建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件_第1頁
建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件_第2頁
建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件_第3頁
建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件_第4頁
建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件_第5頁
已閱讀5頁,還剩195頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件1地震與震害常識建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策多層砌體房屋的震害與設(shè)計對策建筑隔震設(shè)計地震與震害常識2

地震與震害常識

建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件3

地震的類型

按震中距的大小,地震可分為地方震(震中距△<100km)、近震(100km≤△≤1000km)和遠(yuǎn)震(△>1000km)。按震級大小,我國把地震分為6個級別:小地震(震級M<3)、有感地震(3≤M≤4.5)、中強地震(4.5<M<6)、強烈地震(6≤M<7)、大地震(7≤M<8)和特大地震(M≥8)。按震源深度,地震可分為淺源地震(深度h≤60km)、中源地震(60km<h≤300km)和深源地震(300km<h<700km)。地震的類型4

目前記錄到的世界上最大地震

1960年智利地震,1960年5月22日下午19點11分,蒙特港附近海底,震級達(dá)8.9級(后修訂為9.5級)影響范圍在南北800km長的橢圓內(nèi)。引發(fā)了巨大海嘯,浪濤高達(dá)8~9m,最高達(dá)25m。大地震一直持續(xù)到6月23日,在前后1個多月的時間內(nèi),先后發(fā)生了225次不同震級的地震。震級在7級以上的有10次之多,其中震級大于8級的有3次。震級高、波及面廣、持續(xù)時間長、實屬少有。目前記錄到的世界上最大地震5

地震震級與地震烈度

地震震級地震震級是衡量一次地震釋放能量大小的尺度,目前國際常用里氏震級表示。

地震烈度地震烈度是指地表和房屋建筑受到地震影響的強弱程度。對于一次地震來說,只有一個震級,但不同地點所遭受影響的強弱程度卻不同。一般說,震中距不同,地震烈度也不同,震中距越大烈度越低,反之則相反。地震震級與地震烈度6

我國設(shè)防烈度對應(yīng)的地面加速度

設(shè)防烈度I對應(yīng)的地面運動峰值加速度A(g):我國設(shè)防烈度對應(yīng)的地面加速度7

震中烈度和震級的關(guān)系

對于淺源地震,震中烈度I0和震級M有大致關(guān)系:震中烈度和震級的關(guān)系8

建筑震害的程度劃分

破壞性地震發(fā)生后,各類建筑將遭到不同程度的破壞,其受損程度的描述,工程上通常采用破壞等級劃分的方法加以區(qū)別。這種劃分方法較廣泛地應(yīng)用于震后建筑破壞程度評估和震害預(yù)測時對建筑破壞程度的預(yù)估。世界各國的建筑地震破壞等級劃分不盡相同。我國對建筑地震破壞等級劃分為基本完好(含完好)、輕微損壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞、倒塌五個等級。建筑震害的程度劃分91基本完好:承重構(gòu)件完好;個別(指5%以下)非承重構(gòu)件輕微損壞;附屬構(gòu)件有不同程度破壞。一般不需修理即可繼續(xù)使用。2輕微損壞:個別承重構(gòu)件輕微裂縫,個別非承重構(gòu)件明顯破壞;附屬構(gòu)件有不同程度的破壞。不需修理或需稍加修理,仍可繼續(xù)使用。3中等破壞:多數(shù)(指超過50%)承重構(gòu)件輕微裂縫,部分(指30%以下)明顯裂縫;個別非承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞。需一般修理,采取安全措施后可適當(dāng)使用。4嚴(yán)重破壞:多數(shù)承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞或部分倒塌。應(yīng)采取排險措施;需大修、局部拆除。5倒塌:多數(shù)承重構(gòu)件倒塌,需拆除。1基本完好:承重構(gòu)件完好;個別(指5%以下)非承重構(gòu)件輕微10

建筑地震破壞等級示意建筑地震破壞等級示意11建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)工程場址的合理選擇建筑和結(jié)構(gòu)布置原則地震作用的計算建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)12

抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件13

抗震設(shè)防目標(biāo)

基本目標(biāo)——三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)小震不壞、中震可修、大震不倒。

專門目標(biāo)——具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)根據(jù)實際需要和可能,分別選定針對整個結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的局部部位或關(guān)鍵部位、重要構(gòu)件、次要構(gòu)件以及建筑構(gòu)件和機電設(shè)備支座的性能目標(biāo)。

專門目標(biāo)是2010抗震規(guī)范新增內(nèi)容??拐鹪O(shè)防目標(biāo)14

實現(xiàn)專門設(shè)防目標(biāo)的設(shè)計方法建筑抗震性能化設(shè)計隔震與消能減震設(shè)計建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件15

三水準(zhǔn)基本設(shè)防目標(biāo)小震不壞:小震時,結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性工作狀態(tài),可以采用彈性體系動力理論進行結(jié)構(gòu)和地震分析,滿足強度要求。中震可修:中震時,結(jié)構(gòu)越過屈服極限,進入非彈性變形階段,但結(jié)構(gòu)的彈塑性變形控制在某一限度內(nèi),震后殘留的變形不大。大震不倒:大震時,建筑物雖然破壞較嚴(yán)重,但整個結(jié)構(gòu)的非彈性變形仍受到控制,與結(jié)構(gòu)倒塌的臨界變形尚有一段距離,從而保障了建筑內(nèi)部人員的安全。

三水準(zhǔn)基本設(shè)防目標(biāo)16三水準(zhǔn)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應(yīng)關(guān)系三水準(zhǔn)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應(yīng)關(guān)17“兩階段設(shè)計法”實現(xiàn)三個水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)第一階段設(shè)計:第一步采用小震的地震動參數(shù),先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力等荷載效應(yīng)組合,并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù),進行構(gòu)件截面設(shè)計,從而滿足第一水準(zhǔn)的強度要求;第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角,使其不超過規(guī)定的限值;同時采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能能力,從而自動滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段設(shè)計:采用大震的地震動參數(shù),計算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于《抗震規(guī)范》限值;并結(jié)合采取必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。

“兩階段設(shè)計法”實現(xiàn)三個水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)18

建筑抗震設(shè)防依據(jù)及大震和小震的界定中震(抗震設(shè)防烈度):應(yīng)采用根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖確定的基本烈度。50年超越概率為10%的相當(dāng)于474年一遇的烈度值。小震(多遇地震烈度):為50年超越概率為63.2%的相當(dāng)于50年一遇的眾值烈度,其大小比基本烈度約低1.55度。大震(罕遇地震烈度):50年超越概率為2%~3%的相當(dāng)于1600~2500年一遇的烈度值,其大小比基本烈度高1度左右。建筑抗震設(shè)防依據(jù)及大震和小震的界定19

建筑抗震設(shè)計依據(jù)——設(shè)計地震動參數(shù)1設(shè)防烈度或設(shè)計地震動峰值加速度2設(shè)計地震分組或設(shè)計地震動反應(yīng)譜特征周期(Tg)3設(shè)計地震動反應(yīng)譜曲線下降段的衰減指數(shù)建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件20地震地面運動峰值加速度Amax(g/1000、伽)建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)最大值與地震地面運動峰值加速度值的關(guān)系

αmax=βmax·Amax/g=2.25Amax/1000βmax—地震時結(jié)構(gòu)振動加速度的放大系數(shù)最大值、一般取2.25

Amax—地震地面運動峰值加速度(伽)

g

重力加速度、等于1000伽地震地面運動峰值加速度Amax(g/1000、伽)21

設(shè)計地震動反應(yīng)譜特征周期(Tg)1根據(jù)設(shè)計分組、場地類別確定或工程場地安評報告確定2不同于中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的反應(yīng)譜特征周期3

2010版抗震規(guī)范對部分地區(qū)設(shè)計分組進行調(diào)整

如福州(鼓樓、臺江、倉山、晉安)和廈門(思明、海滄、湖里、集美、同安、翔安)調(diào)為第二組;福州馬尾調(diào)為第三組等。建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件22

工程場址的合理選擇建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件23

房屋建筑地震破壞的直接原因

根據(jù)以往地震經(jīng)驗,概括起來,地震期間導(dǎo)致建筑破壞的直接原因可分為以下三種情況:1地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂縫或錯位等地面變形,對其上部建筑物的直接危害;2地震引起的砂土液化、軟土震陷等地基失效,對上面建筑物所造成的破壞;3建筑物在地面運動激發(fā)下產(chǎn)生劇烈震動過程中,因結(jié)構(gòu)強度不足、過大變形、連接破壞、構(gòu)件失穩(wěn)或整體傾覆等引起的破壞。

房屋建筑地震破壞的直接原因24

工程場址的選擇原則選擇原則:1選擇有利地段及一般地段2避開危險地段3慎重對待不利地段2010版抗震規(guī)范修訂:a地段類別增加一般地段(不屬于有利、不利和危險的地段)b場地類別Ⅰ類分為Ⅰ0、Ⅰ1

兩個亞類(將原規(guī)范Ⅰ類場地設(shè)計反應(yīng)譜特征周期進一步細(xì)化)工程場址的選擇原則25建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件26

震后的北川縣城,右邊山體產(chǎn)生的巨大滑坡沖毀了大片建筑

震后的北川縣城,右邊山體產(chǎn)生的巨大滑坡沖毀了大片建筑

27

避開危險地段1斷裂帶:可分為發(fā)震斷裂與非發(fā)震斷裂。

a發(fā)震斷裂的最小避讓距離

b非發(fā)震斷裂對建筑震害無明顯影響,但不宜將建筑物橫跨在斷裂帶上。2山體崩塌、邊坡滑移、地陷地段不得建房。避開危險地段28慎重對待與局部地形相關(guān)的不利地段注意孤山、土質(zhì)邊坡、臺地邊緣的地震反應(yīng):

a高度越大反應(yīng)越強烈

b離邊緣距離越大、反應(yīng)相應(yīng)減小

c土質(zhì)結(jié)構(gòu)比巖質(zhì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)大

d高突地形頂面越開闊,中心部位反應(yīng)越小

e邊坡越陡,頂部放大效應(yīng)越大1應(yīng)考慮不利地段對地震作用的放大效應(yīng)。2場地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評價和防冶方案建議(2010版抗震規(guī)范新增加的要求)。3應(yīng)保證地震作用下的建筑場地穩(wěn)定性,注意設(shè)置符合抗震要求的邊坡工程,避開土質(zhì)和強風(fēng)化巖石邊坡的邊緣。慎重對待與局部地形相關(guān)的不利地段29建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件30

地震擋土墻與建筑物做在一起,因土坡滑坡而使建筑傾斜破壞

地震擋土墻與建筑物做在一起,因土坡滑坡而使建筑傾31對策:建筑物與擋土墻分開

對策:建筑物與擋土墻分開32慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段1平面分布不均勻土層的場地不同類別土壤,具有不同的動力特性,地震反應(yīng)也隨之出現(xiàn)差異。建筑物不宜跨在兩類不同土層上,無法避開時,除考慮不同土層差異運動影響外,還應(yīng)采用局部深基礎(chǔ),使整個建筑物基礎(chǔ)落在同一土層上。2010版抗震規(guī)范對同時采同不同類型、不同埋深基礎(chǔ)提出明確對策:規(guī)范3.3.4第2款“同一結(jié)構(gòu)單元…,當(dāng)采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時,應(yīng)根據(jù)地震時兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異,在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應(yīng)措施。慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段33慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段2液化土和軟弱土的場地對液化土應(yīng)采取消除土層液化性的措施,當(dāng)采用樁基時,樁身設(shè)計還應(yīng)考慮水平地震力和地基土下層水平錯位所帶來的不利影響。地基為軟弱粘性土、新近填土,地震作用下會發(fā)生震陷時,應(yīng)采取相應(yīng)的措施。慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段34建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件35汶川地震某鎮(zhèn)地面沙土液化,

結(jié)構(gòu)破壞、汽車沉陷。

汶川地震某鎮(zhèn)地面沙土液化,

結(jié)構(gòu)破壞、汽車沉陷。

36建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件37

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件38

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則建筑布局和結(jié)構(gòu)布置基本上決定了一幢房屋的動力性能。建筑布局和結(jié)構(gòu)布置簡單合理從根本上保證房屋具有良好的耐震性能。

地震區(qū)的房屋建筑平面形狀應(yīng)以方形、矩形、圓形為好,正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形次之,L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面較差。地震區(qū)建筑的豎向體型及剛度變化要均勻,宜優(yōu)先采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀,盡量避免過大的外挑和內(nèi)收。建筑和結(jié)構(gòu)布置原則39

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)特別注意具有很大抗側(cè)剛度的鋼筋混凝土墻體和鋼筋混凝土芯筒位置,力求在平面上要居中和對稱。此外,抗震墻宜沿房屋周邊布置,以使結(jié)構(gòu)具有較強的抗扭剛度和較強的抗傾覆能力。除結(jié)構(gòu)平面布置要合理外,結(jié)構(gòu)沿豎向的布置宜等強。結(jié)構(gòu)抗震性能的好壞,除取決于總的承載能力、變形和耗能能力外,避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。建筑和結(jié)構(gòu)布置原則40

建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的設(shè)計對策

對于一般不規(guī)則的建筑方案,應(yīng)按規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)要求采取加強措施。2010版抗震規(guī)范增加6度時不規(guī)則建筑應(yīng)進行抗震驗算的規(guī)定。對特別不規(guī)則的建筑方案,要進行專門研究和論證,采取高于規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的加強措施。對特別不規(guī)則的高層建筑,應(yīng)嚴(yán)格按建設(shè)部令第111號文進行抗震設(shè)防專項審查。對于嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案,應(yīng)要求建筑師予以修改、調(diào)整。建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的設(shè)計對策41

規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分

可參照建質(zhì)[2010]109號文件《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行:1一般不規(guī)則,按建筑結(jié)構(gòu)(包括某個樓層)布置上出現(xiàn)表1中一項不規(guī)則進行界定。2特別不規(guī)則,按以下三種類型進行判斷:a同時具有表1所列基本不規(guī)則的三個或三個以上;b具有表2所列的一項不規(guī)則;c具有表1所列二項基本不規(guī)則且其中有一項接近表2的不規(guī)則指標(biāo)。3嚴(yán)重不規(guī)則,指體型復(fù)雜,多項實質(zhì)性的突變指標(biāo)或界限超過抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定的上限值或某一項大大超過規(guī)定,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),可能導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者,意味著該建筑方案在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下,存在明顯的地震安全隱患。規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分42表1不規(guī)則建筑方案的基本類型

表1不規(guī)則建筑方案的基本類型43

表1注:深凹進平面右凹口設(shè)置連梁,其兩側(cè)的變形不同時仍視為凹凸不規(guī)則,不按樓板不連續(xù)中的開洞對待。序號a、b不重復(fù)計算不規(guī)則項。局部的不規(guī)則,視其位置、數(shù)量等對整個結(jié)構(gòu)影響的大小判斷是否計入不規(guī)則的一項。

新超限審查要點將連體類從特別不規(guī)則歸入不規(guī)則,扭轉(zhuǎn)與偏心、凹凸與組合平面、豎向剛度突變與堅向尺寸突變不再重復(fù)計算。具有表1中三項及以上不規(guī)則,即為超限高層建筑。表1注:44表2特別不規(guī)則的項目表2特別不規(guī)則的項目45

表2注:僅前后錯層或左右錯層屬于表1中的一項不規(guī)則,多數(shù)樓層同時前后、左右錯層屬于本表的復(fù)雜連接。新超限審查要點的調(diào)整:1扭轉(zhuǎn)偏大:考慮偶然偏心下的較多樓層。2連體:連體兩端塔摟高度、體型或者沿大底盤某個主軸方向的振動周期顯著不同的結(jié)構(gòu)列入特別不規(guī)則,否則應(yīng)列入一項不規(guī)則。具有表2中一項特別不規(guī)則,即為超限高層建筑。表2注:46

地震作用的計算——計算原則1一般情況下,應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震作用并進行抗震驗算,各方向水平地震作用全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15度時,應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3質(zhì)量與剛度明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。其他情況,可以采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。48度、9度的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑,應(yīng)考慮豎向地震作用。

地震作用的計算——計算原則47

地震作用的計算——計算方法1將多自由度體系看作等效單自由度體系的低部剪力法。適用于高度不超過40m,以剪切變形為主,且質(zhì)量和剛度沿高度比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)。2考慮多自由度體系的振型分解反應(yīng)譜法。適用于上述以外的建筑結(jié)構(gòu)。3直接輸入地震波求解運動方程及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法。特別不規(guī)則建筑、甲類建筑和下表所列的高層建筑應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算。地震作用的計算——計算方法48

幾點注意事項——時程分析法輸入的地震加速度曲線,要滿足地震動三要素的要求,即頻譜特性、有效峰值、持續(xù)時間。頻譜特性可根據(jù)地震影響系數(shù)典線、所處的場地類別和設(shè)計分組確定。加速度有效峰值按規(guī)定確定。持續(xù)時間一般應(yīng)為結(jié)構(gòu)周期的5~10倍。

2010版抗震規(guī)范規(guī)定:當(dāng)取三組加速度時程曲線輸入時,計算結(jié)果宜取時程法的包絡(luò)值與振型分解反應(yīng)譜法的較大值;當(dāng)取七組及七組以上的時程曲線時,計算結(jié)果可取時程法的平均值與振型分解反應(yīng)譜法的較大值。幾點注意事項——時程分析法49

幾點注意事項——鞭梢效應(yīng)

底部剪力法無法準(zhǔn)確計算鞭梢效應(yīng)。振型分解反應(yīng)譜法可較為準(zhǔn)確計算鞭梢效應(yīng)。更為精確的計算方法是時程分析法。除鞭梢效應(yīng)外,時程分析法還能反映結(jié)構(gòu)軟弱層等抗震不利因素的影響。所謂“補充計算”,主要指對計算結(jié)果的底部剪力、樓層剪力和層間位移進行比較,當(dāng)時程分析法大于振型分解反應(yīng)譜法時,相關(guān)部位的構(gòu)件內(nèi)力和配筋應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。幾點注意事項——鞭梢效應(yīng)50

幾點注意事項——平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu)

2010版抗震規(guī)范規(guī)定:

平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和支承條件,分別按單點一致、多向單點、多點或多向多點輸入進行抗震計算。平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu),指跨度大于120m、或長度大于300m、或懸臂大于40m的結(jié)構(gòu)。幾點注意事項——平面投影51

幾點注意事項——結(jié)構(gòu)阻尼比2010版抗震規(guī)范對不同阻尼比的反應(yīng)譜地震影響系數(shù)作了調(diào)整:1阻尼比為5%的地震影響系數(shù)值與2001規(guī)范相同,維持不變。2降低了小阻尼(2%~

3.5%)地震影響系數(shù)值,最大降低幅度達(dá)18%。略微提高了阻尼比6%~10%的地震影響系數(shù)值,長周期部分最大增幅約5%。3適當(dāng)降低了大阻尼(20%~

30%)的地震影響系數(shù)值,在5Tg周期以內(nèi),基本不變,長周期部分最大降幅約10%,有利于消能減震技術(shù)的推廣應(yīng)用。幾點注意事項——結(jié)構(gòu)阻尼比52

幾點注意事項——樓層最小地震剪力

由于地震影響系數(shù)在長周期段下降較快,對于長周期結(jié)構(gòu),計算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小。而地震動作用中地面運動速度和位移對長周期結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響,振型分解反應(yīng)譜法尚無法對此作出估計。因此,規(guī)范對各樓層最小地震剪力進行了規(guī)定。對豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層,除應(yīng)滿足此要求外,尚應(yīng)按規(guī)定乘以1.15的增大系數(shù)。

2010版抗震規(guī)范增加6度時樓層最小地震剪力的要求。幾點注意事項——樓層最小地震剪力53多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害與設(shè)計對策具有抗震墻的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的震害與設(shè)計對策防震縫的震害與處理多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害54

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害結(jié)構(gòu)在強地震作用下整體倒塌破壞結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層柱端和節(jié)點的破壞比較普遍單跨框架結(jié)構(gòu)體系破壞較為嚴(yán)重非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(填充墻、圍護墻等)破壞普遍鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害55

防止框架結(jié)構(gòu)的整體倒塌

框架結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度較小,在強烈地震作用下側(cè)向變形較大,易造成部分框架柱失穩(wěn)破壞,由于贅余度較少,容易形成連續(xù)倒塌機制,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體傾覆倒塌??蚣?填充墻結(jié)構(gòu)一般是性能很差的多道防線形式,剛度大而承載力低的填充墻基本算不上第一道防線??蚣芙Y(jié)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置多道抗震防線,如設(shè)置少量鋼筋混凝土剪力墻、斜支撐或柱子兩側(cè)加翼墻,可增加整體側(cè)向剛度并作為第一道防線,首先承擔(dān)地震力,吸收地震能量,防止柱子破壞導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)倒塌。防止框架結(jié)構(gòu)的整體倒塌56臺灣某學(xué)校沿縱向設(shè)置了鋼筋混凝土翼墻

在集集地震中完好無損臺灣某學(xué)校沿縱向設(shè)置了鋼筋混凝土翼墻

在集集地震中完好無損57

框架加框架鋼支撐

框架加框架鋼支撐58

應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)屈服機制

一個良好的結(jié)構(gòu)屈服機制,其特征是結(jié)構(gòu)在其桿件出現(xiàn)塑性鉸后,豎向承載能力基本保持穩(wěn)定,可以持續(xù)變形而不倒塌,進而最大限度吸收和耗散能量。

a結(jié)構(gòu)的塑性發(fā)展從次要構(gòu)件開始,或從主要構(gòu)件的次要桿件(部位)開始,最后才在主要構(gòu)件上出現(xiàn)塑性鉸,從而形成多道防線;

b結(jié)構(gòu)中所形成的塑性鉸的數(shù)量多,塑性變形發(fā)展的過程長;

c構(gòu)件中塑性鉸塑性轉(zhuǎn)動量大,結(jié)構(gòu)的塑性變形量大。一般而言,結(jié)構(gòu)的屈服機制可分為兩個基本類型,即樓層屈服機制和總體屈服機制。所謂樓層屈服機制,指的是結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下,豎向桿件先于水平桿件屈服,導(dǎo)致某一樓層或某幾個樓層發(fā)生側(cè)向整體屈服(強梁弱柱)。所謂總體屈服機制,指的是結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下,全部水平桿件先于豎向桿件屈服,然后才是豎向桿件的屈服(強柱弱梁)。應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)屈服機制59

框架結(jié)構(gòu)的屈服機制:

(a)、(b)為樓層機制,(c)為總體機制要有意識地配置結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度與強度,確保結(jié)構(gòu)實現(xiàn)總體屈服機制??蚣芙Y(jié)構(gòu)的屈服機制:60

都江堰市地稅局辦公樓,六層框架結(jié)構(gòu),建于2001年,部分框架梁端裂縫,形成塑性鉸。都江堰市地稅局辦公樓,六層框架結(jié)構(gòu),建61

實現(xiàn)強柱弱梁“強柱弱梁”設(shè)計原則實質(zhì)是控制塑性鉸在框架中出現(xiàn)的位置,不會引起結(jié)構(gòu)局部或整體破壞的耗能的梁端塑性鉸應(yīng)早出,多出。同時應(yīng)注意不允許在梁的跨中出鉸,梁的跨中出鉸將導(dǎo)致局部破壞。

2010版抗震規(guī)范提高了框架結(jié)構(gòu)柱端彎矩增大系數(shù)(1.4、1.2、1.1→1.7、1.5、1.3、1.2)及底層柱彎矩增大系數(shù)(1.5、1.25、1.15→1.7、1.5、1.3、1.2)和柱剪力增大系數(shù)(1.4、1.2、1.1→1.5、1.3、1.2、1.1),同時加大了框架柱縱筋最小配筋率要求。

實現(xiàn)強柱弱梁62

鋼筋砼柱的破壞及延性問題在框架設(shè)計中我們雖然強調(diào)“強柱弱梁”的設(shè)計原則,但是實際上地震作用具有很大不確定性,同時也不可能絕對防止在柱中出現(xiàn)塑性鉸,房屋是否能夠壞而不倒,很大程度上與柱的延性好壞有關(guān)。柱子的破壞形態(tài)有彎曲破壞、剪切破壞、粘結(jié)破壞三種類型,具體有:

1彎曲破壞:通常發(fā)生在柱頂或柱底截面。破壞時壓區(qū)混凝土壓碎、主筋壓屈。受拉鋼筋有時能達(dá)到屈服,有時則達(dá)不到屈服。2剪切受壓破壞:在荷載作用下,水平彎曲裂縫向斜向發(fā)展,形成斜裂縫。當(dāng)箍筋配置較多時,斜裂縫不會迅速開展,而是剪壓區(qū)混凝土在彎、剪的共同作用下壓碎。

鋼筋砼柱的破壞及延性問題63

鋼筋砼柱的破壞及延性問題

3剪切受拉破壞:當(dāng)剪跨比較小且配箍率較低時,在主筋受拉屈服后,隨著反復(fù)荷載的作用,會產(chǎn)生一條較寬大的斜裂縫,導(dǎo)致箍筋屈服、柱子剪壞。4剪切斜拉破壞:一般發(fā)生在短柱中。斜裂縫往往沿柱子對角出現(xiàn),箍筋達(dá)到屈服甚至被拉斷,柱子被剪壞。

5粘結(jié)開裂破壞:粘結(jié)破壞有兩種類型,一是由于鋼筋錨固不足被拔出而破壞;另一種是在柱子彎曲裂縫或剪切裂縫出現(xiàn)后,在反復(fù)荷載作用下,沿主筋出現(xiàn)粘結(jié)裂縫,使混凝土沿主筋酥裂脫落導(dǎo)致柱子破壞。鋼筋砼柱的破壞及延性問題64

鋼筋砼柱的破壞及延性問題

柱破壞形式不同,其對應(yīng)的極限變形能力也不一樣。比較而言,剪切斜拉破壞和剪切受拉破壞屬于脆性破壞,設(shè)計中應(yīng)該避免;粘結(jié)破壞延性較差,也應(yīng)當(dāng)避免;彎曲破壞和剪切受壓破壞屬于延性破壞,其延性受到許多因素的影響。在實際工程中,柱子的破壞常常是幾種破壞形態(tài)的綜合反映。只是有時某一種破壞形態(tài)表現(xiàn)的突出一些。鋼筋砼柱的破壞及延性問題65

地震框中,架柱彎曲破壞地震框中,架柱彎曲破壞66

地震中,梁柱節(jié)點的剪切破壞地震中,梁柱節(jié)點的剪切破壞67

地震中,底層框架柱的粘結(jié)破壞地震中,底層框架柱的粘結(jié)破壞68

填充墻不合理砌筑,框架柱形成短柱,剪切破壞填充墻不合理砌筑,框架柱形成短柱,剪切破壞69

樓梯平臺約束形成短柱破壞樓梯平臺約束形成短柱破壞70

影響框架柱延性的幾個重要參數(shù)

1剪跨比λ:λ<2時為短柱,延性差。應(yīng)避免短柱,特別是應(yīng)避免在同一層中同時存在長柱和短柱的情況,否則需要采取特殊措施,慎重設(shè)計。2軸壓比:軸壓比小,屬大偏心受壓,延性好。3剪壓比:剪壓比是指截面平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強度的比值,表達(dá)式為v/fcbchc。剪壓比大易發(fā)生脆性破壞,這實質(zhì)上也是對構(gòu)件最小截面尺寸的要求。

2010版抗震規(guī)范柱軸壓比限值減少了0.05,增加了四級框架柱的軸壓比限值,加大了柱最小截面尺寸要求。影響框架柱延性的幾個重要參數(shù)71

具有抗震墻的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的震害連梁的破壞較為普遍在強烈地震作用下剪力墻墻肢破壞

歷次地震震害表明,具有抗震墻的鋼筋混凝土房屋具有較好的抗震性能,其震害一般比較輕。汶川大地震中,具有抗震墻的鋼筋混凝土房屋無一例倒塌,絕大部分結(jié)構(gòu)主體基本完好或輕微損壞,小部分中等程度破壞。

72

都江堰市公安局大樓,十一層框架-剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻連梁跨高比小,剪切破壞,剪力墻連梁“X”形裂縫,其他結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本完好.

都江堰市公安局大樓,十一層框架-剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻連73

地震中,跨高比很小的剪力墻連梁剪切破壞地震中,跨高比很小的剪力墻連梁剪切破壞74

避免或推遲連梁的剪切破壞當(dāng)連梁的跨高比大于5時,梁以受彎為主,一般出現(xiàn)彎曲破壞。當(dāng)連梁的跨高比小于5時,除了端部很容易出現(xiàn)垂直的彎曲裂縫外,還很容易出現(xiàn)斜向的剪切裂縫。當(dāng)連梁的剪力過大或抗剪箍筋不足時,有可能很早就出現(xiàn)剪切破壞,使墻肢間喪失聯(lián)系,剪力墻承載能力降低。設(shè)計剪力墻連梁時,宜使多數(shù)連梁的屈服發(fā)生在墻肢底部屈服之前。連梁是剪力墻結(jié)構(gòu)體系的耗能構(gòu)件,為了使連梁能耗散較多的地震能量,應(yīng)使連梁能向墻肢傳遞較大的軸向力,在地震作用下,使連梁達(dá)到彎曲屈服而不致引起剪切破壞?!陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定了剪力墻開洞形成的跨高比小于5的連梁的相關(guān)設(shè)計規(guī)定及構(gòu)造措施,目的是實現(xiàn)連梁的強剪弱彎,推遲剪切破壞,提高延性。避免或推遲連梁的剪切破壞75

都江堰市中國移動電信大樓,九層(局部十一層)框架-剪力墻結(jié)構(gòu),剪力墻和高連梁的剪切破壞形態(tài),”X”形裂縫明顯。都江堰市中國移動電信大樓,九層(局部十一層)框架-76

都江堰市岷江國際大廈,十八層框架-剪力墻結(jié)構(gòu),建于2008年。剪力墻底部混凝土壓碎,主筋壓屈。在復(fù)雜應(yīng)力作用下,個別剪力墻混凝土酥碎剝落。都江堰市岷江國際大廈,十八層框架-剪力墻結(jié)構(gòu),建77

延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念

1強墻肢,弱連梁與框架的強柱弱梁類似,以強墻肢弱連梁為好,即連梁先于墻肢屈服,使塑性變形和耗能分散于連梁中,但允許墻肢屈服,降低對連梁延性和耗能能力的要求。連梁可能剪切破壞或彎曲破壞,通過抗震構(gòu)造措施使墻肢具有大的延性和耗能能力,即使連梁剪切破壞,也可以避免結(jié)構(gòu)倒塌。實現(xiàn)強墻肢弱連梁的方法不同于實現(xiàn)強柱弱梁的方法,規(guī)范通過彈性計算時連梁的剛度折減,從而減小連梁的內(nèi)力設(shè)計值、降低連梁的承載力。

延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念78

延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念

2強剪弱彎墻肢可能出現(xiàn)的破壞形態(tài)為:底部受拉鋼筋屈服的彎曲破壞,剪拉破壞,剪壓破壞等。除彎曲破壞為延性耗能破壞外,其他都是脆性破壞應(yīng)避免。剪拉破壞的原因是抗剪分布鋼筋不足,通過配置不小于一定數(shù)量的分布鋼筋,可以避免剪拉破壞;通過強剪弱彎設(shè)計可以避免剪壓破壞。工程設(shè)計中,采用剪力增大系數(shù)調(diào)整墻肢底部加強部位截面的剪力計算值和連梁梁端截面組合的剪力計算值,使墻肢和連梁實現(xiàn)強剪弱彎。延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念79

延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念

3限制剪壓比墻肢、連梁截面的剪壓比超過一定值時,將過早出現(xiàn)斜裂縫,當(dāng)增加橫向鋼筋或箍筋不能提高其受剪承載力,抗剪鋼筋不能充分發(fā)揮其抗剪作用,抗剪鋼筋未屈服的情況下,墻肢或連梁混凝土發(fā)生斜壓破壞。為了避免這種破壞,應(yīng)限制墻肢和連梁截面的平均剪應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強度的比值,即限制剪壓比,也就是墻和連梁其截面組合的剪力設(shè)計值應(yīng)符合規(guī)范要求。延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念80

延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念

4限制墻肢軸壓比與鋼筋混凝土柱相同,軸壓比是影響墻肢延性的主要因素之一。下圖為軸壓比試驗值為0.2和0.4的兩片剪力墻的水平力~位移滯回曲線。

2010版抗震規(guī)范進一步明確墻肢軸壓比要求。(增加7度一級、三級要求)延性剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計概念81

延性墻肢設(shè)計

1避免小剪跨比水平地震作用下:剪跨比大于2的剪力墻以彎曲變形為主,可以實現(xiàn)延性彎曲破壞;剪跨比在2~1的剪力墻剪切變形較大,通過強剪弱彎設(shè)計可實現(xiàn)一定延性的彎曲、剪切破壞,設(shè)計中應(yīng)盡量避免采用;剪跨比小于1的剪力墻為矮墻,為脆性剪切破壞,設(shè)計中必須避免采用。墻段高寬比小于3時應(yīng)注意剪跨比,小剪跨比的墻段應(yīng)進行開洞處理,分成若干剪跨比大于2的墻肢。延性墻肢設(shè)計82

延性墻肢設(shè)計

2設(shè)置底部加強部位按強墻肢、弱連梁設(shè)計的剪力墻,在水平地震作用下連梁首先屈服,隨著地震作用增大墻肢底截面形成塑性鉸,塑性鉸的高度一般為0.3~0.8倍墻肢長度。墻肢底部塑性鉸及其以上相鄰的一定高度范圍,即為剪力墻的底部加強部位。底部加強部位的設(shè)置,對提高剪力墻的抗剪能力、改善整體結(jié)構(gòu)的抗震性能是非常有效的。延性墻肢設(shè)計83

延性墻肢設(shè)計

3斜截面受剪承載力墻肢斜截面破壞大致可歸為三類:剪拉破壞,斜壓破壞,剪壓破壞。剪拉破壞屬脆性破壞,通過配置橫向和豎向分布鋼筋,可以避免剪拉破壞。通過限制受剪截面的剪壓比,可以避免斜壓破壞。剪壓破壞是最常見的破壞形式,也屬脆性破壞,通過強剪弱彎設(shè)計可以避免剪壓破壞。強剪弱彎設(shè)計時,墻肢斜截面受剪承載力計算公式主要建立在剪壓破壞的基礎(chǔ)上,受剪承載力由橫向鋼筋和混凝土的受剪承載力組成,計算時需注意計入墻體軸力的有利(壓力)或不利(拉力)影響。延性墻肢設(shè)計84

延性墻肢設(shè)計

4設(shè)置約束邊緣構(gòu)件若軸壓比較小,當(dāng)墻肢截面受壓邊緣達(dá)到非約束混凝土的極限壓應(yīng)變時,墻肢截面的曲率延性系數(shù)可滿足抗震要求,墻肢兩端可不設(shè)約束邊緣構(gòu)件。否則,需設(shè)置約束邊緣構(gòu)件,增大墻肢邊緣極限壓應(yīng)變,增大截面的塑性變形能力。墻肢邊緣極限壓應(yīng)變(εcu)、墻肢截面長度(hW

)、軸壓比、層高、約束邊緣構(gòu)件長度(Lc)的關(guān)系為:截面長度長、軸壓比大、層高小,εcu大,Lc/hW也大。若軸壓比超過一定值,即使加大約束長度和配筋量,也不能達(dá)到需要的位移延性系數(shù)。延性墻肢設(shè)計85

延性墻肢設(shè)計

5分布鋼筋的最小配筋率水平分布鋼筋過少時,斜裂縫一旦出現(xiàn),就會發(fā)展成一條主要斜縫,使墻肢沿斜裂縫劈裂成兩半;豎向分布鋼筋過少,墻肢端的縱向鋼筋屈服時,裂縫寬度大,同時豎向分布鋼筋也起到限制斜裂縫開展的作用。延性墻肢設(shè)計86

延性墻肢設(shè)計

6墻肢端部設(shè)置鋼骨(型鋼)為提高剪力墻的抗震性能,可以在墻肢的端部設(shè)置鋼骨,其作用效果優(yōu)于無鋼骨的約束邊緣構(gòu)件。無邊框的單片剪力墻中一般應(yīng)使鋼骨強軸與墻軸線平行,以增強墻體平面外剛度,改善剪力墻平面外性能,防止平面外錯斷破壞,提高剪力墻的延性。無邊框剪力墻的水平鋼筋應(yīng)在鋼骨外繞過或與鋼骨焊接。有邊框剪力墻的水平鋼筋應(yīng)伸入邊柱,有足夠的錨固長度。由于鋼骨往往承受較大拉力,鋼骨應(yīng)在基礎(chǔ)內(nèi)有可靠的錨固。延性墻肢設(shè)計87

延性連梁設(shè)計1降低連梁的剛度或彎矩設(shè)計值

剛度小,則彎矩、剪力設(shè)計值小,易于實現(xiàn)強剪弱彎。設(shè)計中采用折減剛度的方法降低連梁的彎矩設(shè)計值,使連梁先于墻肢屈服和實現(xiàn)彎曲屈服。2開縫混凝土連梁對跨高比小的高連梁,設(shè)水平縫成為跨高比較大的雙連梁、多連梁,在大震作用下,發(fā)生延性較好的彎曲破壞。此構(gòu)造措施已列入2010版抗震規(guī)范。延性連梁設(shè)計88

延性連梁設(shè)計3交叉配筋和菱形配筋連梁可防止剪切滑移破壞,限制裂縫開展,提抗剪承載力。4鋼板混凝土連梁連梁中配置鋼板,由鋼板抵抗剪力,鋼筋混凝土與鋼板共同抵抗彎矩,抗剪、抗彎明顯優(yōu)于混凝土連梁。延性連梁設(shè)計89

抗震等級——采取抗震措施的依據(jù)鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗震等級采取相應(yīng)的抗震措施,2010版抗震規(guī)范對抗震等級作了調(diào)整:1將框架結(jié)構(gòu)的30m高度分界改為24m;對于7、8、9度時的框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),增加24m作為一個高度分界,其抗震等級比2001規(guī)范降低一級,四級不再降低,框支層框架不降低。2將“大跨度公共建筑”改為“大跨度框架”,并明確其跨度按18m劃分。3明確了框架-核心筒結(jié)構(gòu)的高度不超過60m時,當(dāng)按框架-剪力墻的要求設(shè)計時,其抗震等級按框架-剪力墻的規(guī)定采用。

抗震等級——采取抗震措施的依據(jù)902010版抗震規(guī)范二點重要調(diào)整1增加對框架-核心筒結(jié)構(gòu)外框的剪力調(diào)整目的是避免外框太弱。當(dāng)框架-核心筒結(jié)構(gòu)的框架部分按側(cè)向剛度分配的最大樓層地震剪力小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的10%時,各層框架承受的地震剪力應(yīng)按結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的15%進行調(diào)整,其核心筒墻體的地震剪力應(yīng)適當(dāng)提高、抗震構(gòu)造措施應(yīng)適當(dāng)提高。2增加對部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底層框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩的要求目的是避免落地剪力墻太少。部分框支剪力墻結(jié)構(gòu),底層框架部分承擔(dān)的地震傾覆力矩,不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。2010版抗震規(guī)范二點重要調(diào)整912010版抗震規(guī)范抗震鋼筋使用范圍的調(diào)整

應(yīng)使用符合要求的抗震鋼筋的范圍:

2001版抗震規(guī)范:抗震等級為一、二級框架結(jié)構(gòu)。

2010版抗震規(guī)范:抗震等級為一、二、三級的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)。2010版抗震規(guī)范抗震鋼筋使用范圍的調(diào)整92

防震縫的震害與處理對于體型復(fù)雜、平立面不規(guī)則的建筑,2001版抗震規(guī)范規(guī)定“可按實際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫…”,2010版抗震規(guī)范則規(guī)定“應(yīng)根據(jù)不規(guī)則程度…等因素的比較分析,確定是否設(shè)置防震縫…”。正確理解本條規(guī)定應(yīng)該是:建筑平、立面布置應(yīng)盡可能規(guī)則,盡量避免采用防震縫;如果必須留的話,寬度應(yīng)該留夠。實際工程中,往往碰到稍微不規(guī)則的結(jié)構(gòu)就留縫,留的縫又不夠?qū)挘贿€有是在施工中,澆搗混凝土后的抗震縫兩側(cè)的模板沒有拆除,或留下許多雜物堵塞,結(jié)果等于沒留,地震時往往撞壞。防震縫的震害與處理93

防震縫寬度不夠,高低建筑相互碰撞防震縫寬度不夠,高低建筑相互碰撞94防震縫寬度不夠,相鄰兩棟高層建筑地震時相互碰撞防震縫寬度不夠,相鄰兩棟高層建筑地震時相互碰撞95

某相鄰建筑地震中相互碰撞,損壞嚴(yán)重某相鄰建筑地震中相互碰撞,損壞嚴(yán)重96

防震縫的處理原則

盡量少設(shè)或不設(shè)防震縫。凡是設(shè)縫的,就要分得徹底;凡是不設(shè)縫的就要連接牢靠。設(shè)縫時,地下室或基礎(chǔ)宜連成整體,可以減少上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)。防震縫的處理原則97

防震縫的設(shè)置

在下列情況下宜設(shè)防震縫:1平面長度和外伸長度尺寸超出了規(guī)范限值而又沒有采取加強措施時;2各部分結(jié)構(gòu)剛度相差很遠(yuǎn),采取不同材料和不同結(jié)構(gòu)體系時;3各部分質(zhì)量相差很大時;4各部分有較大錯層時。高低層之間不可采用主樓設(shè)牛腿、低層樓屋面梁擱在牛腿的做法,也不能用牛腿托梁的辦法設(shè)防震縫。防震縫的設(shè)置98

防震縫的寬度

應(yīng)保證足夠的防震縫寬度,使防震縫兩側(cè)在預(yù)期的地震(一般按中震考慮)下不發(fā)生碰撞或輕微碰撞引起的局部損壞。

2010版抗震規(guī)范將防震縫寬度最小值由70mm改為100mm,并在條文說明中指出“震害表明,本條規(guī)定的防震縫寬度的最小值,在強烈地震下相鄰結(jié)構(gòu)仍可能局部碰撞而損壞”。因此,是否設(shè)置訪震縫應(yīng)慎重。防震縫的寬度99

謝謝建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件100建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件101地震與震害常識建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策多層砌體房屋的震害與設(shè)計對策建筑隔震設(shè)計地震與震害常識102

地震與震害常識

建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件103

地震的類型

按震中距的大小,地震可分為地方震(震中距△<100km)、近震(100km≤△≤1000km)和遠(yuǎn)震(△>1000km)。按震級大小,我國把地震分為6個級別:小地震(震級M<3)、有感地震(3≤M≤4.5)、中強地震(4.5<M<6)、強烈地震(6≤M<7)、大地震(7≤M<8)和特大地震(M≥8)。按震源深度,地震可分為淺源地震(深度h≤60km)、中源地震(60km<h≤300km)和深源地震(300km<h<700km)。地震的類型104

目前記錄到的世界上最大地震

1960年智利地震,1960年5月22日下午19點11分,蒙特港附近海底,震級達(dá)8.9級(后修訂為9.5級)影響范圍在南北800km長的橢圓內(nèi)。引發(fā)了巨大海嘯,浪濤高達(dá)8~9m,最高達(dá)25m。大地震一直持續(xù)到6月23日,在前后1個多月的時間內(nèi),先后發(fā)生了225次不同震級的地震。震級在7級以上的有10次之多,其中震級大于8級的有3次。震級高、波及面廣、持續(xù)時間長、實屬少有。目前記錄到的世界上最大地震105

地震震級與地震烈度

地震震級地震震級是衡量一次地震釋放能量大小的尺度,目前國際常用里氏震級表示。

地震烈度地震烈度是指地表和房屋建筑受到地震影響的強弱程度。對于一次地震來說,只有一個震級,但不同地點所遭受影響的強弱程度卻不同。一般說,震中距不同,地震烈度也不同,震中距越大烈度越低,反之則相反。地震震級與地震烈度106

我國設(shè)防烈度對應(yīng)的地面加速度

設(shè)防烈度I對應(yīng)的地面運動峰值加速度A(g):我國設(shè)防烈度對應(yīng)的地面加速度107

震中烈度和震級的關(guān)系

對于淺源地震,震中烈度I0和震級M有大致關(guān)系:震中烈度和震級的關(guān)系108

建筑震害的程度劃分

破壞性地震發(fā)生后,各類建筑將遭到不同程度的破壞,其受損程度的描述,工程上通常采用破壞等級劃分的方法加以區(qū)別。這種劃分方法較廣泛地應(yīng)用于震后建筑破壞程度評估和震害預(yù)測時對建筑破壞程度的預(yù)估。世界各國的建筑地震破壞等級劃分不盡相同。我國對建筑地震破壞等級劃分為基本完好(含完好)、輕微損壞、中等破壞、嚴(yán)重破壞、倒塌五個等級。建筑震害的程度劃分1091基本完好:承重構(gòu)件完好;個別(指5%以下)非承重構(gòu)件輕微損壞;附屬構(gòu)件有不同程度破壞。一般不需修理即可繼續(xù)使用。2輕微損壞:個別承重構(gòu)件輕微裂縫,個別非承重構(gòu)件明顯破壞;附屬構(gòu)件有不同程度的破壞。不需修理或需稍加修理,仍可繼續(xù)使用。3中等破壞:多數(shù)(指超過50%)承重構(gòu)件輕微裂縫,部分(指30%以下)明顯裂縫;個別非承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞。需一般修理,采取安全措施后可適當(dāng)使用。4嚴(yán)重破壞:多數(shù)承重構(gòu)件嚴(yán)重破壞或部分倒塌。應(yīng)采取排險措施;需大修、局部拆除。5倒塌:多數(shù)承重構(gòu)件倒塌,需拆除。1基本完好:承重構(gòu)件完好;個別(指5%以下)非承重構(gòu)件輕微110

建筑地震破壞等級示意建筑地震破壞等級示意111建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)工程場址的合理選擇建筑和結(jié)構(gòu)布置原則地震作用的計算建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計基本概念抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)112

抗震設(shè)防目標(biāo)、設(shè)防依據(jù)、設(shè)計依據(jù)建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件113

抗震設(shè)防目標(biāo)

基本目標(biāo)——三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)小震不壞、中震可修、大震不倒。

專門目標(biāo)——具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)根據(jù)實際需要和可能,分別選定針對整個結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)的局部部位或關(guān)鍵部位、重要構(gòu)件、次要構(gòu)件以及建筑構(gòu)件和機電設(shè)備支座的性能目標(biāo)。

專門目標(biāo)是2010抗震規(guī)范新增內(nèi)容。抗震設(shè)防目標(biāo)114

實現(xiàn)專門設(shè)防目標(biāo)的設(shè)計方法建筑抗震性能化設(shè)計隔震與消能減震設(shè)計建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件115

三水準(zhǔn)基本設(shè)防目標(biāo)小震不壞:小震時,結(jié)構(gòu)應(yīng)處于彈性工作狀態(tài),可以采用彈性體系動力理論進行結(jié)構(gòu)和地震分析,滿足強度要求。中震可修:中震時,結(jié)構(gòu)越過屈服極限,進入非彈性變形階段,但結(jié)構(gòu)的彈塑性變形控制在某一限度內(nèi),震后殘留的變形不大。大震不倒:大震時,建筑物雖然破壞較嚴(yán)重,但整個結(jié)構(gòu)的非彈性變形仍受到控制,與結(jié)構(gòu)倒塌的臨界變形尚有一段距離,從而保障了建筑內(nèi)部人員的安全。

三水準(zhǔn)基本設(shè)防目標(biāo)116三水準(zhǔn)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應(yīng)關(guān)系三水準(zhǔn)下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應(yīng)關(guān)117“兩階段設(shè)計法”實現(xiàn)三個水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)第一階段設(shè)計:第一步采用小震的地震動參數(shù),先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應(yīng),與風(fēng)、重力等荷載效應(yīng)組合,并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù),進行構(gòu)件截面設(shè)計,從而滿足第一水準(zhǔn)的強度要求;第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角,使其不超過規(guī)定的限值;同時采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能能力,從而自動滿足第二水準(zhǔn)的變形要求。第二階段設(shè)計:采用大震的地震動參數(shù),計算出結(jié)構(gòu)(特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié))的彈塑性層間位移角,使之小于《抗震規(guī)范》限值;并結(jié)合采取必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。

“兩階段設(shè)計法”實現(xiàn)三個水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)118

建筑抗震設(shè)防依據(jù)及大震和小震的界定中震(抗震設(shè)防烈度):應(yīng)采用根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖確定的基本烈度。50年超越概率為10%的相當(dāng)于474年一遇的烈度值。小震(多遇地震烈度):為50年超越概率為63.2%的相當(dāng)于50年一遇的眾值烈度,其大小比基本烈度約低1.55度。大震(罕遇地震烈度):50年超越概率為2%~3%的相當(dāng)于1600~2500年一遇的烈度值,其大小比基本烈度高1度左右。建筑抗震設(shè)防依據(jù)及大震和小震的界定119

建筑抗震設(shè)計依據(jù)——設(shè)計地震動參數(shù)1設(shè)防烈度或設(shè)計地震動峰值加速度2設(shè)計地震分組或設(shè)計地震動反應(yīng)譜特征周期(Tg)3設(shè)計地震動反應(yīng)譜曲線下降段的衰減指數(shù)建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件120地震地面運動峰值加速度Amax(g/1000、伽)建筑結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)最大值與地震地面運動峰值加速度值的關(guān)系

αmax=βmax·Amax/g=2.25Amax/1000βmax—地震時結(jié)構(gòu)振動加速度的放大系數(shù)最大值、一般取2.25

Amax—地震地面運動峰值加速度(伽)

g

重力加速度、等于1000伽地震地面運動峰值加速度Amax(g/1000、伽)121

設(shè)計地震動反應(yīng)譜特征周期(Tg)1根據(jù)設(shè)計分組、場地類別確定或工程場地安評報告確定2不同于中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的反應(yīng)譜特征周期3

2010版抗震規(guī)范對部分地區(qū)設(shè)計分組進行調(diào)整

如福州(鼓樓、臺江、倉山、晉安)和廈門(思明、海滄、湖里、集美、同安、翔安)調(diào)為第二組;福州馬尾調(diào)為第三組等。建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件122

工程場址的合理選擇建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件123

房屋建筑地震破壞的直接原因

根據(jù)以往地震經(jīng)驗,概括起來,地震期間導(dǎo)致建筑破壞的直接原因可分為以下三種情況:1地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂縫或錯位等地面變形,對其上部建筑物的直接危害;2地震引起的砂土液化、軟土震陷等地基失效,對上面建筑物所造成的破壞;3建筑物在地面運動激發(fā)下產(chǎn)生劇烈震動過程中,因結(jié)構(gòu)強度不足、過大變形、連接破壞、構(gòu)件失穩(wěn)或整體傾覆等引起的破壞。

房屋建筑地震破壞的直接原因124

工程場址的選擇原則選擇原則:1選擇有利地段及一般地段2避開危險地段3慎重對待不利地段2010版抗震規(guī)范修訂:a地段類別增加一般地段(不屬于有利、不利和危險的地段)b場地類別Ⅰ類分為Ⅰ0、Ⅰ1

兩個亞類(將原規(guī)范Ⅰ類場地設(shè)計反應(yīng)譜特征周期進一步細(xì)化)工程場址的選擇原則125建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件126

震后的北川縣城,右邊山體產(chǎn)生的巨大滑坡沖毀了大片建筑

震后的北川縣城,右邊山體產(chǎn)生的巨大滑坡沖毀了大片建筑

127

避開危險地段1斷裂帶:可分為發(fā)震斷裂與非發(fā)震斷裂。

a發(fā)震斷裂的最小避讓距離

b非發(fā)震斷裂對建筑震害無明顯影響,但不宜將建筑物橫跨在斷裂帶上。2山體崩塌、邊坡滑移、地陷地段不得建房。避開危險地段128慎重對待與局部地形相關(guān)的不利地段注意孤山、土質(zhì)邊坡、臺地邊緣的地震反應(yīng):

a高度越大反應(yīng)越強烈

b離邊緣距離越大、反應(yīng)相應(yīng)減小

c土質(zhì)結(jié)構(gòu)比巖質(zhì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)大

d高突地形頂面越開闊,中心部位反應(yīng)越小

e邊坡越陡,頂部放大效應(yīng)越大1應(yīng)考慮不利地段對地震作用的放大效應(yīng)。2場地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評價和防冶方案建議(2010版抗震規(guī)范新增加的要求)。3應(yīng)保證地震作用下的建筑場地穩(wěn)定性,注意設(shè)置符合抗震要求的邊坡工程,避開土質(zhì)和強風(fēng)化巖石邊坡的邊緣。慎重對待與局部地形相關(guān)的不利地段129建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件130

地震擋土墻與建筑物做在一起,因土坡滑坡而使建筑傾斜破壞

地震擋土墻與建筑物做在一起,因土坡滑坡而使建筑傾131對策:建筑物與擋土墻分開

對策:建筑物與擋土墻分開132慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段1平面分布不均勻土層的場地不同類別土壤,具有不同的動力特性,地震反應(yīng)也隨之出現(xiàn)差異。建筑物不宜跨在兩類不同土層上,無法避開時,除考慮不同土層差異運動影響外,還應(yīng)采用局部深基礎(chǔ),使整個建筑物基礎(chǔ)落在同一土層上。2010版抗震規(guī)范對同時采同不同類型、不同埋深基礎(chǔ)提出明確對策:規(guī)范3.3.4第2款“同一結(jié)構(gòu)單元…,當(dāng)采用不同基礎(chǔ)類型或基礎(chǔ)埋深顯著不同時,應(yīng)根據(jù)地震時兩部分地基基礎(chǔ)的沉降差異,在基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)的相關(guān)部位采取相應(yīng)措施。慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段133慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段2液化土和軟弱土的場地對液化土應(yīng)采取消除土層液化性的措施,當(dāng)采用樁基時,樁身設(shè)計還應(yīng)考慮水平地震力和地基土下層水平錯位所帶來的不利影響。地基為軟弱粘性土、新近填土,地震作用下會發(fā)生震陷時,應(yīng)采取相應(yīng)的措施。慎重對待與場地土質(zhì)相關(guān)的不利地段134建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件135汶川地震某鎮(zhèn)地面沙土液化,

結(jié)構(gòu)破壞、汽車沉陷。

汶川地震某鎮(zhèn)地面沙土液化,

結(jié)構(gòu)破壞、汽車沉陷。

136建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件137

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則建筑震害與設(shè)計對策培訓(xùn)課件138

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則建筑布局和結(jié)構(gòu)布置基本上決定了一幢房屋的動力性能。建筑布局和結(jié)構(gòu)布置簡單合理從根本上保證房屋具有良好的耐震性能。

地震區(qū)的房屋建筑平面形狀應(yīng)以方形、矩形、圓形為好,正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形次之,L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面較差。地震區(qū)建筑的豎向體型及剛度變化要均勻,宜優(yōu)先采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀,盡量避免過大的外挑和內(nèi)收。建筑和結(jié)構(gòu)布置原則139

建筑和結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)特別注意具有很大抗側(cè)剛度的鋼筋混凝土墻體和鋼筋混凝土芯筒位置,力求在平面上要居中和對稱。此外,抗震墻宜沿房屋周邊布置,以使結(jié)構(gòu)具有較強的抗扭剛度和較強的抗傾覆能力。除結(jié)構(gòu)平面布置要合理外,結(jié)構(gòu)沿豎向的布置宜等強。結(jié)構(gòu)抗震性能的好壞,除取決于總的承載能力、變形和耗能能力外,避免局部的抗震薄弱部位是十分重要的。建筑和結(jié)構(gòu)布置原則140

建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的設(shè)計對策

對于一般不規(guī)則的建筑方案,應(yīng)按規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)要求采取加強措施。2010版抗震規(guī)范增加6度時不規(guī)則建筑應(yīng)進行抗震驗算的規(guī)定。對特別不規(guī)則的建筑方案,要進行專門研究和論證,采取高于規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的加強措施。對特別不規(guī)則的高層建筑,應(yīng)嚴(yán)格按建設(shè)部令第111號文進行抗震設(shè)防專項審查。對于嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案,應(yīng)要求建筑師予以修改、調(diào)整。建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的設(shè)計對策141

規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分

可參照建質(zhì)[2010]109號文件《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行:1一般不規(guī)則,按建筑結(jié)構(gòu)(包括某個樓層)布置上出現(xiàn)表1中一項不規(guī)則進行界定。2特別不規(guī)則,按以下三種類型進行判斷:a同時具有表1所列基本不規(guī)則的三個或三個以上;b具有表2所列的一項不規(guī)則;c具有表1所列二項基本不規(guī)則且其中有一項接近表2的不規(guī)則指標(biāo)。3嚴(yán)重不規(guī)則,指體型復(fù)雜,多項實質(zhì)性的突變指標(biāo)或界限超過抗震規(guī)范3.4.3條規(guī)定的上限值或某一項大大超過規(guī)定,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),可能導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者,意味著該建筑方案在現(xiàn)有經(jīng)濟技術(shù)條件下,存在明顯的地震安全隱患。規(guī)則與不規(guī)則的區(qū)分142表1不規(guī)則建筑方案的基本類型

表1不規(guī)則建筑方案的基本類型143

表1注:深凹進平面右凹口設(shè)置連梁,其兩側(cè)的變形不同時仍視為凹凸不規(guī)則,不按樓板不連續(xù)中的開洞對待。序號a、b不重復(fù)計算不規(guī)則項。局部的不規(guī)則,視其位置、數(shù)量等對整個結(jié)構(gòu)影響的大小判斷是否計入不規(guī)則的一項。

新超限審查要點將連體類從特別不規(guī)則歸入不規(guī)則,扭轉(zhuǎn)與偏心、凹凸與組合平面、豎向剛度突變與堅向尺寸突變不再重復(fù)計算。具有表1中三項及以上不規(guī)則,即為超限高層建筑。表1注:144表2特別不規(guī)則的項目表2特別不規(guī)則的項目145

表2注:僅前后錯層或左右錯層屬于表1中的一項不規(guī)則,多數(shù)樓層同時前后、左右錯層屬于本表的復(fù)雜連接。新超限審查要點的調(diào)整:1扭轉(zhuǎn)偏大:考慮偶然偏心下的較多樓層。2連體:連體兩端塔摟高度、體型或者沿大底盤某個主軸方向的振動周期顯著不同的結(jié)構(gòu)列入特別不規(guī)則,否則應(yīng)列入一項不規(guī)則。具有表2中一項特別不規(guī)則,即為超限高層建筑。表2注:146

地震作用的計算——計算原則1一般情況下,應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)兩個主軸方向分別考慮水平地震作用并進行抗震驗算,各方向水平地震作用全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度大于15度時,應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3質(zhì)量與剛度明顯不對稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。其他情況,可以采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。48度、9度的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑,應(yīng)考慮豎向地震作用。

地震作用的計算——計算原則147

地震作用的計算——計算方法1將多自由度體系看作等效單自由度體系的低部剪力法。適用于高度不超過40m,以剪切變形為主,且質(zhì)量和剛度沿高度比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)。2考慮多自由度體系的振型分解反應(yīng)譜法。適用于上述以外的建筑結(jié)構(gòu)。3直接輸入地震波求解運動方程及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時程分析法。特別不規(guī)則建筑、甲類建筑和下表所列的高層建筑應(yīng)采用時程分析法進行多遇地震作用下的補充計算。地震作用的計算——計算方法148

幾點注意事項——時程分析法輸入的地震加速度曲線,要滿足地震動三要素的要求,即頻譜特性、有效峰值、持續(xù)時間。頻譜特性可根據(jù)地震影響系數(shù)典線、所處的場地類別和設(shè)計分組確定。加速度有效峰值按規(guī)定確定。持續(xù)時間一般應(yīng)為結(jié)構(gòu)周期的5~10倍。

2010版抗震規(guī)范規(guī)定:當(dāng)取三組加速度時程曲線輸入時,計算結(jié)果宜取時程法的包絡(luò)值與振型分解反應(yīng)譜法的較大值;當(dāng)取七組及七組以上的時程曲線時,計算結(jié)果可取時程法的平均值與振型分解反應(yīng)譜法的較大值。幾點注意事項——時程分析法149

幾點注意事項——鞭梢效應(yīng)

底部剪力法無法準(zhǔn)確計算鞭梢效應(yīng)。振型分解反應(yīng)譜法可較為準(zhǔn)確計算鞭梢效應(yīng)。更為精確的計算方法是時程分析法。除鞭梢效應(yīng)外,時程分析法還能反映結(jié)構(gòu)軟弱層等抗震不利因素的影響。所謂“補充計算”,主要指對計算結(jié)果的底部剪力、樓層剪力和層間位移進行比較,當(dāng)時程分析法大于振型分解反應(yīng)譜法時,相關(guān)部位的構(gòu)件內(nèi)力和配筋應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整。幾點注意事項——鞭梢效應(yīng)150

幾點注意事項——平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu)

2010版抗震規(guī)范規(guī)定:

平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和支承條件,分別按單點一致、多向單點、多點或多向多點輸入進行抗震計算。平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu),指跨度大于120m、或長度大于300m、或懸臂大于40m的結(jié)構(gòu)。幾點注意事項——平面投影151

幾點注意事項——結(jié)構(gòu)阻尼比2010版抗震規(guī)范對不同阻尼比的反應(yīng)譜地震影響系數(shù)作了調(diào)整:1阻尼比為5%的地震影響系數(shù)值與2001規(guī)范相同,維持不變。2降低了小阻尼(2%~

3.5%)地震影響系數(shù)值,最大降低幅度達(dá)18%。略微提高了阻尼比6%~10%的地震影響系數(shù)值,長周期部分最大增幅約5%。3適當(dāng)降低了大阻尼(20%~

30%)的地震影響系數(shù)值,在5Tg周期以內(nèi),基本不變,長周期部分最大降幅約10%,有利于消能減震技術(shù)的推廣應(yīng)用。幾點注意事項——結(jié)構(gòu)阻尼比152

幾點注意事項——樓層最小地震剪力

由于地震影響系數(shù)在長周期段下降較快,對于長周期結(jié)構(gòu),計算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小。而地震動作用中地面運動速度和位移對長周期結(jié)構(gòu)的破壞具有更大影響,振型分解反應(yīng)譜法尚無法對此作出估計。因此,規(guī)范對各樓層最小地震剪力進行了規(guī)定。對豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層,除應(yīng)滿足此要求外,尚應(yīng)按規(guī)定乘以1.15的增大系數(shù)。

2010版抗震規(guī)范增加6度時樓層最小地震剪力的要求。幾點注意事項——樓層最小地震剪力153多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害與設(shè)計對策具有抗震墻的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的震害與設(shè)計對策防震縫的震害與處理多層和高層混凝土房屋的震害與設(shè)計對策鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害154

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害結(jié)構(gòu)在強地震作用下整體倒塌破壞結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層柱端和節(jié)點的破壞比較普遍單跨框架結(jié)構(gòu)體系破壞較為嚴(yán)重非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(填充墻、圍護墻等)破壞普遍鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的震害155

防止框架結(jié)構(gòu)的整體倒塌

框架結(jié)構(gòu)整體側(cè)向剛度較小,在強烈地震作用下側(cè)向變形較大,易造成部分框架柱失穩(wěn)破壞,由于贅余度較少,容易形成連續(xù)倒塌機制,從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體傾覆倒塌。框架+填充墻結(jié)構(gòu)一般是性能很差的多道防線形式,剛度大而承載力低的填充墻基本算不上第一道防線??蚣芙Y(jié)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置多道抗震防線,如設(shè)置少量鋼筋混凝土剪力墻、斜支撐或柱子兩側(cè)加翼墻,可增加整體側(cè)向剛度并作為第一道防線,首先承擔(dān)地震力,吸收地震能量,防止柱子破壞導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)倒塌。防止框架結(jié)構(gòu)的整體倒塌156臺灣某學(xué)校沿縱向設(shè)置了鋼筋混凝土翼墻

在集集地震中完好無損臺灣某學(xué)校沿縱向設(shè)置了鋼筋混凝土翼墻

在集集地震中完好無損157

框架加框架鋼支撐

框架加框架鋼支撐158

應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)屈服機制

一個良好的結(jié)構(gòu)屈服機制,其特征是結(jié)構(gòu)在其桿件出現(xiàn)塑性鉸后,豎向承載能力基本保持穩(wěn)定,可以持續(xù)變形而不倒塌,進而最大限度吸收和耗散能量。

a結(jié)構(gòu)的塑性發(fā)展從次要構(gòu)件開始,或從主要構(gòu)件的次要桿件(部位)開始,最后才在主要構(gòu)件上出現(xiàn)塑性鉸,從而形成多道防線;

b結(jié)構(gòu)中所形成的塑性鉸的數(shù)量多,塑性變形發(fā)展的過程長;

c構(gòu)件中塑性鉸塑性轉(zhuǎn)動量大,結(jié)構(gòu)的塑性變形量大。一般而言,結(jié)構(gòu)的屈服機制可分為兩個基本類型,即樓層屈服機制和總體屈服機制。所謂樓層屈服機制,指的是結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下,豎向桿件先于水平桿件屈服,導(dǎo)致某一樓層或某幾個樓層發(fā)生側(cè)向整體屈服(強梁弱柱)。所謂總體屈服機制,指的是結(jié)構(gòu)在側(cè)向荷載作用下,全部水平桿件先于豎向桿件屈服,然后才是豎向桿件的屈服(強柱弱梁)。應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)屈服機制159

框架結(jié)構(gòu)的屈服機制:

(a)、(b)為樓層機制,(c)為總體機制要有意識地配置結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度與強度,確保結(jié)構(gòu)實現(xiàn)總體屈服機制??蚣芙Y(jié)構(gòu)的屈

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論