建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)簡介

吉林勘察設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)簡介袁志仁地震的基本概念

地震是指因地球內(nèi)部緩慢積累的能量突然釋放而引起的地球表層的振動。什么是地震？構(gòu)造地震

地殼運(yùn)動推擠巖層產(chǎn)生斷裂、錯動，引起地面的震動，占地震總數(shù)的90％。淺源地震：震源深度＜60km的地震。占全世界總釋放能量的85%，如唐山地震、汶川地震、玉樹就是淺源地震，危害極大。汶川地震震源深度為10～20千米。中源地震：震源深度在60～300km的地震。中源地震一般不造成災(zāi)害。深源地震：震源深度＞300km的地震。深源地震約占地震總數(shù)的4%，所釋放的能量約占地震總釋放能量的3%。深源地震大多分布于太平洋一帶的深海溝附近。深源地震一般不會造成災(zāi)害。吉林的琿春、延吉均與今年發(fā)生過深源地震。震源深度地震波地震波是地震發(fā)生時由震源地方的巖石破裂產(chǎn)生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波（S波）縱波（P波）面波瑞利波樂甫波橫波特點(diǎn):周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點(diǎn):周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠(yuǎn)。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始縱波：使建筑物產(chǎn)生上下顛簸地震波橫波：使建筑物產(chǎn)生水平方向搖晃面波：使建筑物既產(chǎn)生上下顛簸又水平方向搖晃，對建筑物破壞最嚴(yán)重橫波和面波同時到達(dá)時，震動最劇烈地震波瑞雷波（R波）洛夫波（L波）地震波震級——原因能量烈度——結(jié)果加速度、震害指數(shù)地震動的三要素加速度峰值早期認(rèn)為地面峰值加速度<0.5g;現(xiàn)已記錄到超過1g的加速度圖譜垂直加速度一般假定為水平分量峰值的2/3。對有一定震中距的加速度譜是合適的，但對近震記錄不適用，近震的垂直和水平分量峰值通常很接近。頻譜頻譜是地震動中振幅與頻率的關(guān)系曲線。常用的如反應(yīng)譜頻譜對結(jié)構(gòu)反應(yīng)影響重大——地震動頻譜與結(jié)構(gòu)自振頻率的類共振影響反映場地土剛度和覆蓋層厚度的影響以及震中距遠(yuǎn)近的影響強(qiáng)震持續(xù)時間損傷累積效應(yīng)、能量持續(xù)輸入不同同場場地地條條件件對對反反應(yīng)應(yīng)譜譜的的影影響響加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜曲曲線線是是地地面面加加速速度度激激勵勵下下，，不不同同周周期期的的單單自自由由度度彈彈性性體體系系質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的的最最大大加加速速度度反反應(yīng)應(yīng)與與周周期期的的關(guān)關(guān)系系曲曲線線。。即即以以結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)的的最最大大地地震震加加速速度度反反應(yīng)應(yīng)為為縱縱坐坐標(biāo)標(biāo)，，以以結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自振振周周期期為為橫橫坐坐標(biāo)標(biāo)，，所所得得到到的的關(guān)關(guān)系系曲曲線線。。將多個個地地震震反反應(yīng)應(yīng)譜譜平平均均后后得得平平均均加加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜周期（s)巖石堅(jiān)硬場地厚的無粘性土層軟土層加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜頻譜譜的的影影響響墨西西哥哥城城地地震震視頻頻顯顯示示1985.9.19時長長1分分鐘鐘震級級M8.0類型型：：俯俯沖沖破壞壞關(guān)關(guān)鍵鍵因因素素：：地震震波波增增強(qiáng)強(qiáng)共振振頻譜譜的的影影響響規(guī)范范采采用用的的反反應(yīng)應(yīng)譜譜法法是是加加速速度度譜譜，，表表征征了了結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自振振周周期期與與最最大大加加速速度度反反應(yīng)應(yīng)之之間間的的關(guān)系系———單自自由由度度、、彈彈性性對場場地地土土剛剛度度和和覆覆蓋蓋層層厚厚度度采采用用場地地類類別別進(jìn)行行區(qū)區(qū)分分對震震中中距距遠(yuǎn)遠(yuǎn)近近的的影影響響采采用用設(shè)計(jì)計(jì)地地震震分分組組進(jìn)行行區(qū)區(qū)分分針對對不不同同的的地地震震分分組組和和場場地地類類別別采采用用不不同同的的特征征周周期期Tg強(qiáng)震震持持時時的的影影響響強(qiáng)震震持持時時的的影影響響加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜（（抗抗震震設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)反反應(yīng)應(yīng)譜譜））忽忽略略了了與與強(qiáng)強(qiáng)震震持持時時相相關(guān)關(guān)的的因因素素，，也也未未考考慮慮結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的速速度度反反應(yīng)應(yīng)與與位位移移反反應(yīng)應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗震震能能力力不不僅僅依依賴賴于于峰峰值值反反應(yīng)應(yīng)水水平平，，也也依依賴賴于于強(qiáng)強(qiáng)震震持持時時和和達(dá)達(dá)到到峰峰值值反反應(yīng)應(yīng)的的次次數(shù)數(shù)強(qiáng)震震持持時時取取決決于于震震源源斷斷裂裂面面斷斷裂裂所所需需時時間間。。強(qiáng)強(qiáng)震震持持時時反反映映了了地地震震震震源源輸輸出出能能量量的的持持續(xù)續(xù)時時間間設(shè)計(jì)計(jì)考考慮慮強(qiáng)強(qiáng)震震持持時時主主要要從從能能量量輸輸入入的的角角度度出出發(fā)發(fā)，，要要求求增增大大結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的延延性性和和耗耗能能性性，，增增加加結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的阻阻尼尼、、采采取取減減震震、、隔隔震震等等措措施施抗震與與非非抗抗震震結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的要要求求不不同同常規(guī)規(guī)荷荷載載作作用用下下的的結(jié)構(gòu)構(gòu)處處于于或或基基本本處處于于彈彈性性工工作作階階段段強(qiáng)度度，，剛剛度度，，耐耐久久性性而地地震震作作用用則則不不同同，，隨機(jī)機(jī)性性強(qiáng)強(qiáng)、、影影響響次次數(shù)數(shù)少少、、作作用用時時間間短短、、各各次次地地震震作作用用差差異異大大要求求結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在各各種種強(qiáng)強(qiáng)度度地地震震動動下下，，保保持持彈彈性性狀狀態(tài)態(tài)不不經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)要求求結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)有有必要要的的強(qiáng)強(qiáng)度度、、適適宜宜的的剛剛度度、、良良好好的的延延性性對地地震震作作用用的的認(rèn)識識———靜力力理理論論階階段段現(xiàn)行行各各國國抗抗震震設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)規(guī)范范一一般般采采用用基基于于力力的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方法法，，認(rèn)認(rèn)為為地地震震作作用用是是慣慣性力力，，可可分為為靜靜力力法法和和反反應(yīng)應(yīng)譜譜法法靜力力法法是是最最早早的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗抗震震設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)方方法法，，把把地地震震作作用用看看成成作作用用在在結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)上上的的一一個個總總水水平平力力，，該該水水平平力力取取建建筑筑總總重重量量乘乘以以一一個個地地震震系系數(shù)數(shù)。。1924年的的日日本本都都市市建建筑筑規(guī)規(guī)范范取取地地震震系系數(shù)數(shù)為0.1；1927年美美國國UBC規(guī)范范第第一一版版也也采采取取同同樣樣取取值值。。靜力力法法認(rèn)認(rèn)為為結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)隨隨地地面面做做整整體體水水平平剛剛體體運(yùn)運(yùn)動動，，由由此此產(chǎn)產(chǎn)生生的的慣慣性性力力為為重重力力與與地地震震系系數(shù)數(shù)的的乘乘積積，，并并且且沿沿高高度度均均勻勻分分布布剛?cè)崛嶂疇帬幗^緣緣理理論論能量量耗耗散散理理論論抗震震能能量量理理論論對地地震震作作用用的的認(rèn)識識———反應(yīng)應(yīng)譜譜理理論論階階段段反應(yīng)應(yīng)譜譜法法考考慮慮了了結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的動動力力效應(yīng)應(yīng)結(jié)構(gòu)構(gòu)地地震震反反應(yīng)應(yīng)加加速速度度不不同同于于地地面面運(yùn)運(yùn)動動加加速速度度，，與與結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)自自振振周周期期和和阻阻尼尼比比等等動動力力特特性性有關(guān)關(guān)，，考考慮慮了了結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)動動力力特特性性所所產(chǎn)產(chǎn)生生的的共共振振效效應(yīng)應(yīng)———頻譜譜的的影影響響。。由加加速速度度反反應(yīng)應(yīng)譜譜曲曲線線來來計(jì)計(jì)算算地地震震引引起起的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)水水平平慣慣性性力力更更為為合合理理，，多多自自由由度度體體系系可可以以采采用用振振型型分分解解反反應(yīng)應(yīng)譜譜法法來來確確定定結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的總總地地震震力。?？拐鹫鹪O(shè)設(shè)計(jì)計(jì)反反應(yīng)應(yīng)譜譜對地地震震作作用用的的認(rèn)識識———動力力理理論論階階段段非線線性性分分析析、、全全過過程程分分析析靜力力法法考考慮慮了了高高頻頻振振動動振振幅幅；；反反應(yīng)應(yīng)譜譜理理論論考考慮慮頻頻譜譜動力力理理論論采采用用時時間間歷歷程程分分析析，，考考慮慮了了地地震震動動持持時時的的影影響響，，也也考考慮慮反反應(yīng)應(yīng)譜譜所所不不能能概概括括的的其其他他特特性性———多維輸入、、耦聯(lián)等。。動力分析四四個方面：：地震動輸輸入、動力力模型、動動力反應(yīng)分分析方法、、設(shè)計(jì)原則則在很多情況況下，按規(guī)規(guī)范規(guī)定的的側(cè)向力進(jìn)進(jìn)行抗震設(shè)設(shè)計(jì)，不足足以確保結(jié)結(jié)構(gòu)有足夠夠的強(qiáng)度去去抵抗強(qiáng)烈烈的地震動動設(shè)計(jì)時，結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的強(qiáng)度通常常只取對應(yīng)應(yīng)彈性反應(yīng)應(yīng)的一部分分，如25%或1/3，靠非彈性的的大變形和和由材料折折騰而產(chǎn)生生的能量耗耗散，使結(jié)結(jié)構(gòu)在地震震中幸存。僅在非常小的的地震作用用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)利用強(qiáng)度度抵抗。強(qiáng)度不足不不一定總是是導(dǎo)致嚴(yán)重重?fù)p壞，只只要結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度能夠維維持，不出出現(xiàn)因非線線性變形的的加劇而導(dǎo)導(dǎo)致的強(qiáng)度度過度衰減減，結(jié)構(gòu)就就能在強(qiáng)震震中幸存，，震后常能能花少量的的錢即可修修復(fù)——延性，是當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)在地地震作用下下承受非線線性變形的的同時，維持強(qiáng)強(qiáng)度的基本本屬性?？拐鹪O(shè)計(jì)的的極限狀態(tài)態(tài)使用極限狀狀態(tài)小震不應(yīng)妨妨礙建筑物物或工廠生生產(chǎn)的正常常使用功能能——彈性性狀態(tài)———強(qiáng)度控制制破壞控制極極限狀態(tài)設(shè)防烈度地地震可能出出現(xiàn)一些破破壞，鋼筋筋屈服導(dǎo)致致寬裂縫發(fā)發(fā)生。能經(jīng)經(jīng)濟(jì)地修復(fù)復(fù)與不能修修復(fù)之間的的破壞界限限狀態(tài)免坍極限狀狀態(tài)即使在最大大地面震動動發(fā)生時，，也應(yīng)防止止生命的喪喪失。結(jié)構(gòu)能提供供較大的變變形而不使使其抗側(cè)能能力過度降降低，且結(jié)結(jié)構(gòu)作為一個整體能能繼續(xù)維持持對重力荷荷載的支承承抗震結(jié)構(gòu)性能剛度強(qiáng)度延性延性水準(zhǔn)彈性反應(yīng)結(jié)構(gòu)在地震震中只發(fā)生生彈性變形形或不明顯顯的非線性性變形，不不需要對潛潛在的塑性性鉸區(qū)域采采取特殊的的構(gòu)造措施施延性反應(yīng)完全延性結(jié)結(jié)構(gòu)SEf與Δmf有限延性結(jié)結(jié)構(gòu)SEr與Δmr防震減災(zāi)簡簡介1防震減災(zāi)的的主要內(nèi)容容地震監(jiān)測、、地震預(yù)報(bào)報(bào)、工程抗抗震、社會會防災(zāi)、震后救災(zāi)、、恢復(fù)重建建等。2防震減災(zāi)的的指導(dǎo)方針針以防為主，，防御與救救助相結(jié)合合。3抵御地震的的三道防線線(1)地震監(jiān)測預(yù)預(yù)報(bào)。(2)震害防御體體系的建設(shè)設(shè)，包括工工程性和非非工程性兩個方方面。工程性措施施叫做工程程抗震設(shè)防防。(3)緊急救援體體系的建設(shè)設(shè)。工程抗震設(shè)設(shè)防1工程抗震設(shè)設(shè)防的主要要規(guī)定2工程抗震設(shè)設(shè)防目標(biāo)(工業(yè)與民用用建筑、鐵鐵路工程、、公路工程程、水利工程、電力力設(shè)施、市市政工程等等)3工程抗震設(shè)設(shè)防依據(jù)4工程抗震設(shè)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)工程抗震設(shè)設(shè)防的主要要規(guī)定《中華人民共共和國防震震減災(zāi)法》中規(guī)定：(1)新建、擴(kuò)建建、改建建建設(shè)工程必必須達(dá)到抗抗震設(shè)防要要求。(2)一般工業(yè)與與民用建筑筑建設(shè)工程程，必須按按照國家頒頒布的地震烈度區(qū)劃劃圖或者地地震動參數(shù)數(shù)區(qū)劃圖規(guī)規(guī)定的抗震震設(shè)防要求求進(jìn)行抗震設(shè)防。(3)重大建設(shè)工工程和可能能發(fā)生嚴(yán)重重次生災(zāi)害害的建設(shè)工工程、核電站和核核設(shè)施建設(shè)設(shè)工程必須須進(jìn)行地震震安全性評評價，并根根據(jù)經(jīng)過國家或省級級地震行政政部門審定定的地震安安全性評價價結(jié)果，確確定抗震設(shè)防要求，，進(jìn)行抗震震設(shè)防。(4)建設(shè)工程必必須按照抗抗震設(shè)防要求和抗震震設(shè)計(jì)規(guī)范范進(jìn)行抗震震設(shè)計(jì)，并并按抗震設(shè)設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。(5)已建成的重重大建設(shè)工工程，可能發(fā)生嚴(yán)嚴(yán)重次生災(zāi)害、有重重大文物價價值和紀(jì)念念意見以及及地震重點(diǎn)點(diǎn)監(jiān)視防御御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑筑物，未采采取抗震設(shè)設(shè)防措施的的，應(yīng)當(dāng)按按照國家有有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震性性能鑒定，，并采取必必要的抗震震加固措施施。工程(建筑)抗震設(shè)防目目標(biāo)《建筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011設(shè)防目標(biāo)：：當(dāng)遭受低于于本地區(qū)抗抗震設(shè)防烈烈度的多遇遇地震影響響時，主體體結(jié)構(gòu)不受受損壞或不不需修理可可繼續(xù)使用用；當(dāng)遭受相當(dāng)當(dāng)于本地區(qū)區(qū)抗震設(shè)防防烈度的設(shè)設(shè)防地震影影響時，可可能發(fā)生損損壞，但經(jīng)經(jīng)一般性修修理仍可繼繼續(xù)使用；；當(dāng)遭受高于于本地區(qū)抗抗震設(shè)防烈烈度的罕遇遇地震影響響時，不致致倒塌或發(fā)發(fā)生危及生生命的嚴(yán)重重破壞。使用功能或或其他方面面有專門要要求的建筑筑，當(dāng)采用用抗震性能能化設(shè)計(jì)時時，具有更更具體或更更高的抗震震設(shè)防目標(biāo)標(biāo)。我國的《建筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》實(shí)行以預(yù)防為主的方針，使使建筑經(jīng)抗抗震設(shè)防后后，減輕建建筑的地震震破壞，避避免人員傷傷亡，減少少經(jīng)濟(jì)損失失三水準(zhǔn)設(shè)防防和兩階段段設(shè)計(jì)簡介介三水準(zhǔn)設(shè)防防(一般目標(biāo))：1小震不壞2中震可修3大震不倒兩階段設(shè)計(jì)計(jì)：1小震下的截截面抗震驗(yàn)驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)構(gòu)變形驗(yàn)算算目標(biāo)——小震不壞(隱含中震可可修)2大震下的結(jié)結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)驗(yàn)算目標(biāo)——大震不倒基于能力的的設(shè)計(jì)方法法基于性能的的設(shè)計(jì)方法法三水準(zhǔn)下鋼鋼筋混凝土土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)的破壞程程度與層間間位移角的的大致對應(yīng)應(yīng)關(guān)系工程(建筑)抗震設(shè)防防依據(jù)設(shè)計(jì)地震震動參數(shù)數(shù)：設(shè)防烈度度或設(shè)計(jì)計(jì)地震動動峰值加加速度設(shè)計(jì)地震震分組(和場地類類別共同同確定Tg)1中國地震震動參數(shù)數(shù)區(qū)劃圖圖GB18306-20152015年5月月頒布，，2016年6月實(shí)施施。一是是取消了了不設(shè)防防地區(qū)；；二是在在附錄中中將地震震動參數(shù)數(shù)明確到到鄉(xiāng)鎮(zhèn)。。工程(建筑)抗震設(shè)防防標(biāo)準(zhǔn)2建筑抗震震設(shè)防分分類標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB50223-2008抗震次要建筑（丁類）適度設(shè)防

除甲乙丁類以外的一般建筑（丙類）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防

地震時使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑、生命線工程（乙類）重點(diǎn)設(shè)防

重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑（甲類）特殊設(shè)防

設(shè)防分類應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應(yīng)降低丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；當(dāng)為9度時，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求甲類抗震措施抗震措施施——加強(qiáng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)細(xì)細(xì)部構(gòu)造造（延性性）地震作用用——提高高結(jié)構(gòu)的的抗力（（承載力力）一般情況下仍應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求丁類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求丙類

應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度要求乙類

按地震安全性評價結(jié)果確定甲類

地震作用在設(shè)防烈烈度為6度時，除除規(guī)范有有具體規(guī)規(guī)定外，，對乙、、丙、丁丁類建筑筑可不進(jìn)進(jìn)行地震震作用計(jì)計(jì)算。提高抗震震能力的的造價并并不高，，框架結(jié)結(jié)構(gòu)抵抗抗全部側(cè)側(cè)向力的的響應(yīng)從從0.05g提提高到0.10g，所所需費(fèi)用用增加約約6~10%，，考慮結(jié)結(jié)構(gòu)費(fèi)用用僅占全全部造價價的20~25%，前前述提高高抗震能能力的花花銷在全全部造價價中僅占占1~2%，加加強(qiáng)細(xì)部部構(gòu)造提提高結(jié)構(gòu)構(gòu)延性所所需的費(fèi)費(fèi)用更少少結(jié)構(gòu)的荷荷載位移移曲線———能力力曲線地震動在在結(jié)構(gòu)中中的反應(yīng)應(yīng)加速度———慣性性力速度———與阻尼尼相關(guān)位移———與地震震慣性力力無關(guān)，，引起P-Δ效效應(yīng)目前抗震震設(shè)計(jì)主主要關(guān)注注加速度度反應(yīng)引引起的慣慣性力，，即通常常所說的的地震作作用，速速度反應(yīng)應(yīng)僅在考考慮增大大結(jié)構(gòu)阻阻尼的減減震與隔隔震時有有影響。位移反應(yīng)應(yīng)對高柔柔結(jié)構(gòu)來來說不容容忽視，，抗震規(guī)規(guī)范限制制最小剪剪重比———最小小地震水水平剪力力來間接接控制高高柔結(jié)構(gòu)構(gòu)的位移移反應(yīng)。。相對位移反應(yīng)譜絕對加速度反應(yīng)譜相對速度反應(yīng)譜地震反應(yīng)應(yīng)譜的特特點(diǎn)1.阻尼比對對反應(yīng)譜譜影響很很大2.對于加速速度反應(yīng)應(yīng)譜，當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)周周期小于某個值值時,幅值隨周周期急劇劇增大，，大于某個個值時，，快速下下降。3.對于速度度反應(yīng)譜譜，當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)周期期小于某某個值時幅幅值隨周周期增大大，隨后后趨于常常數(shù)。4.對于位移反應(yīng)應(yīng)譜，幅值隨隨周期增大。。地震傾覆力矩矩傾覆力矩Ha=抗傾覆覆力矩Vd地震傾覆力矩矩地基與上部結(jié)結(jié)構(gòu)相互作用用的影響規(guī)范5.2.7規(guī)定：結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算算，一般情況況下可不計(jì)入入地基與結(jié)構(gòu)構(gòu)相互作用的的影響；8度度和9度時建建造于Ⅲ、Ⅳ類場地，采用用箱基、剛性性較好的筏基基和樁箱聯(lián)合合基礎(chǔ)的鋼筋筋混凝土高層層建筑，當(dāng)1.2Tg<T1<5Tg時，若計(jì)入地地基與結(jié)構(gòu)動動力相互作用用的影響，對對按剛性地基基假定計(jì)算的的水平地震剪力力可按下列規(guī)規(guī)定折減，其層間變形形可按折減后后的樓層剪力力計(jì)算?？紤]相互作用用的影響后,結(jié)構(gòu)地震作用用減小,但結(jié)構(gòu)在地震震作用下的位位移增大.1.高寬比小于3的結(jié)構(gòu)，各樓樓層水平地震震剪力的折減減系數(shù)，可按按下式計(jì)算：：---計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用后的地震剪力折減系數(shù)；---按剛性地基假定確定的結(jié)構(gòu)基本自振周期；---計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用的附加周期按右表采用（單位：s）；0.250.10

90.200.08

8

Ⅳ

Ⅲ烈度場地類別2.高寬比不小于于3的結(jié)構(gòu),底部的地震剪剪力按1款規(guī)定折減,頂部不折減,中間各層按線線性插入值折折減.3.折減后各樓層層的水平地震震剪力應(yīng)符合合第5.2.5條的規(guī)定。(見3-6節(jié)）——樓層最小地震震剪力（剪重重比）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)a.理想狀態(tài)態(tài)b.可接受受cd不不可接受柱下獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)a.b理想想狀態(tài)，地梁梁承擔(dān)柱底彎彎矩c目目前可能的狀狀態(tài)由于地梁截面面及配筋均不不大，很難達(dá)達(dá)到ab狀態(tài)態(tài)，地梁可能能與剛性地面共共同作用，阻阻止剛性地面面?zhèn)纫?，?shí)際際仍可能達(dá)到到ab的狀態(tài)態(tài)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)礎(chǔ)墻下基礎(chǔ)a.理想狀態(tài)態(tài)b.樁受拉拉出現(xiàn)塑性鉸鉸、開裂甚至至斷裂c樁受拉側(cè)被被拔出，受壓壓側(cè)新增沉降降，承臺轉(zhuǎn)動動墻下基礎(chǔ)柱、墻聯(lián)合基基礎(chǔ)，剛度足足夠時，基底底反力分布（（側(cè)向荷載+豎向荷載））墻下基礎(chǔ)長短樁共同作作用，長樁承承擔(dān)的基底剪剪力可能只有有短樁的5%，松土地基基應(yīng)重視樁基潛在塑性性鉸高烈度區(qū)、軟軟硬土樁基影影響較大，一一般通長配筋筋；承臺周邊及底底部為軟弱土土或回填土?xí)r時，要校核樁樁的水平承載載力按抗震規(guī)范進(jìn)進(jìn)行正規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)、且施工質(zhì)質(zhì)量有保障的的房屋，在高高烈度地區(qū)大大部分做到了了開裂而不倒塌，在低低烈度地區(qū)震震害程度大部部分較輕，說說明抗震規(guī)范范經(jīng)受住了這這次大地震的的考驗(yàn)。外觀完好二層縱墻開裂裂（a）80年代中期按78規(guī)范設(shè)計(jì)的教教學(xué)樓縱墻破破壞嚴(yán)重，做做到開裂而不不倒塌?？拐鹨?guī)范的作作用與發(fā)展（b）照片正面面的三層教學(xué)學(xué)樓按89規(guī)范設(shè)計(jì)，輕輕微受損；右邊的4層教學(xué)樓按2001規(guī)范設(shè)計(jì)，完完好無損（c）按89規(guī)范設(shè)計(jì)的三三層教學(xué)樓，，底層橫墻部部分開裂陜西略陽縣（（7度）嘉陵小學(xué)學(xué)三棟教學(xué)樓樓的不同地震震表現(xiàn)照片顯示按規(guī)范設(shè)設(shè)計(jì)做抗震設(shè)設(shè)防的砌體（（基本完好））與未設(shè)防的的砌體（倒塌塌）重視抗震概念念設(shè)計(jì)和構(gòu)造造措施建筑抗震概念設(shè)計(jì)計(jì)指根據(jù)地震災(zāi)災(zāi)害和工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)等所形成成的基本設(shè)計(jì)計(jì)原則和設(shè)計(jì)計(jì)思想，進(jìn)行行建筑和結(jié)構(gòu)構(gòu)總體布置并并確定細(xì)部構(gòu)構(gòu)造的過程。。建筑應(yīng)按抗震震規(guī)范概念設(shè)設(shè)計(jì)的要求，，采用體系合合理、具有多多道抗震防線線、樓屋蓋整整體性強(qiáng)的結(jié)結(jié)構(gòu)先概念后計(jì)計(jì)算天然地基抗抗震驗(yàn)算地基在地震震作用下的的穩(wěn)定性對對基礎(chǔ)及上上部結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力分布布影響很大大。確保地震時時地基基礎(chǔ)礎(chǔ)能夠承受受上部結(jié)構(gòu)構(gòu)傳下來的的豎向和水水平地震作作用以及傾傾覆力矩而而不發(fā)生過過大變形和和不均勻沉沉降是地基基基礎(chǔ)抗震震設(shè)計(jì)的基基本要求。。二、地基基基礎(chǔ)抗震震設(shè)計(jì)1）同一結(jié)構(gòu)構(gòu)單元不宜宜設(shè)置在性性質(zhì)截然不不同的地基基土層上；；2)同一結(jié)構(gòu)單單元不宜部部分采用天天然地基而而另外部分分采用樁基基；3)地基有軟弱弱土、可液液化土、新新近填土或或嚴(yán)重不均均勻土層時時，宜加強(qiáng)強(qiáng)基礎(chǔ)的整整體性和剛剛性；4)根據(jù)具體情情況，選擇擇對抗震有有利的基礎(chǔ)礎(chǔ)類型，在在抗震驗(yàn)算算時應(yīng)盡量考考慮結(jié)構(gòu)、、基礎(chǔ)和地地基的相互互作用影響響，使之能能反映地基基基礎(chǔ)在不同同階段上的的工作狀態(tài)態(tài)。地基基礎(chǔ)抗抗震設(shè)計(jì)是是通過選擇擇合理的基基礎(chǔ)體系和和抗震驗(yàn)算算來保證其其抗震能力力的。1.地基基礎(chǔ)抗抗震設(shè)計(jì)的的一般要求求2.可不進(jìn)行地地基基礎(chǔ)抗抗震驗(yàn)算的的范圍導(dǎo)致上部結(jié)結(jié)構(gòu)破壞的的地基大多多是液化地地基、易產(chǎn)產(chǎn)生震陷的的軟土地基基和嚴(yán)重不不均勻地基基。大量的一般般性地基具具有良好的的抗震性能能，極少發(fā)發(fā)現(xiàn)因地基基承載力不不夠而產(chǎn)生生震害。1)砌體房屋；；2)地基主要受受力層范圍圍內(nèi)不存在在軟弱粘性性土層的下下列建筑：：1）一般的單單層廠房和和單層空曠曠房屋；2）不超過8層且高度在在25m以下的一般般民用框架架房屋；3）基礎(chǔ)荷載載與2）項(xiàng)相當(dāng)?shù)牡亩鄬涌蚣芗軓S房。3)規(guī)范規(guī)定可可不進(jìn)行上上部結(jié)構(gòu)抗抗震驗(yàn)算的的建筑。3.天然地基地地震作用下下的承載力力驗(yàn)算采用“擬靜力法”規(guī)范規(guī)定：：基礎(chǔ)底面面平均壓力力和邊緣最最大壓力應(yīng)應(yīng)符合下式式要求式中p----基礎(chǔ)底面平均壓力（kPa)pmax—基礎(chǔ)底面邊緣最大壓力(kPa)faE---地基土抗震允許承載力高寬比大于于4的高層建筑筑，在地震震作用下基基礎(chǔ)底面不不宜出現(xiàn)拉拉應(yīng)力；其其它建筑，，基礎(chǔ)底面面與地基土土之間零應(yīng)應(yīng)力區(qū)面積積不應(yīng)超過過基礎(chǔ)底面面面積的15%。地基抗震承承載力在靜靜力設(shè)計(jì)承承載力基礎(chǔ)礎(chǔ)上調(diào)整調(diào)整的出發(fā)發(fā)點(diǎn)：1）地震是偶偶發(fā)事件，，地基抗震震承載力安安全系數(shù)可可比靜載時時降低；2）多數(shù)土在在有限次的的動載下，，強(qiáng)度較靜靜載下紹高高。3）地基土在在上部結(jié)構(gòu)構(gòu)荷載作用用下長期的的固結(jié)密實(shí)實(shí)作用提高高了地基承承載力。地基土抗震震承載力式中faE---調(diào)整后的地基抗震承載力設(shè)計(jì)值

---地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)fa-----深寬修正后的地基承載力特征值，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007采用1.0淤泥，淤泥質(zhì)土，松散的砂，填土1.1稍密的細(xì)、粉砂，的粘性土和粉土，新近沉積的粘性土和粉土1.3中密、稍密的碎石土，中密和稍密的礫、粗、中砂，密實(shí)和中密的細(xì)、粉砂，

的粘性土和粉土1.5巖石，稍密的碎石土，密實(shí)的礫、粗、中砂，的粘性土和粉土

巖土名稱和性狀地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)場地土的液液化與抗液液化措施一.場地土的液液化現(xiàn)象與與震害處于地地下水水位以以下的的飽和和砂土土和粉粉土的的土顆顆粒結(jié)結(jié)構(gòu)受受到地地震作作用，，孔隙隙水壓壓力升升高抵抵消掉掉顆粒粒間的的有效效壓應(yīng)應(yīng)力，，土體體完全全失去去抗剪剪強(qiáng)度度，顯顯示出出近于于液體體的特特性。。這種種現(xiàn)象象稱為為液化化。液化的的宏觀觀標(biāo)志志是在在地表表出現(xiàn)現(xiàn)噴砂砂冒水水。二.液化判判別與與危害害程度度估計(jì)計(jì)1、液化化判別別和處處理的的一般般原則則：1）對存存在飽飽和砂砂土和和粉土土（不不含黃黃土））的地地基，，除6度外，，應(yīng)進(jìn)進(jìn)行液液化判判別。。對6度區(qū)一一般情情況下可不不進(jìn)行行判別別和處處理，，但對對液化化敏感感的乙乙類建筑可可按7度的要要求進(jìn)進(jìn)行判判別和和處理理。2）存在在液化化土層層的地地基，，應(yīng)根根據(jù)建建筑的的抗震震設(shè)防防類別、地地基的的液化化等級級結(jié)合合具體體情況況采取取相應(yīng)應(yīng)的措措施。2、液化化判別別和危危害性性估計(jì)計(jì)方法法對一般般工程程項(xiàng)目目砂土土或粉粉土液液化判判別及及危害害程度度估計(jì)計(jì)可按按以下下步驟驟進(jìn)行行：1）初判判以地質(zhì)質(zhì)年代代、粘粘粒含含量、、地下下水位位及上上覆非非液化化土層層厚度度等作作為判判斷條條件。。（1）地質(zhì)年代代為第四紀(jì)紀(jì)晚更新世世（Q3）及以前時時，7、8度可判為不不液化；（2）當(dāng)粉土的的粘粒（粒粒徑小于0.005mm的顆粒)含量百分率在7、8和9度時分別大大于10、13和16可判為不液液化；（3）采用天然然地基的建建筑，當(dāng)上上覆非液化化土層厚度度和地下水位深深度符合下下列條件之之一時，可可不考慮液液化影響。---上覆非液化土層厚度（m)，計(jì)算時宜將淤泥和淤泥質(zhì)土層扣除；---基礎(chǔ)埋置深度(m),不超過2m時采用2m；---地下水位深度（m)，宜按建筑使用期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用；---液化土特征深度（m)，按右表采用。9m8m7m砂土8m7m6m粉土987烈度飽和土類別2）細(xì)判---進(jìn)一步判別別采用標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試驗(yàn)判判別鉆孔至試驗(yàn)驗(yàn)土層上15cm處,用63.5公斤穿心錘錘，落距為為76cm，打擊土層層，打入30cm所用的錘擊擊數(shù)記作N63.5，稱為標(biāo)貫貫擊數(shù)。用用N63.5與規(guī)范規(guī)定定的臨界值值Ncr比較來確定定是否會液液化。規(guī)范規(guī)定當(dāng)飽和可液液化土的標(biāo)標(biāo)貫擊數(shù)N63.5的值小于Ncr值時，判為為液化，否否則判為不不液化。3.液化場地危危害程度的的確定液化指數(shù)由液化指數(shù)數(shù)，按下表表確定液化化等級判別深度20m時的液化指指標(biāo)嚴(yán)重中等輕微液化等級液化等級與與相應(yīng)的震震害液化等級

地面噴水冒砂情況

對建筑物的危害情況輕微地面無噴水冒砂，或僅在洼地、訶邊有零星的噴水冒砂點(diǎn)危害性小，一般不致引起明顯的震害中等噴水冒砂可能性大，從輕微到嚴(yán)重均有，多數(shù)屬中等危害性較大，可造成不均勻沉陷和開裂，有時不均勻沉陷可達(dá)200mm嚴(yán)重一般噴水冒砂都很嚴(yán)重，地面變形很明顯危害性大，不均勻沉陷可能大于200mm，高重心結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生不允許的傾斜三、抗液液化措施及及選擇當(dāng)液化土層層較平坦、、均勻時，，可按下表表選用抗液液化措施，，尚可計(jì)入入上部結(jié)構(gòu)構(gòu)重力荷載載對液化危危害的影響響，根據(jù)液液化震陷量量的估計(jì)適適當(dāng)調(diào)整抗抗液化措施施。不宜將將未經(jīng)處理理的的液化化土層作為為天然地基基持力層。。基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或其它經(jīng)濟(jì)的措施可不采取措施可不采取措施丁類全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，或更高要求的措施基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理，亦可不采取措施丙類全部消除液化沉陷全部消除液化沉陷，或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理部分消除液化沉陷，或?qū)A(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理乙類嚴(yán)重中等輕微地基的液化等級建筑類別特征周期對對抗震設(shè)計(jì)計(jì)的影響框架結(jié)構(gòu)，，四層，柱柱截面500x500，框架梁300x600，柱網(wǎng)7.2mx（6.9+2.7+6.9）m，荷載按辦公公樓取值。對比了7度0.10g和8度0.20g，地震設(shè)計(jì)分分組為第一組組，場地類別別I1、II、III類場地下結(jié)構(gòu)構(gòu)的地震反應(yīng)應(yīng)及配筋情況況特征周期對抗抗震設(shè)計(jì)的影影響框架結(jié)構(gòu)，7度，四層，地震震分組為第一一組，場地類類別分別為I1，II，III，IV類框架X向Y向最大層間位移基底地震剪力剪重比對比最大層間位移基底地震剪力剪重比對比7度I1類Tg=0.251/158210673.64%0.751/160110763.67%0.757度2類Tg=0.351/116914324.88%1.001/119014444.92%1.007度3類Tg=0.45

1/93317896.10%1.251/95118046.15%1.257度4類Tg=