建筑结构抗震设计讲义

建筑结构抗震设计2003年7月建筑结构抗震设计目录

第一章抗震设计的基本知识和基本要求第二章场地、地基与基础第三章地震作用与结构抗震验算第四章砌体结构的抗震设计第五章钢筋混凝土结构的抗震设计第六章隔震结构简介建筑结构抗震设计抗震工程学是将地球物理学、地质学、地震学、工程力学（材料力学、结构静力学、结构动力学）、结构工程学（钢筋混凝土结构学、钢结构学、地基与基础）、施工技术等多方面理论予以综合，针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目的而产生一门科学体系。学习本门课要达到如下目的掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能，了解抗震设计的一般规律；培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和抗震计算能力；了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法的发展趋势。引致灾害的自然作用灾害类別气象方面极端雨量太多洪灾太少干旱极端气温太高热浪太低霜冻、大风雪极端强风台风、龙卷风地貌方面板块活动地震、海啸、火山爆发重力作用泥石流、雪崩生物方面与动物、微生物有关蝗虫、白蚁等虫害細菌或病毒疾病︰如伤寒、“非典”、瘟疫与植物有关真菌病害︰如小麦的铁锈病数量激增野草蔓延、赤潮第一章抗震设计的基本知识和基本要求1.1地震灾害概述一、地震是群灾之首灾害自然灾害人为灾害人为灾害：火灾、污染（大气、水、海洋）、核泄漏、战争等自然灾害：

地震灾害是群灾之首，它具有突发性和不可预测性，以及频度较高，并产生严重次生灾害，对社会也会产生很大影响等特点。

死亡24人，经济损失94亿美元。云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上，为12层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼，其中二栋自楼梯间相接处分裂，东侧楼6层以下全部塌陷，并向东侧倒在邻房4层楼公寓上。西侧楼5层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，柱子间距介于8米到10米，且柱子数量偏少。彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，为16层钢筋混凝土集合住宅大楼。地震时其中一栋倾倒靠在呈L型平面大楼上，柱子间距7至10米。造成倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大。柱子内埋设管线（水、排水、电、煤气、电话）等，虽然节省了空间，但大大降低了柱子的有效承重截面积，造成破坏。

唐山大大地震震1976年年7月月28日3时42分分54秒，，在河河北省省唐山山、丰丰南一一带（（东经经118.0度度，北北纬39.4度度），，发生生了7.8级强强烈地地震，，震中中区烈烈度11度度。地地震波波及天天津市市和北北京市市。这这次地地震发发生在在工矿矿企业业集中中、人人口稠稠密的的城市市，极极震区区内工工矿设设施大大部分分毁坏坏，主主要表表现为为厂房房屋顶顶塌落落，围围护墙墙多数数倒塌塌，高高层建建筑和和一般般民房房几乎乎全部部坍塌塌。震震区内内普遍遍发生生铁路路路基基下沉沉，铁铁轨弯弯曲变变形；；公路路路面面开裂裂；桥桥墩错错动、、倾倒倒，梁梁体移移动及及坠落落等。。但是是地下下矿井井的破破坏比比地面面建筑筑轻得得多。。150万人口口中死亡24万，伤16万；直接经经济损失100亿元，，震后重建费费用100亿亿元。唐山市文化路路青年宫，为为砖混结构的的二层楼房，，7.8级地震时倒倒塌一层，，7.1级地震时除除四根门柱柱外，全部部坍塌。开滦煤矿医医院，为砖砖混结构的的五层楼房房（局部七七层），仅仅西部转角角残存。唐山市开滦滦煤矿救护护楼，为砖砖混结构人人字木屋架架的三层楼楼房，墙倒倒顶塌。唐山市河北北省煤矿设设计院，砖砖混结构的的楼房局部部倒塌。唐山地区交交通局，砖砖混结构的的三层办公公楼遭到破破坏。（此此处为唐山山地震重点点保护遗迹迹之一。））唐山山市市河河北北省省矿矿业业学学院院图图书书馆馆，，三三层层高高的的阅阅览览室室，，系系装装配配式式纯纯框框架架结结构构，，西西头头倒倒毁毁，，东东头头框框架架幸幸存存。。（（此此处处为为唐唐山山地地震震重重点点保保护护遗遗迹迹之之一一。。））唐山山市市机机车车车车辆辆厂厂震震后后概概貌貌。。震后后工工厂厂厂厂区区印度度大大地地震震当地地时时间间2001年年1月月26日日上上午午8时46分（（北京京时时间间2001年年1月月26日日11时时16分分36.4秒秒，，国国际际时时间间2001年年1月月26日日03时时16分分40秒秒）），在在印印度度西西北北部部古古吉吉拉拉特特邦邦发发生生一一次次强强烈烈地地震震。。据据印印度度地地震震部部门门测测定定，，这这次次地地震震为为里里氏氏7.9级，，震震中中位位于于北北纬纬23.6度和和东东经经69.8度。。至至31日日止止，，地震震发发生生后后已已发发生生了了196次次余余震震。。死亡亡人人数数达达16403人人，，受受伤伤人人数数达达55863人人，，经经济济损损失失45亿亿美美元元。。为了了省省钱钱，，近近年年兴兴建建的的建建筑筑物物没没有有抗抗震震结结构构，，使使地地震震的的伤伤亡亡加加重重。。震后现现场情情况座落在在活断断层上上的一一座二二层小小学教教学楼楼被完完全摧摧毁。。7.8级地地震造造成达达180公公里的的破碎碎带，，水平平和垂垂直错错距都都很大大，引引起地地表沉沉陷、、隆起起、裂裂缝、、液化化等地地表破破坏，，同时时造成成建筑筑物的的大量量毁坏坏。伊兹米米特市市一楼楼房底底层空空旷，，结构构不合合理，，房屋屋整体体倾斜斜，二二楼成成了一一楼。。地震时时河床床变形形，导导致跨跨河公公路桥桥梁跨跨塌。。人员伤伤亡惨惨重美国加加州北北岭地地震（7.0级级）1994年年1月月17日，，2400栋建建筑被被毁，，多处处高架架公路路桥受受损，，死亡亡61人，，伤7300人人，直直接经经济损损失300亿美美元，，保险险损失失104亿亿美元元。日本阪阪神地地震（7.2级级）1995年年11月17日日，22万万栋房房屋倒倒塌或或严重重损坏坏，死死亡6348人人，伤伤4万万人，，经济济损失失1000亿美美元。。二、我我国的的地震震情况况1.我我国是是一个个多地地震国国家据统计计，我我国大大陆地地震约约占世世界大大陆地地震的的三分分之一一。原因是是：我我国正正好介介于地地球的的两大大地震震带之之间。。全世界界地震震主要要分布布于以以下两两个带带：（1）环太太平洋洋地震震带：：包括括南北北美洲洲的太太平洋洋沿岸岸和从从阿留申群群岛、、堪察察加半半岛、、经千千岛群群岛日日本列列岛南南下至至我国台台湾省省，再再经菲菲律宾宾群岛岛转向向东南南，直直到新新西兰兰。（2）喜马马拉雅雅——地中海海地震震带：：从印印度、、尼泊泊尔经经缅甸甸至我国国横断断山脉脉、喜喜马拉拉雅山山区，，越帕帕米尔尔高原原，经经中亚细细亚到到地中中海及及其附附近。。喜马拉拉雅——地中海海地震震带环太平洋地震带以上两两个地地震带带释放放的能能量，，约占占全球球所有有地震震释放放能量量的98%。2.我我国是是一个个地震震灾害害最严严重的的国家家1920年年宁夏夏海原原地震震（8.5级））死亡亡23.4万人人。1976年年河北北唐山山地震震（7.8级））死亡亡24.2万人人。中国地地震活活动频频度高高、强强度大大、震震源浅浅，分分布广广，是是一个个震灾灾严重重的国国家。。1900年以以来，，中国国死于于地震震的人人数达达55万之之多，，占全全球地地震死死亡人人数的的53%；；1949年以以来，，100多多次破破坏性性地震震袭击击了22个个省（（自治治区、、直辖辖市）），其其中涉涉及东东部地地区14个个省份份，造造成27万万余人人丧生生，占占全国国各类类灾害害死亡亡人数数的54%，地地震成成灾面面积达达30多万万平方方公里里，房房屋倒倒塌达达700万万间。。20世世纪全全球两两次死死亡20万万人以以上的的大地地震均均发生生于我我国。。3.我我国的的地震震活动动地区区①台湾省省及其其附近近海域域；②西南地地区，，主要要是西西藏、、四川川西部部和云云南中中西部部；③西北地地区，，主要要在甘甘肃河河西走走廊、、青海海、宁宁夏、、天山山南北北麓；；④华北地区区，主要要在太行行山两侧侧、汾渭渭河谷、、阴山-燕山一带带、山山东中部部和渤海海湾；⑤东南沿海海的广东东、福建建等地。。我国的地地震活动动主要分分布在五五个地区区的23条地震带带上。这五个地地区是：：4.目前前的地震震形势地震的发发生有间间歇性。。一段时时间内发发生较频频繁，一一段时间内较较平静。。我国目前前处于地地震活跃跃期。三、抗震震减灾的的的任务务结构工程程师的任任务：3.对已已存在的的工程结结构作抗抗震鉴定定、抗震震加固。。抗震减灾灾工作应应依法进进行。《中华人人民共和和国防震震减灾法法》(1997年12月29日第第八届全全国人民民代表大大会常务务委员会会第二十十九次会会议通过过)第十七条条新建建、扩建建、改建建建设工工程，必必须达到到抗震设设防要求求。第十九条条建设设工程必必须按照照抗震设设防要求求和抗震震设计规规范进行行抗震设设计，并并