建筑抗震概念设计.ppt

第一章 地震与抗震概论
建筑抗震概念设计
建筑抗震设计包括三个层次的内容与要求：
概念设计——在总体上把握抗震设计的基本原则
抗震计算——为建筑抗震设计提供定量手段
构造措施——在保证结构整体性、加强局部薄弱环节
等意义上保证抗震计算结果的有效性
建筑抗震设计在总体上要求把握的基本原则 :
注意场地选择，把握建筑体型，利用结构延性，
设置多道防线，重视非结构因素
建筑抗震概念设计
一、场地、地基、基础
地震区宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设
地段划分
地质、地形、地貌
有利地段
稳定基岩、坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土等
一般地段
不属于有利、不利和危险的地段
不利地段
软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，陡坡、陡坎，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏散的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基），高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等
危险地段
地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表位错的部位
当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时
应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并采取必要的抗震措施
建筑抗震概念设计
二、建筑结构的规则性
建筑物平、立面布置的基本原则：
结构对称—— 有利于减轻结构的地震扭转效应
形状规则—— 在地震时应力集中现象较少，有利于抗震
质量与刚度变化均匀 ——平面内使结构刚度中心与质量中
心相一致，避免扭转效应。
高度方向均匀变化，避免薄弱层，
减小变形集中、鞭梢效应。
对称、规则、质量与刚度变化均匀
建筑抗震概念设计
不规则类型
定 义
扭转不规则
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）
凹凸不规则
结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%
楼板局部不连续
楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如：有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%，或开洞面积大于该层楼面面积的30%，或较大的楼层错层。
平面不规则的类型
不规则类型
定 义
侧向刚度不规则
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%。
竖向抗侧力构件不连续
竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递
楼层承载力突变
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
竖向不规则的类型
建筑抗震概念设计
建筑结构平面的扭转不规则示例
建筑结构平面的凹角或凸角不规则示例
建筑抗震概念设计
建筑结构平面局部不连续示例
沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）
建筑抗震概念设计
三、利用结构延性
利用结构弹塑性阶段的性能
通过塑性变形来消耗地震时输入结构的能量
＊脆性结构尽管抗力很大，但吸收
地震能量的能力并不强
＊延性结构却因可以吸收更多地震输
入能量而有利于抗御结构倒塌的发生
增强结构与构件的延性的措施：
钢筋砼结构——强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件设计，促使梁以受弯曲
形式产生较大变形
砌体结构——墙体配筋、构造柱—圈梁体系等措施，增加结构的延性
建筑抗震概念设计
四、非结构构件
非结构构件的影响：
影响主体结构的动力特性——如阻尼、周期等
地震中先期破坏 ——如玻璃幕墙、吊顶、室内设备等
抗震设计中应注意：
非结构构件与主体结构之间要有可靠的连接或锚固
对可能对主体结构振动造成影响的非结构构件，应注意分析
或估计其对主体结构可能带来的影响，并采取相应的抗震措施
建筑抗震概念设计的内容：
注意场地选择和地基基础设计
把握建筑结构的规则性
选择合理抗震结构体系
合理利用结构延性
重视非结构因素
确保材料和施工质量