建筑抗震概念设计.ppt

建筑抗震概念设计
抗震概念设计的基本概念 ;（掌握）
场地和地基的抗震设计原则；（熟悉）
建筑体型（平面和立面设计）设计原则；（熟悉）
建筑结构类型与结构体系选择原则；（熟悉）
建筑结构平面布置和竖向布置基本原则；（掌握）
建筑结构的多道抗震防线设计原则；（掌握）
建筑结构的刚度、强度和延性匹配设计原则；（掌握）
建筑结构其他设计原则；（熟悉）
加强结构整体性设计原则；
正确考虑非结构构件设计原则；
减小地震能量输入设计原则。
课外参考资料——
方鄂华.《高层建筑钢筋混凝土结构概念设计》 .北京：机械工业出版社，2005
郁 彦. .《高层建筑概念设计》 .北京：中国铁道出版社，1999
林同炎. 《结构概念和体系》第二版. 北京：中国建筑工业出版社，1999
刘大海.《高层建筑抗震设计》.北京：中国建筑工业出版社，1993
第四章主要内容
缘起-结构平面和竖向布置直接确定结构刚度分布！
结构平面布置与竖向布置基本原则
结构平面布置与竖向布置基本原则
建筑结构平面和竖向布置主要包括以下内容：
平面布置——跨度、进深、剪力墙位置、形式与数量；
竖向布置——层高、竖向构件截面变化、剪力墙中断；
构件截面尺寸——梁、柱截面尺寸；剪力墙厚度。
结构平面和竖向布置直接确定结构的刚度分布
构件刚度——EI、EA、GA；
结构整体刚度和刚度分布——K、D值及分布；
结构刚度分布是影响结构地震作用与地震反应的重要因素。
刚度分布直接影响结构动力特性（结构频率、振型）；
刚度分布是结构中影响地震作用与地震反应的最重要因素。
结构动力方程
结构频率方程
结构位移反应
结构地震作用
结构平面和竖向布置是结构体系最重要的内在因素，是结构设计中最具能动性和创造性的环节，是反应结构设计师真正水平的重要标准。
结构平面布置与竖向布置基本原则
震害分析——从震害中研究结构布置与结构抗震性能关系
结构平面刚度不均匀引起的震害实例
案例一：1972，尼加拉瓜马拉瓜地震两个银行；
案例二：1978，日本宫成冲地震3层RC房屋；
案例三：1976，唐山地震754厂房。
结构双向刚度相差较大引起的震害实例
案例一：1999，台湾地震-台湾民居“透天厝”震害；
案例二：1999，台湾地震-学校建筑，纵墙开大窗；
案例三：2008，汶川地震-学校建筑，纵墙开大窗。
结构竖向刚度不均匀引起的震害实例
案例一：1972，美国圣菲南多地震，Olive-View医院（橄榄景医院）
案例二：1976，罗马尼亚地震，普鲁斯蒂咖啡馆
案例三：1995，阪神地震中间层薄弱层
结构顶部刚度突然减小引起的震害实例
案例一：1976， 唐山地震南开大学主楼；
案例二：2009年，意大利中部发生级地震，一教堂的顶部遭到地震破坏。
结构布置与结构抗震性能相互关系
结构平面布置与竖向布置基本原则
案例一：1972，尼加拉瓜马拉瓜地震
（一）结构平面刚度不均匀引起的扭转
结构平面布置与竖向布置基本原则
中央银行——修复费用达造价80%
砌体
填充墙
质心
刚心
结构平面布置与竖向布置基本原则
美
洲
银
行
只
有
轻
微
损
坏
结构平面布置与竖向布置基本原则
案例二：1978，日本宫成冲地震
结构特点：3层RC结构，楼梯间在建筑物一侧，用实心剪力墙围成筒，刚度很大，另一端只有柱子，刚度很小。
震害：没有剪力墙一端柱子塌落，楼板塌下。
结构平面布置与竖向布置基本原则
案例三：1976，唐山地震
结构特点：天津754厂厂房，两个温度单元，端部设置多层砖砌体生活间，而且与厂房刚性连接，造成每个独立单元两端质量和刚度相差悬殊；
震害——地震时厂房很大扭转，震后全部拆除。
结构平面布置与竖向布置基本原则