建筑结构抗震完整PPT课件

2020年5月25日。据统计，地球每年平均有大约500万次地震，其中大约1000次是5级或以上的强烈地震。如果人类居住区发生强烈地震，就会造成地震灾难。为了抵御和减少地震灾害，有必要对建筑工程结构进行抗震分析和抗震设计。地壳是由各种不均匀的岩石组成的。地球的结构，世界上绝大多数地震都发生在这薄薄的地壳里。(地壳岩石的长期累积变性在瞬间转化为动能，产生地震)，地面为沉积岩，上地壳为花岗岩，下地壳为玄武岩(海底只有玄武岩)。地幔主要由硬橄榄岩组成。地幔是地壳运动的来源，其原因如下：随着地球上放射性物质不断释放能量，地球温度也随着深度的增加而升高。地下200公里到700公里的温度从600上升到2000。在这个范围内，地幔中有一层大约几百公里厚的软流层。由于温度分布不均匀，地幔中的物质发生对流。此外，地球内部的压力是不均匀的，上地幔约900兆帕，中地幔约3700兆帕。地核是地球的核心，分为：(观测表明地震横波不能穿过外核(即不能穿过液体)。外核(2100公里厚)处于液态，内核(1400公里厚)处于固态。核心的主要成分是镍和铁。1.1.1地震的类型和成因，根据其起源，结构性地震：地震是由地球内部地层的结构变化引起的。它是分布最广、危害最大的。火山地震：由于火山爆发，岩浆从地下喷发出来。(不在中国，不在日本)。崩塌地震：地表或地下岩层突然大规模崩塌和坍塌引起的小规模地面振动。诱发地震：水库蓄水或深井注水引起的地面振动。本工程抗震设计只考虑结构性地震的设防，结构性地震的成因和分布：从本质上讲，断层理论认为，大规模的破裂面称为地质断层。”。断层的两边可以逐渐地、不可察觉地互相滑动。它也可以突然爆发，以地震的形式释放能量。犹他州卡那布附近的小而清晰的正断层穿过岩层，是断层理论的证据以色列的一个极好的例子，即原始水平的坚硬岩层在长时间作用的构造力的挤压下发生褶皱，是断层理论、板块理论、大陆漂移假说的证据：它是由德国气象学家魏格纳(1880-1930)在他的演讲中提出的。这个假设在大约10年的时间里没有受到地质学界的太多关注。1922年2月16日，在著名的科学杂志自然上发表了一篇关于魏格纳的书的未署名的文章，文章说“这本书直接应用了物理学原理，但是遭到了许多地质学家的强烈反对”。魏格纳假设一个超大陆在3亿年前破裂，它的碎片漂流出来形成了今天的大陆。作为证据，他指出不同大陆上的大型地质结构，如非洲西海岸和南美洲东海岸，似乎是一致的。这个原理可以解释许多地质问题，并将成为未来几十年争论的焦点。以洋中脊、海沟和转换断层为界的主要构造板块，美洲板块、欧亚板块、印度-澳大利亚板块、太平洋板块、南极板块等。板块理论的确证，板块理论的确证，焦点：地下地震起源于地球内部断层错动和辐射地震波的地方。(震源不是点，但有一定的深度和范围)，浅层地震300公里，地震波1.1.2，按震源深度，地震可分为：震中，震中距离，等震线，与震源垂直的面是震中，体波：纵波：纵波，即压缩波，速度快，产生湍流。Vp=1.67vs切变波：s波，vs切变波，后者稍慢并产生震动。地震纵波(纵波)和横波(横波)传播时的弹性岩石运动形式，乐夫波和瑞利波传播过程中岩石在地表附近的运动，面波：乐夫波和瑞利波，vR=vL=0.9vs，能量大，损伤大，颠簸摇晃。1.1.3地震动，地震波记录图，为什么人震动后的感觉是先震动？地震波传播引起的地面振动通常称为地面振动。地震期间，震中及其附近的人们首先感受到湍流，然后感受到前后或左右摇摆。这是因为当地震发生时，主要有两种地震波，一种是纵波，传播速度为5-6公里/秒；另一种是横波，其速度相对较慢，达到3-4千米/秒。由于纵波首先到达，人们感到上下颠簸。然而，剪切波的到来使人感到水平摇晃，建筑物的破坏主要是剪切波。当人们感到“颠簸”时，他们应该立即就地避震，因为巨大的破坏力即将来临。海啸是一种灾难性的波浪，通常是由海底地震引起的，震中在海底以下不到50公里，震级为里氏6.5级。水下或海岸滑坡或火山爆发也可能引发海啸。震动过后，冲击波在海面上以一个不断扩大的圆圈传播到很远的地方，就像鹅卵石落入浅水池时产生的波浪一样。海啸的波长大于海洋的最大深度，它的轨道运动在海床附近没有受到太大阻碍。不管海洋有多深，波浪都可以传播过去。2004年12月26日，印度洋发生强烈地震和海啸，造成邻国重大人员伤亡和财产损失。印度洋海啸造成近30万人死亡。海啸的起因：1.2级地震和1.2.1级地震1.2.2级地震1 . 2 . 2级地震1.2.3级地震基本烈度和地震区划，最大水平位移a(m=10-6m)用标准地震仪记录在距震中100公里处。震级M=logA，查尔斯里克特(1900-1985)，是地震的震级。目前，国际通用的震级表示为里氏震级。里氏1.2.1级地震，震级与能量的关系logE=11.8 1.5M震级差1级，能量差32倍。根据这个定义，对于100公里以外的地震，如果标准地震仪记录的峰值波幅为1厘米(104乘以1毫米)，震级为4级。发生了一次轻微的1级地震，人们什么也没感觉到。24级地震、5级以上有感地震、7级以上破坏性地震、8级以上强震，目前记录的最强地震为8.9级。唐山地震的震级为7.8级。地震强度：某个地方的地面振动强度由地面建筑物的损坏程度、人的感知、物体的振动和运动强度决定。现在它主要由地面运动的速度和加速度决定。1.2.2地震烈度，注意与震级区分。烈度：地震对某一地区的影响和破坏程度称为地震烈度，简称烈度。一般来说，震级越大，强度越大。对于同一次地震，震中距离越小，烈度越高，震中距离越小，烈度越低。除震级和震中距外，影响烈度的因素还与震源深度、地质构造和地基条件有关。分项：人的感觉、大多数房屋的地震破坏程度、其他现象、加速度(水平)厘米/秒、速度(水平)厘米/秒、强度等级、一级：没有感觉、砖墙上的细微裂缝损坏；河岸和软土上出现了裂缝。分为1-12度(不同国家有不同的毕业方法)、中国地震烈度表和七度(7):大多数人在恐慌中逃离；轻度损坏、局部损坏、开裂，但不妨碍使用；河岸坍塌了。在饱和砂层中，喷砂和涌水较为常见。软土上有许多裂缝。大多数砖烟囱都有中度损坏。加速度125厘米/秒。(8)度：摇晃和颠簸的运动很难行走。中度损伤，结构损伤，需要修复；干燥坚硬的土壤也有裂缝。大多数砖烟囱遭到严重破坏。加速度(10)度：骑自行车的人会摔倒，而那些处于不稳定状态的人会在几英尺外摔倒，给人一种辗转反侧的感觉。大多数倒塌，无法修复。滑坡和地震会发生，基岩上的拱桥会被破坏，大多数砖烟囱会被破坏或从根部倒置。加速度1000厘米/秒(12)度：地面急剧变化，山川也在变化。(9)度：不安分的人可能会跌倒；损坏严重，墙体开裂，局部坍塌，修复困难；损坏严重，墙体开裂，局部坍塌，修复困难；加速度500厘米/秒，1.2.3基本烈度和地震区划，一个地区在未来50年一般场地条件下超过10%概率的地震烈度值称为该地区的基本烈度。表示为Ib。根据国家规定的权限，批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度称为设防烈度，用标识表示。在设计基准期(50年)内，建筑物所在区域的地震烈度超过2%-3%的概率。也被称为大地震烈度，重现期约为2000年。建筑所在区域设计基准期(50年)内最高频率的强度。也称为正常烈度和小地震烈度，用Is表示。超过概率为63.2%，复发期为50年。设计地震分组是新规范提出的一个新概念，取代了旧规范中的设计近震和设计远震的概念。在宏观烈度大致相同的情况下，远离震中的高层建筑的大震害比中小震害严重得多。根据规范，抗震设防烈度为6度及以上的地区的建筑物必须进行抗震设计。设计地震分为三组。对于二类场地，第一组、第二组和第三组的设计特征周期分别为：0.35秒、0.40秒和0.45秒。辽宁省大多数抗震设防区属于第一类。1.3地震灾害概述1.3.1中国地震背景1.3.2地震破坏性影响自本世纪以来，世界上破坏性最大的地震平均每年发生18次，造成数千亿美元的经济损失。126万人死亡，近1000万人严重残疾。自本世纪初以来，我国发生了500多次6级以上地震和9次8级以上地震。一场大地震可以在几秒钟内把一个繁荣的城市变成废墟，几代人的积累和财富将化为乌有。在中国地震的背景下，世界上有两大地震带，环太平洋地震带和欧亚地震带。中国主要有两个地震带，南北地震带和东西地震带。在1906年旧金山地震期间，沿海地区横跨圣安德烈斯断层的围栏移动了2.6米，远处的陆地向右移动。1976年7月28日，河北省唐山和丰南地区发生7.8级强烈地震。唐山地震造成24.2万人死亡，16.4万人重伤。仅在唐山市，就有1700多人永久残疾，530万座房屋倒塌。唐山地区直接经济损失总额达到54亿元，公共设施严重受损。这场灾难在世界上是罕见的。1.4工程抗震设防1.4.1抗震设防目标和要求1.4.2抗震设计方法1.4.3建筑重要性的分类和设防标准1.4.1抗震设防目标和要求，许多国家的抗震设计规范倾向于把“小震不坏，中震可修，大震不坏”作为建筑抗震设计的基本标准。通过抗震设防，减少建筑物的破坏，避免死亡，减少经济损失。本工程抗震设防的基本目的简称为“小震不坏，中震可修，大震不倒”。“三级”抗震设防目标，第一级：当受低于该地区抗震设防烈度的频繁地震影响时，一般不损坏或不经修复即可使用。二级：当受到相当于该地区抗震设防烈度的地震影响时，它可能被破坏，也可能是我们第一阶段设计：根据地震效应和其他与频繁地震强度相对应的荷载效应的组合，检查结构构件的承载力和结构的弹性变形。第二阶段设计：根据罕遇地震烈度对应的地震效应，检查结构的弹塑性变形。对于有特殊要求的建筑物，地震易倒塌的建筑物，有明显薄弱层的建筑物，不规则建筑物等。第一阶段的设计保证了第一阶段的承载力要求和变形要求。设计的第二阶段旨在确保结构满足第三级抗震设防要求。如何保证二级抗震设防要求仍在研究中。目前，人们普遍认为良好的抗震构造措施有利于第二层次要求的实现。建筑抗震设计规范 GB50011-2001 .根据该标准，根据地震期间和之后建筑物损坏造成的社会和经济影响程度，建筑物分为四类抗震设防。对于抗震设计方法和地震作用，当设防烈度为6度时，除规范规定外，不得对乙、丙、丁类建筑进行地震作用计算。抗震设防措施33，360除结构地震作用计算和抗力计算外的抗震设计内容，包括抗震结构措施。抗震构造措施：根据抗震概念设计，未经计算的结构和非结构部分必须采用各种详细要求。较小的乙级建筑：变电站、工矿企业空压机站、城市供水水源泵房等。抗震性能较好的结构类型是指钢筋混凝土结构或钢结构。1.5抗震设计的一般要求1.5.1注意选址1.5.2把握建筑形状1.5.3利用结构延性1.5.4设置多道防线1.5.5注意非结构因素1.5.1注意选址，工程地质条件对地震破坏有很大影响。地震烈度异常经常发生，即“重灾区有轻灾，轻灾区有重灾”。原因是某些地区的工程地质条件不同。分段划分，水边地下水位较高，土质较软，地震时容易造成土壤滑脱或地层液化。地震时，斜坡会产生土壤滑动，其他泥土和岩石将被用于填充地基，由于土壤密实度不足，地震时，这通常会导致建筑物倾斜和下沉。冲积土很软，地震时容易坍塌。如果这里有地下水层，它也容易液化。在悬崖附近，容易滑动，山谷或低地，地震发生时这里的建筑很容易被土石坍塌破坏。萨尔瓦多的地震引发了巨大的泥石流。数百个家庭被埋在废墟中。据估计，超过1200人被杀害。地面裂开了，人们选择了许多。1.选择了有利的地段。2.避免不利的部分。当无法避免时，应采取适当的抗震措施；3.不要在危险区域建造。1994年云南昭通地震时，陆家湾的一个村庄坐落在一根长150米、顶宽15米、最窄5米、高60米的山梁上。离震中18公里。突出端的最大加速度为0.632g，鞍座为0.257g，山的根部为0.431g，强度为9度，强度为8度，强度为7度，局部突出地形的影响，1。高突地形离基准面的高度越高，对高海拔的响应越大；2.从陡坡到坡顶的距离大，反应相对减少；3.在相同的地形条件下，土结构的响应