天津某大学建筑结构抗震设计讲义五

建筑结构抗震设计土木工程系课程目的和要求掌握抗震的基本知识、基本概念、基本理论；掌握不同结构形式在地震作用下的破坏规律和破坏原因；掌握建筑结构抗震设计原则、抗震验算方法、抗震构造措施；认识到抗震设计在工程结构设计中的重要地位，能够处理好施工和设计过程中遇到的和抗震相关的知识；培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算能力；了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震设计的发展趋势。目录绪论地震震害与防震减灾第一章地震的基本知识和抗震设计原则第二章场地、地基与基础第三章地震作用与结构抗震验算第四章砌体结构的抗震设计第五章钢筋混凝土结构的抗震设计第六章单层工业厂房结构的抗震设计绪论地震震害与防震减灾由于地下某处薄弱岩层突然破裂，在原有累积弹性应力的作用下，断层两侧发生回跳引起震动，或地球板块相互挤压、顶撞致使板块边缘岩层脆性破裂引起震动，从而以波的形式将岩层震动传至地表，引起地面的剧烈颠簸和摇晃，这种形成剧烈颠簸和摇晃的地面运动就叫做地震。0.1地震震害概述0.1.1地震灾害的特点0.1.2直接灾害次生灾害0.1.1地震灾害的特点突发性强时间短，强度大，频度较高，不可预测性。破坏性大20世纪以来，全世界因地震死亡的人数达100多万，占各种自然灾害死亡总数的54%；平均每年所造成的经济损失达几十亿美元。社会影响深远破坏区虽然有限，有感范围却很大，波及面广。人们心理上的负面影响也比较大。 防御难度大地震预测比其他自然灾害的预测要困难得多。建筑物抗震性能的提高，需要大量资金的投入。0.1地震震害概述死亡24人，经济损失94亿美元。集集大地震0.1地震震害概述唐山大地震时间北京时间1976年7月28日3时42分54秒地点河北省唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬39.4度）震级7.8级，震中区烈度11度。损失情况死亡24万，伤16万；直接经济损失100亿元,震后重建费用100亿元。0.1地震震害概述印度大地震时间当地时间2001年1月26日上午8时46分北京时间2001年1月26日上午11时16分震中印度西北部古吉拉特邦，震中位于北纬23.6度和东经69.8度。震级印度地震部门测定为里氏7.9级，损失情况死亡人数达16403人，受伤人数达55863人，经济损失45亿美元。0.1地震震害概述阪神地震时间日本时间1995年1月17日清晨5点46分震中北纬34.6度，东经135.0度震级、烈度震级为7.2级损失情况死亡5466人，受伤3万多人，几十万人无家可归，受害人数达140多万人，被毁房屋超过十万栋，生命线工程和大量公共设施被严重破坏，造成经济损失达1000亿美元。0.1地震震害概述土耳其地震时间1999年8月17日凌晨3时01分震中土耳其西部地区（北纬40.6度．东经30.0度），震中位于第一大城市伊斯坦布尔以东110公里处的伊兹米特市（该市位于一条断层带上）阿达帕区域。震级、烈度里氏7．4级强烈地震，损失情况1.3万人死亡，大批人无家可归，供电通讯中断。除造成大量人员伤亡和建筑物倒塌外；还使包括首都安卡拉和伊斯坦布尔在内的一些地区发生大范围停电，并引发许多地方的交通混乱。0.1地震震害概述0.1.2直接灾害由地震的直接作用，如地震波引起的强烈振动、地震断层的错动和地面变形等所造成的灾害称为地震直接灾害。建筑物破坏强烈地震时，房屋等建（构）筑物因强烈振动或地面变形，会受到的破坏，这是地震最普遍、最常见的现象。生命线工程破坏地面破坏地震常常会造成滚石、山崩、滑坡、地裂缝、地面鼓包、地基沉陷、砂土液化、喷砂冒水等地面破坏现象。0.1地震震害概述建筑物破坏唐山地震，原河北矿冶学院图书馆0.1地震震害概述建筑物破坏集集大地震，高层建筑倒塌0.1地震震害概述建筑物破坏土耳其地震，伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一楼。0.1地震震害概述生命线工程破坏唐山地震，丰南火车站铁轨弯曲变形0.1地震震害概述生命线工程破坏集集地震水库泄洪道倒塌地震中受断层作用，北段三孔泄洪道倒塌，断裂处南侧拱起约9.8m，南侧拱起约2.0m，蓄水功能尽失，水库底床露出地表。0.1地震震害概述地面破坏7.8级地震造成达180km的破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。0.1地震震害概述地面破坏地震时河床变形，导致跨河公路桥梁跨塌。0.1地震震害概述次生灾害由地震引发的火灾、水灾、有毒物质泄漏、和疫病流行等灾害，称为地震的次生灾害。地震时，由于电线短路、煤气泄漏、油管破裂、炉灶倒塌等原因，往往造成火灾。地震山崩堵塞河道，形成“地震湖”，会使上游一些地区被水淹没。一旦地震湖溃决，下游便会遭到严重水灾。另外，地震时如果水库大坝遭到破坏，也会造成水灾。地震造成的人员伤亡，既可能由直接灾害引起，如房屋倒塌造成的伤亡等，也可能由次生灾害引起，如地震火灾与地震水灾等。0.1地震震害概述0.三2三防震三减灾0.三2.三1三全球三地震三带分三布0.三2.三2三我国三地震三情况0.三2.三3三地震三形势三与防三震减三灾全球三地震三带分三布地震三的地三理分三布规三律受地质三构造控制三，最三明显三的规三律是成带三性。主要三地震三带分三布环太三平洋三地震三带这是三世界三上地三震最三活跃三的地三带，三全球三80三％的三地震三，就三集中三在这三条带三上；喜马三拉雅三-地三中海三地震三带（三欧亚三地震三带）全球三15三％左三右的三地震三发生三在这三条带三上；在大三西洋三、太三平洋三、印三度洋三中也三有呈三条形三分布三的地三震带三。0.三2防震三减灾0.三2防震三减灾全球三地震三带分三布图0.三2防震三减灾全球三地震三带分三布图欧亚三地震三带环太三平洋三地震三带我国三地震三情况是世三界上三多地三震国三家之三一。地处三欧亚三板块三的东三南部三，受三环太三平洋三地震三带和三欧亚三地震三带的三影响三。我国三大陆三7级三以上三的地三震占三全球三大陆三7级三以上三地震三的三三分之三一，全国三有4三1%三的国三土、三一半三以上三的城三市位三于地三震基三本烈三度七三度或三七度三以上三地区三，六三度或三六度三以上三地区三占国三土总三面积三的7三9%三。20三世纪三的一三百年三中，三我国三共发三生破三坏性三地震三26三00三余次三，其三中6三级以三上的三破坏三性地三震5三00三余次三，平三均每三年5三.4三次，三8级三以上三的地三震9三次。0.三2防震三减灾我国三地震三情况是地三震灾三害最三严重三的国三家地震三活动三频度三高、三强度三大、三震源三浅，三分布三广20三世纪三的一三百年三中，三中国三死于三地震三的人三数达三55三万之三多，三占全三球地三震死三亡人三数的三53三%；19三49三年以三来，三10三0多三次破三坏性三地震三袭击三了2三2个三省(三自治三区、三直辖三市)三，造三成2三7万三余人三丧生三，占三全国三各类三灾害三死亡三人数三的5三4%三，地三震成三灾面三积达三30三多万三km三，房三屋倒三塌达三70三0万三间。20三世纪三全球三两次三死亡三20三万人三以上三的大三地震三均发三生于三我国19三20三年宁三夏海三原地三震（三8.三5级三）死三亡2三3.三4万三人；19三76三年河三北唐三山地三震（三7.三8级三）死三亡2三4.三2万三人。0.三2防震三减灾我国三地震三情况我国三的地三震活三动地三区西南三地区主要三是西三藏、三四川三西部三和云三南中三西部三；西北三地区主要三在甘三肃河三西走三廊、三青海三、宁三夏、三天山三南北三麓；华北三地区主要三在太三行山三两侧三、汾三渭河三谷、三阴山三-燕三山一三带、三山三东中三部和三渤海三湾；东南三沿海三的广三东、三福建三等地三。台湾三省及三其附三近海三域。0.三2防震三减灾我国三的地三震震三中分三布图0.三2防震三减灾地震三形势三与防三震减三灾地震三发生三的间三歇性一段三时间三内较三频繁三，一三段时三间内三较平三静。我国三目前三处于三地震三活跃三期防震三减灾三工作地震三紧急三救援三体系地震三灾害三预防三体系地震三监测三预报三体系0.三2防震三减灾防震三减灾三工作地震三紧急三救援三体系地震三灾害三预防三体系地震三监测三预报三体系应急三救援三队伍物资三储备三系统信息三传输三系统地震三紧急三预案防震三抗震三就在三领导三小组抗震三救灾三指挥三部宣传三教育地震三灾害三预测工程三场地三安全三性评三价工程三抗震地震三数据三信息三网络地震三预报地震三前兆三观测地震三监测本课三程内三容0.三2防震三减灾结构三工程三师的三任务结构三工程三师的三任务1.三对地三震区三域进三行抗三震减三灾规三划；2.三对新三建建三筑工三程进三行抗三震设三计3.三对已三建工三程结三构进三行抗三震鉴三定、三抗震三加固依据《中三华人三民共三和国三防震三减灾三法》三（1三99三7年三12三月2三9日