第一章 建筑结构抗震课件

1、 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计课前回顾：课前回顾：地球构造地球构造地震类型与成因地震类型与成因 在工程抗震设计中仅考虑在工程抗震设计中仅考虑构造地震构造地震的设防问题的设防问题本节内容：本节内容： 1.5 抗震设计的总体要求抗震设计的总体要求1.5.1 1.5.1 抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求 1.5.2 1.5.2 注意场地的选择注意场地的选择2022-3-15 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 我国本世纪以来，发生我国本世纪以来，发生6 6级以上级以上地震地震500500余次，余次，8 8级以上地震级以上地震9 9次。次。 一

2、次大地震可在数一次大地震可在数1010秒钟之内使一座繁秒钟之内使一座繁荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财荣的城市变成废墟，人们几代人的积累和财富化为乌有。富化为乌有。 中国地震背景中国地震背景规范规定：规范规定： 抗震设防烈度为抗震设防烈度为6 6度及以上地区的建筑必须进度及以上地区的建筑必须进 行抗震设计行抗震设计 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计世界范围内有两大地震带环太平洋地震带和欧亚地震带环太平洋地震带和欧亚地震带 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计我国主要有两条地震带南北地震带和东西地震带南北地震带和东西地震带 第一章第一章 绪论绪论

3、 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 1976年年7月月28日日,在河北省唐山、丰南一带发生了在河北省唐山、丰南一带发生了7.8级强烈地震，级强烈地震，唐山地震造成唐山地震造成24.224.2万人死亡，万人死亡，16.416.4万人受万人受重伤，仅唐山市区终身残废者达重伤，仅唐山市区终身残废者达17001700多人，倒塌民房多人，倒塌民房530530万间。唐山地区总的直接经济损失达万间。唐山地区总的直接经济损失达5454亿元，公共设施亿元，公共设施遭受严重破坏，灾情之大举世罕见。遭受严重破坏，灾情之大举世罕见。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计5 51212汶川地震严重破

4、坏地区超过汶川地震严重破坏地区超过1010万万平方千米，其中，极重灾区共平方千米，其中，极重灾区共1010个县个县( (市市) )，较重灾区共，较重灾区共4141个县个县( (市市) )，一般，一般灾区共灾区共186186个县个县( (市市) )。截至。截至20082008年年9 9月月1818日日1212时，时，5 51212汶川地震共造成汶川地震共造成6922769227人死亡，人死亡，374643374643人受伤，人受伤，1792317923人失人失踪，是中华人民共和国成立以来破坏踪，是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震，也是唐山大地震后伤力最大的地震，也是唐山大地震后伤亡最严重的

5、一次地震。亡最严重的一次地震。经国务院批准，自经国务院批准，自20092009年起，每年年起，每年5 5月月1212日为全国日为全国 防灾减灾日防灾减灾日 。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计小资料：上世纪大地震速览小资料：上世纪大地震速览 中国唐山1976年7月28日7.8级死亡24万人日本横滨1923年9月1日8.3级死亡20万人中国甘肃1920年12月16日8.6级死亡10万人秘鲁北部1970年5月31日7.7级死亡7万人伊朗西北1990年6月21日7.37.7级死亡5万人智利奇康1939年1月24日8.3

6、级死亡2.8万人伊朗东北部1978年9月16日7.7级死亡2.5万人亚美尼亚西北1988年12月7日6.9级死亡2.5万人危地马拉1976年2月4日7.5级死亡22778人智利瓦尔帕莱索1906年8月16日8.6级死亡2万人墨西哥中部1985年9月15日8.1级死亡9500多人阿富汗东北部1998年2月4日6.1级死亡5000人伊朗北部1997年5月10日7.1级死亡1500人哥伦比亚西部1999年1月25日6级死亡1171人 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 1.5.1 1.5.1抗震设防的目的和要求抗震设防的目的和要求 许多国家的抗震设计规范都趋向于以许多国家的抗震

7、设计规范都趋向于以“小小震不坏、中震可修、大震不倒震不坏、中震可修、大震不倒”作为建筑抗震作为建筑抗震设计的基本准则。设计的基本准则。 通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。死亡，减轻经济损失。 工程抗震设防的基本目的工程抗震设防的基本目的 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 简称为：简称为：“小震不坏，小震不坏，中震可修，大震不倒中震可修，大震不倒”。“三水准三水准”抗震设防目标抗震设防目标第一水准：第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可

8、继续使用。地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用。第二水准：第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。继续使用。第三水准：第三水准：当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。重破坏。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 抗震设计方法抗震设计方法 在进行建筑抗震设计时，原则上应满足上述在进行建筑抗震设计时，原则上应满

9、足上述 “ “三水准三水准”的抗震设防要求。在具体做法上，我国建筑抗震设计规范的抗震设防要求。在具体做法上，我国建筑抗震设计规范采用了简化的采用了简化的“两阶段两阶段”的抗震设计方法。的抗震设计方法。 第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作第一阶段设计：按多遇地震烈度对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载用效应和其他荷载效应的组合验算结构构件的承载能力和结构的弹性变形。能力和结构的弹性变形。 第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作第二阶段设计：按罕遇地震烈度对应的地震作用效应验算结构的弹塑性变形。用效应验算结构的弹塑性变形。 有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显有特

10、殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明显薄弱层的建筑，不规则的建筑等薄弱层的建筑，不规则的建筑等 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计抗震设防措施抗震设防措施 抗震措施抗震措施: :除结构地震作用计算和抗力计除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施。 抗震构造措施：根据抗震概念设计，一般抗震构造措施：根据抗震概念设计，一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。各种细部要求。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 1.5.2 1.5.2 注

11、意场地的选择注意场地的选择 工程地质条件对地震破坏的影响很大。工程地质条件对地震破坏的影响很大。常有地震烈常有地震烈度异常现象，即度异常现象，即 “重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾重灾区里有轻灾，轻灾区里有重灾”产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。产生的原因是局部地区的工程地质条件不同。 地段类别地段类别 地质、地形、地貌地质、地形、地貌有利地段有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利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，非软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边

12、缘，平面分布上成因、岩性、岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段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错位的部位震断裂带上可能发生地表错位的部位 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 水边地的地下水边地的地下水位较高，土质也水位较高，土质也较松软，容易在地较松软，容易在地震时产生土壤滑动震时产生土壤滑动或

13、地层液化。或地层液化。 山坡地在地震山坡地在地震时会产生土壤滑动时会产生土壤滑动 用另外的土石用另外的土石來填补地基，常有來填补地基，常有土壤密实度不足情土壤密实度不足情形，导致建筑物在形，导致建筑物在地震时产生倾斜、地震时产生倾斜、沉陷。沉陷。 冲积地的土质冲积地的土质松软，地震时容易松软，地震时容易塌陷，如果此处有塌陷，如果此处有地下水层，还容易地下水层，还容易发生液化。发生液化。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计临近悬崖，临近悬崖，容易滑落容易滑落 谷地或低地，这里谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发的建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。生时，受土石崩塌破坏。

14、 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计萨尔瓦多地震引发了一巨大的萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有石里，估计有1200多人遇难多人遇难地裂地裂 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计发震断裂的影响发震断裂的影响与地下断裂构造与地下断裂构造直接相关的地裂直接相关的地裂与发震断裂间接相关的受与发震断裂间接相关的受应力场控制所产生的地裂应力场控制所产生的地裂 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计 断裂带是地质上的薄弱环节，浅源地震多与断裂带是地质上的薄弱环节，浅源地震多与断裂活动有关。断

15、裂活动有关。 发震断裂带附近地表，在地震时可能产生新发震断裂带附近地表，在地震时可能产生新的错动，使建筑物遭受较大的破坏，属于地震危的错动，使建筑物遭受较大的破坏，属于地震危险地段。险地段。 建设时应避开。建设时应避开。 发震断裂带上可能发生地表错位的地段主要发震断裂带上可能发生地表错位的地段主要在高烈度区，全新世以来经常活动的断裂上面。在高烈度区，全新世以来经常活动的断裂上面。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计1.1.选择有利地段；选择有利地段；2.2.避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；避开不利地段，当无法避开时，应采取适当的抗震措施；3.3.不在危险

16、地段建设。不在危险地段建设。19941994年云南昭通地震，芦家年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁湾某村坐落于山梁上，山梁长长150m150m，顶部最宽，顶部最宽15m15m，最，最窄窄5m5m，高，高60m.60m.距震中距震中18km18km。突出端部的最大加速度为突出端部的最大加速度为0.632g,0.632g,鞍部为鞍部为0.257g0.257g，大，大山根部为山根部为0.431g0.431g。烈度为烈度为9度度烈度为烈度为8度度烈度为烈度为7度度 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计1.1.高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；高突地形距离基准面的高度愈大，高处的反应愈大；2.2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.3.在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；在同样地形条件下，土质结构的反应比岩质结构大；4.4.高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应明高突地形顶面愈开阔，远离边缘的中心部位的反应明 显减小显减小; ;5.5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。 第一章第一章 绪论绪论 建筑结构抗震设计建筑结构抗震设计抗震有利的建筑场地和地基 1 选择薄的场地覆盖层。选择薄的场地覆盖层。 2 选择坚实的场地土。选择坚实的场地土。