工程结构抗震设计

工程结构抗震设计多层混合结构房屋抗震设计第一节震害分析砖房震害情况如下1．房屋倒塌 整体倒塌，上部倒塌，局部倒塌2．墙体裂缝、破坏 斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生 交叉裂缝：地震反复作用下由斜裂缝发展而成 水平裂缝：外纵墙窗口的上下截面处 竖向裂缝：纵横墙交接处，连接不好3．墙角破坏 约束差，扭转效应，纵横墙裂缝相遇4．纵横墙连接破坏 咬槎、连接差5．楼梯间破坏 楼梯间墙体空间刚度差6．楼盖与屋盖的破坏 墙体倒塌，支撑长度过小7．附属构件的破坏 与主体建筑连接差第二节建筑布置与结构选型1．建筑布置和结构体系（1）建筑物平面布置 宜规整、对称（2）建筑物体型和立面 体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀 立面宜避免高低错落、局部突出等（3）建筑物的结构体系1）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承重方案，纵墙承重方案不利抗震2）大房间的布置宜上下连续，不宜使抗震墙间断3）楼梯间不宜布置在房屋尽端或转角处，否则要采取特殊措施4）烟道、风道、垃圾道等，不应削弱墙体，否则要采取相应的加强措施5）不做高门脸、长悬臂雨蓬，不采用无锚固措施的预制挑檐2．房屋总高度和层数的限值

房屋层数越多，高度越高，震害和破坏率越大3．房屋高宽比的限值

房屋的高宽比愈大，地震倾覆作用愈大4．抗震横墙的间距限值 房屋空间刚度对抗震性能影响很大5．房屋局部尺寸的限值 地震作用下房屋的薄弱部位如窗间墙、尽端墙段等可能首先遭到破坏第三节多层混合结构房屋抗震计算1．计算简图1）将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算2）地震作用下结构的变形为剪切型3）各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同2．地震作用的计算 可采用底部剪力法。3．楼层地震剪力在墙体间的分配 当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为横向地震作用全部由横墙承担纵向地震作用全部由纵墙承担各道墙间地震剪力的分配1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙的侧移刚度比例分配2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙从属面积上的重力荷载比例分配3）中等刚性楼盖房屋：各横墙承受的地震剪力取上述两种方法的平均值4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配4．同一道墙上各墙段间地震剪力分配 地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配5．墙体抗震承载力验算（1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值fvEfvE=Nfv式中，fv——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值

N——砌体强度的正应力影响系数（2）墙体截面的抗剪强度验算选择不利墙段1）承担水平地震作用较大的墙段2）竖向压应力较小的墙段3）墙体截面被削弱较多的墙段对粘土砖、粉煤灰中砌块、混凝土中砌块墙体式中V

墙体剪力设计值

A墙体横截面面积

RE

承载力抗震调整系数第四节砌体结构抗震构造措施1．设置钢筋混凝土构造柱2．设置钢筋混凝土圈梁3．楼、屋盖与墙体的连接要求4．墙体间的连接5．楼梯间的抗震构造6．采用同一类型基础7．砌块房屋的抗震构造措施多高层钢筋混凝土结构抗震设计第一节框架结构震害分析未经抗震设计的框架震害情况如下1．柱（1）柱顶震害重于柱底（2）角柱震害重于内柱（3）短柱震害重于一般柱2．梁：两端节点附近产生周圈裂缝，出现塑性铰3．梁柱节点4．填充墙5．伸缩缝处第二节抗震设计的一般规定1．不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求（1）适用高度要求（2）高宽比要求2．抗震等级划分（1）先对各类建筑的设防烈度进行调整；（2）根据调整后的设防烈度、结构类型、结构高度确定抗震等级。例题：a.某框架结构，乙类，8度设防，40m，试分别确定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。b.试确定上题改为框-剪、剪力墙结构时的抗震等级。3．结构布置（1）柱网布置柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生产工艺、使用情况下力求经济合理（2）结构平面布置宜简单、规则、对称（3）结构竖向布置体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。4．抗震缝布置当建筑平面突出部分较长，结构刚度及荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，可设置。抗震缝最小宽度应符合抗震规定要求。5．延性框架设计设计原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点强锚固6．其他问题尽量减轻建筑自重并降低重心位置，减小地震作用；避免出现错层和夹层，以免造成短柱破坏；刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层；楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。第三节框架结构抗震计算1．竖向荷载作用下框架内力计算分层法，弯矩分配法2．水平荷载作用下框架内力计算反弯点法，D值法（即改进的反弯点法）第四节框架结构抗震构造措施1．框架梁2．框架柱3．梁柱节点区4．砌体填充墙钢结构抗震设计

第一节震害现象及其分析一、结构倒塌主要原因是出现薄弱层。

二、构件的破坏

1．框架柱翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂，

2．框架梁翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲3．框架柱和梁的破坏原因框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变速率较高、材性变脆4．支撑

破坏形式主要是轴向受压失稳。主要原因是支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度，当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。

三、忠节点艳破坏1.碧节楼点破辉坏是牲地震吐中发轧生最液多的跪一种哪破坏店。原因铜：由匙于节初点传隶力集规中、嫂构造赴复杂匆，施摇工难贡度大矩，容我易造武成应简力集秆中、浙强度般不均胡衡现皮象，春再加辆上可筹能出挂现的谎焊缝捆缺陷冷、构唤造缺表陷，躲就更亏容易销出现僚节点捎破坏竭。2.节点夸域的座破坏成形式蜻比较韵复杂普，主梅要有嫩加劲承板的降屈曲港和开特裂、协加劲娇板焊辫缝出炊现裂间缝、项腹板到的屈业曲和阻裂缝俊。四、梁基础嗓锚固狼破坏钢构裁件与顺基础享的连厌接锚员固破忍坏主鹅要有路螺栓接拉断逼、混攻凝土醒锚固引失效临、连发接板砌断裂闯等。主要引是设淡计构揪造、屡材料危质量治、施竭工质筹量等约方面酸出现羊问题华所致略。第二危节楚钢涂结构驶的抗交震概忠念设律计一、钢结京构房连屋的计结构赤体系常用丹的钢欢结构齐体系午有1.饭框米架结菊构2.呼框猪架-支撑昏结构3.剂框疼架-抗震顺墙板壁结构4.倍筒古体结桨构5.货巨曾型框考架结烛构二、钢结嫁构房辱屋抗像震设税计的斑一般影规定1.钢结颜构房弊屋的培结构惰类型蜡与最洪大适颈用高巡寿度2.钢结蛙构房冲屋适瘦用的开最大字高宽扎比3.结构洲平、份立面粮布置占以及飞防震差缝的舌设置4.支撑剩、加眯强层游的设钢置要黎求5．钢倡结构焦房屋亏中楼厅盖6．钢姜结构哪房屋掌的地劣下室第三疏节王多块层和猎高层贩钢结拜构抗坦震设兽计简铲介一、陡地震和作用或计算预方法底部藏剪力捷法、住振型膏分解进反应违谱法骗、时垫程分膊析法二、装钢结轨构房但屋的格阻尼毯比1.躲多慌遇地禾震作稳用下旬，超伟过12层取0.种02，不翁超过12层的推取0.扁03楼5，对泛单层肥取0.耽05；2.芳罕傻遇地狗震作仪用下职，不企同层翻数都捉取0.艺05。三、吸变形帖验算1.锁多夸遇地颠震下绕，层犁间变红形应破不超淘过层炮高的1/峰30停0；2.料罕倒遇地谨震下紫，层发间变谷形不粥应超需过层拳高的1/供50。工程蚕结构惜的隔教震与谁减震第一抄节利结维构控遗制的耽基本袜概念一、出抗震骑理论高的发棉展阶尝段1．势静力筐理论矿，即怠抗侧朗力系叙数法刚性鞭结构刊体系貌，无舟法真啦正实欠现2．悔弹性耳地震缴反应柄谱分歼析方工法设计狼思想管：“犬小震熔不坏货，大五震不题倒”延性夜结构曾体系萍，应吸用日督益受昌到限筐制3．毕结构蠢控制稀理论皆：初描期发缸展和泡初步向应用另阶段结构可控制除主要腿研究胜结构抄工程榆中控万制装姨置的帆设计孔理论催、方百法及送其实宜施。控制星结构表是根趁据给市定的朴控制够条件厅将结白构和卖控制笋装置重作为课一个皆整体伶进行龙优化诸设计落。结构姓控制亚可分斧四类（1虫）被冤动控迎制：仁不需捧要外副部提融供能定源上部虑减震端：如江调频崇质量柱阻尼兆器、旗耗能戒装置切等基础扣减震单：即泪基础赶隔震（2螺）主盆动控匙制：巾需要签外部沉提供泪能源（3槐）半书主动酬控制祥：仅巾需少俘量外脂部能臂源（4祸）以娱上几程种控精制类跃型的茧组合第二萌节拐基凶础隔框震一、计基础庆隔震杜模式①竖向支承机构②水平隔震机构③阻尼机构③②①基础地基上部结构隔震层基础隔震建筑基本模式二、忌隔震授机构巧及隔国震原款理1．腾叠丘层钢洒板橡轰胶支册座隔挺震（1长）普肾通叠蔽层钢巡寿板橡蛙胶支络座（2傲）铅践芯叠肝层钢明板橡牺胶支关座（3顷）高换阻尼着叠层冈钢板猎橡胶皱支座（4脉）堆钥叠型族叠层条钢板榜橡胶瓶支座隔震胀基本混原理（1溉）延丘长结士构基续本自税振周螺期，乞远离捡场地婶卓越祖周期美，使弃结构市基频惊处于若地震纠能量首高的纵频段装之外廉，从沈而有圾效地断降低脚建筑眼物的句地震之反应榨。（2攀）适拦度增核大橡寺胶支尽座的栗阻尼颜，以里更多彻地吸稠收传盟入结贷构的突地震盯能量询，抑侨制地匠震波打中长苗周期师成分提可能摆给建零筑物眼带来模的大确变形告。2．通滑动膝支座肆隔震（1喜）普副通滑藏动支抗座（2枝）双宽层滑痒动支医座（3尼）回律弹滑详动支对座隔震勺基本架原理崖：通驻过隔掘震层纪控制律传入膏上部培结构粱的地闷震力系，地遵震力据不超尸过隔宴震层偶摩擦虫力3．最螺旋弊弹簧凝支座即隔震4．化滚动查支座椅隔震5．辈摆动后柱隔和震第三失节赚结构磁消能获减震一、基消能挥减震辫机构消能榴减震晕体系疗：把喊结构湿物的杰某些香非承使重构烈件设竹计成命消能栏杆件导，或因在结讯构的存某些血部位稠装设情消能属装置唐。消能摇装置缝按照猜其构晒造形串式可你以做仙成（1烦）消珠能支岛撑：谜替代恳一般馒的结文构支喇撑（2轻）消客能剪姨力墙镜：替发代一落般的秋结构劣剪力志墙（3爱）消赢能节强点：推在结酬构梁联柱节尺点处驰装设胁消能促装置（4猴）消桥能联讽结：拳在结馆构的酬缝隙先处或依结构剂构件兆之间阴的联甚结处扯设置董消能韵装置消能壤装置丝式的功舒能：匹当构乘件或肢节点医发生酬相对条位移春或转稍动时缘瑞，产旬生较删大阻不尼，炎从而染发挥京消能燥减震献作用绳。消能姿装置疾的消感能形京式（1索）摩谱擦消赏能：删摩擦策消能争支撑责，摩悦擦节霞点（2膜）钢叮件（吵梁、揭板、葵棒）郑非弹寻性消僵能装墓置（3坚）材铃料塑咳性变示形消它能：院铅阻季尼器（4讯）材齐料粘店弹性染消能倚装置（5伟）液糕体阻编尼消个能：编液体取阻尼披缸（6偏）混位合式踢：几垫种消剑能形恭式混较合应棕用。二、上消能土减震劫设计漆法循环逢设计缓法：休根据拌设计左目标幼进行笨循环杀多次程的设威计计颠算，肉不断河调整齐消能氧构件纪或消阵能装俘置的恐设计季和布疏置，战直到玻满足虫设计碗目标浴。桥梁启结构迹抗震矩设计第一毒节桥梁桂结构皆抗震度设计韵的基折本知钉识一、亿梁式柔桥震搬害表窗现及颂原因1．上饱部结苹构震除害(1疮)由于戏桥墩颠倾倒数而引略起落阳梁(2沃)由于碍梁柱夺之间棍的相范对错从位而装引起钻的落授梁(3习)由于佩上部恶结构第横向任位移跟和转擦动引亿起落2．锋下部闹结构风震害桥墩瓣、桥植台、曲支座企破坏二、舍抗震泰设计叠的基隐本知就识(一)公路会工程绪重要伙性分奋类第一敌档次涛：高宝速公室路和盒一级态公路终上的刮抗震青重点输工程舰；第二赔档次换：高宜速公娇路、出一级深公路幅的一溉般工找程和膀二级士公路粒的抗速震重云点工邪程以捏及二挂三级霜公路轨上桥地梁的捉支座寄。第三候档次颤：二勾级公师路上区的一宁般工版程和帐三级肥公路输上的愁抗震扶重点纺工程危以及灿四级纤公路械上的识梁端哀支座救、梁缠端连苗接、没支档述措施毯；第四嘱档次们：三毕级公扰路上伪的一壳般工默程和帮四级狗公路乏上的戚抗震棒重点豪工程锻；第五约档次扎：四不级公打路上每的一滔般工裕程。(二端)抗题震设鲁防标缺准公路词工程搭的设帆防依午据是娘基本南烈度供。1.卸在渐基本屠烈度测为7，村8，受9度地芹区的局抗震灾设计俱，根揉据我惨国交毕通部福标准纲《公猜路工性程抗哈震设家计规牢范》榨进行愿；2.两对红于大处于9度的瓜地区恢，应压进行涉专门香研究嚼；3.软基题本烈龙度为6度的州地区亲，除歼国家塘特别始规定残外，待可采摘用简抽易设罪防，满或不需进行委抗震爱验算复。(三锤)抗震帆设防捡目标按规亩范要忘求进沟行抗盏震设究计的耳公路垂工程哨在发肺生与笑之相认当的集基本而烈度岛地震蒙影响压时1.电位绵于一镇般地携段的昆高速四公路夸、一突级公泄路工杜程，校经一栽般整苗修即孔可正饭常使陶用；2.索位欣于一般般地愁段的浓二级衫公路抓及位哑于软算弱粘羊性土防层或摘液化音土层鲁上的你高速束公路筛、二塞级公弟路工芦程，铃经短冶期抢城修即蜘可恢区复使汇用；3.夺三持四级滔公路烦工程躬和位年于地踢震危壮险地傍段、英软弱架粘性选土层狼或液索化土架层上撑的二浸级公傅路以念及位伐于抗赔震危知险地屯段的讽高速糠公路仇、一岔级公墨路工奋程，很保证欢桥梁卷、隧辨道及兔重要食的构秘造物驻不发夸生严罚重破适坏。(四竟)抗震奔设计获基本冠要求1．欠选择暑对抗偏震有挺利地音段布禾设线谦路和瓜选定智桥位苍；2．趋避免妻或减晓轻在宁地震垮影响优下因算地基宿变形威或地生基失滚效对促公路钩工程痒造成意的破麻坏；3．良本着潮减轻阴震害疗和便厨于修单复申(抢廉修)容的原权则，尺确定姓合理瓜的设惧计方烤案:(1口)伟尽司量减窄轻结渴构的锻自重蒜和降特低其跟重心京，以曾减小洪结构竞物内鄙力，浩提高察稳定楼性。(2即)闯力求爆使结盾构物雀的质团量中县心与怒刚度球中心上重合壁，以绪减小砌在地越震中苏因扭迷转引肆起的挤附加克地震堂力，(3坚)短应协馆调结炮构物咬的长经度和单高度尾，以顺减少谅各部摸分不伯同性边质的相振动零所造仙成的申危害霉作用滤。(4拐)播适当鼓降低遵结构乎刚度家，使顶用延凤性材搏料提玻高其击变形森能力拾，从容而减势小地帖震荷乏载。(5耗)寺加强唇地基罪的调轻整和贩处理见，以桌减小锹地基咐变形缓和防壁止地售基失旦效。4．惭加强妨结构爱物的鸟整体曲性。(四景)抗震痒设计录一般仍规定1．翅下列草构造哗物可至不进吐行抗欧震强黎度和妇稳定捉性验段算，辆但应称采取螺抗震惑措施（1瓦）简秩支梁控的上援部构护造；（2携）基路本烈蓬度低旨于9度，厌基础断位于I、臭II类场倘地上意的跨旬径不赴大于30津m的单遗孔板娘拱拱袭圈；（3金）基吼本烈沃度低凡于8度，涌二、凝三、嫩四级阵公路驶上位打于非摊液化弯土和密非软描弱粘把性土翠地基器上的筐实体反墩台铺。2．沟验算智桥梁乏的抗床震强校度和劣稳定膏性时忠，地汽震荷矩载应腰与结功构重芬力、洽土的鞭重力辟和水提的浮五力相锅组合珍，其雀它荷紫载可副不考店虑。3．涉计算邀桥梁雀地震彻荷载爽时，啊应分含别考践虑顺邪桥和禽横桥稼两个限方向灰的水锡平地睡震荷挎载。披对于盖位于群基本明烈度有为9度区客的大轨跨径辨悬臂浩梁桥派，还浴应考蕉虑上勾、下杠两个岔方向谷竖向郊地震垂荷载因和水剩平地忽震荷脉载的醉不利勇组合尼。4．劝立体翼交叉讽的跨伪线工哲程，忌其抗阔震设聪计不透应低墙于下地线工蚂程的援要求搬。5．烦季节响性河司流上挺的桥前梁，回可不锅考虑你水流情影响秋；常付年有圆水的炭河流父上的疤桥梁唯，应登按常臂水位奏计算羽水的息浮力渣；位猫于常俊水位且水深宵超过5m的实锡体桥您墩、捏空心垂桥墩压的抗够震设来计，宾应计概入地宜震动羊水压踩力。6．买梁桥降下部蓝结构董的抗奋震设己计，北应考恶虑上袭部结兆构的州地震绢荷载断。其威作用售点的绘位置侍，顺筛桥向终为支个座顶临面；辽