PPT建筑震害特點(diǎn)與設(shè)計(jì)對(duì)策

建筑震害害特點(diǎn)與與設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)策目錄錄一、建筑筑震害特特點(diǎn)與設(shè)設(shè)計(jì)對(duì)策策1、多、高高層鋼筋筋混凝土土結(jié)構(gòu)（（第四章章）2、多、高高層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)（第第六章））二、國(guó)家家《抗震規(guī)范范》主要修訂訂內(nèi)容三、復(fù)雜雜超限高高層性能能化設(shè)計(jì)計(jì)方法與與應(yīng)用實(shí)實(shí)例目錄錄建筑震害害特點(diǎn)與與設(shè)計(jì)對(duì)對(duì)策第一部分分：多、、高層鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)震害特特點(diǎn)第二部部分：：多、、高層層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)震震害特特點(diǎn)第三部部分：：設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)策策一、現(xiàn)現(xiàn)行《抗規(guī)》、《高規(guī)》基本設(shè)設(shè)防思思路二、結(jié)結(jié)構(gòu)體體系與與規(guī)則則性要要求三、細(xì)細(xì)部構(gòu)構(gòu)造（（結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的延延性要要求））四、鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件延性性要求求第一部部分：：多、、高層層鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)震震害特特點(diǎn)1、建筑筑場(chǎng)地地選址址的問(wèn)問(wèn)題映秀鎮(zhèn)鎮(zhèn)處于于龍門(mén)山山中中央主主斷裂裂帶之上上，是是此次次地震震的震震中中位置置，其其地震震影響響烈烈度高高達(dá)11度，區(qū)域域范圍圍內(nèi)的的房屋屋建筑筑遭受受毀毀滅性性破壞壞。汶川地地震，，山體體滑坡坡形成成唐家家山山堰塞塞湖砂土液液化、、軟土土震陷陷等引引起地地基承承載力力喪失失，導(dǎo)導(dǎo)致房房屋整整體傾傾斜或或倒塌塌①選選擇有有利地地段對(duì)于危危險(xiǎn)地地段，，強(qiáng)調(diào)調(diào)“嚴(yán)禁建建造甲甲、乙乙類(lèi)的的建筑筑，不不應(yīng)建建造丙丙類(lèi)的的建筑筑”。地段類(lèi)別地質(zhì)、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基巖，堅(jiān)硬土、開(kāi)闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土等不利地段軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，陡坡，陡坎，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏松的斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黃土，地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等危險(xiǎn)地段地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯(cuò)的部位②避避讓主主斷裂裂帶,最小避避讓距距離:建造烈度建筑抗震設(shè)防類(lèi)別甲乙丙丁8專(zhuān)門(mén)研究200m100m—9專(zhuān)門(mén)研究400m200m—③液液化判判別和和處理理:6度乙類(lèi)類(lèi)建筑筑：按按照7度要求求判別別處理理④考考慮孤孤山效效應(yīng)寧夏海海源地地震震，位位于渭渭河谷谷地的的姚莊莊，烈烈度為為7度；而而相距距僅兩兩公里里的牛牛家山山莊，，因位位于高高出百百米的的突出出的黃黃土梁梁上，，烈烈度竟竟高達(dá)達(dá)9度。1966年云南南東川川地震震，位位于河河谷較較平坦坦地帶帶的新新村，，烈度度為8度；而而鄰近近一個(gè)個(gè)孤立立山包包頂部部的矽矽肺病病療養(yǎng)養(yǎng)院，，從其其嚴(yán)重重破壞壞程度度來(lái)評(píng)評(píng)定，，烈度度不低低于于9度。海城地地震，，在大大石橋橋盤(pán)龍龍山高高差58m的兩個(gè)個(gè)測(cè)點(diǎn)點(diǎn)上收收到的的強(qiáng)余余震加加速度度記錄錄表明明，孤孤突地地形上上的地地面面最大大加速速度，，比坡坡腳平平地上上的加加速度度平均均大了了1.84倍。2008年汶川川地震震中，，陜西西省寧寧強(qiáng)縣縣高臺(tái)臺(tái)小學(xué)學(xué)，由由于位位于近近20米高的的孤立立的土土臺(tái)之之上，，地震震時(shí)其其破壞壞程度度明顯顯大于于附近近的的平坦坦地帶帶?！犊挂?guī)》4.1.8條：建造于于“條條狀突突出的的山嘴嘴、高高聳孤孤立的的山丘丘、非非巖石石和強(qiáng)強(qiáng)風(fēng)化化巖石石的陡陡坡、、河岸岸和邊邊坡邊邊緣等等不利利地段段的建建筑結(jié)結(jié)構(gòu)，，地震震作用用應(yīng)乘乘以增增大系系數(shù)1.1～1.6”。該增增大系系數(shù)的的取值值，與與突出出地形形的高高度、、平均均坡降降角度度以及及建筑筑場(chǎng)地地至臺(tái)臺(tái)地邊邊緣的的距離離有關(guān)關(guān)，參參見(jiàn)抗抗震規(guī)規(guī)范4.1.8條的條條文說(shuō)說(shuō)明。。2、框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)整體體倒塌塌（單單一防防線(xiàn)））尤其是是單跨跨框架架倒塌示示意結(jié)構(gòu)體體系簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖國(guó)家《抗規(guī)》（2008局部修修訂版版）：：高層建建筑不不應(yīng)采采用單單跨框框架結(jié)結(jié)構(gòu)，，多層層建筑筑不宜宜采用用單跨跨框架架結(jié)構(gòu)構(gòu)。建議：：乙類(lèi)類(lèi)多層層，不不應(yīng)采采用單單跨框框架如：教教學(xué)樓樓等，，可加加外廊廊柱高烈度度區(qū)多多層單單跨，，可加加設(shè)剪剪力墻墻，形成二二道防防線(xiàn)；；低烈度度區(qū)多多層丙丙類(lèi)可可采用用單跨跨，但但應(yīng)有相應(yīng)的措措施?？蚣芙Y(jié)構(gòu)—單道防線(xiàn)由于冗余度度不足，容容易形成連連續(xù)倒塌機(jī)機(jī)制，從而而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)整體傾覆覆倒塌《抗規(guī)》3.5.3條：宜有多多道抗震防防線(xiàn)汶川8.0級(jí)大地震中中，具有抗抗震墻的鋼鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)房屋屋無(wú)一例倒倒塌，絕大大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)主體基本本完好或輕輕微損壞，，小部分中中等程度破破壞。填充充墻等非結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件破破壞較為普普遍。3、平面扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)不規(guī)則，，引起破壞壞平面不規(guī)則則控制指標(biāo)標(biāo)：①平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則則②平面凹凹凸不規(guī)則則③樓板不不連續(xù)（樓樓板開(kāi)洞、、錯(cuò)層）④避免狹狹長(zhǎng)平面78年日本宮成成沖地震3層鋼砼房屋屋因扭轉(zhuǎn)不規(guī)則引起起底層破壞壞結(jié)構(gòu)平面示示意底層角柱破破壞美洲銀行和和中央銀行行對(duì)比：1972年12月23日尼加拉瓜瓜馬那瓜地地震(6.2級(jí))，在馬那瓜瓜，一幢18層的美洲銀銀行大廈，，地震時(shí)只只受輕微損損壞，稍加加修理便恢恢復(fù)使用；；另一幢15層的中央銀銀行大廈，，地震時(shí)遭遭嚴(yán)重破壞壞，震后拆拆除。4、豎向不規(guī)規(guī)則，引起起破壞豎向不規(guī)則則控制指標(biāo)標(biāo)：①避免樓樓層側(cè)向剛剛度突變：：不宜＜70％（上層））不宜＜80％（上上三層平均均值）②避免樓樓層承載力力有突變：：不宜＜80％（上層））不應(yīng)＜65％（上層））—A級(jí)高層不應(yīng)＜75％（上層））—B級(jí)高層③立面收收進(jìn)或外挑挑：一側(cè)收進(jìn)：：不宜＞25％二側(cè)收進(jìn)之之和：不宜宜＞25％裙房高度＞＞0.20H時(shí)，按立面面收進(jìn)處理理一側(cè)外挑：：不宜＞0.1B，且不宜＞＞4m二側(cè)外挑之之和：不宜宜＞0.1B，且不宜＞＞4m5、結(jié)構(gòu)頂部部剛度減小小造成鞭梢效效應(yīng)帶有突出屋屋面小房間間的房屋結(jié)結(jié)構(gòu)，由于于小房間（（包括電梯梯機(jī)房、水水箱間、女女兒墻、煙煙囪等）的的質(zhì)量和剛剛度突然變變小，地震震時(shí)產(chǎn)生鞭鞭端效應(yīng)而而使其地震震反應(yīng)急劇劇增大；震震害也表明明，突出屋屋面的小房房間在地震震中破壞較較為嚴(yán)重。。因此，嚴(yán)嚴(yán)格地說(shuō)，，對(duì)帶有突突出屋面小小房間的房房屋結(jié)構(gòu)，，底部剪力力法已不再再適用，應(yīng)應(yīng)采用振型型分解反應(yīng)應(yīng)譜法或其其他更精確確的計(jì)算方方法確定其其水平地震震作用。考慮到到工程實(shí)踐踐中帶有突突出屋面小小房間的房房屋結(jié)構(gòu)數(shù)數(shù)量極大，，為了簡(jiǎn)化化計(jì)算，《抗震規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于于這類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)，仍可采采用底部剪剪力法計(jì)算算其水平地地震作用，，但在計(jì)算算時(shí)，將突突出屋面的的小房間也也作為一個(gè)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，并并將計(jì)算所所得的該質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的水平平地震作用用乘以增大系數(shù)３３予以調(diào)整，，此增大部部分不往下下傳遞，但但與該突出出部分相連連的構(gòu)件在在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)應(yīng)考慮這種種增大影響響。6、連廊破壞壞、塌落某機(jī)械廠第第一總裝車(chē)車(chē)間二層鋼鋼連廊與與墻體連連接處墻體體破壞（（支座破壞壞）。7、防震縫寬寬度不足規(guī)范第3.4.5、3.4.6條：“體形復(fù)雜,平立面特別別不規(guī)則的的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu),可按實(shí)際需需要在適當(dāng)當(dāng)部位設(shè)置置防震縫”正確理解本本條規(guī)定應(yīng)應(yīng)該是：建建筑平、立立面布置應(yīng)應(yīng)盡可能規(guī)規(guī)則，盡量量避免采用用防震縫；；如果必須須留的話(huà)，，寬度應(yīng)該該留夠。實(shí)際工程中中，往往碰碰到稍微不不規(guī)則的結(jié)結(jié)構(gòu)就留縫縫，留的縫縫又不夠?qū)拰挘贿€有是是在施工中中，澆搗混混凝土后的的抗震縫兩兩側(cè)的模板板沒(méi)有拆除除，或留下下許多雜物物堵塞，結(jié)結(jié)果等于沒(méi)沒(méi)留，地震震時(shí)必然撞撞壞。8、9度設(shè)防的框框架結(jié)構(gòu)：：當(dāng)防震縫兩兩側(cè)結(jié)構(gòu)高高度、剛度度、層高相相差較大：：既有建筑物物加固改造造中發(fā)現(xiàn)防防震縫寬度度不足：可在縫兩側(cè)側(cè)結(jié)構(gòu)盡端端沿全高設(shè)設(shè)置垂直于于防震縫的的抗撞墻。每一側(cè)抗抗撞墻的數(shù)數(shù)量不應(yīng)少少于兩道，，分別對(duì)稱(chēng)稱(chēng)布置，墻墻肢長(zhǎng)度可可不大于一一個(gè)柱距。。框架和抗抗撞墻的內(nèi)內(nèi)力應(yīng)按考考慮和不考考慮抗撞墻墻兩種情況況分別進(jìn)行行分析，并并按不利情情況取值。。防震縫兩兩側(cè)抗撞墻墻的端柱和和框架邊柱柱，應(yīng)全高高加密箍筋筋，并注意意防止因此此引起結(jié)構(gòu)構(gòu)單元過(guò)大大的偏心扭扭矩。嘉義縣番路路鄉(xiāng)黎明小小學(xué)U型平面教學(xué)學(xué)樓完好1998年瑞里地震震(PGA=0.67g)、1999年921集集地震(PGA=0.63g)、1999年10月22日嘉義地震震(PGA=0.60g)中保持完好好。8、懸挑結(jié)構(gòu)構(gòu)，豎向地地震引起震震害地震作用分分項(xiàng)系數(shù)地震作用γEhγEv僅計(jì)算水平地震作用1.30.0僅計(jì)算豎向地震作用0.01.3同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用(水平地震為主)1.30.5同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用(豎向地震為主)0.51.39、樓梯間的的問(wèn)題汶川地震中中，作為逃逃生通道的的樓梯間破破壞比較嚴(yán)嚴(yán)重，造成成人員傷亡亡。主要原原因是：①砌體結(jié)結(jié)構(gòu)中：樓梯間的整整體性不足足，地震中中樓梯間的的墻體破壞壞或倒塌造造成樓梯段段支座失效效，進(jìn)而導(dǎo)導(dǎo)致整個(gè)樓樓梯間的破破壞；②鋼筋混混凝土框架架結(jié)構(gòu)中：：由于支撐效效應(yīng)使樓梯梯板承受較較大的軸向向力，地震震時(shí)樓梯段段處于交替替的拉彎和和壓彎受力力狀態(tài)，當(dāng)當(dāng)樓梯段的的拉應(yīng)力達(dá)達(dá)到或超過(guò)過(guò)混凝土材材料的極限限抗拉強(qiáng)度度時(shí)，就會(huì)會(huì)發(fā)生受拉拉破壞。而而樓梯間的的平臺(tái)梁，，則由于上上下梯段的的剪刀作用用，產(chǎn)生剪剪切、扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)破壞。《抗規(guī)》3.6.6條：計(jì)算模型的的建立、必必要的簡(jiǎn)化化計(jì)算與處處理，應(yīng)符符合結(jié)構(gòu)的的實(shí)際工作作狀況；計(jì)計(jì)算中應(yīng)考考慮樓梯構(gòu)構(gòu)件的影響響。樓梯間受受力情況況比較復(fù)復(fù)雜，樓樓梯的梯梯板等構(gòu)構(gòu)件具有有斜撐的的受力狀狀態(tài)，對(duì)對(duì)結(jié)構(gòu)的的剛度及及扭轉(zhuǎn)作作用有較較為明顯顯的影響響。故在在結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)應(yīng)將樓梯梯構(gòu)件（（梯段板板、梯段段板邊梁梁、休息息平臺(tái)梁梁板、小小梯柱等等）加入入計(jì)算模模型進(jìn)行行整體計(jì)計(jì)算，計(jì)計(jì)入其對(duì)對(duì)整體結(jié)結(jié)構(gòu)及其其相鄰結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的影響響。同時(shí)時(shí)對(duì)樓梯梯構(gòu)件本本身應(yīng)進(jìn)進(jìn)行抗震震承載力力驗(yàn)算，，應(yīng)按加加入樓梯梯構(gòu)件后后的整體體計(jì)算模模型考慮慮其地震震作用效效應(yīng)。10、細(xì)部構(gòu)構(gòu)造不當(dāng)當(dāng)，延性性不足柱端破壞壞（強(qiáng)梁梁弱柱））短柱破壞壞節(jié)點(diǎn)破壞壞（弱節(jié)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)構(gòu)構(gòu)件）連梁破壞壞11、填充墻墻問(wèn)題①填充墻倒倒塌（拉拉結(jié)措施施不到位位）②影響響主體結(jié)結(jié)構(gòu)有利影響響—耗能構(gòu)件件不利影響響—形成薄弱弱層、薄薄弱部位位—形成短柱柱第二部分分：多、、高層鋼鋼結(jié)構(gòu)震震害特點(diǎn)點(diǎn)震害資料料少汶川地震震—僅少量輕輕鋼廠房房、空間間結(jié)構(gòu)無(wú)多、高高層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)無(wú)混合高高層的震震害實(shí)例例1995年日本阪阪神地震震1994年美國(guó)北北嶺地震震1、梁柱節(jié)節(jié)點(diǎn)破壞壞隔板1/2厚隔板加厚厚美國(guó)和日日本：梁梁柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)構(gòu)造主主要差別別1美國(guó)習(xí)慣慣采用工工字形柱柱，日本本主要采采用箱形形柱。2美國(guó)在梁梁翼緣對(duì)對(duì)應(yīng)位置置的柱加加勁肋厚厚度按傳傳遞設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)力的的需要確確定，一一般為梁梁翼緣厚厚度之半半,并認(rèn)為節(jié)節(jié)點(diǎn)域弱弱一點(diǎn)，，有利于于調(diào)整地地震內(nèi)力力；而日日本取梁梁翼緣厚厚度加一一個(gè)等級(jí)級(jí)，認(rèn)為為在這里里多用一一點(diǎn)鋼材材是值得得的。3兩國(guó)梁端端腹板焊焊縫通過(guò)過(guò)孔形狀狀不同，，它與焊焊接是否否方便以以及受力力性能有有一定關(guān)關(guān)系。4美國(guó)對(duì)梁梁腹板與與連接板板的連接接的抗剪剪用焊縫縫加強(qiáng)，，日本規(guī)規(guī)定腹板板螺栓不不少于2～3列，用增增加螺栓栓數(shù)量來(lái)來(lái)加強(qiáng)；；以上構(gòu)構(gòu)造差異異特別是是前三項(xiàng)項(xiàng)，與破破壞情況況有明顯顯關(guān)系。。北嶺地震震節(jié)點(diǎn)破破壞模式式：下翼緣焊焊縫根部部裂縫多多向柱段段范圍擴(kuò)擴(kuò)展美國(guó)在調(diào)調(diào)查的1000多幢中破破壞100多幢。破破壞的特特點(diǎn)是梁梁下翼緣緣裂縫占占80％～95％，上翼翼緣裂縫縫15％～20％；裂縫縫起源于于焊縫的的占90％～99％，起