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1、 重点:地震常用术语 难点:抗震设计的基本要求地球的构造地球的构造 地球是一个巨大的地球是一个巨大的实心椭圆球体,平实心椭圆球体,平均半径为均半径为63706370千米。千米。地球的内部好比一地球的内部好比一个煮熟的鸡蛋,最个煮熟的鸡蛋,最外层相当于蛋壳的外层相当于蛋壳的部分叫做部分叫做地壳地壳,平,平均厚度为千米,由均厚度为千米,由各种岩石和土壤层各种岩石和土壤层组成。组成。幻灯片幻灯片 5 5 地球的中间层相当于蛋清,叫做地球的中间层相当于蛋清,叫做地幔地幔,厚,厚度约为度约为29002900千米,由成分复杂的岩浆物组千米,由成分复杂的岩浆物组成,温度高达成,温度高达1000-200010

2、00-2000幻灯片幻灯片 5 5 地球最内部相当于蛋黄的部分叫做地球最内部相当于蛋黄的部分叫做地核地核,半径约为半径约为34703470千米,由铁、镍等很千米,由铁、镍等很“重重”的物质构成,温度可达的物质构成,温度可达50005000,压力高达,压力高达几百万帕斯卡。多数构造地震发生在地壳几百万帕斯卡。多数构造地震发生在地壳的岩石层内,也有的发生在地幔的上部的岩石层内,也有的发生在地幔的上部地震基本知识地震基本知识 火山地震:火山地震:由于火山活动时岩浆喷发冲击或热力作用而由于火山活动时岩浆喷发冲击或热力作用而引起的地震,称为引起的地震,称为火山地震火山地震。火山地震一。火山地震一般较小,

3、数量约占地震总数的般较小,数量约占地震总数的7%7%左右。左右。地震和火山往往存在关联。火山爆发可能地震和火山往往存在关联。火山爆发可能会激发地震,而发生在火山附近的地震也会激发地震,而发生在火山附近的地震也可能引起火山爆发。可能引起火山爆发。 由于地下水溶解了可溶性岩石,使岩石中出现空洞并逐渐扩大,或由于地下开采形成了巨大的空洞,造成岩石顶部和土层崩塌陷落,引起地震,叫陷落地震。地震能量主要来自重力作用。 陷落地震:陷落地震: 陷落地震主要发生在石灰岩或其他岩溶岩石地区,由于地下溶洞不断扩大,洞顶崩塌,引起震动。矿洞塌陷或大规模山崩、滑坡等亦可导致这类地震发生。 这类地震为数很少,约占地震总

4、数的3%左右,虽距地表较浅,但危害性较小构造地震:构造地震: 由地壳运动所引起的地震。一般认为,地壳运动由地壳运动所引起的地震。一般认为,地壳运动是长期的、缓慢的,一旦地壳所积累的地应力是长期的、缓慢的,一旦地壳所积累的地应力超过了组成地壳岩石极限强度时,岩石就要发超过了组成地壳岩石极限强度时,岩石就要发生断裂而引起地震。生断裂而引起地震。 也就是地应力从逐渐积累到突然释放时才发生地也就是地应力从逐渐积累到突然释放时才发生地震。震。构造地震是构造地震是种括动频繁、影响范围大、破坏力种括动频繁、影响范围大、破坏力强的地震,世界上最多强的地震,世界上最多(90%以上以上)和最大的地和最大的地震都属

5、于构造地震。震都属于构造地震。 。 地震成因是地震学科中的一个重大课题。目前有如大陆地震成因是地震学科中的一个重大课题。目前有如大陆漂移学说、海底扩张学说等。现在比较流行的是大家漂移学说、海底扩张学说等。现在比较流行的是大家 普遍认同的板块构造学说。普遍认同的板块构造学说。 1965 1965 年加拿大著名地球物理学家威尔逊首先年加拿大著名地球物理学家威尔逊首先 提出提出“板块板块”概念,概念, 1968 1968 年法国人把全球岩石圈划分成六大板块,年法国人把全球岩石圈划分成六大板块,即即欧亚、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南极洲板块。、太平洋、美洲、印度洋、非洲和南极洲板块。板块与板块的交界

6、处,是地壳活动比较活跃的地带,也板块与板块的交界处,是地壳活动比较活跃的地带,也是火山、地震较为集中的地带。是火山、地震较为集中的地带。 板块学说是大陆漂移、海底扩张等学说的综合与延伸,板块学说是大陆漂移、海底扩张等学说的综合与延伸,它虽不能解决地壳运动的所有问题,却为地震成因的理它虽不能解决地壳运动的所有问题,却为地震成因的理论研究。论研究。 人工诱发地震人工诱发地震 人工诱发地震是由于水库蓄水或地下大爆破所引起的地震。它多发生在水库或爆破点附近地区,震源深度较浅,最大的震级目前不超过65级。 人工切坡人工切坡我国地震情况我国地震情况 全世界地震主要分布于以下两个带:全世界地震主要分布于以下

7、两个带: 一个是一个是环太平洋地震带环太平洋地震带,经我国台湾省;,经我国台湾省; 另一个是另一个是欧亚地震带欧亚地震带( (喜马拉雅喜马拉雅地中海地震带地中海地震带) ),经我国横断山脉、喜马拉雅山区。这两个地震经我国横断山脉、喜马拉雅山区。这两个地震带释放的能量,约占全球所有地震释放能量的带释放的能量,约占全球所有地震释放能量的98%98%。 我国正好介于地球的两大地震带之间,因此我国我国正好介于地球的两大地震带之间,因此我国抗震设防的国土面积达到抗震设防的国土面积达到82.7%82.7%。 2020世纪全球两次死亡世纪全球两次死亡2020万人以上的大地震万人以上的大地震都发生在我国,一次

8、是都发生在我国,一次是19201920年的宁夏海源年的宁夏海源地震,级,死亡万人;另一次是地震,级,死亡万人;另一次是19761976年的年的唐山地震,级,万人死亡。唐山地震,级,万人死亡。 2008年的汶川地震,级,约万人死亡。汶汶川川地地震震地震波地震波 当地球的岩层突然断裂时,岩层积累的变形能突然释放,这种地震能量一部分转化为热能,一部分以波的形式向四周传播。这种传播地震能量的波就是地震波 地震波的传播以纵波最快,横波次之,面地震波的传播以纵波最快,横波次之,面波最慢。波最慢。 在离震中较远的地方,一般先出现纵波造在离震中较远的地方,一般先出现纵波造成房屋的上下颠簸,然后才出现横波和面成

9、房屋的上下颠簸,然后才出现横波和面波造成房屋的左右摇晃和扭动。在震中区,波造成房屋的左右摇晃和扭动。在震中区,由于震源机制的原因和地面扰动的复杂性,由于震源机制的原因和地面扰动的复杂性,上述三种波几乎是难以区分的上述三种波几乎是难以区分的1 1)地裂缝)地裂缝重力地裂缝重力地裂缝:由于地面作剧烈震动而引起的:由于地面作剧烈震动而引起的惯性力超过了土的抗剪强度所致。惯性力超过了土的抗剪强度所致。构造地裂缝构造地裂缝:与地质构造有关,是地壳深部:与地质构造有关,是地壳深部断层错动延伸至地面的裂缝。断层错动延伸至地面的裂缝。 地震的破坏作用一地震的破坏作用一 、地表破坏、地表破坏2)喷砂冒水)喷砂冒

10、水 在地下水位较高的平原及沿海地区,地下存在地下水位较高的平原及沿海地区,地下存在埋深较浅的细砂层或粉土层时,可能发在埋深较浅的细砂层或粉土层时,可能发生喷砂冒水现象生喷砂冒水现象。地面砂浆冒水地面砂浆冒水3 3)地面下沉)地面下沉在强烈的地震作用下,在回填土和孔隙较大在强烈的地震作用下,在回填土和孔隙较大粘性土等松软而压缩性较高的土层中,往粘性土等松软而压缩性较高的土层中,往往发生震陷,使建筑物破坏,此外,在岩往发生震陷,使建筑物破坏,此外,在岩溶洞和采空区也常发生震陷。溶洞和采空区也常发生震陷。4 4)滑坡、塌方)滑坡、塌方在强烈的地震下,常引起河岸、陡坡滑坡,在强烈的地震下,常引起河岸、

11、陡坡滑坡,有时规模很大,造成公路堵塞、岸边建筑有时规模很大,造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。物破坏。山体滑坡山体滑坡建筑物破坏建筑物破坏1 1)结构丧失整体性)结构丧失整体性建筑物一般都是由许多构件组成,在地震作建筑物一般都是由许多构件组成,在地震作用下因构件连接不牢、支撑长度不够或作用下因构件连接不牢、支撑长度不够或作为支座的墙体倒塌、柱断裂,都会引起结为支座的墙体倒塌、柱断裂,都会引起结构丧失整体性而破坏。构丧失整体性而破坏。2 2)结构承载力不足而引起的破坏)结构承载力不足而引起的破坏作为结构主要承重的构件,墙、柱、梁等由作为结构主要承重的构件,墙、柱、梁等由于其强度不足,在地震发生时首先

12、破坏,于其强度不足,在地震发生时首先破坏,不能继续承受重力荷载从而造成房屋倒塌不能继续承受重力荷载从而造成房屋倒塌。地震的破坏作用二、建筑物破坏地震的破坏作用二、建筑物破坏唐山市河北省矿业学院图书馆当建筑物建在软弱的地基土上或建在液化的地基土上,而又未进行特殊处理,在地震发生时地基土的抗剪承载能力不能抵抗重力的继续作用,从而造成房屋的局部倾斜或不均匀下沉。地震的破坏作用地震的破坏作用 3、地基失效次生灾害:次生灾害: 地震除直接造成建筑物的破坏外,还会引地震除直接造成建筑物的破坏外,还会引起起火灾火灾、水灾、有毒物质污染等次生灾害、水灾、有毒物质污染等次生灾害 尤其在大城市,由次生灾害造成的损

13、失有尤其在大城市,由次生灾害造成的损失有时比地震直接产生的灾害造成的损失还要时比地震直接产生的灾害造成的损失还要大,如大,如20112011年年3 3月月1111日发生在日本的大地震日发生在日本的大地震造成的福岛核泄露事件。造成的福岛核泄露事件。 地震的破坏作用三、次生灾害地震的破坏作用三、次生灾害地震引发的海啸地震引发海啸地震引发海啸震级是按照地震本身强度而定的等级标度,震级是按照地震本身强度而定的等级标度,用以衡量某次地震的大小,用符号用以衡量某次地震的大小,用符号M M表示。表示。震级的大小是地震释放能量多少的尺度,震级的大小是地震释放能量多少的尺度,也是表示地震规模的指标,其数值是根据

14、也是表示地震规模的指标,其数值是根据地震仪记录到的地震波图来确定的。一次地震仪记录到的地震波图来确定的。一次地震只有一个震级。地震只有一个震级。震级震级目前国际上比较通用的是里氏震级。它是以目前国际上比较通用的是里氏震级。它是以标准地震仪在距震中标准地震仪在距震中100km100km处记录下来的处记录下来的最大水子地动位移最大水子地动位移( (即振幅即振幅A A,以,以“mm”计计) )的常用对数值来表示该次地震的震级,的常用对数值来表示该次地震的震级,其表达式:其表达式:M=lgAM=lgA一般说来,M5的地震,对建筑物要引起不同程度的破坏,统称为破坏性地震;M7的地震称为强烈地震或大地震;

15、M8的地震称为特大地震。1、地震烈度l地震烈度是指某地区的地面及建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度,用符号I表示。烈度烈度: 对于一次地震,表示地震大小的震级只有一个,但它对不同地点的影响是不一样的。一般说,距震中愈远,地震影响愈小,烈度就愈低;反之,距震中愈近,烈度就愈高。此外,地震烈度还与地震大小、震源深度、地震传播介质、丧土性质、建筑物动力特性、施工质量等许多因素有关。2、多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度抗震规范抗震规范提出了提出了 三水准三水准”的抗震设防目标。的抗震设防目标。 第一水准第一水准小震不坏,小震不坏, 当遭受低于本地区抗震当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一

16、般不受设防烈度的多遇地震影响时,建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。损坏或不需修理仍可继续使用。第二水准第二水准中震可修,当遭受到相当于本地区中震可修,当遭受到相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,抗震设防烈度的地震影响时,建筑物可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用。经一般修理或不需修理仍可继续使用。第三水准第三水准大震不倒大震不倒 当遭受到高于本地区抗震当遭受到高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致设防烈度预估的罕遇地震影响时,建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。倒塌或发生危及生命的严重破坏。抗震设防抗震设防:二阶段设计方法:二阶段设计方法:

17、第一阶段:第一阶段:承载力验算承载力验算 第二阶段:第二阶段:结构弹塑性变形验算结构弹塑性变形验算 对于大多数一般性结构,可只要进行第一阶段设计,通对于大多数一般性结构,可只要进行第一阶段设计,通过过概念设计和构造措施概念设计和构造措施满足第三水准的设计要求满足第三水准的设计要求概念设计:概念设计:概念设计指地震灾概念设计指地震灾害和工程经验所形成的基本设害和工程经验所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置和细部构造的和结构总体布置和细部构造的过程过程抗震设计的两大内容:1、结构抗震验算(1)地震作用的计算(2)截面抗震验算以及抗震变形计算2、抗震措施(

18、1)抗震构造措施 如:构件的配筋要求,延性要求,锚固长度等(2)其他抗震措施:结构体系的确定。如:高宽比,长宽比,结构布置等。 抗震设防分类四个抗震设防类别:(1) ( 特殊设防类,甲类 ) (2) (重点设防,乙类 )(3) (标准设防,丙类 )(4) (适度设防,丁类 )抗震等级:四个抗震等级:(1) ( 很严格,一级 ) (2) (严格,二级 )(3) (较严格,三级 )(4) (一般,四级 )基本规定基本规定 抗震设防烈度为抗震设防烈度为 ( 6度度 ) 时,必须进行抗时,必须进行抗震设计。震设计。 广州:抗震设防烈度为广州:抗震设防烈度为 7度度.广州(越秀、荔湾、海珠、天河、白云、

19、黄埔、番禺、南沙、萝岗)工作任务工作任务1 1:了解地震的成因,地震给人类带:了解地震的成因,地震给人类带来的灾难;来的灾难;工作任务工作任务2 2:让你选择一栋教学楼的抗震结构:让你选择一栋教学楼的抗震结构体系,你应该从哪些方面来考虑。体系,你应该从哪些方面来考虑。任务实施任务实施抗震设防抗震设防-概念设计概念设计一、选择抗震有利的地段一、选择抗震有利的地段二、选择对抗震有利的地基二、选择对抗震有利的地基地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基石、坚硬土、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

20、岸和边坡的边缘。平面分布上成因、岩性、状态明显不均与的土层。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三、选择有利的房屋抗震体型三、选择有利的房屋抗震体型 :平面规则性:平面规则性 :立面规则性:立面规则性 :合适的房屋高度:合适的房屋高度 :合适的房屋高宽比:合适的房屋高宽比 :防震缝的合理设置:防震缝的合理设置四、合理的结构布置方案四、合理的结构布置方案五、合理的结构材料五、合理的结构材料六、控制结构变形,确保结构整体性六、控制结构变形,确保结构整体性七、减轻房屋的自重七、减轻房屋的自重八、妥善处理非结构构件(玻璃幕墙、填充墙、外墙板)八、妥

21、善处理非结构构件(玻璃幕墙、填充墙、外墙板) (1 1)同一结构单元不宜设置在)同一结构单元不宜设置在( (? ) ) (2 2)同一结构单元不宜部分采用)同一结构单元不宜部分采用( ( ? ) )采用桩采用桩基;基; 当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分地基基础的沉降差异,在应根据地震时两部分地基基础的沉降差异,在基础、上部结构的相关部位采取相应措施基础、上部结构的相关部位采取相应措施。地基和基础的抗震措施地基和基础的抗震措施 (3)地基为)地基为(? )、 (? ) 、 (? )或或(? )时,应根据地震时地基不均匀沉降和其他时

22、,应根据地震时地基不均匀沉降和其他不利影响,采取相应的措施。不利影响,采取相应的措施。 (4)在地基稳定的条件下,还应考虑)在地基稳定的条件下,还应考虑(? ),力求避免共振的影响。,力求避免共振的影响。液化现象液化现象在地下水位以下的松散的饱和砂土和饱和粉土,在受到地震作用时,土颗粒间有压密的趋势,使土中孔隙水压力增高,当孔隙水来不及排出时,将致使土颗粒处于悬浮状态,形成有如“液体”一样的现象,称为液化。抗液化措施抗液化措施1)全部消除地基液化沉陷的措施采用桩基时,桩端伸入液化深度以下稳定土层中的长度(不包括桩尖部分),采用深基础时,基础底面应埋入液化深度以下稳定土层中,其深度不应小于;采用

23、加密法(如振冲,振动加密,挤密碎石桩,强夯等),;用非液化土替换全部液化土层,或增加上覆非液化土层的厚度。2)部分消除地基液化沉陷的措施 处理深度应使处理后的地基液化指数减少,其值不宜大于5,大面积筏基、箱基的中心区域,处理后的液化指数可比上述规定降低1;对独立基础与条形基础,尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。采用振冲或挤密碎石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于规范规定的液化判别标准贯入锤击数临界值。采取减小液化震陷的其他方法,如增厚上覆非液化土层的厚度和改善周边的排水条件等。1.对基础结构和上部结构采取构造措施。混凝土结构房屋抗震措施混凝土结构房屋抗震措施震害及其分

24、析:震害及其分析:多高层钢筋混凝土建筑结构的主要震害特征:多高层钢筋混凝土建筑结构的主要震害特征:1、共振效应引起的震害、共振效应引起的震害2、结构平面或者竖向布置不当引起的震害、结构平面或者竖向布置不当引起的震害现浇框架柱构造措施:现浇框架柱构造措施:1、控制轴压比。、控制轴压比。轴压比:轴压比:柱柱( (墙墙) )的轴心压力设计值与的轴心压力设计值与柱柱( (墙墙) )的轴心抗压力设计值之比值的轴心抗压力设计值之比值) )。它反映了柱它反映了柱( (墙墙) )的受压情况的受压情况 。轴压比越大,柱的延性就越差,在地轴压比越大,柱的延性就越差,在地震作用下柱的破坏呈脆性震作用下柱的破坏呈脆性

25、 。2 2、四级抗震和不超过两层时,框架柱的、四级抗震和不超过两层时,框架柱的b b和和h h均不均不宜小于宜小于300mm300mm,圆柱直径,圆柱直径d d不宜小于不宜小于350mm350mm 一二三级抗震或超过一二三级抗震或超过2 2层时,层时,b b400mm,h 400mm;d 450mm4 4、剪跨比、剪跨比22,避免采用短柱;,避免采用短柱; 截面长边与短边的边长之比不宜大于截面长边与短边的边长之比不宜大于3 3。5 5、加强柱端约束、加强柱端约束 根据震害调查,框架柱的破坏主要集中在柱端根据震害调查,框架柱的破坏主要集中在柱端倍柱截倍柱截面高度范围内,因此,应该采用加密箍筋的措

26、施来约束面高度范围内,因此,应该采用加密箍筋的措施来约束柱端柱端加密区箍筋主要有三个作用:加密区箍筋主要有三个作用:1、承担柱子剪力、承担柱子剪力2、约束、约束混凝土,可以提高混凝土抗压强度,提高变形能力混凝土,可以提高混凝土抗压强度,提高变形能力3、为、为纵筋提供侧向支承,防止纵筋压曲。纵筋提供侧向支承,防止纵筋压曲。柱内常用箍筋形式(箍筋加密区范围?箍筋最小直柱内常用箍筋形式(箍筋加密区范围?箍筋最小直径?等)径?等)附:刚性地面上下加密各附:刚性地面上下加密各500mm角柱由于双向受弯、受剪。加上扭转作用,震害比内柱重角柱由于双向受弯、受剪。加上扭转作用,震害比内柱重框架结构抗震构造措施

27、框架结构抗震构造措施1、框架梁的截面尺寸框架梁的截面尺寸 (1 1)截面宽度不宜小于)截面宽度不宜小于200mm200mm (2 2)截面高宽比不宜大于)截面高宽比不宜大于4 4 (3 3)净跨与截面高度之比不宜小于)净跨与截面高度之比不宜小于4 4 采用扁梁时,楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁采用扁梁时,楼板应现浇,梁中线宜与柱中线重合,扁梁应双向布置。一般框架结构不宜采用扁梁。梁应双向布置。一般框架结构不宜采用扁梁。2、梁的配筋、梁的配筋箍筋:箍筋:(1)梁端加密区箍筋肢距,一级不宜大于)梁端加密区箍筋肢距,一级不宜大于200mm或者或者20倍箍筋直径的较大值。倍箍筋直径的较大值。(2

28、)二、三级不宜大于)二、三级不宜大于250mm和和20倍箍筋直径的较大倍箍筋直径的较大值值(3)四级不宜大于)四级不宜大于300mm抗震等抗震等级级加密区长度加密区长度(采用较大值)(采用较大值)箍筋最大间距箍筋最大间距(采用较小值)(采用较小值)箍筋最小直径箍筋最小直径(mmmm)一一2h2h,500500h/4,6d,100h/4,6d,1001010二二1.5h1.5h,500500h/4,8d,100h/4,8d,1008 8三三1.5h1.5h,500500h/4,8d,150h/4,8d,1508 8四四1.5h1.5h,500500h/4,8d,150h/4,8d,1506 6梁

29、加密区箍筋最大间距、最小直径、加密区长度梁加密区箍筋最大间距、最小直径、加密区长度注:注:d为纵筋直径,为纵筋直径,h为梁截面高度为梁截面高度2、梁的配筋、梁的配筋纵筋:纵筋: (1)梁端纵筋配筋率不宜大于百分之)梁端纵筋配筋率不宜大于百分之2.5.全长配筋全长配筋(2)一般配)一般配2根,直径大于根,直径大于14mm 梁柱节点:梁柱节点:节点破坏主要是由节点的受剪承载力不足,约束节点破坏主要是由节点的受剪承载力不足,约束箍筋太少,梁筋锚固长度不够以及施工质量差箍筋太少,梁筋锚固长度不够以及施工质量差等因素引起等因素引起。规范规定,一级框架梁、柱、节点,混凝土强度等级不应规范规定,一级框架梁、

30、柱、节点,混凝土强度等级不应低低C30C30,其他各类结构构件的混凝土强度等级不应低于,其他各类结构构件的混凝土强度等级不应低于C20C20。但混凝土强度等级也不宜过高,规范规定,设防。但混凝土强度等级也不宜过高,规范规定,设防烈度为烈度为9 9度时不宜超过度时不宜超过C60C60,8 8度时不宜超过度时不宜超过C70C70。 为保证结构的延性,纵向受力钢筋宜选用不低于为保证结构的延性,纵向受力钢筋宜选用不低于HRB400HRB400级的热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的级的热轧钢筋,也可采用符合抗震性能指标的HRB335HRB335级级热轧钢筋;热轧钢筋;箍筋宜选用符合抗震性能指标不低于箍

31、筋宜选用符合抗震性能指标不低于HRB335HRB335级的热轧钢筋,级的热轧钢筋,也可选用也可选用HPB300HPB300级热轧钢筋。级热轧钢筋。 框架填充墙的危害框架填充墙的危害: 砌体填充墙刚度大而承载力低,首先承受地震作砌体填充墙刚度大而承载力低,首先承受地震作用而遭受破坏,在高烈度地震作用下,填充墙用而遭受破坏,在高烈度地震作用下,填充墙的裂缝明显加重,甚至倒塌,震害规律一般式的裂缝明显加重,甚至倒塌,震害规律一般式 上轻下重。上轻下重。 填充墙破坏的主要原因是墙体受剪承载力低,变填充墙破坏的主要原因是墙体受剪承载力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结,因此形能力小,墙体与框架缺乏

32、有效的拉结,因此在往复变形时墙体容易发生剪切破坏和散落。在往复变形时墙体容易发生剪切破坏和散落。 填充墙一般采用填充墙一般采用轻质材料轻质材料的板材或的板材或砌块砌块组组砌。砌。 填充墙:不考虑其抗侧力的作用,填充墙:不考虑其抗侧力的作用, 抗震墙:则被用来抵抗水平地震作用。抗震墙:则被用来抵抗水平地震作用。 砌体填充墙宜与柱脱开或采用柔性连接砌体填充墙宜与柱脱开或采用柔性连接。防震缝与防震缝与抗震墙1)防震缝: 框架结构(包括设置少量抗震墙的框架结构)房屋的防震缝宽度,当高度15m时,防震缝100mm;高度15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m,宜加宽20mm;

33、抗震墙:抗震墙:抗震墙就是用抗震墙就是用钢筋混凝土浇筑起来的钢筋混凝土浇筑起来的墙墙 ,即剪力墙。也叫即剪力墙。也叫结构墙。结构墙。2 2)8 8、9 9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度相差度框架结构房屋防震缝两侧结构高度相差较大时,较大时, 防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密,防震缝两侧框架柱的箍筋应沿房屋全高加密, 可在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于可在缝两侧沿房屋全高各设置不少于两道垂直于防震缝的抗撞墙。防震缝的抗撞墙。 抗撞墙的布置宜避免加大扭转效应,其长度可不大抗撞墙的布置宜避免加大扭转效应,其长度可不大于于1/21/2层高,抗震等级可同框架结构;层高,抗震等级可同框架结

34、构;框框剪结构:剪结构:防震缝宽度不应小于框架结构规定数值的防震缝宽度不应小于框架结构规定数值的7070,剪力墙结构房屋的防震缝宽度不就小于框架结构剪力墙结构房屋的防震缝宽度不就小于框架结构规定数值的规定数值的50%50%;且均不宜小于;且均不宜小于100mm100mm;防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震防震缝两侧结构类型不同时,宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 房屋高度超过房屋高度超过50m50m时,框时,框- -剪结构应采用现剪结构应采用现浇楼盖结构,框架结构宜采用现浇楼盖结浇楼盖结构,框架结构宜采用现浇楼盖结构。构。房屋高度

35、不超过房屋高度不超过50m50m时,楼盖结构应符合下时,楼盖结构应符合下列要求:列要求: 楼盖及屋盖1 1、8 8度和度和9 9度框架度框架- -抗震墙结构宜采用现浇楼盖结构;抗震墙结构宜采用现浇楼盖结构;2 2、a a、6 6度和度和7 7度框架度框架- -抗震墙结构可采用装配整体式楼盖结构,但应抗震墙结构可采用装配整体式楼盖结构,但应每层设置钢筋混凝土现浇层。(每层设置钢筋混凝土现浇层。(施工技术施工技术) b b、现浇层厚度不应小于、现浇层厚度不应小于50mm50mm,混凝土强度等级不应低于,混凝土强度等级不应低于C20C20,但,但也不宜高于也不宜高于C40C40,(,(厚度与强度厚度

36、与强度) c c、并应双向配置直径、并应双向配置直径68mm68mm,间距,间距150200mm150200mm的钢筋网,钢筋应的钢筋网,钢筋应锚固在剪力墙内。楼盖的预制板缝宽度不宜小于锚固在剪力墙内。楼盖的预制板缝宽度不宜小于40mm40mm。板缝大。板缝大于于40mm40mm时应在板缝内配置钢筋。(时应在板缝内配置钢筋。(长度长度)3 3、框架结构可采用装配式楼盖,但应采取、框架结构可采用装配式楼盖,但应采取措施保证楼盖的整体性及其与框架梁的可措施保证楼盖的整体性及其与框架梁的可靠连接。靠连接。楼梯间应符合下列要求:楼梯间应符合下列要求:宜采用(宜采用(现浇钢筋混凝土楼梯)现浇钢筋混凝土楼

37、梯)。对于框架结构,楼梯间的布置不应导致结构平面特别不对于框架结构,楼梯间的布置不应导致结构平面特别不规则;规则;楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作楼梯构件与主体结构整浇时,应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算;用及其效应的影响,应进行楼梯构件的抗震承载力验算;宜采取构造措施,减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。宜采取构造措施,减少楼梯构件对主体结构刚度的影响。1.楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结楼梯间两侧填充墙与柱之间应加强拉结。钢筋的锚固和接头(见图集)钢筋的锚固和接头(见图集) 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laEla

38、E应按下式计算:应按下式计算: laE =lalaE =la 式中式中系数,一、二级抗震等级取,三级取,系数,一、二级抗震等级取,三级取,四级取;四级取;一、剪力墙墙肢布置原则剪力墙结构应具有适宜的侧向刚度,剪力墙截面宜简单、规则,其布置应符合下列要求: 1)宜沿两个主轴方向或其他方向双向布置,两个方向的侧向刚度不宜相差过大。抗震设计时,不应采用单向有墙的结构布置形式; 2)宜自下到上连续布置,避免刚度突变; 3)门窗洞口宜上下对齐、成列布置,形成明确的墙肢和连梁;宜避免造成墙肢宽度相差悬殊的洞口设置;抗震设计时,一、二、三级剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞

39、口局部重叠的叠合错洞墙。剪力墙验算 剪力墙应进行平面内的斜截面受剪、偏心受压或偏心受拉、平面外轴心受压承载力验算。在集中荷载作用下,墙内无暗柱时还应进行局部受压承载力验算抗撞墙示意图抗撞墙示意图1 1、厚度:、厚度: 一二级抗震不小于一二级抗震不小于160mm160mm,不宜小于层高,或无,不宜小于层高,或无支长度的支长度的1/201/20 三四级:不小于三四级:不小于140mm140mm,不宜小于层高,或无,不宜小于层高,或无支长度的支长度的1/251/25 无端柱和翼墙时,一二级抗震不小于层高,或无无端柱和翼墙时,一二级抗震不小于层高,或无支长度的支长度的1/16 1/16 ,三四级抗震不

40、小于层高,或无支,三四级抗震不小于层高,或无支长度的长度的1/20 1/20 ,抗震墙:底部底部加强部位加强部位的墙厚,一二级不应小于的墙厚,一二级不应小于200mm200mm,且不宜小于层高或者无支长度的,且不宜小于层高或者无支长度的1/16,1/16,三四级不应小于三四级不应小于160mm160mm,且不宜小于层高或,且不宜小于层高或者无支长度的者无支长度的1/201/20,无端柱和翼墙时,一二级抗震不小于层高,或无无端柱和翼墙时,一二级抗震不小于层高,或无支长度的支长度的1/12 1/12 ,三四级抗震不小于层高,或无支,三四级抗震不小于层高,或无支长度的长度的1/161/161、底部加

41、强部位、底部加强部位抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定: 1)、底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起; 2)、部分框支剪力墙结构的剪力墙,其底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起,宜取至转换层以上两层且不宜小于房屋高度的1/10;其他结构的剪力墙,底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值; 3)、当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。2、配筋率、配筋率一二三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小一二三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于配筋率均不应小于0.250 四级抗震不小四级抗震不小于于加强部位不小于加强

42、部位不小于(1)(1)、抗震墙厚度大于、抗震墙厚度大于140mm140mm时,其竖向和横向分布钢筋应时,其竖向和横向分布钢筋应双排布置。拉筋间距小于双排布置。拉筋间距小于600mm600mm,直径大于,直径大于6mm6mm。(2)(2)、抗震墙竖向和横向分布钢筋的直径,大于、抗震墙竖向和横向分布钢筋的直径,大于8mm8mm,小于,小于或等于墙厚的或等于墙厚的1/101/10 竖向分布钢筋的直径,大于竖向分布钢筋的直径,大于10mm 10mm 。3 3、直径、直径:4、加密、加密矩形墙肢的厚度不大于矩形墙肢的厚度不大于300mm时,宜全高时,宜全高加密箍筋加密箍筋抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的抗震

43、墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应倍时,应按照柱的有关要求进行设计。按照柱的有关要求进行设计。墙身分布钢筋墙身分布钢筋 1 1、分布钢筋的作用、分布钢筋的作用剪力墙墙身分布钢筋分为水平分布钢筋和竖向分剪力墙墙身分布钢筋分为水平分布钢筋和竖向分布钢筋,其作用是:布钢筋,其作用是:a a使剪力墙有一定的延性,破坏前有明显的位移和使剪力墙有一定的延性,破坏前有明显的位移和预告,防止突然脆性破坏;预告,防止突然脆性破坏;b b当混凝土受剪破坏后,钢筋仍有足够抗剪能力,当混凝土受剪破坏后,钢筋仍有足够抗剪能力,剪力墙不会突然倒塌;剪力墙不会突然倒塌;c c减少和防止产生温度裂缝;减少和防止产生温度裂缝;d d当因施工拆模或其它原因使剪力墙产生裂当因施工拆模或其它原因使剪力墙产生裂缝时,能有效地控制裂缝继续发展缝时,能有效地控制裂缝继续发展。剪力墙配筋示意图剪力墙分布钢筋的配筋剪力墙分布钢筋的配筋 不应采用单排分布钢筋。同时,当剪力墙厚度超过400mm时, 各排分布钢筋之间应采用拉筋连接,拉筋应与外皮钢筋钩牢。拉结钢筋间距不应大于600mm,直径不应小于6mm。在底部加强部位,约束边缘构件以外的拉筋宜适当加密 由于施工是先立竖向钢筋,后绑水平钢筋,为施工方便,竖向钢筋宜在内侧,水平钢

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