建筑工程抗震设计课件.ppt

1 建筑结构抗震设计 http:// 4 4 建筑抗震概念设计 建筑抗震概念设计· 本章要点■掌握:概念设计的概念;场地选择的原则;建筑 选型与结构布置、设置多道抗震防线的原 则。■理解:规则的含义;刚度、延性和承载力之间的关系;结构不同部位的延性要求;改善构件延性的途径; ■了解:不同建筑地段的特点;非结构部件处理; 确保整体性的方法; 2 建筑结构抗震设计 http:// 4 4 建筑抗震概念设计 建筑抗震概念设计计算设计:通过地震作用的取值进行结构的抗震验算抗震设计 概念设计: 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称为概念设计。 概念设计强调,在工程设计一开始,就应把握好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面,从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措施,就有可能使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。概念设计的基本内容:建筑场地选择;建筑选型与结构布置;设置多道抗震防线;刚度、承载力和延性的匹配;结构整体性的确保; 非结构部件处理。 3 建筑结构抗震设计 http:// 4 4. .1 场地选择 1 场地选择场地选择的原则: 选择工程场址时,应该进行详细勘察,搞清地形、地质情况, 挑选对建筑抗震有利的地段,尽可能避开对建筑抗震不利的地段; 任何情况下均不得在抗震危险地段上,建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建筑物。 1. 避开地震危险地段 建筑抗震危险的地段,一般是指地震时可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段,以及震中烈度为 8度以上的发震段裂带在地震时可能发生地表错位的地段。 对建筑抗震有利的地段,一般是指位于开阔平坦地带的坚硬场地土或密实均匀中硬场地土。 在选择高层建筑的场地时,应尽量建在基岩或薄土层上,或应建在具有较大“平均剪切波速”的坚硬场地土上,以减少输入建筑物的地震能量,从根本上减轻地震对建筑物的破坏作用。 4 建筑结构抗震设计 http:// 4 4. .2 建筑的平立面布置 2 建筑的平立面布置一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。 建筑平面布置 建筑的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。 对称的结构容易估计其地震时的反应,容易采取构造措施和进行细部处理。“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至强度分布等诸多因素的综合要求。 规则对高层建筑尤为重要。 地震区的高层建筑,平面以方形、矩形、圆形为好;正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。简单的建筑平面 5 建筑结构抗震设计 http:// 4 4. .2 建筑的平立面布置 2 建筑的平立面布置事实上,由于城市规划、建筑艺术和使用功能等多方面的要求, 建筑不可能都设计成方形或者圆形。《高层规程》对地震区高层建筑的平面形状作了明确规定,如下图,并提出对这些平面的凹角处, 应采取加强措施。 A级高度钢筋混凝土高层建筑平面形状的尺寸限值关于平面形状的要求≤ ≤ ≤ 8、9度≤ ≤ ≤ 6、7度设防烈度 Bl/ max /Blbl/6 建筑结构抗震设计 http:// 4 4. .2 建筑的平立面布置 2 建筑的平立面布置 建筑立面布置 不利的建筑立面 良好的建筑立面 ( a)大底盘建筑;( b)阶梯形建筑 我国《高层规程》规定:建筑的竖向体形宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收。上部收进时,当H 1/H> 时,B 1/B≥; 当上部外挑时,B/B 1≥ 且 a≤4m。结构竖向收进和外挑示意 7 建筑结构抗震设计 http:// 4 4. .2 建筑的平立面布置 2 建筑的平立面布置建筑结构的规则性对抗震能力的重要影响的认识始自若干现代建筑在地震中的表现。 最为典型的例子是 1972 年2月23日南美洲的马那瓜地震。 马那瓜有相距不远的两幢高层建筑,一幢为十五层高的中央银行大厦,另一幢为 18层高的美洲银行大厦。当地地震烈度估计为 8度。一幢破坏严重,震后拆除;另一幢轻微损坏, 稍加修理便恢复使用。 8 建筑结构抗震设计 http:// 马那瓜中央银行大厦试问: 那一幢破坏严重呢? 马那瓜美洲银行大厦 4 4. .2 建筑的平立面布置 2 建筑的平立面布置 9 建筑结构抗震设计 http:// 1)平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端,西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为 5cm 厚,搁置在高 45cm 长14m 小梁上