遠(yuǎn)來看， 對(duì)我們以后的從事工作有很大幫助。 而且在當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下，地震災(zāi)害愈來愈多的出現(xiàn)，對(duì)于我們抗震設(shè)計(jì)將會(huì)是非常重要的。 本次課程設(shè)計(jì)我們進(jìn)行了1地基砂土液化評(píng)價(jià)； 2判別地基砂土液化等級(jí)； 3計(jì)算底層抗震墻 - 框 架側(cè)移剛度； 4計(jì)算地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； 5計(jì)算層間地震剪力； 6畫出力學(xué)分 析簡圖。通過對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)讓我意識(shí)到 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性，并且 學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想， 當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)， 主體 結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響 時(shí)，可能發(fā)生損壞， 但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用； 當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇 地震影響時(shí)， 不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。 使用功能或其他方面有專門要求的建筑， 當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)，達(dá)到小震不壞，中震可修， 大震不倒 ”的設(shè)防目標(biāo)抗震設(shè)防的思想抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡， 世界上的大多數(shù)國家都遵循 “小震不壞， 中震可修，大震不倒 ”的設(shè)防目標(biāo)。我國 “抗震規(guī)范 ”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn) 當(dāng) 遭遇多遇的、低