结构抗震概念设计.ppt

结构抗震概念设计
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结构概念设计与结构抗震概念设计的区别与联系
结构概念设计：
是根据人们在学习和实践中所建立的正确概念，运用人的思维和判断力，正确和全面地把握结构的整体性能。即根据对结构品性的正确把握，合理地确定结构总体与局部设计，使结构自身具有好的品性。
结构抗震概念设计：
是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
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本章主要内容（4课时）
选择抗震有利的建筑场地、地段和地基
地基土的抗震验算与液化
设计有利的房屋抗震体型、进行合理的结构布置
合理的结构材料
提高结构抗震性能的措施
减轻房屋的自重和妥善处理非结构构件
控制结构变形
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学习目标
从场地、建筑体型、材料等方面熟练掌握结构抗震的概念设计。

重难点：场地土的液化判别与建筑体型的选择
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选择抗震有利的建筑场地、地段和地基
选择抗震有利的地段
选择建筑场地时，宜选择对建筑抗震有利的地段，避开对建筑抗震设计不利的地段。严禁在危险地段建造甲、乙类建筑、不应建造丙类建筑。
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选择抗震有利的建筑场地和地基
1. 选择抗震有利的建筑场地和地基时应注意以下几点：
（1）选择薄的场地覆盖层。
对于柔性建筑，厚土层上的震害重，薄土层上的震害轻，直接坐落在基岩上的震害更轻。
（2）选择坚实的场地土。
震害表明，场地土刚度大，则房屋震害指数小，破坏轻；刚度小，则震害指数大，破坏重。故应选择具有较大平均剪切波速的坚硬场地土。
选择抗震有利的建筑场地、地段和地基
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（3）将建筑物的自振周期与地震动的卓越周期错开，避免共振。
震害表明，如果建筑物的自振周期与地震动的卓越周期相等或相近，建筑物的破坏程度就会因共振而加重。
(4) 采取基础隔震或消能减震措施.
利用基础隔震或消能减震技术改变结构的动力特性，减少输入给上部结构的地震能量，从而达到减小主体结构地震反应的目的.
此外，为确保天然地基和基础的抗震承载力，应按抗震规范的要求对基础进行抗震验算，同时也要防止地基土的液化。
选择抗震有利的建筑场地、地段和地基
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地基：建筑物基础下面受力层范围内的土层。
＊松软土地基和不均匀地基：
地基抗震设计原则与抗震验算
处理方法：
饱和的淤泥和淤泥质土
冲填土和杂填土
不均匀地基土
不能不加处理地直接
用作建筑物的天然地基
在地震区
地基处理措施：置换、加密、强夯等
消除土的动力不稳定性
桩基等深基础
避开可能失效的地基对上部建筑的不利影响
上部结构的处理措施
地基土的抗震验算与液化
一、地基抗震设计原则
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＊一般土地基：
建造于一般土质天然地基上的房屋遭遇地震时
极少有因地基强度不足或较大沉陷导致的上部结构破坏
可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的地基：
（1） 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的下列建筑：
1）一般的单层厂房和单层空旷房屋；
2）砌体房屋 ；
3）不超过8层且高度在24m以下的一般民用框架房屋；
4）基础荷载与3）项相当的多层框架厂房和多层混凝土抗震墙房屋。
（2）规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
地基抗震设计原则与抗震验算
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二、地基土抗震承载力
天然地基抗震验算时，地基土的抗震承载力按下式计算 ：
——调整后的地基土抗震承载力；
——地基土抗震调整系数，按下表采用；
——深宽修正后的地基土静承载力特征值，按现行《建筑地基基础设计规范》采用
岩土名称和性状
岩石，密实的碎石土，密实的砾，粗、中砂， ≥300kPa的粘性土和粉土

中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砾、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，150kPa≤ <300kPa的粘性土和粉土，坚硬黄土

稍密的细、粉砂，100kPa≤ <150kPa 的粘性土和粉土，新近沉积的粘性土和粉土，可塑黄土

淤泥、淤泥质土，松散的砂、填土，新近堆积黄土及流塑黄土

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