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建設(shè)工程管理專業(yè)教學(xué)資源庫第二章結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載主講人:王維
時間:2020.02建筑結(jié)構(gòu)與識圖工程造價目錄/CONTENT01荷載效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力02建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法03結(jié)構(gòu)抗震基本知識0503結(jié)構(gòu)抗震基本知識PART
032.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載建筑抗震設(shè)防
設(shè)防烈度設(shè)防烈度是作為一個地區(qū)建筑抗震設(shè)防依據(jù)的烈度。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑,必須進行抗震設(shè)計。
抗震設(shè)防烈度,一般情況下取基本烈度。但還須根據(jù)建筑物所在城市的大小,建筑物的類別、高度以及當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防小區(qū)規(guī)劃進行確定。按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)作為一個地區(qū)抗震設(shè)防的地震烈度稱為抗震設(shè)防烈度。一般情況下,抗震設(shè)防烈度可采用中國地震參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載設(shè)防目標(biāo)抗震設(shè)防目標(biāo)是指建筑結(jié)構(gòu)遭遇不同水準(zhǔn)的地震影響時,對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、使用功能、設(shè)備的損壞程度及人身安全的總要求。
建筑抗震設(shè)防目標(biāo)要求建筑物在使用期間,對不同頻率和強度的地震,應(yīng)具有不同的抵抗能力。對一般較小的地震,(發(fā)生的可能性大,故又稱多遇地震),這時要求結(jié)構(gòu)不受損壞,在技術(shù)上和經(jīng)濟上都可以做到;而對于罕遇的強烈地震(由于發(fā)生的可能性小,但地震作用大),在此強震作用下要保證結(jié)構(gòu)完全不損壞,技術(shù)難度大,經(jīng)濟投入也大,是不合算的,這時若允許有所損壞,但不倒塌,則是經(jīng)濟合理的。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載
《我國的建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中根據(jù)這些原則將抗震目標(biāo)與3種烈度相對應(yīng),分為3個水準(zhǔn),具體描述為:第一水準(zhǔn):當(dāng)遭受多遇的低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震(簡稱“小震”)影響時,建筑物一般應(yīng)不受損失或不需修理仍能繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn):當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震(簡稱“中震”)影響時,建筑物可能損壞,經(jīng)一般修理或不需修理仍能繼續(xù)使用。第三水準(zhǔn):當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震(簡稱“大震”)影響時,建筑可能產(chǎn)生重大破壞,建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重損失。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載
通常將其概括為:“小震不壞,中震可修、大震不倒”。建筑抗震設(shè)計時,通過二階段設(shè)計實現(xiàn)上述三個水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。
第一階段設(shè)計是承載力驗算,取第一水準(zhǔn)的地震動參數(shù)計算結(jié)構(gòu)的彈性地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng),這樣,既滿足了在第一水準(zhǔn)下具有必要的承載力可靠度,又滿足第二水準(zhǔn)的損壞可修的目標(biāo)。
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載
第二階段設(shè)計是彈塑性變形驗算,對特殊要求的建筑、地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)以及有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu),除進行第一階段設(shè)計外,還要進行結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,實現(xiàn)第三水準(zhǔn)的設(shè)防目標(biāo)。
對大多數(shù)的結(jié)構(gòu),可只進行第一階段的設(shè)計,而通過概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載設(shè)防分類在進行建筑設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性不同,采取不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)?!督ㄖこ炭拐鹪O(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》將建筑物按其重要程度不同分為以下4個抗震設(shè)防類別:(1)特殊設(shè)防類: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,需要進行特殊設(shè)防的建筑。簡稱甲類。(2)重點設(shè)防類:指地震時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。簡稱乙類。(3)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類:指大量的除(1),(2),(4)款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進行設(shè)防的建筑。簡稱丙類。(4)適度設(shè)防類: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。簡稱丁類。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對于不同的抗震設(shè)防類別,在進行建筑抗震設(shè)計時,應(yīng)采用不同的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)?!督ㄖこ炭拐鹪O(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,各抗震設(shè)防類別建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)符合下列要求:(1)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,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)。(2)重點設(shè)防類,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施;但抗震設(shè)防烈度為9度時應(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,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與荷載(3)特殊設(shè)防類,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其抗震措施;但抗震設(shè)防烈度為9度時應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。同時,應(yīng)按批準(zhǔn)的地震
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