工程結(jié)構(gòu)抗震設計課程總結(jié)報告

1、2011-2012第二學期工程抗震課程過程考核：課程總結(jié)報告課程總結(jié)報告姓名：張志星學號：0901012045專業(yè)班級： 09 土木2 班成 績：建筑結(jié)構(gòu)抗震設計學習總結(jié) 通過一學期對建筑結(jié)構(gòu)抗震設計 課程的學習， 雖然時間很短暫，但還是了解和認識 到了， 結(jié)構(gòu)抗震設計對房屋建筑的重要性， 并且學習到了抗震設防的目標和思想， 當遭受低 于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時， 主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用； 當遭 受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的設防地震影響時， 可能發(fā)生損壞， 但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù) 使用；當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇地震影響時， 不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重 破壞。

2、 使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當采用抗震性能化設計時， 具有更具體或更高的抗震設防目標。一、了解地震知識和設防思想地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高，從地下20km到700km,溫度從大約600 C上升到2000 C。另外，地球內(nèi)部的壓力也不均衡，在地幔上部約為900MPa地幔中間則達到370000MPa在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下，地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運動之中，地殼巖 層也不停地連續(xù)變動, 不斷產(chǎn)生變形和應力, 積聚了大量的能量。 當巖層的應變達到其極限 應變時, 巖層就會發(fā)生突然斷裂和錯動, 積聚的應變能得到突然釋放, 以波的形式傳到地面, 從而形成地震。 這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋

3、了地震的成因, 稱為斷層學說。 地震引起的振動將 能量以波的形式從震源向各個方向傳播, 此即為地震波。 地震波是一種彈性波, 包括在地球 內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波,面波包括瑞利波和樂夫波。地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強弱程度,既反應地震后果又是地面運動強度的一種度量。 表示一次地震大小的震級只有一個, 然而由于同 一次地震對不同地點的影響不一樣, 隨著距離震中的遠近會出現(xiàn)多種不同的烈度。 一般來說, 距離震中越近,烈度就越高；距離震中越遠,烈度就越低?？拐鹪O防的思想 抗震設防目標應達到經(jīng)濟與安全間的合理平衡, 世界上的大多數(shù)國家都遵循

4、 “小震不壞, 中震可修,大震不倒 ”的設防目標。我國 “抗震規(guī)范 ”的三水準設防目標是：第一水準 當 遭遇多遇的、低于本地區(qū)設防烈度的地震時,主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用； 第二水準 當遭遇相當于本地區(qū)設防烈度的地震影響時, 可能發(fā)生損壞, 但經(jīng)一般修理仍 可繼續(xù)使用； 第三水準 當遭受高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震影響時, 不致倒塌或發(fā)生 危及生命的嚴重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑,當采用抗震性能化設計時, 具有更具體或更高的抗震設防目標。 規(guī)范要求對抗震設防烈度為 6度及以上地區(qū)的建筑, 必 須進行抗震設計。二、抗震概念設計 抗震概念設計就是根據(jù)實際的震害和工程經(jīng)驗、

5、 科學和試驗研究等形成的基本設計原則和設 計思想, 做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細部構(gòu)造, 避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。 建筑結(jié)構(gòu)抗 震概念設計涉及勘察、設計、施工等環(huán)節(jié),包括場地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選 擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。2、 1 場地、地基與基礎在建筑選址時, 應根據(jù)工程需要和地震活動情況、 工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料, 盡 量選擇對建筑抗震有利的地段,避開不利和危險地段。主要的考慮方面：斷裂帶、滑坡、崩 塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延 性及均勻性等。 對山區(qū)建筑, 場地勘察應有邊坡穩(wěn)定性評價和防治建議, 邊坡設

6、計應符合 建 筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 （GB 50330）的要求。邊坡附近的建筑基礎應進行抗震穩(wěn)定性設計, 建筑基礎與土質(zhì)邊坡、 強風化巖質(zhì)邊坡的邊緣應留有足夠的距離。 為減少地面運動傳給上部 結(jié)構(gòu)的地震能量， 應選擇具有較大平均剪切波速的堅實場地， 較薄的場地土覆蓋層可以減輕 柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯開，避免共振的情況出現(xiàn)。 同一結(jié)構(gòu)單元的基礎不宜設置在性質(zhì)截然不同的地基上， 也不宜部分采用樁基礎部分采用天 然基礎，充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來的影響。2、 2 建筑的平立面布置 建筑設計應根據(jù)抗震概念設計的要求，明確建筑形體（建筑平面、 立面和豎向剖面）的 規(guī)

7、則性。 不規(guī)則的建筑應按規(guī)定采取加強措施， 特別不規(guī)則的建筑應進行專門研究和論證并 采取特別的加強措施。 不應采取嚴重不規(guī)則的建筑。 規(guī)則性評價需綜合考慮幾何布局、 結(jié)構(gòu) 設計以及使用等因素，總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對稱， 立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化， 豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上 逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力的突變。2、3 防震縫的設置要求1）當不設防震縫時，應采用符合實際的計算模型，分析判明應力集中、變形集中或地 震扭轉(zhuǎn)效應等導致的易損部位，采取相應的加強措施；2）當在適當部位設置防震縫時，宜形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應根

8、據(jù) 設防烈度、 結(jié)構(gòu)材料種類、 結(jié)構(gòu)類型、 結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應情況， 留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應完全斷開；3）當防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時，其寬度應符合防震縫的要求。防震縫寬度應符合下列 要求：（ 1）框架結(jié)構(gòu)（含設少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時不應小于100m m,高度超過15m時，6度、7度、8度和9度分別增加 5m、4m、3m和 2m時，宜增加20mm ; （2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70%，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的 50。均不可小于 100mm；（ 3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時, 宜按較寬者和較

9、低的房屋高度確定。三、結(jié)構(gòu)地震反應分析與結(jié)構(gòu)抗震驗算3、 1 振型分解反應譜法分析 平動的振型分解反應譜法是最常用的振型分解法。 “平動”表示只考慮單向的地震作用 且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型； “反應譜法”表示采用反應譜將動力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題 而不是用時程分析獲得各個振型的反應。 平動的振型分解反應譜法適用于可沿兩個主軸分別 計算的一般結(jié)構(gòu),其變形可以是剪切型,也可以是彎剪型和彎曲型。3、 2 計算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應譜法計算比較復雜, 能否采用簡單近似的方法？前面的例題中發(fā)現(xiàn), 總 的地震作用效應與第一振型的地震剪力分布相近。 用第一振型的地震作用效應作為結(jié)構(gòu)地震 作用

10、效應的方法稱為底部剪力法。 底部剪力法的適用條件和假定： 適用條件： 建筑高度不超 過 40m 以剪切變形為主,質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻；假定：位移反應以第一振型為主, 為一直線。思路是：首先求出等效單質(zhì)點體系的總作用力（即底部總剪力）,然后再按一定的規(guī)則分配到各個質(zhì)點。最后按靜力法計算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。3、 3 結(jié)構(gòu)地震反應的時程分析法為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應過程,從 70 年代開始,動力時程分析方法 開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導方法。 該方法對一條具體的具有某種頻譜特點的 地震波, 根據(jù)給定的場地條件、 具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動力方程。 不滿足于反 應譜法

11、中對延性的總體考慮,根據(jù)試驗和理論分析結(jié)果,建立結(jié)構(gòu)（構(gòu)件 ）的非線性恢復力模型,對結(jié)構(gòu)進行彈塑性動力時程分析, 以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時刻的力和位移的反 應、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機制。這一階段的主要研究內(nèi)容有時程分析方法、 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能 （各種滯回模型 ）的研究、 振動臺試驗、 擬動力試驗、 頻域分析方法、 抗震可靠度和多維多點地震輸入等問題。動力時程分析理應能更好地反應結(jié)構(gòu)的地震行為， 但由于對結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動特性認識的不足， 分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復 力模型和合理的地震動輸入問題等尚需進一步發(fā)展， 相對復雜的分析過程也限制了這種方法 的普及。3

12、、 4 建筑結(jié)構(gòu)抗震驗算地震作用的方向： 規(guī)則結(jié)構(gòu)對抗震有利， 對分析的結(jié)果也易于把握， 因此盡可能保證結(jié) 構(gòu)的規(guī)則性。 對各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用， 一般情況下應至少在建筑的兩個主軸方向分別計 算地震作用， 各方向的水平地震作用應由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔。 對有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的 結(jié)構(gòu)，當交角大于 15 時，應分別計算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對質(zhì)量和剛度分 布明顯不對稱的結(jié)構(gòu)， 應計入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響， 其它情況允許采用調(diào)整地震 作用效應的方法計入扭轉(zhuǎn)影響。 8、 9 度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及 9 度時的高層建筑應計 算豎向地震作用。計算模型： 結(jié)構(gòu)體系應具有明確的計算簡圖

13、和合理的地震作用傳遞途徑。 質(zhì)量和剛度分 布接近對稱且樓、 屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析， 其它情 況應采用空間結(jié)構(gòu)模型進行抗震分析。 除抗震規(guī)范特別規(guī)定外， 建筑結(jié)構(gòu)應進行多遇地震下 的內(nèi)力和變形分析，此時可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。 不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應進行罕遇地震下的彈塑性變形分析， 可采用彈塑性靜力 或時程分析方法， 符合條件時可采用簡化方法。 利用計算機進行結(jié)構(gòu)分析時， 可采取必要的 簡化計算與處理， 但應符合結(jié)構(gòu)的實際工作狀況， 應考慮樓梯構(gòu)件的影響。 計算軟件的技術(shù) 條件應符合規(guī)范和有關(guān)標準的規(guī)定， 并應闡明其

14、特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。 多遇地震下復雜結(jié) 構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應采用不少于兩個合適的不同力學模型，并對計算結(jié)果進行比較分析。 所有計算結(jié)果應經(jīng)分析判斷確認合理、 有效后方可用于過程設計。 當重力附加彎矩大于初始 彎矩的 10時應計入重力二階效應的影響。樓屋蓋的剛度對受力影響很大?，F(xiàn)澆和裝配整 體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑， 樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例 分配；木樓蓋、 木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑， 宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比 例分配； 普通的預制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu)， 可取前述兩種分配結(jié)果的平 均值。四、總結(jié)通過本次抗震設計， 使我認識到建筑結(jié)構(gòu)

15、抗震設計是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課， 對于 我們?yōu)姆缹I(yè)的學生來講，是必須掌握的，眼下會對以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用。 特別是畢業(yè)設計時會有很多的相關(guān)知識設計， 長遠來看， 對我們以后的從事工作有很大幫助。 而且在當前社會形勢下，地震災害愈來愈多的出現(xiàn)，對于我們抗震設計將會是非常重要的。 本次課程設計我們進行了1地基砂土液化評價； 2判別地基砂土液化等級； 3計算底層抗震墻 - 框 架側(cè)移剛度； 4計算地震作用標準值； 5計算層間地震剪力； 6畫出力學分 析簡圖。通過對這些內(nèi)容的設計讓我意識到 結(jié)構(gòu)抗震設計對房屋建筑的重要性，并且 學習到了抗震設防的目標和思想， 當遭受低于本地區(qū)抗震設防烈度的多遇地震影響時， 主體 結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當遭受相當于本地區(qū)抗震設防烈度的設防地震影響 時，可能發(fā)生損壞， 但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用； 當遭受高于本地區(qū)抗震設防烈度的罕遇 地震影響時， 不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。 使用功能或其他方面有專門要求的建筑， 當采用抗震性能化設計時，具有更具體或更高的抗震設防目標，達到小震不壞，中震可修， 大震不倒 ”的設防目標抗震設防的思想抗震設防目標應達到經(jīng)濟與安全間的合理平衡， 世界上的大多數(shù)國家都遵循 “小震不壞， 中震可修，大震不倒 ”的設防目標。我國 “抗震規(guī)范 ”的三水準設防目標是：第一水準 當 遭遇多遇的、低