建筑抗震概念设计复习

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建筑抗震概念设计抗震概念设计：“概念设计”是根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计。是关于设计思想，设计原则，结构体系等方面内容。包括:场地选择，建筑平立面造型，结构体系的选择，非结构构件的处理，材料的选用等。由于对地震作用及结构性能的了解还远远不够，在某种意义上，概念设计比计算设计更重要。场地选择

不同的场地上的建筑震害不同在建筑选址时，要尽量选择对建筑抗震有利的地段，避开不利和危险地段。有利地段：坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土。

不利地段：软弱土、液化土、高耸孤立的山丘、陡坡、边坡、不均匀的土层等。危险地段：地震时可能滑坡、崩溃、地陷、泥石流等。发震断裂带附近、局部孤突的地形。

关于地基基础设计，抗震规范有如下规定：1、避开危险地带（如断裂带等）2、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。3、同一结构单元的基础不宜部分采用天然地基，部分采用桩基。4、软弱地基上的基础应加强其整体性和刚性。2建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑物的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层。2.建筑立面布置建筑的质量、刚度的变化要均匀（竖向）防止出现：竖向收进过大符合B1／B＞0．75要求的建筑物，可以认为是竖向较规则的建筑物。

3.房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大。《抗震规范》和《高层规程》，对各种结构体系适用范围内建筑物的最大高度均作出了规定，超出该规定的，要进行专门研究。

房屋的高宽比对房屋高宽比的要求是按结构体系和地震烈度区分的.5、必要时设置防震缝

当建筑的类型、体系、体型较复杂时，宜设置防震缝。要保证缝有足够的宽度，用缝分割的单元为独立的简单结构单元。

3结构选型与结构布置

一、结构选型1、结构材料的选择

单从抗震角度考虑，作为一种好的结构形式，应具备下列性能：①延性系数高；②“强度／重力”比值大；③匀质性好；④正交各向同性；⑤构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。结构形式依其抗震性能优劣而排列的顺序是：①钢结构；②型钢混凝土结构；③混凝土-钢混合结构；④现浇钢筋混凝土结构；⑤预应力混凝土结构；⑥装配式钢筋混凝土结构；⑦配筋砌体结构；⑧砌体结构等。依据对抗震结构体系的一般要求，如何提高砌体结构的抗震能力？①延性系数高；②“强度／重力”比值大；③匀质性好；④正交各向同性；⑤构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。加设构造柱和圈梁是提高砌体结构房屋抗震能力的有效途径。圈梁的主要作用有哪些？要求措施2、抗震结构体系的确定《抗震规范》关于抗震结构体系，有下列各项要求：①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；②宜有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力；③应具备必要的强度，良好的变形能力和耗能能力；④宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。二、结构布置的一般原则1、平面布置力求对称。（质量，刚度，强度）刚度中心质量中心结构的地震扭转效应

从抗震要求来讲，要求建筑的平面简单，规则和对称，竖向体型力求规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。当体型不规则时，需进行结构的扭转地震效应计算。一、房屋的质心、刚心典型案例平面布置除了要求各向对称外，还希望能具有较大的抗扭刚度。2、竖向布置力求均匀结构竖向布置的关键在于，尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀，避免出现薄弱层，并应尽可能降低房屋的重心。（1）注意上刚下柔的结构的处理框支剪力墙底部框架应保证下部结构的抗侧刚度不能小于上部抗侧刚度的一定比例。（2盐）掀同一烦楼层写的框览架柱芦，应酬该具俱有大运致相浇同的柔刚度渠、强度煤和延玩性有利不利抗震钟结构脆除了亩承担绞水平抬地震绢作用似外，膨更重氏要的具是承闹担竖向碰荷载梢作用盖。一傻旦竖鱼向承草载能站力不与足，敞就会乞导致进建筑的倒叨塌。多道虾抗震指防线食的意姑义①一土个抗名震结地构体搜系，储应由践若干执个延蹦性较醒好的留分体缺系组成世，并船由延还性较兔好的仰结构铸构件搜连接涌起来瓶协同贫工作奏。如框架蛾-抗鬼震墙腊体系是由茧延性艘框架催和抗祸震墙箩两个松系统察组成播；双肢宅或多投肢抗峰震墙这体系由若秋干个磁单肢绑墙分盆系统描组成臂。②抗位震结淘构体判系应胃有最行大可存能数朗量的句内部切、外父部赘巷余度膝，有漆意识刮地建艘立起酒一系照列分乐布的母屈服娘区，灵以使静结构冻能够膜吸收聚和耗乖散大漂量的征地震润能量水，一旱旦破框坏也厨易于犬修复材。4将多摧道抗爪震防括线多道察防线呜举例丛：框固架抗志震墙冠结构纯框取架结库构的嫩刚度事较小外，可丹以增但设部叹分抗标震墙货，形成卵框架承-抗湖震墙蚀体系劳。抗秩震墙薪的主岂要作飞用是场提高结铅构的泻抗侧持刚度去，增显加结闭构的槽抗震历能力号。多道恳防线拣举例烦：框堆架抗严震墙漆结构=+第一道防线第二道防线竖向桥荷载凉：主甲要由妖框架伟承担水平碑地震酿荷载荣：主焦要由尚抗震浮墙承戚担，才保护扯框架波承担炉竖向荷赔载双肢神剪力祥墙结轻构第一钳道防赖线第二题道防摸线，窜连梁脸屈服双肢盒剪力嗓墙整挥体的砍刚度美大，联梁无起约报束作挑用，床在地享震作用细下变意形小汤。联梁蛛屈服翁后，辛结构蚊为两个并抽联的棍单肢锁墙，弟刚度减小饥，继刑续抵胳抗地卵震。框架酬--引筒体途结构第一男道防禽线：谱大筒第二洞道防拌线：沉小筒第三神道防屋线：谣框架框架忆结构第一宴道防锈线：半梁第二旗道防患线：寻柱梁首欢先屈盖服，幸保护以结构但不倒蜘塌。框架舌破坏灯机制梁铰营机制柱铰值机制哪种贺破坏威机制恳有利智于抗猛震？牙为什邪么？适你认为怎羽样才吊能保蚂证该端破坏框机制恐。框架示--横支撑雷结构脖框越架-雀-消纹能支呜撑结练构第一风道防咏线：逝支撑第二攻道防昌线：忌框架抗震只结构诉体系背第一盒道防你线构躲件选摆择的垃原则贿是什猛么？5金刚首度、摧承载转力和回延性坐的匹帜配结构水刚度栽的分咏布：关纳系到闻结构奏的内寸力分覆配，舍某些肝部位刚度跳过大葛会导雁致该拖处的男内力础（或袍应力据）集草中。承载挠力分筑布：在大买地震予下结元构不母存在由强度立的储侍备。灯设计者芬要作鄙的是承保证丢结构蛛的强度裕分布影均匀。即吹结构淹实际强度屯的分丢布与屠地震蛙作用丘的分付布相振一致却。否匪则就谜会出墓现薄弱转层。必要捷的强穗度、片延性刊、耗旧能能誉力。延性搏的概排念1、娱结物构的负延性乎定义碧为：景结构尸承载食能力下无明诸显降配低的趴前提敲下，麻结构趋发生首非弹有性变迁形的帆能力共。这里鸡“无惯明显专降低全”比厌较认亦同的桃指标罩是，志不低甲于其益极限腿承载螺力的柿85贝％。在结有构抗职震设劈燕计中刑，“随结构贩延性打”这异个术贞语实答际上勺有以党下5乒层含会义：①结节构总浑体延葛性：芒一液般用且结构承的“树顶点第侧移踪蝶比”忍或结鱼构的矿“平俯均层随间侧宿移比波”来治表达多；②结外构楼予层延倦性：歼以猜一个拣楼层始的层股间侧塘移比淋来表栗达；③构抵件延待性：弓指幸整个端结构亡中某唯一构弟件（固一根痛框架凤或一那片墙亦体）怨的延玩性；④杆程件延引性：悔指条一个阻构件肆中某货一杆害件（此框架听中的刺梁或节柱，箩墙片界中的哭连梁停或墙叨肢）费的延霸性。⑤杆妙件截村面的否延性妄。2、潜延性勉设计多的原蝇则对结僻构中重要报构件的延成性要圾求，腐高于树对结静构总葱体的竹延性吐要求蹦；对构袭件中关键胜杆件厅或部序位的延抓性要可求，冒又高顾于对整个洪构件令的延歇性要篇求。比较瞒经济河有效或的办写法是倘，有镜选择蜓地重脆点提阻高结诊构中体的重凯要构壮件以勤及某绳些构狼件中灰关键快杆件仍或关汗键部仍位的季延性图。其乎原则糠是：（1慈）在拉结构胁的竖扣向，夫应该夸重点婚提高市楼房廉中可送能出痕现塑寸性变惑形集欣中的赚相对出柔弱距楼层猴的构瞎件延额性。情（一臭般是步底层奋）（2反）在漆平面惊位置响上，慰应该文着重底提高葬房屋淡周边候转角娇处、凯平面在突变孤处以重及复附杂平掩面各钱翼相铅接处询的构尚件延凡性。蒜对于父偏心音结构上，应熊加大孟房屋穗周边滚特别礼是刚赖度较商弱一略端构剖件的系延性博。（3测）对俘于具挂有多训道抗罪震防赞线的铅抗侧导力体刊系，粪应着姓重提糖高第渴一道坦防线剪中构军件的糕延性光。（4举）在期同一锹构件域中，躺应着变重提牺高关扬键杆和件的咳延性租。例如革，对栋于框架监和框钩架筒显体，应谎优先剪提高柱的延血性；（5袜）在刊同一定杆件气中，王重点教提高沈延性脾的部说位应真该是野预期夫该构桶件地译震时闹首先桶屈服阅的部加位。凳例如梁的耕两端、柱的慨上下统端、抗震享墙墙员肢的刻根部等。3、改善会构件荷及结盘构延浸性的细途径（1催）控旧制构冒件的全破坏臂形态弯曲昂破坏的延静性远落远大筋于剪切计破坏的延抢性。称为钉：“强揉剪弱鸦弯”设计肺原则（2水）控热制框火架结耗构的葬破坏乡丰机制使梁强的弯沫曲破赠坏先逐于柱朽的弯沾曲破致坏。称为冬：“强碰柱弱美梁”设计秧原则（3楚）结临构构否件破岩坏与施节点逃破坏茧的关跳系使构麻件的削破坏态先于岗节点树的破笔坏。称为枝：“强粒节点只弱构报件”设计镜原则（6匠）钢蛛纤维据混凝无土的震应用良好兄的抗妄冲击纺韧性输和抗神地震拴延性忌。（7）督型钢栗混凝航土的黄应用（5川）减弃小杆瓶件轴冒压比（N图/bchcfc）轴压便比是值影响竿钢筋抢混凝该土柱绒延性互的一跃个关门键性螺因素懒。（4置）避孝免构卖件的制锚固县破坏称为拖：“强柜锚固晚”设计健原则杰。变形铜能力疮和耗速能能倦力只有裤强度匹无较垄好的纲耐受袍变形者的能痛力，怖在地个震作网用下哈很容悬易发凑生脆区性破琴坏。只有防变形隆能力运，而竞抗侧运强度冰和刚窄度不贸足，宰在较盒小的厅地震底下就爬会产爆生较类大的毕变形废。耗能预能力繁：抗侧色强度变形斤能力抗震孟的有黄效措悼施：提高济抗水赵平作论用强毙度+提高称变形确能力例如膊：砖除砌体枯结构敬加构奴造柱连和圈序梁框架涛结构昨加剪裁力墙