建筑结构抗震设计基本知识

建筑结构抗震设计基本知识第一页，共20页。§

13.1地震的一些基本概念

地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。地震分为天然地震和人工地震天然地震包括构造地震、火山地震、陷落地震二、按震源深浅分类浅源地震——震源深度小于60千米的称为浅源地震。全世界85%以上的地震都是浅源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的称为中源地深源地震——震源深度在300千米以上的称为深源地第二页，共20页。地球内部发生地震的地方叫震源震源在地面上的投影点称为震中震中及其附近的地方称为震中区从震中到地面上任何一点的距离称为震中距第三页，共20页。1、构造地震92%的地震发生在地壳中，其余的发生在地幔上部破坏性地震主要属于构造地震。据统计，构造地震约占世界地震总数的90%以上。

第四页，共20页。2、火山地震

由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地震的7%左右。

1914年日本樱岛火山爆发，产生的震动相当于一个6.7级地震。第五页，共20页。3、陷落地震由于地下溶洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小，次数也很少。人工地震因人为因素直接造成的地震是人工地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动；在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力，有时也会诱发地震。

1962年3月19日在广东河源新丰江水库坝区发生了迄今我国最大的水库诱发地震，震级为6.1级。第六页，共20页。震级与烈度地震震级：反映一次地震释放能量大小的等级，用M表示式中A表示标准地震仪距震中100km纪录的最大水平地动位移，单位为微米震级与能量的关系能量越大，震级就越大；震级相差一级，能量相差约32倍；相差二级，能量相差1000倍。一个6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。第七页，共20页。按震级的地震分类

微震---2级以下人感觉不有感地震---2-4级人有感破坏性地震---5级以上有破坏强烈地震---7级以上有破坏特大地震---8级以上有破坏由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破坏力不一定就小。第八页，共20页。地震烈度地震发生时，在一定地点振动的强烈程度。它表示该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。地震烈度的统计分布第九页，共20页。设计地震分组

《规范》附录Ａ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。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据的地震烈度。一般情况下，它与地震基本烈度相同。第十页，共20页。抗震设计的基本要求一、建筑抗震设防分类和设防标准（一）抗震设防类别１.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。２.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。３.丙类建筑除甲、乙、丁类以外的一般建筑。４.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较大经济损失的建筑。第十一页，共20页。（二）抗震设防标准１.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６～８度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求；当为９度时，应符合比９度抗震更高的要求；２.乙类建筑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６～８度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为９度时，应符合比９度抗震设防更高的要求；地基基础的抗第十二页，共20页。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。３.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要求。４.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，当抗震设防烈度为６度时不应降低。第十三页，共20页。抗震设防目标

“小震不坏、中震可修、大震不倒”§13.2抗震设计的基本要求（一）场地、地基和基础的选择１.场地的类别等效剪切波速vse

第十四页，共20页。建筑场地的划分：２.场地的选择选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。宜选择有利地段，避开不利地段，无法避开时应采取有效的抗震措施，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑第十五页，共20页。３.地基和基础的选择（1）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上；（2）同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基；（3）对饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外，应进行液化判别；（4）存在液化土层的地基，应采取消除或减轻液化影响的措施。（5）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。第十六页，共20页。（二）结构的平面和立面布置为避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形而形成薄弱部位，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，应具有良好的整体性。结构体系的选择基本要求：（1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用的传递途径；（2）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；（3）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；（4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。第十七页，共20页。抗震结构的构件应有利于抗震为改善构件变形能力，加强构件的延性，抗震结构构件应符合下列要求：（1）砌体结构构件，应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱等以加强对砌体结构的约束，使其在地震时发生裂缝后不致坍塌和散落，不致丧失对重力荷载的承载能力；（2）钢筋混凝土构件应合理选择尺寸和受力钢筋和箍筋，以免剪切破坏先于弯曲破环；（3）钢结构构件应合理控制尺寸，防止局部或整个构件失稳（4）预应力混凝土的抗侧力构件，应配有足够的非预应力钢筋

第十八页，共20页。保证结构整体性，并使结构和连接部位具有较好的延性

为了保证连接的可靠性