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1、建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第五篇第五篇 建筑抗震设计基本知识建筑抗震设计基本知识 本篇主要介绍建筑抗震设计的有关知识和规定本篇主要介绍建筑抗震设计的有关知识和规定.主要包主要包括地震作用和结构的抗震验算括地震作用和结构的抗震验算,多层砌体结构房屋的抗震设多层砌体结构房屋的抗震设计及多层钢筋混凝土框架的抗震设计计及多层钢筋混凝土框架的抗震设计.建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被
2、褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算本章内容本章内容.地震简介。了解震级、烈度的概念地震简介。了解震级、烈度的概念.抗震设计的基本要求。了解建筑抗震设防分类和设抗震设计的基本要求。了解建筑抗震设防分类和设防标准；了解我国抗震设防目标；了解建筑抗震概念设计。防标准；了解我国抗震设防目标；了解建筑抗震概念设计。.地震作用的计算。掌握重力荷载代表值的计算，掌地震作用的计算。掌握重力荷载代表值的计算，掌握单质点弹性体系和多质点弹性体系的地震作用的计算方握单质点弹性体系和多质点弹性体系的地震作用的计算方法。重点掌握振型分解反应谱法和底部剪力法。法。重点掌握振型
3、分解反应谱法和底部剪力法。.结构的自振周期。掌握能量法、顶点位移法计算结结构的自振周期。掌握能量法、顶点位移法计算结构的自振周期。构的自振周期。.结构的抗震验算。了解结构抗震验算的基本内容和结构的抗震验算。了解结构抗震验算的基本内容和方法。方法。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算1.4.11.4.1地震简介地震简介一、地震波一、地震波二、震级和烈度二、震级和烈度（一）地震震级（衡量一次地震释放能量大小的尺度）（一）地
4、震震级（衡量一次地震释放能量大小的尺度）里氏震级：里氏震级：里氏震级：里氏震级：采用标准地震仪在距离震中：采用标准地震仪在距离震中100km处的坚硬地处的坚硬地面上记录的地面水平振幅。面上记录的地面水平振幅。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算震级与能量震级与能量E E（1010-7-7J J）：）：震级增加级，能量增加约倍。震级增加级，能量增加约倍。微震：微震：强烈地震：强烈地震：特大地震：特大地震：8 8 （二）地
5、震烈度（二）地震烈度.地震烈度的概念地震烈度的概念地震发生时，在一定地点振动的强烈程度。它表示该地震发生时，在一定地点振动的强烈程度。它表示该建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算地点地面和建筑物受破坏的程度，也反映该地地面运动速地点地面和建筑物受破坏的程度，也反映该地地面运动速度和加速度峰值的大小。度和加速度峰值的大小。.地震烈度的统计分布地震烈度的统计分布建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃
6、生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算众值烈度比基本烈度低众值烈度比基本烈度低1.551.55度；罕遇烈度比基本烈度度；罕遇烈度比基本烈度高高1 1度左右。度左右。.设计地震分组设计地震分组规范规范附录列出了我国抗震设防区各县级及县级附录列出了我国抗震设防区各县级及县级以上城镇中心地区的分组。以上城镇中心地区的分组。.抗震设防烈度抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。一般情况下，它与地震基本烈度相同。据
7、的地震烈度。一般情况下，它与地震基本烈度相同。14.2抗震设计的基本要求抗震设计的基本要求一、建筑抗震设防分类和设防标准一、建筑抗震设防分类和设防标准建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算（一）抗震设防类别（一）抗震设防类别.甲类建筑甲类建筑重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑。.乙类建筑乙类建筑地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑。地震时使用功能不能中断或
8、需要尽快恢复的建筑。.丙类建筑丙类建筑除甲、乙、丁类以外的一般建筑。除甲、乙、丁类以外的一般建筑。.丁类建筑丁类建筑抗震次要建筑，一般指地震破坏不易造成人员伤亡和抗震次要建筑，一般指地震破坏不易造成人员伤亡和较大经济损失的建筑。较大经济损失的建筑。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算（二）抗震设防标准（二）抗震设防标准.甲类建筑甲类建筑地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求
9、，其值应按批准的地震安全性评价结构确定；按批准的地震安全性评价结构确定；抗震措施：当抗震设防烈度为度时，应符合本抗震措施：当抗震设防烈度为度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；当为度时，应符合地区抗震设防烈度提高一度的要求；当为度时，应符合比度抗震更高的要求；比度抗震更高的要求；.乙类建筑乙类建筑地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施：一般情况下，当抗震设防烈度为度抗震措施：一般情况下，当抗震设防烈度为度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为度时，应符合比度抗震设防更高的要求；地
10、基基础的抗度时，应符合比度抗震设防更高的要求；地基基础的抗建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算震措施，应符合有关规定；震措施，应符合有关规定；对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，允许按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措构类型时，允许按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。施。.丙类建筑丙类建筑地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的地震作用和抗震措
11、施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。要求。.丁类建筑丁类建筑一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；的要求；抗震措施允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，抗震措施允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，当抗震设防烈度为度时不应降低。当抗震设防烈度为度时不应降低。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算二、抗震设防目标二、抗震设防目标“小震不坏、中震可修、大震不倒
12、小震不坏、中震可修、大震不倒”三、建筑抗震概念设计三、建筑抗震概念设计（一）场地、地基和基础的选择（一）场地、地基和基础的选择.场地的类别场地的类别等效剪切波速等效剪切波速v vsese建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑场地的划分：建筑场地的划分：.场地的选择场地的选择选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。出综合评价。建筑结构建筑结构西南科技大学西
13、南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑场地的划分：建筑场地的划分：.场地的选择场地的选择选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。出综合评价。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算.地基和基础的选择地基和基础的选
14、择（1 1）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上；的地基上；（2 2）同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采）同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基；用桩基；（3 3）对饱和砂土和饱和粉土的地基，除）对饱和砂土和饱和粉土的地基，除6 6度设防外，度设防外，应进行液化判别；应进行液化判别；（4 4）存在液化土层的地基，应采取消除或减轻液化）存在液化土层的地基，应采取消除或减轻液化影响的措施。影响的措施。（5 5）当地基出要受力范围内为软弱粘性土层与湿陷）当地基出要受力范围内为软弱粘性土层与湿陷性黄土时，应结合具体情况进行处理。性黄土
15、时，应结合具体情况进行处理。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （二）结构的平面和立面布置（二）结构的平面和立面布置 （三）结构体系的选择（三）结构体系的选择 基本要求：基本要求：（1 1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用的传）应具有明确的计算简图和合理的地震作用的传递途径；递途径；（2 2）应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结）应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；构
16、丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力；（3 3）应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和）应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力；消耗地震能量的能力；（4 4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。能力。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （四）抗震结构构件及连接（四）抗震结构构件及连接 （五）非结构构件（五）非结构构件 （六）材料选择和施工（六）材
17、料选择和施工14.314.3地震作用的计算地震作用的计算 地震反应：结构振动时的速度、加速度及位移等地震反应：结构振动时的速度、加速度及位移等 地震作用：在振动过程中作用于建筑结构上的惯性力。地震作用：在振动过程中作用于建筑结构上的惯性力。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算一、重力荷载代表值一、重力荷载代表值 牛顿第二定律：牛顿第二定律：重力荷载代表值重力荷载代表值G GE E：结构和构配件自重标准值和各可：结构和构
18、配件自重标准值和各可变荷载的组合值之和。变荷载的组合值之和。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算二、单质点弹性体系的地震作用二、单质点弹性体系的地震作用 单质点弹性体系：单质点弹性体系：（一）水平地震作用标准值（一）水平地震作用标准值F FEKEK ：质点的最大反应加速度：质点的最大反应加速度建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯
19、、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 地面运动加速度最大值：地面运动加速度最大值：地震系数：地震系数：动力系数：动力系数：地震影响系数：地震影响系数：规范根据烈度、场地类别、结构自振周期及阻尼规范根据烈度、场地类别、结构自振周期及阻尼比等绘出了地震影响系数曲线（下图）比等绘出了地震影响系数曲线（下图）建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科
20、技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算单质点水平地震作用标准值为；单质点水平地震作用标准值为；（二）自振周期的计算（二）自振周期的计算单质点自振周期：单质点自振周期：单质点弹性体系的刚度系数：单质点弹性体系的刚度系数：单质点弹性体系的柔度系数，：单质点弹性体系的柔度系数，建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震
21、验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算三、多质点弹性体系的地震作用三、多质点弹性体系的地震作用多质点弹性体系：多质点弹性体系：（一）多质点体系的振型和自振周期（一）多质点体系的振型和
22、自振周期建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算在一般初始条件下，任一质点的振动都是由各主振型在一般初始条件下，任一质点的振动都是由各主振型叠加而成的复合振动。而振型越高时，由于阻尼造成的振叠加而成的复合振动。而振型越高时，由于阻尼造成的振动衰减得越快，因此通常只需要考虑较低的几个振型。动衰减得越快，因此通常只需要考虑较低的几个振型。（二）多质点弹性体系的地震作用（二）多质点弹性体系的地震作用.时程分析法（直接动力法）时程
23、分析法（直接动力法）对于特别不规则的建筑、甲类建筑以及某些高层建筑对于特别不规则的建筑、甲类建筑以及某些高层建筑（度时房屋高度超过（度时房屋高度超过m m，度，度、类场地时超过类场地时超过m m，度，度、场地和度时超过场地和度时超过m m）需采用）需采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算。时程分析法进行多遇地震下的补充计算。.振型分解反应谱法振型分解反应谱法主振型的正交性：任意两个不同主振型的对应位置上主振型的正交性：任意两个不同主振型的对应位置上的位移相乘，再乘以该质点的质量，求出的各质点的上述的位移相乘，再乘以该质点的质量，求出的各质点的上述建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来
24、时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算乘积的代数和为零，即乘积的代数和为零，即每个主振型情形下的各质点的水平地震作用标准值：每个主振型情形下的各质点的水平地震作用标准值：相应于：相应于j j振型自振周期的地震影响系数振型自振周期的地震影响系数：j j振型振型i i质点的水平地震作用标准值质点的水平地震作用标准值：j j振型振型i i质点的水平相对位移质点的水平相对位移：集中于质点：集中于质点i i的重力荷载代表值的重力荷载代表值：j j振型的参与系数，按下式计算振型的
25、参与系数，按下式计算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算水平地震作用标准值的效应：水平地震作用标准值的效应：水平地震作用标准值的效应：水平地震作用标准值的效应：j j振型水平地震作用标准值的效应，可只取前振型水平地震作用标准值的效应，可只取前个振型（即个振型（即j j，）；当基本自振周期大，）；当基本自振周期大于于.s s或房屋高宽比大于时，振型个数应相应增加。或房屋高宽比大于时，振型个数应相应增加。建筑结构建筑结构西
26、南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算
27、地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算.底部剪力法底部剪力法适用范围：建筑高度不超过适用范围：建筑高度不超过m m，以剪切变形为主，以剪切变形为主（房屋高宽比不超过）、质量和刚度沿高度分布比较均（房屋高宽比不超过）、质量和刚度沿高度分布比较均匀，以及近似于单质点体系的结构。匀，以及近似于单质点体系的结构。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当
28、机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算结构的振动特点：结构的振动特点：.位移反应以基本振型（第一振型）为主位移反应以基本振型（第一振型）为主.基本振型的各质点位移接近直线基本振型的各质点位移接近直线（）基本计算公式（）基本计算公式结构底部总剪力：结构底部总剪力：各质点的水平集中荷载：各质点的水平集中荷载：建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验
29、算（）公式的误差修正（）公式的误差修正：顶部附加水平地震作用：顶部附加水平地震作用：顶部附加地震作用系数：顶部附加地震作用系数建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算说明说明：（）结构的底部总剪力是在各质点水平地震：（）结构的底部总剪力是在各质点水平地震作用前就需要求出作用前就需要求出（）对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等，其（）对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等，其地震作用效应宜乘以增大系数；此增大部分不应往下传地震
30、作用效应宜乘以增大系数；此增大部分不应往下传递，但与该突出部分项链的构件应予计入。递，但与该突出部分项链的构件应予计入。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算.结构的自振周期结构的自振周期一、能量法一、能量法能
31、量守恒定律：能量守恒定律：得：得：建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算二、顶点位移法二、顶点位移法对于质量、刚度沿竖向分布比较均匀的框架结构、抗对于质量、刚度沿竖向分布比较均匀的框架结构、抗震墙结构、框架抗震墙结构，可按下式计算基本自振周震墙结构、框架抗震墙结构，可按下式计算基本自振周期：期：考虑非结构墙体刚度的周期调整系数，当采用实：考虑非结构墙体刚度的周期调整系数，当采用实砌填充墙时取砌填充墙时取0.60.60.7
32、0.7；当采用轻质墙、外挂墙板时或仅；当采用轻质墙、外挂墙板时或仅有纵墙时，取有纵墙时，取0.80.8，无纵墙时，取，无纵墙时，取0.90.9。：结构顶点的假想位移值（：结构顶点的假想位移值（m m），即以各质点的重），即以各质点的重力荷载代表值力荷载代表值G Gi i作为水平荷载求得的结构顶点水平位移。作为水平荷载求得的结构顶点水平位移。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾
33、袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算14.514.5结构的抗震验算结构的抗震验算一、荷载效应的基本组合一、荷载效应的基本组合 结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合按下式计算：按下式计算：建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 ：结构构
34、件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、：结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值。轴力和剪力设计值。：重力荷载分项系数，一般情况下取：重力荷载分项系数，一般情况下取1.21.2，当重力，当重力荷载对构件承载力有利时，不应大于荷载对构件承载力有利时，不应大于1.01.0。：重力荷载代表值的效应。：重力荷载代表值的效应。：分别为水平、竖向地震作用分项系数；当仅计算：分别为水平、竖向地震作用分项系数；当仅计算水平地震作用或计算竖向地震作用时，对该作用取水平地震作用或计算竖向地震作用时，对该作用取1.31.3；同时计算水平与竖向地震作用时，分别取同时计算水平与竖向地震作用时，分别取1.
35、31.3，0.50.5。：分别为水平、竖向地震作用标准值的反应。：分别为水平、竖向地震作用标准值的反应。：风荷载标准值的反应。：风荷载标准值的反应。：风荷载组合值系数。一般结构取：风荷载组合值系数。一般结构取0.00.0；风荷载起；风荷载起建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算控制作用时的高层建筑应采用控制作用时的高层建筑应采用0.20.2。二、抗震验算的设计表达式二、抗震验算的设计表达式 ：承载力抗震提高系数，除有关规
36、定外，按下表采：承载力抗震提高系数，除有关规定外，按下表采用。用。建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算三、抗震变形验算三、抗震变形验算 对需要验算的结构，其楼层内最大的层间弹性位移应对需要验算的结构，其楼层内最大的层间弹性位移应符合下式要求：符合下式要求：建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章
37、地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算小结：小结：由于地壳运动造成局部岩层变形积累、应力过大由于地壳运动造成局部岩层变形积累、应力过大,而使其而使其薄弱部位断裂错动引起的地震称为构造地震薄弱部位断裂错动引起的地震称为构造地震,是抗震研究的是抗震研究的重点重点.地震释放的能量以波的形式传播地震释放的能量以波的形式传播,地震波分为体波和地震波分为体波和面波面波,体波又分为纵波和横波体波又分为纵波和横波,各有其特点并引起地面不同各有其特点并引起地面不同的振动的振动.地震震级是衡量一次地震本身强弱程度的等级地震震级是衡量一次地震本身强弱程度的等级,通常用里通常用里式震级表示式震级表示.同一震
38、级对不同地点的建筑物的影响是不相同同一震级对不同地点的建筑物的影响是不相同的的,地震烈度反映某一地区地面和建筑物遭受一次地震影响地震烈度反映某一地区地面和建筑物遭受一次地震影响的强弱程度的强弱程度.众值烈度、基本烈度、罕遇烈度在抗震设计中众值烈度、基本烈度、罕遇烈度在抗震设计中各有不同的意义各有不同的意义.根据建筑物的使用功能的重要性根据建筑物的使用功能的重要性,建筑分为甲类、乙类、建筑分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别丙类、丁类四个抗震设防类别;分别采用不同的设防标准分别采用不同的设防标准.进行抗震设计的建筑进行抗震设计的建筑,应满足应满足”小震不坏、中震可修小震不坏、中震可修建筑结
39、构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算大震不倒大震不倒”的抗震设防目标的抗震设防目标,按照不同的烈度、不同的房屋按照不同的烈度、不同的房屋建筑分别采取相应的抗震措施建筑分别采取相应的抗震措施,并按规定进行抗震承载力计并按规定进行抗震承载力计算、弹性变形验算或弹塑性变形验算算、弹性变形验算或弹塑性变形验算.在进行抗震设计前在进行抗震设计前,应应先进行抗震的概念设计先进行抗震的概念设计.地震作用不是一般的荷载地震作用不是一般的荷载
40、,既取决于地面运动状况既取决于地面运动状况,还取还取决于结构本身的动力特性决于结构本身的动力特性.进行地震作用计算的思路是进行地震作用计算的思路是:将质将质点的质量集中于楼盖和屋顶处点的质量集中于楼盖和屋顶处,利用牛顿第二定律建立运动利用牛顿第二定律建立运动微分方程或微分方程组并进行求解微分方程或微分方程组并进行求解,得出解答得出解答,并进行简化并进行简化.作作用于质点上的水平地震最大作用即地震作用标准值用于质点上的水平地震最大作用即地震作用标准值,单质点单质点可表达为可表达为 ,为地震影响系数为地震影响系数,是地震系数和动是地震系数和动力系数的乘积力系数的乘积,是地震作用的重要参数是地震作用
41、的重要参数.水平地震作用的计算是进行抗震计算的重要内容水平地震作用的计算是进行抗震计算的重要内容.其基其基本方法是振型分解反应谱法本方法是振型分解反应谱法.满足一定条件时满足一定条件时,可采用底部剪可采用底部剪力法力法.时程分析法仅用于某些结构的补充计算时程分析法仅用于某些结构的补充计算.建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算思考题思考题:1.1.什么是构造地震什么是构造地震?2.2.什么是地震波什么是地震波?地震波包含
42、哪几种地震波包含哪几种?有何特点有何特点?3.3.什么是地震震级什么是地震震级?震级与地面振幅、释放的能量有什震级与地面振幅、释放的能量有什么关系么关系?4.4.什么是地震烈度什么是地震烈度?什么是抗震设防烈度什么是抗震设防烈度?5.5.建筑抗震设防类别是如何分类的建筑抗震设防类别是如何分类的?6.6.抗震设防的目标是什么抗震设防的目标是什么?7.7.什么是重力荷载代表值什么是重力荷载代表值?什么是地震系数、动力系数、什么是地震系数、动力系数、地震影响系数地震影响系数?8.8.什么情况下什么情况下,多质点体系可采用底部剪力法进行水平多质点体系可采用底部剪力法进行水平地震作用的计算地震作用的计算
43、?建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 9.9.在采用底部剪力法计算时在采用底部剪力法计算时,为什么在有的情况下要对顶为什么在有的情况下要对顶部水平地震作用进行修正部水平地震作用进行修正?10.10.在什么情况下可不进行结构的抗震验算但要采取抗震在什么情况下可不进行结构的抗震验算但要采取抗震措施措施?建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹
44、上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计主要内容主要内容:1.1.了解多层砌体结构房屋抗震设计的一般规定了解多层砌体结构房屋抗震设计的一般规定.2.2.掌握多层砌体结构房屋的抗震构造措施掌握多层砌体结构房屋的抗震构造措施.3.3.了解多层砌体结构房屋的抗震计算要点了解多层砌体结构房屋的抗震计算要点.15.1 15.1 一般规定一般规定 1.1.多层砌体房屋的结构体系多层砌体房屋的结构体系,应优先采用横墙承重或纵横应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系墙共同承重的结构体系.2.2.对底部框架对底部框架-抗震墙抗震墙,上部为砌上部为砌
45、体结构房屋的结构体结构房屋的结构,上部的砌体抗震墙上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基与底部的框架梁或抗震墙应对齐或基本对齐本对齐;房屋的底部房屋的底部,应沿纵横两方向应沿纵横两方向建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计设置一定数量的抗震墙设置一定数量的抗震墙,并应均匀对称并应均匀对称;在房屋的纵横两个方在房屋的纵横两个方向向,应避免砌体结构和底部框架应避免砌体结构和底部框架-抗震墙侧向刚度的过大差异抗震
46、墙侧向刚度的过大差异;底部框架底部框架-抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或抗震墙房屋的抗震墙应设置条形基础、筏式基础或桩基桩基.3.3.多层多排柱内框架房屋宜采用矩形平面多层多排柱内框架房屋宜采用矩形平面,立面宜规则立面宜规则,楼梯间横墙宜贯通房屋全宽楼梯间横墙宜贯通房屋全宽,其抗震墙应设置条形基础其抗震墙应设置条形基础筏式基础或桩基筏式基础或桩基.建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计15.2 15.2
47、多层粘土砖房的抗震构造措施多层粘土砖房的抗震构造措施一、现浇钢筋混凝土构造柱的设置一、现浇钢筋混凝土构造柱的设置 构造柱的作用构造柱的作用:增加砌体结构房屋的延性增加砌体结构房屋的延性,提高房屋的抗提高房屋的抗侧移能力和抗剪承载力侧移能力和抗剪承载力,防止或延缓房屋的倒塌防止或延缓房屋的倒塌.(一一)构造柱的设置部位构造柱的设置部位 1.1.一般情况一般情况建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计 2.2.特殊房屋的设
48、置特殊房屋的设置 (1)(1)外廊式和单面走廊式的多层房屋外廊式和单面走廊式的多层房屋,应根据房屋增加一应根据房屋增加一层后的层数层后的层数,按规定的要求设置按规定的要求设置 (2)(2)教学楼、医院等横墙较少的房屋教学楼、医院等横墙较少的房屋,应按房屋增加一层应按房屋增加一层后的层数后的层数,按规定的要求设置按规定的要求设置.(二二)构造柱作法构造柱作法 1.1.截面尺寸及配筋截面尺寸及配筋 最小截面尺寸可采用最小截面尺寸可采用 ,纵向钢筋宜采用纵向钢筋宜采用4 12,4 12,箍筋间距不宜大于箍筋间距不宜大于250mm,250mm,且在柱上下端宜适当加密且在柱上下端宜适当加密;房房屋四角的
49、构造柱可适当加大截面及配筋屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋;对对7 7度时超过六层度时超过六层,8,8度时超过五层及度时超过五层及9 9度时度时,构造柱纵向钢筋宜采用构造柱纵向钢筋宜采用4 14,4 14,箍筋间距不应大于箍筋间距不应大于200mm.200mm.建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计建筑结构建筑结构西南科技大学西南科技大学火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂拥而出或留恋财物，要当机立断，披上浸湿的衣服或
50、裹上湿毛毯、湿被褥勇敢地冲出去第十五章第十五章 多层砌体结构房屋的抗震设计多层砌体结构房屋的抗震设计 2.2.构造柱与墙连接处应砌成马牙槎构造柱与墙连接处应砌成马牙槎 3.3.构造柱与圈梁连接时构造柱与圈梁连接时,构造柱钢筋应穿过圈梁构造柱钢筋应穿过圈梁,保证构保证构造柱纵筋上下贯通造柱纵筋上下贯通.4.4.构造柱可不单独设置基础构造柱可不单独设置基础,但应伸入室外地面下但应伸入室外地面下500500Mm,Mm,或与埋深小于或与埋深小于500mm500mm的基础圈梁相连的基础圈梁相连.5.5.横墙内的构造柱间距不宜大于层高的横墙内的构造柱间距不宜大于层高的2 2倍倍,下部下部1/31/3楼层楼