建筑震害特点与设计对策

建筑震害特点与设计对策目录一、建筑震害特点与设计对策

1、多、高层钢筋混凝土结构（第四章）2、多、高层钢结构（第六章）二、国家《抗震规范》主要修订内容三、复杂超限高层性能化设计方法与应用实例目录

建筑震害特点与设计对策

第一部分：多、高层钢筋混凝土结构震害特点

第二部分：多、高层钢结构震害特点第三部分：设计对策一、现行《抗规》、《高规》基本设防思路二、结构体系与规则性要求三、细部构造（结构构件的延性要求）四、钢结构构件延性要求第一部分：多、高层钢筋混凝土结构震害特点1、建筑场地选址的问题映秀镇处于龙门山中央主断裂带之上，是此次地震的震中位置，其地震影响烈度高达11度，区域范围内的房屋建筑遭受毁灭性破坏。汶川地震，山体滑坡形成唐家山堰塞湖砂土液化、软土震陷等引起地基承载力丧失，导致房屋整体倾斜或倒塌①选择有利地段对于危险地段，强调“严禁建造甲、乙类的建筑，不应建造丙类的建筑”。地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土、开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土，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、疏松的断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基），高含水量的可塑黄土，地表存在结构性裂缝等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②避让主断裂带,最小避让距离:建造烈度建筑抗震设防类别甲乙丙丁8专门研究200m100m—9专门研究400m200m—③液化判别和处理:

6度乙类建筑：按照7度要求判别处理④考虑孤山效应宁夏海源地震，位于渭河谷地的姚庄，烈度为7度；而相距仅两公里的牛家山庄，因位于高出百米的突出的黄土梁上，烈度竟高达9度。1966年云南东川地震，位于河谷较平坦地带的新村，烈度为8度；而邻近一个孤立山包顶部的矽肺病疗养院，从其严重破坏程度来评定，烈度不低于9度。海城地震，在大石桥盘龙山高差58m的两个测点上收到的强余震加速度记录表明，孤突地形上的地面最大加速度，比坡脚平地上的加速度平均大了1.84倍。2008年汶川地震中，陕西省宁强县高台小学，由于位于近20米高的孤立的土台之上，地震时其破坏程度明显大于附近的平坦地带。《抗规》4.1.8条：建造于“条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段的建筑结构，地震作用应乘以增大系数1.1～1.6”。该增大系数的取值，与突出地形的高度、平均坡降角度以及建筑场地至台地边缘的距离有关，参见抗震规范4.1.8条的条文说明。2、框架结构整体倒塌（单一防线）

尤其是单跨框架倒塌示意结构体系简图国家《抗规》（2008局部修订版）：高层建筑不应采用单跨框架结构，多层建筑不宜采用单跨框架结构。

建议：乙类多层，不应采用单跨框架如：教学楼等，可加外廊柱高烈度区多层单跨，可加设剪力墙，形成二道防线；低烈度区多层丙类可采用单跨，但应有相应的措施。框架结构—单道防线

由于冗余度不足，容易形成连续倒塌机制，从而导致结构整体倾覆倒塌《抗规》3.5.3条：宜有多道抗震防线汶川8.0级大地震中，具有抗震墙的钢筋混凝土结构房屋无一例倒塌，绝大部分结构主体基本完好或轻微损坏，小部分中等程度破坏。填充墙等非结构构件破坏较为普遍。3、平面扭转不规则，引起破坏

平面不规则控制指标：①平面扭转不规则②平面凹凸不规则

③楼板不连续（楼板开洞、错层）④避免狭长平面78年日本宫成冲地震3层钢砼房屋因扭转不规则引起底层破坏结构平面示意底层角柱破坏美洲银行和中央银行对比：

1972年12月23日尼加拉瓜马那瓜地震(6.2级)，在马那瓜，一幢18层的美洲银行大厦，地震时只受轻微损坏，稍加修理便恢复使用；另一幢15层的中央银行大厦，地震时遭严重破坏，震后拆除。4、竖向不调规则，引洋起破坏竖向不规筹则控制指抹标：①避暂免楼层堆侧向刚挤度突变滥：不宜＜70％（上滨层）不宜＜播80菌％（上秀三层平悦均值）②避免盟楼层承载听力有突变狭：不宜＜80％（上层闪）不应＜65％（上炎层）—A级高层不应＜75％（上层京）—B级高层③立烦面收进尖或外挑他：一侧收进分：不宜＞25％二侧收进拣之和：不治宜＞25％裙房高度潮＞0.20境H时，按立仗面收进处换理一侧外挑蓄：不宜＞0.1B，且不宜帜＞4m二侧外嗓挑之和火：不宜舞＞0.1寺B，且不宜薄＞4m5、结构疯顶部刚粉度减小造成鞭例梢效应带有突攻出屋面芝小房间执的房屋脾结构，盖由于小女房间（收包括电核梯机房络、水箱沃间、女荡儿墙、咏烟囱等挥）的质船量和刚赢度突然答变小，验地震时厦产生鞭爬端效应乞而使其脖地震反间应急剧筐增大；黄震害也穗表明，安突出屋狠面的小铲房间在丸地震中葱破坏较沙为严重岩。因此浊，严格童地说，宪对带有材突出屋背面小房铺间的房扯屋结构快，底部肃剪力法乏已不再雁适用，仔应采用酷振型分趣解反应费谱法或陷其他更笛精确的晨计算方趋法确定健其水平葬地震作讨用。考虑希到工程实提践中带有构突出屋面胆小房间的单房屋结构待数量极大捆，为了简愉化计算，《抗震规范》规定，寄对于这者类结构笛，仍可驾采用底遭部剪力扛法计算爪其水平翼地震作而用，但贪在计算碑时，将然突出屋瞒面的小稻房间也做作为一睬个质点纤，并将拥计算所荐得的该责质点的涉水平地偶震作用租乘以增大系赏数３予以调整上，此增大奖部分不往圆下传递，让但与该突作出部分相颠连的构件那在设计时袖应考虑这猴种增大影累响。6、连廊破删坏、塌落某机械厂绘第一总装逢车间二层健钢连廊煌与墙体览连接处墙峡体破坏办（支座破喇坏）。7、防震缝归宽度不足规范第3.4鼓.5、3.4.蔽6条：“体形复闸杂,平立面无特别不晋规则的咽建筑结渔构,可按实际缘瑞需要在适追当部位设蚁置防震缝”正确理跨解本条威规定应立该是：款建筑平称、立面棕布置应丹尽可能蹲规则，定尽量避苏免采用潮防震缝慌；如果例必须留肚的话，正宽度应套该留够俘。实际工程灯中，往往喘碰到稍微管不规则的铺结构就留平缝，留的流缝又不够宴宽；还有疏是在施工阔中，浇捣清混凝土后歪的抗震缝飘两侧的模晓板没有拆端除，或留乘下许多杂袜物堵塞，森结果等于奋没留，地架震时必然平撞坏。8、9度设防的澡框架结构午：当防震缝挑两侧结构卡高度、刚邻度、层高幼相差较大触：既有建逐筑物加叔固改造缝中发现秩防震缝仪宽度不妙足：可在缝两倡侧结构尽捧端沿全高配设置垂直络于防震缝削的抗撞墙。每一侧命抗撞墙的催数量不应坐少于两道三，分别对里称布置，侧墙肢长度畅可不大于胜一个柱距异。框架和裤抗撞墙的和内力应按场考虑和不指考虑抗撞产墙两种情融况分别进冤行分析，拖并按不利勾情况取值倡。防震缝厘两侧抗撞泰墙的端柱袄和框架边掌柱，应全嗽高加密箍汁筋，并注唱意防止因严此引起结座构单元过誓大的偏心缸扭矩。嘉义县呈番路乡秃黎明小猫学U型平面利教学楼完好199及8年瑞里地侧震(PGA吗=0.6园7g)、199扩9年921集集地震(PGA税=0.6亭3g)、1999年10月22日嘉义荐地震(PGA港=0.6砌0g)中保持园完好。8、悬挑独结构，仙竖向地似震引起骨震害地震作赖用分项做系数地震作用γEhγEv仅计算水平地震作用1.30.0仅计算竖向地震作用0.01.3同时计算水平与竖向地震作用(水平地震为主)1.30.5同时计算水平与竖向地震作用(竖向地震为主)0.51.39、楼梯间煮的问题汶川地震洗中，作为死逃生通道攀的楼梯间额破坏比较变严重，造根成人员伤品亡。主要仙原因是：①砌体伍结构中：楼梯间水的整体制性不足隶，地震峡中楼梯厚间的墙残体破坏槐或倒塌赏造成楼棍梯段支雨座失效帮，进而旺导致整扑个楼梯芦间的破刻坏；②钢险筋混凝像土框架验结构中扫：由于支棋撑效应伐使楼梯铅板承受拦较大的俘轴向力播，地震访时楼梯杂段处于稻交替的翁拉弯和昂压弯受谱力状态救，当楼它梯段的戚拉应力寺达到或谎超过混贡凝土材廊料的极蚂限抗拉往强度时离，就会升发生受眨拉破坏根。而楼须梯间的缎平台梁践，则由涂于上下邻梯段的界剪刀作局用，产粒生剪切贝、扭转诱破坏。《抗规》3.6杨.6条：计算模令型的建卖立、必藏要的简范化计算舌与处理搭，应符服合结构金的实际滩工作状扮况；计乒算中应电考虑楼搞梯构件朱的影响就。楼梯间受锅力情况比绩较复杂，先楼梯的梯通板等构件爷具有斜撑然的受力状禁态，对结集构的刚度撕及扭转作陵用有较为冬明显的影塞响。故在武结构计算剂时应将楼薯梯构件（凝梯段板、赢梯段板边初梁、休息钉平台梁板糊、小梯柱讲等）加入窜计算模型晴进行整体垂计算，计寺入其对整驱体结构及常其相邻结劝构构件的鲜影响。同网时对楼梯期构件本身董应进行抗炮震承载力梅验算，应骆按加入楼流梯构件后串的整体计来算模型考惯虑其地震北作用效应吼。10、细部喷构造不恩当，延豆性不足柱端破做坏（强店梁弱柱期）短柱破坏节点破协坏（弱让节点强伏构件）连梁破坏11、填充姜墙问题①填充墙倒霜塌（拉结驶措施不到救位）②影响延主体结构有利影响—耗能构件不利影崖响—形成薄泉弱层、搏薄弱部汉位—形成短贸柱第二部分也：多、高吵层钢结构森震害特点震害资料筝少汶川地震—仅少量满轻钢厂惜房、空损间结构无多、睛高层钢额结构无混合高齐层的震害喂实例1995年日本足阪神地茧震199朝4年美国聚北岭地印震1、梁柱节才点破坏隔板1/2厚隔板加厚美国和凳日本：荐梁柱节律点构造闯主要差稠别1美国习惯英采用工字失形柱，日怖本主要采跃用箱形柱霞。2美国在梁衫翼缘对应穿位置的柱注加劲肋厚谈度按传递朵设计内力巨的需要确值定，一般浅为梁翼缘浆厚度之半,并认为邻节点域塌弱一点亭，有利敌于调整廊地震内某力；而飘日本取蹈梁翼缘斥厚度加腹一个等驳级，认吵为在这哨里多用略一点钢尚材是值傲得的。3两国梁校端腹板别焊缝通枕过孔形铁状不同承，它与少焊接是晃否方便下以及受介力性能扒有一定轮关系。4美国对梁览腹板与连著接板的连据接的抗剪枝用焊缝加以强，日本邻规定腹板彼螺栓不少烈于2～3列，用牌增加螺窄栓数量睛来加强秆；以上局构造差旦异特别仇是前三繁项，与惹破坏情兵况有明虎显关系面。北岭地震渡节点破坏算模式：下翼缘焊午缝根部裂荷缝多向柱芳段范围扩腰展美国在调矿查的100榜0多幢中破堤坏100多幢。破摔坏的特点考是梁下翼担缘裂缝占80％～95％，上翼耕缘裂缝15％～20％；裂颤缝起源苦于焊缝跪的占90％～99％，起源分于母材的猎只占1％～10％；不确少裂缝廊向柱子欠扩展，土严重的罪将柱裂短穿，有贩的向梁隐扩展，