抗震设计课件-王伟

抗震设计课件--王伟第一页，共31页。建筑结构抗震设计目录4、建筑结构抗震方法5、结语3、地震作用下结构的破坏形式1、认识地震2、地震作用下结构的动力分析第二页，共31页。认识地震地震是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。

百度百科一下：对于建筑结构而言，地震对建筑结构产生的作用就是我们结构动力学里面的随机荷载。

这种随机荷载，不可以表示为时间的确定性函数，但是可以用概率统计的方法来进行研究。第三页，共31页。认识地震地震对建筑结构的作用通过地震波来实现。地震波由纵波和横波组成。在震中区域，纵波使地面上下颠动，横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快，衰减也较快，横波传播速度较慢，衰减也较慢，因此离震中较远的地方，往往感觉不到上下跳动，但能感到水平晃动。

地震波第四页，共31页。认识地震地震是自然界10大灾害之一，也是损失最为严重的灾害。目前，人类仍然不能有效预报地震，因此，进行建筑结构的抗震设计就显得尤为重要。地震发生时大地颤抖、山体晃动、房屋倒塌，以及由地震引发一系列的火灾、水灾、滑坡、泥石流、毒气泄露、海啸等次生灾害，对人类生命造成巨大的威胁，对社会经济造成巨大的损失。第五页，共31页。认识地震第六页，共31页。认识地震中国百年大地震第七页，共31页。认识地震我国东临环太平洋地震带，南接欧亚地震带，地震区分布广泛。第八页，共31页。地震作用下结构的动力分析对于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可以采用比较简单的底部剪力法对结构物进行地震分析。底部剪力法：先计算出作用于结构的总水平地震作用，即结构底部的剪力，然后将此总水平地震作用按一定规律分配给各质点。第九页，共31页。地震作用下结构的动力分析结构底部剪力：FEK=α1Geq式中：FEK：结构总水平地震作用标准值；

α1：相应于结构基本自震周期的水平地震影响系数；Geq：结构等效总重力荷载；第十页，共31页。地震作用下结构的动力分析剪力分配方法：对于重量和刚度沿高度分布比较均匀、高度不大并且以剪力变形为主的结构物，其地震反应以基本阵型为主，其阵型接近于倒三角。倒三角基本阵型第十一页，共31页。地震作用下结构的动力分析剪力分配公式：式中：FEK：结构总水平地震作用标准值；Gi：第i层结构重力荷载代表值；Hi：结构层间高度；

δn：顶部附加地震剪力系数；第十二页，共31页。地震作用下结构的动力分析鞭梢效应：当建筑物受地震作用时，它顶部的小突出部分由于质量和刚度比较小，在每一个来回的转折瞬间，形成较大的速度，产生较大的位移,就和鞭子的尖一样。工程术语介绍：在地震作用下，高层建筑或其他建（构）筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象。因此当计算建筑物顶部屋顶间、女儿墙、广告牌等结构物时，地震作用效应宜乘以增大系数3，但此增大部分不往下传递。第十三页，共31页。地震作用下结构的动力分析鞭梢效应第十四页，共31页。地震作用下结构破坏形式框架结构震害形式5、填充墙坍塌4、结点区域交叉斜向贯通裂缝3、柱先于梁产生弯曲破坏1、柱先于压弯破坏被剪断2、梁先于弯曲破坏被剪断第十五页，共31页。地震作用下结构破坏形式短柱破坏：柱先于压弯破坏被剪断第十六页，共31页。地震作用下结构破坏形式梁被剪断第十七页，共31页。地震作用下结构破坏形式柱先于梁发生屈曲破坏第十八页，共31页。地震作用下结构破坏形式结点破坏第十九页，共31页。地震作用下结构破坏形式填充墙破坏第二十页，共31页。建筑结构抗震方法中震可修抗震设计目标大震不倒：人类生命摆首位小震不坏经济效益要注重第二十一页，共31页。建筑结构抗震方法建筑结构抗震措施3、结构设计措施1、隔震措施2、消能减震措施第二十二页，共31页。建筑结构抗震方法隔震技术措施3、适用范围：较重要的低层和多层建筑。1、隔震：通过把隔震消能装置（如橡胶隔震垫）安放在结构物底部和基础（或底部柱顶）之间，把上部结构和基础“隔开”。这样，改变了结构的动力特性和动力作用，明显地减轻结构物的地震反应，达到“以柔克刚”的效果。

2、隔震效果：隔震体系一般可使结构水平地震加速度反应下降60%左右，从而消除或有效减轻结构的地震损坏，提高建筑物及其内部人员的安全性。第二十三页，共31页。建筑结构抗震方法隔震技术措施第二十四页，共31页。建筑结构抗震方法隔震技术措施第二十五页，共31页。建筑结构抗震方法消能减震措施3、适用范围：高层或超高层建筑。1、消能减震：指在结构的某些部位（如支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件等）设置消能阻尼装置或元件，通过消能装置产生摩擦非线性滞回变形耗能来耗散或吸收地震能量以减小主体结构的水平和竖向地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，以达到减震抗震的目的。

2、消能效果：能够有效吸收地震荷载带来的大量能量，减轻建筑物的地震动力反应。第二十六页，共31页。建筑结构抗震方法消能减震措施第二十七页，共31页。建筑结构抗震方法消能减震措施第二十八页，共31页。建筑结构抗震方法合理建筑设计3、足够大的延性和耗能能力1、足够大的承载能力2、足够大的刚度以减小地震作用下的扭转和位移强柱弱梁：加强柱或减弱梁纵筋配筋率强剪弱弯：加强柱、梁的箍筋配筋率

强节点弱构件：梁内纵筋在节点内有可靠的锚固第二十九页，共31页。结语