建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)第4章

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

Seismicdesignofbuildings

第4章建筑抗震概念設(shè)計(jì)4.1場(chǎng)地選擇4.2建筑的平立面布置4.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置4.4多道抗震防線(xiàn)4.5剛度、承載力和延性的匹配4.6確保結(jié)構(gòu)的整體性4.7非結(jié)構(gòu)部件處理基本概念1、計(jì)算設(shè)計(jì)（Numericaldesign）：按荷載計(jì)算、內(nèi)力分析及組合、強(qiáng)度計(jì)算、構(gòu)造措施等稱(chēng)為計(jì)算設(shè)計(jì)。

“計(jì)算設(shè)計(jì)”——不能完全依賴(lài)！

地震方面——地震是一種隨機(jī)振動(dòng)，具有復(fù)雜性、不確定性，因此很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)。地震在時(shí)間和空間上都具有很大的隨機(jī)性。結(jié)構(gòu)分析——未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素，也存在不準(zhǔn)確性?；靖拍睢m(xù)2、概念設(shè)計(jì)（Conceptualdesign）：立足于工程抗震基本理論及長(zhǎng)期工程抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的工程抗震基本概念的抗震設(shè)計(jì)。即根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想正確地解決建筑和結(jié)構(gòu)的總體方案、結(jié)構(gòu)布置、材料使用和細(xì)部構(gòu)造等，以便達(dá)到合理抗震設(shè)計(jì)的目的。有助于掌握明確的設(shè)計(jì)思想，靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用抗震設(shè)計(jì)原則，是設(shè)計(jì)人員不知陷入盲目的計(jì)算工作，從而做到比較合理的抗震設(shè)計(jì)?？拐鸶拍钤O(shè)計(jì)是目前工程設(shè)計(jì)高度自動(dòng)化的背景下唯一具有能動(dòng)性和創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)過(guò)程?；靖拍睢m(xù)抗震概念設(shè)計(jì)的思路：在工程設(shè)計(jì)一開(kāi)始，把握好能量輸入、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾個(gè)主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)。輔以必要的計(jì)算和構(gòu)造措施，有可能使房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。由于對(duì)地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在某種意義上，概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更重要。4.1場(chǎng)地選擇

不同的場(chǎng)地上的建筑震害不同在建筑選址時(shí)，要盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，避開(kāi)不利和危險(xiǎn)地段。1、避開(kāi)地震危險(xiǎn)地段1）概念建筑抗震危險(xiǎn)的地段：指地震時(shí)可能發(fā)生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段以及震中烈度為8度以上的發(fā)震斷裂帶在地震時(shí)可能發(fā)生地表錯(cuò)位的地段。非發(fā)震斷層：與當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)性沒(méi)有成因上聯(lián)系的一般斷層，在地震作用下一般不會(huì)發(fā)生新的錯(cuò)動(dòng)。發(fā)震斷層：具有潛在地震活動(dòng)的斷層，在過(guò)去三萬(wàn)五千年以?xún)?nèi)曾活動(dòng)過(guò)一次，或者在五萬(wàn)年內(nèi)活動(dòng)過(guò)兩次的斷層。4.1場(chǎng)地選擇——續(xù)2、選擇有利于抗震的場(chǎng)地1）概念對(duì)建筑抗震有利的地段：指位于開(kāi)闊平坦地的堅(jiān)硬場(chǎng)地上或密實(shí)均勻中硬場(chǎng)地土。對(duì)建筑抗震不利的地段：就地形而言，一般是指條狀突出的山嘴，孤立的山包和山梁的頂部，高差較大的臺(tái)地邊緣，非巖質(zhì)的陡坡，河岸和邊坡的邊緣；就場(chǎng)地土質(zhì)而言，一般是指軟弱土、易液化土，故河道、斷層破碎帶、暗埋塘濱溝谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。4.1場(chǎng)地選擇——續(xù)2）關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，抗震規(guī)范有如下規(guī)定：1、避開(kāi)危險(xiǎn)地帶（如斷裂帶等）；2、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；無(wú)法避開(kāi)時(shí)，除考慮不同土層差異運(yùn)動(dòng)的影響外，還應(yīng)采用局部深基礎(chǔ)，使整個(gè)建筑物的基礎(chǔ)落在同一上層上（圖）3、同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基；（可設(shè)沉降縫，成為兩個(gè)單元）4、地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻時(shí)，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，基礎(chǔ)應(yīng)加強(qiáng)其整體性和剛性。4.2建筑的平立面布置一幢房屋的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，就能從根本上保證房屋具有良好的耐震性能。《抗震規(guī)范》3.4.1條規(guī)定：建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。3.4.2條規(guī)定：建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，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。4.2.1建筑平面布置1、建筑平面形狀1）建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，質(zhì)量和剛度變化均勻，避免樓層錯(cuò)層；2）地震區(qū)的高層建筑，平面以方形、矩形、圓形為好；正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形也可以。3）有較長(zhǎng)翼緣的L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面也不宜采用。這些平面的較長(zhǎng)翼緣，地震時(shí)容易因發(fā)生差異側(cè)移而加重震害。4.2.1建筑平面布置——續(xù)2、平面不規(guī)則的類(lèi)型：《規(guī)范》3.4.2規(guī)定：1）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則：樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的1.2倍。2）凹凸不規(guī)則：結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸，大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。3）樓板局部不連續(xù)：樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如：開(kāi)洞面積大于該樓層面積的30%，或較大的樓層錯(cuò)層，或有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%。4.2.1建筑平面布置——續(xù)3、高層建筑平面尺寸限值

《高層規(guī)程》對(duì)地震區(qū)高層建筑的平面形狀作了明確規(guī)定，如下圖和表，并提出對(duì)這些平面的凹角處，應(yīng)采取加強(qiáng)措施。4.2.2建筑立面布置1、建筑立面形狀

地震區(qū)高層建筑的立面應(yīng)采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀，盡量避免帶有突然變化的階梯形立面。因?yàn)榱⒚嫘螤畹耐蝗蛔兓瑫?huì)引起質(zhì)量和抗側(cè)移剛度突變，地震時(shí)容易因劇烈振動(dòng)或塑性變形集中（薄弱層）而加重破壞。4.2.2建筑立面布置——續(xù)2、豎向不規(guī)則的類(lèi)型

1）側(cè)向剛度不規(guī)則：該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。2）豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)：豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架）向下傳遞。3）樓層承載力突變：抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。4.2.2建筑立面布置——續(xù)3、高層建筑立面尺寸限值《高層規(guī)程》規(guī)定：建筑的豎向體形宜規(guī)則、均勻，避免有過(guò)大的外挑和內(nèi)收。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化，不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。并要求抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu)，其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70％或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80％。按《高層規(guī)程》，高層建筑的高度限值分A、B兩級(jí)，A級(jí)規(guī)定較嚴(yán)，是目前應(yīng)用最廣泛的高層建筑高度，B級(jí)規(guī)定較寬，但應(yīng)采取更嚴(yán)格的計(jì)算和構(gòu)造措施。樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載能力：A級(jí)高度：宜≥上一層的80%，應(yīng)≥上一層的65%；B級(jí)高度：應(yīng)≥上一層的75%。4.2.2建筑立面布置——續(xù)收進(jìn)和外挑尺寸要求（宜）：當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時(shí)，上部樓層收進(jìn)后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對(duì)于下部樓層外挑時(shí)，下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4m。

4.2.3房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。

但“房屋愈高愈危險(xiǎn)”的概念不是絕對(duì)的，是有條件的。于1956年建造的高181m的42層拉丁美洲大廈，經(jīng)受住了3次大地震的考驗(yàn)，幾乎無(wú)損壞?！犊拐鹨?guī)范》和《高層規(guī)程》，根據(jù)我國(guó)當(dāng)前科研成果和工程實(shí)際情況，對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系適用范圍內(nèi)建筑物的最大高度均作出了規(guī)定。超出該規(guī)定的，要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)研究。《抗震規(guī)范》尚規(guī)定：對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)、有框支層抗震墻結(jié)構(gòu)或Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地上的結(jié)構(gòu)，適用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低。4.2.4房屋的高寬比建筑物的高寬比例，比起其絕對(duì)高度來(lái)說(shuō)更為重要。因?yàn)榻ㄖ锏母邔挶戎涤螅唇ㄖ莞?，地震作用下的?cè)移愈大，地震引起的傾覆作用愈嚴(yán)重。巨大的傾覆力矩在柱(墻)和基礎(chǔ)中所引起的壓力和拉力比較難于處理。我國(guó)對(duì)房屋高寬比的要求是按結(jié)構(gòu)體系和地震烈度區(qū)分的。4.2.5防震縫的合理設(shè)置遇到下列情況，應(yīng)設(shè)置防震縫：①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)；②房屋長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距，又無(wú)條件采取特殊措施而必需設(shè)置伸縮縫時(shí)；③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(guò)大，必須設(shè)置沉降縫時(shí)；④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)。4.2.5防震縫的合理設(shè)置1、防震縫設(shè)置原因由于建筑平面和體型的多樣化、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性有時(shí)難以避免，為將不規(guī)則結(jié)構(gòu)變?yōu)槿舾梢?guī)則結(jié)構(gòu)，合理地設(shè)置防震縫進(jìn)行結(jié)構(gòu)分段，從而降低抗震設(shè)計(jì)的難度及提高抗震設(shè)計(jì)的可靠度。在國(guó)內(nèi)外歷次地震中，曾一再發(fā)生相鄰建筑物或同幢建筑物相鄰單元之間相撞的震例，究其原因，主要是防震縫寬度偏小或構(gòu)造不當(dāng)所致。2、防震縫設(shè)置原則徹底分離或者牢固連接：忌連又連不牢、分又分不清?！叭p合一”的設(shè)置原則：伸縮縫、沉降縫、防震縫三縫合一，對(duì)于抗震設(shè)防烈度為6度以上的房屋，所有伸縮縫、沉降縫均應(yīng)符合防震縫的寬度要求。4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)3、必須設(shè)置抗震縫的情況①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)；②房屋長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距，又無(wú)條件采取特殊措施而必需設(shè)置伸縮縫時(shí)；③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(guò)大，必須設(shè)置沉降縫時(shí)；④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)。4、防震縫寬度

縫寬不足——會(huì)發(fā)生碰撞破壞；由于設(shè)縫后造成部分結(jié)構(gòu)段過(guò)柔，碰撞造成失穩(wěn)破壞。必須根據(jù)具體情況認(rèn)真處理設(shè)縫位置及設(shè)縫寬度。確定防震縫寬度，除考慮結(jié)構(gòu)變形外，還應(yīng)考慮由于地基變形引起基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)5、防震縫最小寬度——良好地基條件下一般結(jié)構(gòu)的最小縫寬。為防止相鄰建筑物在地震中發(fā)生碰撞，防震縫的寬度不宜小于兩側(cè)建筑物在較低建筑物屋頂高度處的垂直防震縫方向的側(cè)移之和。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的防震縫最小寬度，一般情況下應(yīng)符合《抗震規(guī)范》所作的規(guī)定：①框架房屋，當(dāng)高度不超過(guò)l5m時(shí)，可采用70mm；當(dāng)高度超過(guò)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；②框架抗震墻房屋的防震縫寬度，可采用第①條數(shù)值的70％，抗震墻房屋可采用第①條數(shù)值的50％，且均不宜小于70mm。

4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)③防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同時(shí)，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和較低房屋高度確定縫寬。例1：某高層建筑為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，高45米，其群房為框架結(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？

解：防震縫最小寬度應(yīng)根據(jù)群房框架結(jié)構(gòu)及其高度確定：4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)③防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同時(shí)，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和較低房屋高度確定縫寬。例1：某高層建筑為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，高45米，其群房為框架結(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？

解：防震縫最小寬度應(yīng)根據(jù)群房框架結(jié)構(gòu)及其高度確定：

例2：6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？4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)6、一般盡可能不設(shè)置抗震縫滿(mǎn)足規(guī)定的防震縫寬度在強(qiáng)烈地震作用下由于地面運(yùn)動(dòng)變化，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、地基變形等復(fù)雜因素，相鄰結(jié)構(gòu)仍可能局部碰撞而損壞；防震縫寬度過(guò)大，建筑立面效果、防水處理較難；設(shè)置不當(dāng)反倒會(huì)引起相鄰建筑物碰撞、失穩(wěn)、加大破壞。4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)7、不設(shè)置抗震縫處理辦法——高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)抗震縫，但要做到：采取措施避免設(shè)置防震縫——調(diào)整平面形狀和尺寸、并在構(gòu)造以及設(shè)計(jì)、施工時(shí)采取措施。不規(guī)則房屋不設(shè)防震縫時(shí)必須沿高度和從平面上考慮相對(duì)薄弱及應(yīng)力集中部位的加強(qiáng)及提高延性措施，在這些部位應(yīng)盡量避免設(shè)置樓梯間及在樓板上開(kāi)較大洞口。對(duì)體型復(fù)雜的建筑物不設(shè)抗震縫時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行比較精確的結(jié)構(gòu)抗震分析，解決不設(shè)縫帶來(lái)的不利影響，如差異沉降、偏心扭轉(zhuǎn)、溫度變形等，估計(jì)其局部應(yīng)力和變形集中及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響，判明其易損部位，采取加強(qiáng)措施或提高變形能力的措施。4.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

4.3.1結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型涉及的內(nèi)容較多，應(yīng)根據(jù)建筑的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場(chǎng)地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素，通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較綜合確定。

1、結(jié)構(gòu)材料的選擇單從抗震角度考慮，作為一種好的結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)具備下列性能：①延性系數(shù)高；②“強(qiáng)度／重力”比值大；③勻質(zhì)性好；④正交各向同性；⑤構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。4.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型，依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是：①鋼結(jié)構(gòu)；②型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；③混凝土—鋼混合結(jié)構(gòu)；④現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑤預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；⑥裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；⑦配筋砌體結(jié)構(gòu)；⑧砌體結(jié)構(gòu)等。4.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)2、抗震結(jié)構(gòu)體系的確定

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題，結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理，對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用?！犊拐鹨?guī)范》關(guān)于抗震結(jié)構(gòu)體系，有下列要求：①應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；②宜有多道抗震防線(xiàn)，應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力；③應(yīng)具備必要的強(qiáng)度，良好的變形能力和耗能能力；④宜具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中；對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。4.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)3.在設(shè)計(jì)房屋之前，一般應(yīng)首先了解場(chǎng)地和地基上及其卓越周期，調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度，避開(kāi)共振周期。4.選擇結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要注意選擇合理的基礎(chǔ)形式。對(duì)于軟弱地基宜選用樁基、筏片基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。巖層高低起伏不均勻或有液化土層時(shí)最好采用樁基等。4.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則1、平面布置力求對(duì)稱(chēng)（質(zhì)量、剛度、強(qiáng)度）對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在地面平動(dòng)作用下，水平地震力按構(gòu)件剛度分配，因而各構(gòu)件受力比較均勻。而非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，由于剛心偏在一邊，質(zhì)心與剛心不重合，遠(yuǎn)離剛心的剛度較小構(gòu)件，由于側(cè)移量很大，所分擔(dān)的水平地震剪力也顯著增大，甚至導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)因一側(cè)構(gòu)件失效而倒塌。4.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，平面不規(guī)則，4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻，破壞嚴(yán)重，震后拆除；另一幢為18層高的美洲銀行大廈，結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ(chēng)的，基本的抗側(cè)力體系包括4個(gè)L形的筒體，對(duì)稱(chēng)地由連梁連接起來(lái)，輕微損壞，稍加修理便恢復(fù)使用。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。4.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)當(dāng)建筑層數(shù)很多時(shí)，上面各層偏心引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)下層的積累，對(duì)下面幾層更不利。所以，進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，除了要求各向?qū)ΨQ(chēng)外，還希望能具有較大的抗扭剛度。因此，下圖（a）、（b）所示的抗震墻沿房屋周邊布置的方案，就優(yōu)于（c）、（d）所示在房屋內(nèi)部布置的方案。4.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)2、豎向布置力求均勻

結(jié)構(gòu)豎向布置的關(guān)鍵在于：盡可能使其豎向剛度、強(qiáng)度變化均勻，避免出現(xiàn)薄弱層，并應(yīng)盡可能降低房屋的重心。注意上剛下柔的結(jié)構(gòu)的處理由于商業(yè)的需要，結(jié)構(gòu)底部幾層往往需要設(shè)置大空間，上部各層為全墻體系或框架一抗震墻體系，而底層或底部?jī)扇龑觿t為框架體系，整個(gè)結(jié)構(gòu)屬“框托墻”體系。這便是工程上稱(chēng)之為“框支剪力墻”或“底部框架”的結(jié)構(gòu)。這種體系很不利于抗震，應(yīng)保證下部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不能小于上部抗側(cè)剛度的一定比例。4.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)同一樓層的框架柱，應(yīng)該具有大致相同的剛度、強(qiáng)度和延性，否則，地震時(shí)很容易因受力大小懸殊而被各個(gè)擊破。在采用純框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中，如果將樓梯踏步斜梁和平臺(tái)梁直接與框架柱相連，就會(huì)使該柱變成短柱，地震時(shí)容易發(fā)生剪切破壞，應(yīng)予避免或采取相關(guān)措施。4.4多道抗震防線(xiàn)

4.4.1多道抗震防線(xiàn)的必要性1、多道抗震防線(xiàn)的定義

①一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作，即分體系間的連接部件應(yīng)有適當(dāng)強(qiáng)度、較好延性和穩(wěn)定的滯回性能?？蚣埽拐饓w系：由延性框架和抗震墻兩個(gè)系統(tǒng)組成；雙肢或多肢抗震墻體系：由若干個(gè)單肢墻分系統(tǒng)組成；框架體系：框架梁和框架柱；4.4.1多道抗震防線(xiàn)的必要性——續(xù)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度（相當(dāng)于超靜定次數(shù)，利用塑性變形的前提），有意識(shí)地建立起一系列分布的屈服區(qū)（塑性鉸區(qū)），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)。帶贅余桿件的耗能結(jié)構(gòu)(a)雙肢墻；(b)墻和框架；(c)并列斜撐；(d)芯筒和框架柱

4.4.1多道抗震防線(xiàn)的必要性——續(xù)2、多道抗震防線(xiàn)的必要性：多道抗震防線(xiàn)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)是必要的。強(qiáng)烈地震往往有一定的持續(xù)時(shí)間（幾秒～幾十秒），并且往往伴隨多次余震，結(jié)構(gòu)在首次破壞后再遭余震，將會(huì)引起損傷累積，當(dāng)?shù)谝坏婪谰€(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)烈地震襲擊下遭到破壞后，后備的第二道至第三道防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件立即接替，抵擋住后續(xù)的地震動(dòng)的沖擊，可保證建筑物最低限度的安全，免于倒塌。適當(dāng)處理構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，將使其在強(qiáng)震作用下形成多道防線(xiàn)、是提高結(jié)構(gòu)抗震性能、避免倒塌的有效措施。4.4.2第一道防線(xiàn)的構(gòu)件選擇原則地震的往復(fù)水平作用使結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞、但結(jié)構(gòu)的最后倒塌是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)喪失了承受豎向荷載的能力，即倒塌主要取決于豎向荷載。因此，1、應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)或少負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻，或選用軸壓比值較小的抗震墻、實(shí)體筒體之類(lèi)構(gòu)件，作為第一道抗震防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件；一般情況，不宜采用軸壓比很大的框架柱兼作第一道防線(xiàn)的抗側(cè)力構(gòu)件。——不會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)倒塌。2、如因條件有限，只能采