高层建筑结构抗震超限设计华南理工

高层建筑结构抗震超限设计主讲:韩小雷博士

华南理工大学土木工程系教授、博导广东省超限高层建筑抗震审查专家委员会委会华南理工大学建筑设计研究院一级注册结构工程师英联邦结构工程师学会会员、特许注册结构工程师香港工程师学会会员地震工程是这样一种艺术:使用材料这些材料属性只能估算建立真实的结构这些真实的结构只能近似分析来承受外力这些外力不能准确得知以满足我们对公众安全职责的要求内容提要抗震设计基本概念规范对结构抗震设计的基本目标抗震超限设计方法基于性能的抗震设计方法工程应用结构弹塑性分析软件天朗海峰国际中心结构抗震超限设计抗震设计基本概念1.地震作用（EarthquakeAction）定义：地面运动加速度在房屋结构中产生的惯性力。aFF=mam抗震设计基本概念2.地震震级（EarthquakeMagnitude） 定义：地震震级是表征地震大小或强弱的指标，是地震释放能量多少的尺度，是地震的基本参数之一。国际上比较通用里氏震级来定义。抗震设计基本概念3.地震烈度（SeismicIntensity） 定义：指某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。 地震烈度与震中距、震源深度、地震传播介质、表土性质、建筑物动力特征、施工质量等因素有关。烈度地面上人的感觉房屋震害现象其他现象峰值加速度（m/s2）峰值速度（m/s2）3室内少数静止中人有感觉门，窗轻微作响悬挂物微动7大多数人惊逃户外，驾乘人员有感觉轻度破坏—局部破坏、开裂，小修或不需要修理可继续使用河岸出现塌方；饱和砂层常见喷砂冒水，松软土地上裂缝较多；大多数独立砖烟囱中等破坏1.25(0.90~1.77)0.13(0.10~0.18)10骑自行车的人会摔倒，处在不稳状态的人会摔出。有抛起感大多数倒塌山崩和地震断裂出现；基岩上拱桥破坏；大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁10.00(7.08~14.14)1.00(0.72~1.41)11普遍倒塌地震断裂延续很长；大量山崩滑坡

12地面剧烈变化，山河改观我国仁地震棍烈度痒表4.盒基占本（馒中震舌）烈资度（史Ba骗si盏c遍Se萝is无mi殃c像In嘉te犯ns缠it鸦y）定义舌：指陡在5佛0年炊期限喊内，离一般洋建筑指场地都条件可进能遭详遇的超越畅概率允为1涉0%的地写震烈辉度值急。小震木烈度撞比基拿本烈义度底虹1.芦5度床左右大震惕烈度稼比基摧本烈它度高气1.中0度奥左右5.忘设崭防烈朗度（铺Fo熄rt毒if棋ic躺at聚io丝式n漫In歇te勾ns珠it地y）定义阀：按晨国家挑批准有权限巧审定岸的作膨为一正个地区抗扁震设参防依收据的鲁地震遮烈度猎。通常株设防骨烈度巨就取戏基本妹烈度。我国芬目前片规定井的抗瞎震设病防区惜是指趣地震利烈度为6度葱或6疼度以坦上的地绢区。时程禁分析博所用悦地震香加速视度时隔程曲葱线的裂最大扑值（崭cm稳/s2）地震影响6度7度8度9度多遇地震1835（55）70（110）140罕遇地震—220（310）400（510）620水平触地震取影响晒系数壤最大检值地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震—0.50（0.72）0.90（1.20）1.40建筑抗震类别小震中震大震甲类63.5％/100年10％/100年2％/100年乙类63.5％/50年10％/50年2％/50年丙类63.5％/50年10％/50年2％/50年丁类63.5％/50年10％/50年2％/50年地震奸作用蝴超越超概率的取值军原则设计等级地震烈度50年设计基准期超越概率重现周期(年)地震影响系数地面最高加速度PGA(gal)1多遇地震（小震）63.20%500.08352设防烈度（中震）10%4750.201103罕遇地震（大震）2%24750.502207度统设防廊地震楼参数内容逆提要抗震状设计射基本乳概念规范怎对结息构抗矿震设检计的雪基本机目标抗震掀超限盒设计砍方法基于坑性能增的抗赔震设省计方谣法工酒程应燥用结构孝弹塑浙性分炮析软塑件珠海菠天朗排海峰齿国际械中心箩结构勉抗震土超限匆设计规范诱对结篮构抗迟震设扎计的谢基本裤目标按我如国抗渔震规匹范进融行抗桑震设溜计的剃建筑灿，其叨抗震命设防洞目标辆是：布当遭豆受低恩于本反地区牺抗震除设防比烈度订的多程遇地鼠震影君响时预，一硬般不樱受损恳坏或患不需惯修理听可继予续使协用，额当遭泼受相粉当于鸟本地宵区抗捎震设证防烈技度的培地震呀影响鸟时，缝可能氧损坏鲁，经猜一般筹修理愧或不龟需修悼理仍瘦可继筝续使言用，蛙当遭纸受高革于本贤地区灯抗震悉设防材烈度储预估浊的罕渡遇地者震影炕响时馆，不宾致倒逗塌或叙发生乳危及什生命伸的严街重破刮坏。小震等不坏中震踏可修大震贴不倒小震引不坏朝：采脱用结构笨线弹挽性验须算中震御可修江及大胁震不鼓倒：域采用构造透措施歉及薄茧弱层谅弹塑碧性验馆算内容奏提要抗震漆设计调基本镰概念规范验对结饶构抗悟震设谁计的齐基本评目标抗震遍超限匪设计匙方法基于愚性能锡的抗兴震设挠计方胶法工锈程应程用结构施弹塑斥性分看析软困件天朗比海峰谎国际嗽中心盗结构秘抗震蛋超限亿设计抗震锯超限睬设计售方法“超障限”林的定哗义“超限聋高层”是指家超出闭国家鹅现行表规范上、规疤程所那规定询的适辟用高胞度和述适用霉结构哀类型脸的高坊层建堆筑工仰程,体型紫特别芽不规民则的洋高层桌建筑允工程,以及杂有关涂规范斥、规粉程规侄定应挪当进踩行抗昨震专青项审费查的放高层缸建筑庄工程抗震遥超限滴设计矩方法抗震尽超限在设计卡方法:执行掠国家幻玉及地喉方规娃范，屑规程什及规嫂定，角加强屠结构辱构造大震朱弹性鲜分析基于摸性能垫的抗肾震设车计方努法AS旅CE少-4圆1悄SE您I炒对P舌BS零D碰的定排义为短基于低不同注设防四水准屈地震程作用洗,达吸到不匆同的值性能毅目标录。在搁分析转和设伴计中蝇采用围弹性抱静力弦和弹姑塑性晶时程湾分析告来实足现一啊系列钞的性串能水棚准,狸并且爹建议采用效建筑律物层老间变歉形及命构件芬变形辫来定兔义结渴构和竖非结抵构构咱件的趴性能煎水准,不顽同的邮结构竖形式签采用芽不同兰的性唱能水换准。典而且AS唐CE胡-4谅1宾SE踏I利用凭随机钳地震湾动概古念提挥出了稿许多榆种性美能目略标.萝适合庄于多莲级性仙能水左准结蛋构的梦分析宵与设便计方员法从童线性驼静力贺延伸城到弹惯塑性复时程独分析AT杜C铲-育40捉对痕PB帽SD网的错定义王为“医基于件性能龄的抗找震设火计是待指结较构的览设计薯准则蹦由一惯系列到可以不实现多的结售构性眼能目长标来勾表示搬,主使要针捎对钢依筋混管凝土控结构姥并且神建议抓采用骆基于放能力公谱的副设计钱原理吩”。哥显然单,A练TC突-农4恳0莲建议声使用票能力加谱方恶法对州钢筋夺混凝驰土结举构进绣行抗碍震设梅计。基于乎性能铺的抗责震设折计方擦法PB盾SD(Per鸦fo浑rmBas联edSei砍sm圾icDes怎ig柏n)抗震嘱超限虫设计哪方法第2稍8卷者第1剃期董地震愿工程稼与工桌程振王动所V扩ol控.2向8柄No虾.120底08死年2盖月JO逮UR阀NA草L科OF信E壮AR汽TH傻QU袜AK础E充AN哗D仰EN孝GI事NE伏ER麻IN栏G丙AN闻D些EN对GI浊NE家ER杏IN氏G死VI朵BR傍AT巷IO庄NFe围b.轿2羊00肿8基于肺性能糕的抗合震设懒计方饿法PB哭SD(Per婶fo叉rmBas环edSei喉sm餐icDes界ig绍n)抗震垦超限智设计肌方法美国偏基于雹性能挣的高苍层建搞筑结仔构抗盲震设后计规宪范韩小邀雷予郑宜掌季代静河黄艺胸燕《洛淹杉矶芦性能否高规尖20澡08狐》《旧棉金山励市性冒能高控规2翁00康7》抗震辣超限歪设计失方法性能绸目标根据孕图1上及图牺2，辰可把打结构买的性骆能水交平分垦为以饭下四割个阶敞段：充分奋运行坚阶段烟（O闭Pe倍ra冻ti趟on馒al标，简摸称O截P）基本行运行徐（I衬mm屿ed尊ia膏te刃O辱cc拐up贩an宵cy拜，简佣称I胳O）生命陷安全絮（L粉if联e咽Sa竭fe市ty而，简绢称L粘S）接近嘉倒塌御（C锤ol尤la担ps丽e舱Pr球ev够en桥ti榨on涝，简草称C俘P）抗震蚁超限膊设计兴方法分析鼓方法小震厌弹性中震华弹性通过弹设定流内力获调整睛参数狠及组帆合系内数，约采用域弹性商分析亭程序螺对结燥构时棚行设施计；大震争静力亿弹塑狡性又称Pu页sh税-o受ve掩r方法斥，建医立弹夜塑性碎模型苗，施铸加竖统向荷惊载后笑作为愧初始临状态敞，按旱一定弹荷载笑分布景形式厘施加赏水平垃荷载刷，在集水平榨位移岩控制航下推痛覆结暑构，驶从而音得到绍薄弱吴层和编能力枣需求蛋曲线限交点(能力崇点）漏。大震熔动力闪弹塑咱性建立灭弹塑渔性模腐型，蜜在施搁加竖钟向荷引载后鸟作为棵初始吹状态牙，对色结构讽施加赢地震鸡波，脾进行局时程间分析沿后可舌得结抖构的词内力眠及变属形响项应。抗震亮超限兄设计有方法时程删曲线均从地鸭方地陷震设记计部史门提妖供的泊人工拼模拟队曲线辱及实窄际记除录时粱程曲膜线中帆挑选魄。这兴些时去程曲岸线分犯析后惜得到鞭的小终震下参（6汽3%再超越麦概率裹）的听基底咽剪力羽与规掏范振景型反插应谱灵产生亦的小显震下辩的基届底剪找力作能了比掠较，橡发现娱满足温规范源的要拉求，筋即单聚个时陆程分帖析计宾算基父底剪在力结阁果应芬大于众反应足谱法番结果醋的6包5%畏，时阴程分恭析的周基底赞剪力寄结果百的平狼均值薪应大查于反戒应谱羞法结回果的录85击%关于勤时程怎分析键法中施选取滴地震蔑波的妇问题内容画提要抗震舅设计皆基本群概念规范坝对结撤构抗笔震设稼计的搁基本霜目标抗震宇超限玩设计啄方法基于蚂性能阀的抗失震设检计方宰法工南程应罗用结构躺弹塑榴性分怎析软意件天朗鲁海峰偿国际瞒中心化结构纹抗震狠超限隐设计基于援性能烂抗震售设计诞方法教的工佣程应饮用中信铺君庭轧项目设计唇时间令:2轧00棕2年43称层钢冻筋混我凝土则框支蔽剪力奋墙结狗构采用都SA前TW塑E，扰ET攻AB候S，踪蝶EP瞎DA晶分析设计折单位沿:华双南理棍工大阅学建笛筑设甜计研捧究院基于尿性能木抗震月设计餐方法工的工沫程应赏用涛景诸湾项文目设计袍时间野:2臭00秩4年32趟层钢轻筋混竭凝土蛾框支乳剪力弊墙结舍构采用痒SA伤TW岭E，坚ET昂AB谦S，苏EP丢DA泽分析设计刚单位较:华方南理观工大掏学建剥筑设竞计研欢究院基于等性能候抗震磨设计督方法谎的工栗程应扇用品峰伐项目设计龄时间凤:2请00苗5年48禽层钢典筋混流凝土浩框支托剪力衫墙结街构采用叨SA刑TW惹E，就ET比AB狱S，恭EP嫌DA目分析设计期单位韵:华雕南理清工大相学建菠筑设叛计研起究院基于璃性能财抗震荡设计强方法鞠的工喝程应改用广州还花国恼酒店板“白贫金五仗星”损结构勉改造设计秆时间袭:2盒00跟6年43本层钢扇筋混市凝土拣框支罩剪力轰墙结卵构弹性构分析狼E河TA情BS给、S塘AP定20滔00弹塑抄性分记析季EP捷DA麻、I隙DA投RC境2D区、D绵IA教NA设计否单位己:华雅南理斩工大情学建乏筑设坟计研狐究院基于止性能铲抗震红设计炎方法旗的工受程应替用广州背花国捐酒店负“白迈金五石星”脉结构案改造ET佩AB汽S静讽力分惧析截敌图SA哄P2杰00唤0施梅工顺眉序模胡拟截垂图基于紫性能科抗震继设计冶方法伍的工总程应窃用广州渔花国傍酒店运“白膛金五忽星”筐结构切改造DI千AN犬A开佛洞剪坚力墙歪分析销结果乓截图基于肥性能趋抗震耳设计见方法削的工绑程应州用广州唯花国你酒店左“白铲金五稼星”四结构散改造ID躬AR支C-挥2D抵破坏途状态凶结果高层睛结构别研究半所研两发的ID肉AR兄C-腿2D个前后许处理淹程序基于森性能坊抗震搜设计割方法细的工初程应续用家亿甲花园咽项目锈(烂危尾楼亚改造容工程鸽)设计闹时间正:2丛00险8年31济层框利支剪旷力墙恒结构设计泡方法礼:大少震弹出性法弹性羽分析申:S箩AT调WE割，尊ET讯AB浪S弹塑浮性分幅析:喉E点PD餐A设计挂单位默:广野州市哭民用晨建筑旁设计您研究蝇设计驳院咨询哈单位粉:华剪南理绣工大瞒学高御层建团筑结份构研库究所基于动性能墨抗震亏设计禁方法推的工齿程应慌用中洲弟二期层广场骆门架堆设计伟(带穷粘滞役阻尼俩器)设计骂时间火:2虫00询8年22殿层钢合筋混涉凝土冶框架遵剪结幕构附肉加粘纸滞阻查尼器弹性阀分析庙:E史TA阿BS甘，S栽AP棵20奥00弹塑距性分触析:攀P佛ER贪FO骨RM碌-3展D，尾XT脆RA蔽CT设计运单位盗:广评州市咏城市娘规划雄勘测盈设计毕研究拜院咨询耽单位亚:华怪南理回工大叶学高粮层建予筑结晚构研病究所基于辅性能澡抗震胳设计挪方法戚的工缝程应替用天朗申海峰叛国际胞中心丈项目设计鹊时间级:2竭00剂8年59昼层框裳支剪农力墙塞结构弹性链分析水:S懒AT咐WE丝式，僻ET虎AB祝S弹塑谁性分捡析:轧P怨ER炸FO抛RM殖-3独D，猴XT道RA跃CT设计茅单位章:化虎工部巷长沙鱼设计亩院咨询阀单位淡:华测南理孟工大脸学高仿层建光筑结希构研望究所内容轿提要抗震宾设计圣基本腹概念规范决对结宵构抗挖震设浙计的研基本浅目标抗震绍超限稻设计圈方法基于购性能画的抗典震设俯计方畏法工炎程应奇用结构凶弹塑程性分档析软软件天朗仙海峰练国际饿中心庙结构浅抗震垮超限典设计结构纪弹塑侍性分侄析软却件微观花有限胆元分隶析软广件AB线AQ五USAN洪SY室SAD惯IN泼AMA蹈RC宏观甩有限睬元分拾析软迁件EP确DAID振AR信C-煌2DPE楼RF坑OR肉M-躁3DOP叹EN脱SE侍ES结构狗弹塑垮性分岭析软枣件AB尿AQ子USAB辟AQ所US判框剪突结构飘非线绿性分大析结构名弹塑色性分态析软脱件AN像SY益S(桂LS植-D奏YN酒A)LS鸡-D妈YN蛛A广贯州电乞视塔旷弹塑槽性分幸析结构懂弹塑用性分货析软娃件AD炼IN鲁AAD升IN则A框热架结搜构非枪线性禽分析结构挡弹塑岔性分济析软晚件MA联RCMA抬RC增框架桌结构锡非线币性地巧震分揭析结构诸弹塑曲性分斯析软寒件EP畏DAEP氏DA望家亿馒花园竟项目余的P报us爽ho篇ve泻r分改析结构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