多層及高層鋼筋砼房屋(5建筑結(jié)構(gòu)抗震基礎(chǔ)知識)

建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程院8多層及高層鋼筋砼房屋8多層及高層鋼筋砼房屋本章主要學(xué)習(xí)多高層建筑的特點(diǎn)多高層建筑鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系及其受力特點(diǎn)多高層建筑的結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)抗震基本知識框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及構(gòu)造要求框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及構(gòu)造要求剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及構(gòu)造要求8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5建筑結(jié)構(gòu)抗震基礎(chǔ)知識

8.5.1地震基礎(chǔ)知識(1)彈性計(jì)算法1.地震的概念地震：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，是地球內(nèi)部構(gòu)造運(yùn)動的產(chǎn)物。地震是一種普遍的自然現(xiàn)象。全世界每年發(fā)生約500萬次地震，其中，破壞性的大地震平均每年約18~20次。地震又是一種突發(fā)的自然災(zāi)害，難以準(zhǔn)確預(yù)測，危及人民生命財(cái)產(chǎn)安全，破壞性極大。地球平均半徑約6400km，內(nèi)部由地殼、地幔和地核三個(gè)圈層組成。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法2.常用地震術(shù)語震源：地震發(fā)生時(shí)巖層斷裂或錯(cuò)動產(chǎn)生振動的部位。震中：震源正上方的地面位置。震源深度：震中到震源的距離或震源到地面的垂直距離。震中距：地面某點(diǎn)至震中的距離。極震區(qū)：在震中附近，振動最劇烈、破壞最嚴(yán)重的地區(qū)。8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法3.地震的類型構(gòu)造地震：地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動引起的地震，占地震90%以上。火山地震：火山爆發(fā)引起的地震，占地震的7%。陷落地震：地表塌陷引起的地震，占地震的3%。誘發(fā)地震：水庫等引起的地震。按成因8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法3.地震的類型淺源地震：震源深度小于70km的地震，占85%以上，波及范圍小，但破壞力大。中源地震：震源深度在70~300km的地震，占12%，破壞性大。

深源地震：震源深度>300km，占3%。震源深，波及范圍大，破壞性小。按震源深度分8

多層及高層鋼筋砼房屋1906年舊金山地震，籬笆錯(cuò)動2.6m，遠(yuǎn)處的土地向右移動(1)彈性計(jì)算法4.地震的破壞作用地表破壞現(xiàn)象：地裂縫、噴砂冒水、地面下沉、滑坡、塌方等。8

多層及高層鋼筋砼房屋建筑物等破壞：房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等。8

多層及高層鋼筋砼房屋次生災(zāi)害：火災(zāi)、水災(zāi)、污染、瘟疫等。有時(shí)，次生災(zāi)害所造成的傷亡和損失比直接災(zāi)害還大。1995.1.17，5:46，7.2級，日本阪神8

多層及高層鋼筋砼房屋房屋結(jié)構(gòu)的破壞：結(jié)構(gòu)喪失整體性、承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致倒塌、結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接支撐失效、地基失效、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞。臺灣集集大地震，1999.9.21，凌晨1時(shí)47分12.6秒，

7.3級8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法5.我國的地震情況我國是一個(gè)多地震國家。我國大陸地震約占世界大陸地震的三分之一，因?yàn)槲覈锰幵诘厍虻膬纱蟮卣饚еg。8

多層及高層鋼筋砼房屋我國是一個(gè)地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家，地震活動頻度高、強(qiáng)度大、震源淺，分布廣。8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法5.我國的地震情況1900年以來，中國死于地震的人數(shù)達(dá)55萬之多，占全球地震死亡人數(shù)的53%。20世紀(jì)全球兩次死亡20萬人以上的大地震均發(fā)生于我國。1920年寧夏海原地震（8.5級）死亡23.4萬人。1976.7.28，3:42，河北唐山，7.8級，震源深度12公里，震中烈度11度，相當(dāng)于1945年美國投向日本廣島的400顆原子彈同時(shí)爆炸！約95%的房屋被震毀，達(dá)65萬余間，唐山被夷為一片廢墟。強(qiáng)震波及我國14個(gè)省、市、自治區(qū)，200多萬平方公里土地，總面積約相當(dāng)于國土面積的1/3。死亡24.2萬人，傷20余萬。8

多層及高層鋼筋砼房屋唐山市路南區(qū)震前和震后建筑物對比（11度區(qū)）8

多層及高層鋼筋砼房屋開灤煤礦醫(yī)院，為磚混結(jié)構(gòu)的五層樓房（局部七層），僅西部轉(zhuǎn)角殘存。唐山市青年宮，為磚混結(jié)構(gòu)的二層樓房，除四根門柱外，全部坍塌。8

多層及高層鋼筋砼房屋唐山市機(jī)車車輛廠震后概貌唐山大地震后保留的地震遺址——機(jī)車車輛廠鑄鋼車間8

多層及高層鋼筋砼房屋唐山市河北省礦業(yè)學(xué)院圖書館，三層裝配式框架結(jié)構(gòu)，唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡唐山交通局，磚混結(jié)構(gòu)的三層辦公樓遭到破壞，唐山地震重點(diǎn)保護(hù)遺跡8

多層及高層鋼筋砼房屋新唐山唐山抗震紀(jì)念碑2008年5月12日14時(shí)28分四川汶川震級8.0級8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法汶川大地震08.5.12，14:28，8級，11度，震源深度15km。69227名同胞遇難、17923名同胞失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失8451億多元。8

多層及高層鋼筋砼房屋汶川大地震：震源深度15公里。相當(dāng)于5600顆廣島原子彈爆炸，涉及四川、甘肅、陜西、重慶等10個(gè)省區(qū)市417個(gè)縣(市、區(qū))、4667個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))、48810個(gè)村莊。災(zāi)區(qū)總面積約50萬平方公里、受災(zāi)群眾4625萬多人，其中極重災(zāi)區(qū)、重災(zāi)區(qū)面積13萬平方公里。房屋大量倒塌損壞，基礎(chǔ)設(shè)施大面積損毀，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受重大損失，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失8451億多元，引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生災(zāi)害舉世罕見。8

多層及高層鋼筋砼房屋一個(gè)時(shí)鐘永遠(yuǎn)將時(shí)間定格在14時(shí)28分倒塌的學(xué)生寢室8

多層及高層鋼筋砼房屋東方汽輪機(jī)廠在漢旺鎮(zhèn)的總部，80%的廠房倒塌或受損橋梁垮塌8

多層及高層鋼筋砼房屋汶川縣映秀鎮(zhèn)一片廢墟8

多層及高層鋼筋砼房屋北川縣城8

多層及高層鋼筋砼房屋山體滑坡北川中學(xué)校舍倒塌，泥石流埋沒學(xué)校操場，只剩國旗在空中飄揚(yáng)8

多層及高層鋼筋砼房屋宿舍樓的一層被徹底震垮住院部跨塌8

多層及高層鋼筋砼房屋都江堰市聚源中學(xué)教學(xué)樓垮塌教室整體垮塌8

多層及高層鋼筋砼房屋北川堰塞湖5公路嚴(yán)重受損8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋墻上懸掛的為預(yù)制板8

多層及高層鋼筋砼房屋采用預(yù)制板的框架樓房8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋柱頭的破壞框架梁破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋填充墻典型的交叉斜裂縫8

多層及高層鋼筋砼房屋三層框架，錯(cuò)層結(jié)構(gòu)的破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋框架結(jié)構(gòu)的樓梯破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋框架剪力墻結(jié)構(gòu)：連梁破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋

左圖剛度突變，下圖剛度突變及錯(cuò)層，柱腳等破壞。8

多層及高層鋼筋砼房屋東方汽輪機(jī)廠的廠房屋架和維護(hù)結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋底框結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重8

多層及高層鋼筋砼房屋窗間墻及窗下墻的破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋框架結(jié)構(gòu)破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋5月22日，四川漢旺鎮(zhèn)，9歲的夏雪銀(音)用相機(jī)拍下自家在地震中損毀的房子，把不幸的瞬間留住，將來我們要建一個(gè)更好的家。8

多層及高層鋼筋砼房屋5月16日，從汶川縣災(zāi)區(qū)步行出來的孩子8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋美國國際搜救隊(duì)長格卡普說，鉆到桌子、床鋪等家具底下的避震辦法，根本就是錯(cuò)誤的，正確的躲避位置應(yīng)該是在家具旁邊的空擋，以低于家具高度的姿勢下蹲或躺下。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋震級：衡量一次地震大小的等級，用符號M表示。一次地震只有一個(gè)震級。震級也是表示一次地震釋放能量E（單位erg）的多少。震級差1級，能量相差32倍。

目前常用的是里氏震級。1935年，由里克特(C.F.Richter

，1900~1985年)給出定義：在距震中100km處，由標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄的最大水平地動位移A(單位為μm)的常用對數(shù)值。若A=0.1 m=105μm，則M=5級。(1)彈性計(jì)算法6.震級與烈度8

多層及高層鋼筋砼房屋不同震級的地震：微震：M<2的地震，人們感覺不到。有感地震：M=2～4的地震。破壞性地震：M>5的地震，建筑物有不同程度的破壞。強(qiáng)烈地震或大地震：M=7～8的地震。特大地震：M>8的地震。(目前有紀(jì)錄的最大地震是1960年5月22日15時(shí)11分發(fā)生在智利的8.9級地震，死亡2.8萬人)(1)彈性計(jì)算法6.震級與烈度8

多層及高層鋼筋砼房屋地震烈度：地震時(shí)某一地區(qū)的地面和建筑物等遭受地震影響的強(qiáng)弱程度，用符號Ｉ表示。地震烈度表：評定地震烈度的標(biāo)準(zhǔn)和尺度。對于一次地震，表示地震大小的震級只有一個(gè)，但它對不同的地點(diǎn)影響程度是不一樣的。一般來說，震級越大，烈度就越大；離震中愈近，受地震的影響就愈大，即烈度愈大，反之烈度就愈小?！吨袊卣鹆叶缺怼?/p>

(GB/T17742-1999)：根據(jù)地震時(shí)人的感覺、建筑物的破壞程度、地貌的變化特征、地面震動的速度和加速度等，劃分為1~12度。(1)彈性計(jì)算法6.震級與烈度8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋基本烈度(中震)：一個(gè)地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有10%超越概率的地震烈度值，稱為該地區(qū)的基本烈度。(1)彈性計(jì)算法1.基本烈度與設(shè)防烈度眾值烈度(小震，多遇地震)：一個(gè)地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有63.2%超越概率的地震烈度值，

眾值烈度比基本烈度低1.55度。罕遇烈度（大震，罕遇地震）：一個(gè)地區(qū)未來50年內(nèi)一般場地條件下可能遭受的具有2~3%超越概率的地震烈度值，

罕遇烈度比基本烈度高一度。8.5.2建筑抗震設(shè)防8

多層及高層鋼筋砼房屋抗震設(shè)防烈度：按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。一般情況下，取50年內(nèi)超越概率10%的地震烈度。8

多層及高層鋼筋砼房屋第一水準(zhǔn)(小震不壞)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損傷或不需修理仍可繼續(xù)使用；(1)彈性計(jì)算法2.抗震設(shè)防目標(biāo)第二水準(zhǔn)(中震可修)：當(dāng)遭受本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn)(大震不倒)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。小震不壞，中震可修，大震不倒8.5.2建筑抗震設(shè)防8

多層及高層鋼筋砼房屋抗震設(shè)防分類：根據(jù)建筑遭遇地震破壞后，可能造成人員傷亡、直接和間接經(jīng)濟(jì)損失、社會影響的程度及其在抗震救災(zāi)中的作用等因素，對各類建筑所做的設(shè)防類別劃分。(1)彈性計(jì)算法3.建筑抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)按《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）規(guī)定，建筑工程應(yīng)分為甲、乙、丙、丁四個(gè)抗震設(shè)防類別。特殊設(shè)防類(甲類)：指使用上有特殊設(shè)施，涉及國家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果，需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。重點(diǎn)設(shè)防類(乙類)：指地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑，以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果，需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)：指大量的除甲、乙、丁類以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑。適度設(shè)防類(丁類)：指使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害，允許在一定條件下適度降低要求的建筑。8

多層及高層鋼筋砼房屋抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：衡量抗震設(shè)防要求高低的尺度，由抗震設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)地震動參數(shù)及建筑抗震設(shè)防類別確定。抗震設(shè)防類別抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)甲類應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。同時(shí)，應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用。乙類應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施；但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎(chǔ)的抗震措施，應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí)，應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。丙類應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用，達(dá)到在遭遇高于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時(shí)不致倒塌或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞的抗震設(shè)防目標(biāo)。丁類允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低其抗震措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。一般情況下，仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用?？拐鹪O(shè)防范圍：6度，7度，8度，9度。6度一般只需按構(gòu)造考慮。10度以上的建筑抗震設(shè)計(jì)應(yīng)做專門考慮。8

多層及高層鋼筋砼房屋概念設(shè)計(jì)：在總體上把握抗震設(shè)計(jì)的基本原則。根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。(1)彈性計(jì)算法建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次抗震計(jì)算：為抗震設(shè)計(jì)提供定量手段，包括地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算等。構(gòu)造措施：保證抗震計(jì)算結(jié)果的有效性。除地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001（2008年修訂版）抗震設(shè)計(jì)的要求：①足夠的強(qiáng)度；②合理的剛度；③結(jié)構(gòu)的變形能力(延性)；④良好的整體性；⑤精良的施工質(zhì)量；⑥合理的造價(jià)。8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.3多層及高層鋼筋砼房屋的震害日本阪神地震振動臺實(shí)驗(yàn)8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法1.結(jié)構(gòu)平面或豎向布置不合理引起的震害一樓軟弱層破壞立面不規(guī)則8

多層及高層鋼筋砼房屋中間層剛度突變房屋的破壞8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法2.框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)震害

角柱雙向受彎、受剪和受扭，震害比內(nèi)柱嚴(yán)重。8

多層及高層鋼筋砼房屋

短柱是指H/b小于4的柱，剛度大，易發(fā)生剪切破壞。8

多層及高層鋼筋砼房屋內(nèi)柱剪切破壞梁柱節(jié)點(diǎn)破壞箍筋間距太大8

多層及高層鋼筋砼房屋柱主筋同截面搭接箍筋彎鉤不符規(guī)定8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法3.框架填充墻的震害8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法4.剪力墻的震害8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.4建筑抗震概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)：根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。地震的隨機(jī)性、復(fù)雜性和不確定性，結(jié)構(gòu)計(jì)算假定與實(shí)際情況的差異，因此，概念設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)同等重要。只有在正確的概念設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，才能實(shí)現(xiàn)抗震的目標(biāo)。建筑場地：建設(shè)工程所在地，其范圍相當(dāng)于廠區(qū)、居民小區(qū)和自然村或不小于1.0km2

的平面面積。(1)彈性計(jì)算法1.場地選擇選擇對建筑抗震有利的地段，避開對建筑抗震不利和危險(xiǎn)地段。不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。8

多層及高層鋼筋砼房屋選擇對建筑抗震有利的地段，避開對建筑抗震不利和危險(xiǎn)地段。不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法1.場地選擇選擇對建筑抗震有利的地段，避開對建筑抗震不利和危險(xiǎn)地段。不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑。地基和基礎(chǔ)要求：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。同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。地基為軟弱粘性土、液化土、新填土或嚴(yán)重不均勻土?xí)r，應(yīng)估計(jì)地震時(shí)地基不均勻沉降或其他不利影響，并采取相應(yīng)措施。8

多層及高層鋼筋砼房屋建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不規(guī)則的建筑方案應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施；特別不規(guī)則的建筑方案應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取特別的加強(qiáng)措施；不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案。(1)彈性計(jì)算法2.結(jié)構(gòu)布置的規(guī)則性建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面布置宜規(guī)則、對稱，并應(yīng)具有良好的整體性。建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化，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少，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。規(guī)則性：根據(jù)建筑體形（平面和立面）、剛度和質(zhì)量沿平面和立面的不同等因素進(jìn)行判斷。8.5.4建筑抗震概念設(shè)計(jì)8

多層及高層鋼筋砼房屋震害對比：1972年尼加拉瓜的馬那瓜地震，6.5級地震，8度，位于市中心的兩幢相鄰高層建筑：15層的中央銀行、18層的美洲銀行。美洲銀行大廈中央銀行大廈8

多層及高層鋼筋砼房屋中央銀行大廈：

15層，地下一層，采用框架結(jié)構(gòu)。平面不規(guī)則：兩個(gè)鋼筋砼電梯井和兩個(gè)樓梯間均集中布置在大樓一端，該端有填充墻，造成很大偏心。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。豎向不規(guī)則：大樓4層樓面以上，三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m），上下兩部分嚴(yán)重不均勻、不連續(xù)。震害：地震時(shí)的強(qiáng)烈扭轉(zhuǎn)振動，造成較嚴(yán)重的破壞。第4層與第5層之間的柱子嚴(yán)重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板（有的寬達(dá)1cm）；空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴(yán)重破壞或倒塌。修復(fù)費(fèi)用高達(dá)房屋原造價(jià)的80％。8

多層及高層鋼筋砼房屋美洲銀行大廈：

18層，地下兩層，筒體結(jié)構(gòu)。國際大師林同炎設(shè)計(jì)，筒體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)均勻?qū)ΨQ?；镜目箓?cè)力體系包括4個(gè)L形的筒體，對稱地由連梁連接起來。有效地限制了側(cè)向位移，防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。震害：僅3～17層連梁上有細(xì)微裂縫，幾乎沒有其他非結(jié)構(gòu)部件的損壞。上述比較，充分說明結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)建筑的抗震設(shè)防類別、抗震設(shè)防烈度、建筑高度、場地條件、地基、結(jié)構(gòu)材料和施工等因素，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和使用條件綜合比較確定。8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法3.結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合下列條件：應(yīng)具有明確計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。應(yīng)避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。結(jié)構(gòu)應(yīng)具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。對于結(jié)構(gòu)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。8

多層及高層鋼筋砼房屋鋼結(jié)構(gòu)型鋼砼結(jié)構(gòu)砼—鋼混合結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)裝配式鋼筋砼結(jié)構(gòu)配筋砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型，依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是：8

多層及高層鋼筋砼房屋結(jié)構(gòu)體系宜有多道抗震防線。單一結(jié)構(gòu)體系只有一道防線，一旦破壞就會造成建筑物倒塌。如果采用多重抗側(cè)力體系，當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)烈地震襲擊下遭到破壞后，第二道、第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件發(fā)揮作用，抵抗后續(xù)地震的襲擊，就可保證建筑物最低限度的安全，免于倒塌。框架－抗震墻體系：由延性框架和抗震墻組成，抗震墻是第一道防線，框架是第二道防線。聯(lián)肢抗震墻體系：由若干個(gè)單肢墻用連梁相連組成，連梁是第一道防線，墻肢是第二道防線?？蚣荏w系：延性框架（強(qiáng)柱弱梁），梁是第一道防線，柱是第二道防線。8

多層及高層鋼筋砼房屋框架－抗震墻體系：抗震墻是第一道防線，框架是第二道防線。水平荷載主要由抗震墻承擔(dān)，豎向荷載主要由框架承擔(dān)。8

多層及高層鋼筋砼房屋聯(lián)肢抗震墻體系：由若干個(gè)單肢墻用連梁相連組成，連梁是第一道防線，墻肢是第二道防線。8

多層及高層鋼筋砼房屋框架體系：延性框架(強(qiáng)柱弱梁)，梁是第一道防線，柱是第二道防線。8

多層及高層鋼筋砼房屋框架體系：延性框架(強(qiáng)柱弱梁)，梁是第一道防線，柱是第二道防線。犧牲局部構(gòu)件（防線1），保證總體結(jié)構(gòu)完好（防線2）。強(qiáng)柱弱梁：梁先于柱的屈服，即梁鉸破壞機(jī)制，利用梁的變形、破壞來消耗地震能量，實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”延性框架的抗震設(shè)計(jì)。強(qiáng)梁弱柱：柱先于梁的屈服，即柱鉸破壞機(jī)制，不允許。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的贅余構(gòu)件，以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。8

多層及高層鋼筋砼房屋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)控制截面尺寸和縱向受力鋼筋與箍筋的設(shè)置，防止：剪切破壞先于彎曲破壞(強(qiáng)剪弱彎)、砼的壓潰先于鋼筋的屈服(強(qiáng)壓弱拉)、鋼筋的錨固先于構(gòu)件破壞。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)避免局部失穩(wěn)或整個(gè)構(gòu)件失穩(wěn)。(1)彈性計(jì)算法4.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)按規(guī)定設(shè)置鋼筋砼圈梁和構(gòu)造柱、芯柱，或采用配筋砌體等。

強(qiáng)柱弱梁：柱破壞先于梁破壞。強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件：避免連接節(jié)點(diǎn)破壞先于被連接構(gòu)件破壞。預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，應(yīng)配有足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋。多、高層的砼樓、屋蓋宜優(yōu)先采用現(xiàn)澆砼板。當(dāng)采用砼預(yù)制裝配式樓、屋蓋時(shí)，應(yīng)從樓蓋體系和構(gòu)造上采取措施確保各預(yù)制板之間連接的整體性。8

多層及高層鋼筋砼房屋對于體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則的建筑，可設(shè)置防震縫，將不規(guī)則結(jié)構(gòu)變?yōu)槿舾梢?guī)則結(jié)構(gòu)。平面形狀、局部尺寸或者立面形狀不符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，而又未在計(jì)算和構(gòu)造上采取相應(yīng)措施時(shí)。地基土質(zhì)不均勻，房屋各部分的預(yù)計(jì)沉降（包括地震時(shí)的沉陷）相差過大，必須設(shè)置沉降縫時(shí)。房屋各部分的質(zhì)量或結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度大小懸殊時(shí)。房屋長度超過規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距，又無條件采取特殊措施而必需設(shè)置伸縮縫時(shí)。(1)彈性計(jì)算法5.防震縫的合理設(shè)置必須設(shè)置抗震縫的情況：8

多層及高層鋼筋砼房屋“三縫合一”原則：伸縮縫、沉降縫、防震縫三縫合一，且伸縮縫、沉降縫均應(yīng)符合防震縫的寬度要求。框架房屋，當(dāng)高度不超過l5m時(shí)，可采用70mm；當(dāng)高度超過l5m時(shí)，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增高5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。框架－抗震墻房屋的防震縫寬度，可采用第上述數(shù)值的70％，抗震墻房屋可采用第上述數(shù)值的50％，且均不宜小于70mm。防震縫寬度

：必須滿足防震縫最小寬度的要求，以防止相鄰建筑物在地震中發(fā)生碰撞。8

多層及高層鋼筋砼房屋

某高層建筑，6度地區(qū)，框架結(jié)構(gòu)，建筑高度35m，若需設(shè)防震縫，其縫寬應(yīng)為多少？若高為35m剪力墻結(jié)構(gòu)，其縫寬？[例1][解]8

多層及高層鋼筋砼房屋

某高層建筑為框架－抗震墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，高45米，其裙房為框架結(jié)構(gòu)，高20米，主樓和群房間設(shè)防震縫，其最小縫寬應(yīng)為多少？[例2][解]取100mm8

多層及高層鋼筋砼房屋非結(jié)構(gòu)構(gòu)件：包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備，如，女兒墻、圍護(hù)墻、隔墻、吊頂、玻璃幕墻等。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接和錨固，避免地震時(shí)倒塌傷人或砸壞重要設(shè)備。圍護(hù)墻和隔墻應(yīng)考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免地震時(shí)脫落傷人。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，若處理不當(dāng)，在地震中易發(fā)生嚴(yán)重破壞或閃落，甚至造成主體結(jié)構(gòu)破壞。(1)彈性計(jì)算法6.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件8

多層及高層鋼筋砼房屋(1)彈性計(jì)算法7.結(jié)構(gòu)材料砌體結(jié)構(gòu)材料燒結(jié)普通磚和燒結(jié)多孔磚的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于MU10，其砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M5。混凝土小型空心砌塊的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于MU7.5，其砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M7.5。混凝土結(jié)構(gòu)材料混凝土的強(qiáng)度等級，框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)，不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其它各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。9度時(shí)不宜超過C60，8度時(shí)不宜超過C70。

抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時(shí)，鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1.25；鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3；且鋼筋在最大拉力下的總伸長率實(shí)測值不應(yīng)小于9%?？v向受力鋼筋宜選用符合抗震性能指標(biāo)的HRB400級熱軋鋼筋，也可采用符合抗震性能指標(biāo)的HRB335級熱軋鋼筋；箍筋宜選用符合抗震性能指標(biāo)的HRB335、HRB400級熱軋鋼筋。8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.5多層及高層鋼筋砼房屋抗震措施1.房屋的最大適用高度8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.5多層及高層鋼筋砼房屋抗震措施1.房屋的最大適用高度8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.5多層及高層鋼筋砼房屋抗震措施2.房屋的最大高寬比8

多層及高層鋼筋砼房屋8.5.5多層及高層鋼筋砼房屋抗震措施3.抗震等級抗震等級主要用于確定房屋的抗震措施。鋼筋砼房屋的抗震措施包括內(nèi)力調(diào)整和抗震構(gòu)造措施。地震烈度不同、房屋的重要性不同，抗震要求就不同；同樣烈度下不同結(jié)構(gòu)體系、不同高度，抗震要求也不同；在同一結(jié)構(gòu)體系中，次要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求可低于主要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求。因此，《規(guī)范》把抗震等級分為四級，其中第一級代表最高的抗震設(shè)計(jì)要求，第四級代表最低的抗震設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行鋼筋砼房屋的抗震強(qiáng)度驗(yàn)算和確定抗震構(gòu)造措施時(shí)，應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級，并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要求。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋4.框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施(1)

框架梁梁的截面尺寸：高度可按h=(1/10~1/18)l確定，寬度不宜小于200mm；截面高寬比不宜大于4；凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁縱向鋼筋的配置：②梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配置筋量的比值，除按計(jì)算確定外，一級不應(yīng)小于0.5，二、三級不應(yīng)小于0.3。①梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%，且計(jì)入受壓鋼筋的梁端砼受壓區(qū)高度和有效高度之比，一級不應(yīng)大于0.25，二、三級不應(yīng)大于0.35。8

多層及高層鋼筋砼房屋③沿梁全長頂面和底面的配筋：一、二級不應(yīng)小于2φ14，且分別不應(yīng)小于梁兩端截面頂面和底面縱向鋼筋中較大截面面積的1/4，三、四級不應(yīng)小于2φ12。④縱向受拉鋼筋配筋率不應(yīng)小于下表數(shù)值。8

多層及高層鋼筋砼房屋根據(jù)試驗(yàn)和震害經(jīng)驗(yàn)，梁端的破壞主要集中在1.5~2.0倍梁高的長度范圍內(nèi)，因此，規(guī)定了梁端的箍筋加密。梁端箍筋加密：加密區(qū)的長度、箍筋的最大間距和最小直徑按下表采用。梁端設(shè)置的第一個(gè)箍筋應(yīng)距框架節(jié)點(diǎn)邊緣不大于50mm。當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時(shí)，表中箍筋最小直徑應(yīng)增大2mm。箍筋肢距：一級不宜大于200mm和20倍箍筋直徑的較大值，二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋4.框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施(2)框架柱柱的截面尺寸：截面的寬度和高度均不宜小于300mm；圓柱直徑不宜小于350mm；剪跨比宜大于2；截面長邊與短邊的邊長比不宜大于3。柱軸壓比：不宜超過下表的規(guī)定；建造于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。8

多層及高層鋼筋砼房屋①縱向鋼筋的最小總配筋率應(yīng)按下表采用，同時(shí)每一側(cè)配筋不應(yīng)小于0.2%；對建于Ⅳ類場地且較高的高層建筑，表中的數(shù)值應(yīng)增加0.1。柱總配筋率不應(yīng)大于5%。柱縱向鋼筋的配置：②縱向鋼筋宜對稱配置。③截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。④一級且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。8

多層及高層鋼筋砼房屋⑤柱、角柱及抗震墻端柱在地震作用組合產(chǎn)生小偏心受拉時(shí)，柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計(jì)算值增加25%。柱縱向鋼筋的配置：⑥柱縱向鋼筋的綁扎接頭應(yīng)避開柱端的箍筋加密區(qū)?？蚣苤钠茐闹饕性谥?.0～1.5倍柱截面高度范圍內(nèi)。柱箍筋加密：柱端箍筋加密的作用：提高柱端的受剪承載力；加強(qiáng)對砼的約束，提高砼的變形能力；防止混凝土過早地壓潰，防止縱向鋼筋的壓曲失穩(wěn)。因而有效地提高框架柱的延性。8

多層及高層鋼筋砼房屋8

多層及高層鋼筋砼房屋①取截面高度(圓柱直徑)、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值。柱箍筋加密范圍：②底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3。當(dāng)有剛性地面時(shí)，除柱端外尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm。③剪跨比不大于2的柱和因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。④框支柱，取全高。⑤一級及二級框架的角柱，取全高。8

多層及高層鋼筋砼房屋柱箍筋加密區(qū)箍筋的最大間距和最小直徑按下表采用。二級框架柱的箍筋直徑不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm時(shí)，除柱根外最大間距應(yīng)允許采用150mm；三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時(shí)，箍筋最小直徑應(yīng)允許采用6mm；四級框架柱剪跨比不大于2時(shí)，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm?？蛑е图艨绫炔淮笥?的柱，箍筋間距不應(yīng)大于100mm。8

多層及高層鋼筋砼房屋箍筋端部構(gòu)造：箍筋末端應(yīng)作135°的彎鉤，彎鉤平直部分的長度不應(yīng)小于10d(d為箍筋直徑)，高層建筑中尚不應(yīng)小于75mm。柱箍筋加密區(qū)箍筋肢距：一級不宜大于200mm，二、三級不宜大于250mm和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。至少每隔一根縱向鋼筋宜在兩個(gè)方向有箍筋或拉筋約束；采用拉筋復(fù)合箍時(shí)，拉筋宜緊靠縱向鋼筋并鉤住箍筋。8

多層及高層鋼筋砼房屋4.框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施(3)節(jié)點(diǎn)區(qū)的抗震構(gòu)造要求框架節(jié)點(diǎn)是框架梁柱構(gòu)件的公共部分，節(jié)點(diǎn)的失效意味著與之相連的梁與柱同時(shí)失效。節(jié)點(diǎn)主要受剪力和壓力的組合作用。震害表明，鋼筋砼框架節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞，嚴(yán)重的會引起整個(gè)框架倒塌，修復(fù)也比較困難?！皬?qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的設(shè)計(jì)原則：①節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件(梁、柱)的承載力；②多遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；③罕遇地震時(shí)，節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；④梁柱縱筋在節(jié)點(diǎn)區(qū)應(yīng)有可靠的錨固；⑤節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過分困難。節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋要求：宜按柱箍筋加密的要求采用。8

多層及高層鋼筋砼房屋縱向受拉鋼筋的抗震錨固長度laE按下式計(jì)算。一、二級抗震等級，η取1.15，三級η取1.05，四級η取1.0。8

多層及高層鋼筋砼房屋縱向受拉鋼筋的抗震搭接長度llE按下式計(jì)算。當(dāng)搭接接頭面積百分率≤25%時(shí)，ζ取1.2；搭接接頭面積百分率為50%時(shí)，ζ取1.4；搭接接頭面積百分率為100%時(shí)，ζ取1.6。一二級抗震等級的框架柱各部位鋼筋及三級框架柱底層宜采用機(jī)械連接接頭，也可采用綁扎搭接或焊接；三級框架柱其他部位和四級框架柱可采用綁扎搭接或焊接接頭；一級框架梁宜采用機(jī)械連接接頭，二、三、四級框架梁可采用綁扎搭接或焊接。電渣壓力焊8

多層及高層鋼筋砼房屋縱筋的錨固方式一般有兩種：