建筑抗震设计seismicdesignofbuildings.ppt

建筑抗震设计SeismicDesignofBuildings
导入案例
北京故宫博物院是明成祖永乐帝从1406年起历时14年建造的一座皇城，城内数百个大小不同的建筑物排列成一个巨大的建筑群。这座现存的中世纪木结构建筑群虽然在地震区内，但受到的地震灾害却很少。为什么呢？在1975年开始的故宫设备配管工程中，从中枢部位地下5-6m处挖掘出略带粘性的物质，检查结果是一层煮过的糯米拌石灰。
故宫的主要建筑都建在大理石高台之上，下面有这样一层柔软的糯米层，就能够在一定程度上把建筑物与地震隔离开来，使建筑物免遭震害。
2021/6/18
2
述
在抗震设计的早期，人们曾试图将建筑结构设计为“刚性结构体系”，要求其不发生强度破坏。但该种结构体系不经济，且较难实现；人们还设想了“柔性结构体系”，即通过减小结构的刚性来避免结构与地面运动发生共振，从而减小地震作用。但该种结构体系层间位移较大，在很多情况下不能满足设计和使用要求。
震害表明，将建筑结构设计为“延性结构体系”是适宜的，对抗震是有利的。
2021/6/18
3
刚性结构
柔性结构
延性结构
2021/6/18
4
工程结构减震控制是指在工程结构的特定部位，装设某种装置（如隔震垫等），或某种机构（如消能支撑；消能剪力墙；消能节点；消能器等），或某种子结构（如调频质量等），或施加外力（外部能量输入），以改变或调整结构的动力特性或动力作用。
工程结构减震控制按技术方法分类：
①隔震技术； ③质量调谐减震技术；
②消能减震技术； ④主动控制技术；
⑤混合控制技术
2021/6/18
5
①调谐质量阻尼器” TMD （Tuned Mass Damper）
②调谐液体阻尼器”TLD（Tuned Liquid Damper）
作动器拖动附加质量阻尼器AMD
(Active Mass Damper)
2021/6/18
6
TMD被动控制体系
AMD主动控制体系
隔震结构体系
消能减震体系
2021/6/18
7
结构隔震设计原理及方法
结构隔震设计原理
结构隔震是工程结构减震控制技术之一。结构隔震设计的基本思想是在结构的底部设置隔震层，使之与上部结构分离开，从而限制地震动向结构的传递
位
移
反
应
A
B
C
T0
T1
周期（s）
小阻尼
大阻尼
加
速
度
反
应
A
B
C
T0
T1
周期（s）
小阻尼
大阻尼
隔震前结构周期
隔震结构周期
2021/6/18
8
结构隔震体系主要适用于下列工程:
(1)地震区的民用建筑，例如住宅、办公室、教学楼、
宿舍楼、剧院、旅馆、大商场等。
(2)地震区的生命线工程，例如:医院、急救中心、指挥中
心、水厂、电厂、粮食加工厂、通信中心、交通枢纽、
机场等。
(3)地震区的重要建筑结构物，例如:重要历史性建筑、博
物馆、重要纪念性建筑物、文物或档案馆、重要图书资
料馆、法院、监狱、危险品仓库、有核辐射装置等。 (4)内部有重要仪器设备的建筑结构物，例如，计算机中
心、精密仪器中心、实验中心、检测中心等。
(5)桥梁、架空输水渠、雷达站、天文台等重要结构物。
2021/6/18
9


夹层橡胶垫是最常见的隔震装置，，由薄橡胶片与钢板分层交替叠合，经高温硫化粘结而成。薄钢板可限制橡胶片的横向变形，但对橡胶片的剪切变形影响很小，因此，支座的竖向刚度很大，而水平刚度却很小。
ds
立面图
断面图
保护橡胶