混凝土結(jié)構(gòu)抗震培訓(xùn)

1、混凝土結(jié)構(gòu)抗震主講人：_地震形成原因構(gòu)造地震：是由于巖層斷裂，發(fā)生變位錯(cuò)動(dòng)，在地質(zhì)構(gòu)造上發(fā)生巨大變化而產(chǎn)生的地震，所以叫做構(gòu)造地震，也叫斷裂地震。板塊構(gòu)造與地震、火山的關(guān)系火山地震：是由火山爆發(fā)時(shí)所引起的能量沖擊，而產(chǎn)生的地殼振動(dòng)。火山地震有時(shí)也相當(dāng)強(qiáng)烈。但這種地震所波及的地區(qū)通常只限于火山附近的幾十公里遠(yuǎn)的范圍內(nèi)，而且發(fā)生次數(shù)也較少，只占地震次數(shù)的7%左右，所造成的危害較輕。陷落地震：由于地層陷落引起的地震。這種地震發(fā)生的次數(shù)更少，只占地震總次數(shù)的3%左右，震級(jí)很小，影響范圍有限，破壞也較小。誘發(fā)地震：在特定的地區(qū)因某種地殼外界因素誘發(fā)（如隕石墜落、水庫蓄水、深井注水）而引起的地震10-11

2、。人工地震：地下核爆炸、炸藥爆破等人為引起的地面振動(dòng)稱為人工地震。人工地震是由人為活動(dòng)引起的地震。如工業(yè)爆破、地下核爆炸造成的振動(dòng)；在深井中進(jìn)行高壓注水以及大水庫蓄水后增加了地殼的壓力，有時(shí)也會(huì)誘發(fā)地震地震分級(jí)地震分級(jí)按按震級(jí)大小可把地震劃分為以下幾類：震級(jí)大小可把地震劃分為以下幾類：弱震震級(jí)小于3級(jí)。如果震源不是很淺，這種地震人們一般不易覺察。有感地震震級(jí)等于或大于3級(jí)、小于或等于4.5級(jí)。這種地震人們能夠感覺到，但一般不會(huì)造成破壞。中強(qiáng)震震級(jí)大于4.5級(jí)、小于6級(jí)。屬于可造成破壞的地震，但破壞輕重還與震源深度、震中距等多種因素有關(guān)。強(qiáng)震震級(jí)等于或大于6級(jí)。其中震級(jí)大于等于8級(jí)的又稱為巨大地

3、震。地震能量單位里氏：共劃分12級(jí)，每級(jí)強(qiáng)度差約32倍。地震的危害地震的危害直接災(zāi)害破壞直接災(zāi)害破壞地震直接災(zāi)害是地震的原生現(xiàn)象，如地震斷層錯(cuò)動(dòng)，起地面振動(dòng)，所造成的災(zāi)害。主要有：地面的破壞，建筑物與構(gòu)筑物的破壞，山體等自然物的破壞（如滑坡、泥石流等），海嘯、地光燒傷等。次生災(zāi)害次生災(zāi)害地震次生災(zāi)害是直接災(zāi)害發(fā)生后，破壞了自然或社會(huì)原有的平衡或穩(wěn)定狀態(tài)，從而引發(fā)出的災(zāi)害。主要有：火災(zāi)、水災(zāi)、毒氣泄漏、瘟疫等。其中火災(zāi)是次生災(zāi)害中最常見、最嚴(yán)重的。此外，社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展還帶來新的繼發(fā)性災(zāi)害，如通信事故、計(jì)算機(jī)事故等。這些災(zāi)害是否發(fā)生或?yàn)?zāi)害大小，往往與社會(huì)條件有著更為密切的關(guān)系日本震后圖日本震后

4、圖日本震后圖日本震后圖汶川震后圖汶川震后圖抗震設(shè)防目標(biāo)1）第一目標(biāo)小震不壞。當(dāng)遭受低于本地區(qū)地震基本烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不修理可繼續(xù)使用。（2）第二目標(biāo)中震可修。當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)地震基本烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用”。（3）第三目標(biāo)大震不倒。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度預(yù)估的罕遇地震時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞?？拐鸬燃?jí)劃分抗震等級(jí)劃分特一、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)其中特一級(jí)抗震是在一級(jí)抗震的基礎(chǔ)上提對(duì)塑性鉸進(jìn)行加強(qiáng)，提高塑變能力?？沽叶鹊燃?jí)抗烈度等級(jí)6、7、8、9級(jí)因?yàn)槿狈煽康牡卣鹳Y料及數(shù)據(jù)大于9級(jí)可按照地震基本烈度X度建筑抗震設(shè)防暫

5、行規(guī)定執(zhí)行汶川震后建筑照片反思核心區(qū)鋼筋錨固長(zhǎng)度不夠核心區(qū)鋼筋錨固長(zhǎng)度不夠箍筋加密區(qū)未加密箍筋加密區(qū)未加密短柱破壞箍筋未加密短柱破壞箍筋未加密核心區(qū)鋼筋搭接箍筋未加密核心區(qū)鋼筋搭接箍筋未加密核核心心區(qū)區(qū)鋼鋼筋筋搭搭接接核心區(qū)節(jié)點(diǎn)柱子無箍筋核心區(qū)節(jié)點(diǎn)柱子無箍筋柱子應(yīng)力集中區(qū)受剪破壞柱子應(yīng)力集中區(qū)受剪破壞柱子根部受剪破壞箍筋未加密柱子根部受剪破壞箍筋未加密柱柱子子鋼鋼筋筋核核心心區(qū)區(qū)受受剪剪破破壞壞縱向受力鋼筋拉斷，鋼筋有明顯徑縮縱向受力鋼筋拉斷，鋼筋有明顯徑縮梁出現(xiàn)斜剪破壞加密區(qū)箍筋設(shè)置不到梁出現(xiàn)斜剪破壞加密區(qū)箍筋設(shè)置不到位核心區(qū)受剪破壞位核心區(qū)受剪破壞剪力墻洞口上翻剪力墻洞口上翻X破壞破壞(連

6、梁破壞連梁破壞)通過上面的震后照片來看，柱子受到破壞嚴(yán)重，通過上面的震后照片來看，柱子受到破壞嚴(yán)重，作為主要稱重構(gòu)件柱子破壞嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生整作為主要稱重構(gòu)件柱子破壞嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生整體塌陷，而將主要應(yīng)力通過節(jié)點(diǎn)傳遞到梁上使體塌陷，而將主要應(yīng)力通過節(jié)點(diǎn)傳遞到梁上使梁產(chǎn)生應(yīng)力破壞之產(chǎn)生具備塌陷符合抗震設(shè)防梁產(chǎn)生應(yīng)力破壞之產(chǎn)生具備塌陷符合抗震設(shè)防核心要點(diǎn)：核心要點(diǎn)：大震不倒、中震可修、小震不壞。大震不倒、中震可修、小震不壞。柱強(qiáng)梁弱、強(qiáng)剪弱彎柱強(qiáng)梁弱、強(qiáng)剪弱彎主要破壞應(yīng)力集中表現(xiàn)與柱的剪切破壞上，所主要破壞應(yīng)力集中表現(xiàn)與柱的剪切破壞上，所以提高抗剪能力并使框架柱在地震過程中所產(chǎn)以提高抗剪能力并使框架柱

7、在地震過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗赜欣诳拐?，因?yàn)榧羟衅粕膽?yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗赜欣诳拐?，因?yàn)榧羟衅茐氖谴嘈云茐模菈氖谴嘈云茐?，是瞬間破壞瞬間破壞，彎矩破壞為塑性，彎矩破壞為塑性破壞有破壞有明顯征兆明顯征兆下擾、裂縫，下擾、裂縫，塑性破壞會(huì)在震塑性破壞會(huì)在震中過程中給大家逃生爭(zhēng)取寶貴時(shí)間中過程中給大家逃生爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。對(duì)建筑有影響的三種地震效應(yīng)鞭梢效應(yīng)鞭梢效應(yīng)：在地震作用下，高層建筑或其他建（構(gòu)）筑物頂部細(xì)長(zhǎng)突出部分振幅劇烈增大的現(xiàn)象。短柱短柱效應(yīng)效應(yīng)：在同一層樓中柱長(zhǎng)度原以樓層高度設(shè)計(jì)，然實(shí)際上部分柱子因與窗臺(tái)短墻相連，受其側(cè)向束制作用影響，使柱子之有效長(zhǎng)度減短，以致柱之剛度大為增加。地震來臨

8、時(shí)，因此短柱之剛度大，而較其它正常柱吸收更大之水平力，引致此短柱剪應(yīng)力超過負(fù)荷而開裂破壞。該區(qū)域受壓加密應(yīng)延伸至窗臺(tái)臺(tái)面高度500，最好通長(zhǎng)加密地震土液化：地震土液化：地震引起的振動(dòng)使飽和砂土或粉土趨于密實(shí)，導(dǎo)致孔隙水壓力急劇增加。在地震作用的短暫時(shí)間內(nèi)，這種急劇上升的孔隙水壓力來不及消散，使有效應(yīng)力減小，當(dāng)有效應(yīng)力完全消失時(shí)，砂土顆粒局部或全部處于懸浮狀態(tài)。此時(shí)，土體抗剪強(qiáng)度等于零，形成“液體”現(xiàn)象。三種地震效應(yīng)對(duì)建筑業(yè)的影響鞭梢鞭梢效應(yīng)效應(yīng)在地震作用時(shí)屋面構(gòu)筑物倒塌，部分構(gòu)件甩出主體墜落，特別是大型屋面設(shè)備。短柱短柱效應(yīng)效應(yīng)在地震過程中導(dǎo)致主體承重構(gòu)建受剪脆性破壞，導(dǎo)致地震作用時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件未

9、安預(yù)計(jì)順序破壞，受壓構(gòu)件優(yōu)先于受彎構(gòu)件破壞。地震土液化地震土液化1、地震土液化對(duì)于主體結(jié)構(gòu)抗震是有利的，地基土在地震過程中起到效能作用，其地震水平力對(duì)主體結(jié)構(gòu)影響很小，但要考慮因地基土瞬間失去承載能力導(dǎo)致的傾覆。2、地震土液化對(duì)于端承樁特別是在樁基區(qū)域出現(xiàn)土液化會(huì)導(dǎo)致樁基瞬間受剪導(dǎo)致斷樁。3、土液化會(huì)導(dǎo)致地震過程中及震后因荷載導(dǎo)致室外噴水冒沙。柱強(qiáng)梁弱，強(qiáng)剪弱彎通過上面的震后照片來看，柱子受到破壞嚴(yán)重，通過上面的震后照片來看，柱子受到破壞嚴(yán)重，作為主要稱重構(gòu)件柱子破壞嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生整作為主要稱重構(gòu)件柱子破壞嚴(yán)重的話會(huì)產(chǎn)生整體塌陷，而將主要應(yīng)力通過節(jié)點(diǎn)傳遞到梁上使體塌陷，而將主要應(yīng)力通過節(jié)點(diǎn)傳遞

10、到梁上使梁產(chǎn)生應(yīng)力破壞之產(chǎn)生具備塌陷符合抗震設(shè)防梁產(chǎn)生應(yīng)力破壞之產(chǎn)生具備塌陷符合抗震設(shè)防核心要點(diǎn)：核心要點(diǎn)：大震不倒、中震可修、小震不壞。大震不倒、中震可修、小震不壞。主要破壞應(yīng)力集中表現(xiàn)與柱的剪切破壞上，所主要破壞應(yīng)力集中表現(xiàn)與柱的剪切破壞上，所以提高抗剪能力并使框架柱在地震過程中所產(chǎn)以提高抗剪能力并使框架柱在地震過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗赜欣诳拐?，因?yàn)榧羟衅粕膽?yīng)力轉(zhuǎn)變?yōu)閺澗赜欣诳拐穑驗(yàn)榧羟衅茐氖谴嘈云茐?，是壞是脆性破壞，是瞬間破壞瞬間破壞，彎矩破壞為塑性，彎矩破壞為塑性破壞有破壞有明顯征兆明顯征兆下擾、裂縫，下擾、裂縫，塑性破壞會(huì)在震塑性破壞會(huì)在震中過程中給大家逃生爭(zhēng)取寶貴時(shí)間中

11、過程中給大家逃生爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。最終核心最終核心,塑性鉸延性變形塑性鉸延性變形.鋼筋原材料1.25（實(shí)測(cè)）（實(shí)測(cè)）強(qiáng)屈比強(qiáng)屈比9%(試驗(yàn)表明試驗(yàn)表明7%就能滿足結(jié)構(gòu)就能滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性要求構(gòu)件延性要求,因?yàn)榭紤]地震過程中鋼筋因?yàn)榭紤]地震過程中鋼筋反復(fù)受力疲勞導(dǎo)致鋼筋延伸率損失反復(fù)受力疲勞導(dǎo)致鋼筋延伸率損失,另外另外鋼筋加工過程中也會(huì)對(duì)延伸率產(chǎn)生影響鋼筋加工過程中也會(huì)對(duì)延伸率產(chǎn)生影響)鋼筋原材料1.25強(qiáng)屈比強(qiáng)屈比9%(試驗(yàn)表明試驗(yàn)表明7%就能滿足結(jié)構(gòu)就能滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性要求構(gòu)件延性要求,因?yàn)榭紤]地震過程中鋼筋因?yàn)榭紤]地震過程中鋼筋反復(fù)受力疲勞導(dǎo)致鋼筋延伸率損失反復(fù)受力疲勞導(dǎo)致鋼筋延伸率損失,另外

12、另外鋼筋加工過程中也會(huì)對(duì)延伸率產(chǎn)生影響鋼筋加工過程中也會(huì)對(duì)延伸率產(chǎn)生影響)框架結(jié)構(gòu)施工過程中控制要點(diǎn)1.鋼筋核心區(qū)2.柱子箍筋加密3框支構(gòu)件4.屋面錨固框架結(jié)構(gòu)抗震核心點(diǎn)鋼筋核心區(qū)：1.鋼筋錨固2.核心區(qū)柱子箍筋。箍筋：1、箍筋彎折角度2、箍筋加密區(qū)搭接、加密區(qū)框支構(gòu)件。理想震害流程框架梁鉸塑性變形框架柱鉸塑性變形梁破壞柱破壞框架破壞剪力墻結(jié)構(gòu)抗震核心點(diǎn)底部加強(qiáng)區(qū)該區(qū)域集中荷載較大，該部位提高鋼筋有利于剪力墻帶裂縫工作以免傾覆洞口部位約束邊緣構(gòu)件錨固實(shí)際證明約束邊緣構(gòu)件提高承載力40%，抗震效能提高20%有利于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定連梁受彎破壞為保證連梁正常受彎破壞，應(yīng)該避免連梁與二次結(jié)構(gòu)洞口過梁同時(shí)澆筑，

13、如同時(shí)澆筑要保證二條梁鋼筋分開設(shè)置，并設(shè)置水平縫（其中跨高比較小的連梁需設(shè)計(jì)成二根或多跟跨高比大的連梁）。屋面連梁伸入支座內(nèi)需要設(shè)置箍筋。理想震害流程連梁破壞剪力墻底部鋼筋屈服產(chǎn)生塑性鉸剪力墻出現(xiàn)X裂縫失去承載力破壞坍塌！柱強(qiáng)梁弱很難實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)僅考慮梁受力設(shè)計(jì)僅考慮梁受力,實(shí)際樓板插入梁翼緣區(qū)梁板共同受力實(shí)際樓板插入梁翼緣區(qū)梁板共同受力日本梁板分離有利于抗震日本梁板分離有利于抗震填充填充墻、構(gòu)造柱會(huì)影響梁下擾破壞導(dǎo)致柱先破壞與梁。墻、構(gòu)造柱會(huì)影響梁下擾破壞導(dǎo)致柱先破壞與梁。填充填充墻與柱、墻交接處剛接，地震過程中會(huì)產(chǎn)生墻與柱、墻交接處剛接，地震過程中會(huì)產(chǎn)生短柱效應(yīng)短柱效應(yīng)（特別是混凝土板帶）（特

14、別是混凝土板帶）日本有特殊的應(yīng)力釋放構(gòu)件日本有特殊的應(yīng)力釋放構(gòu)件構(gòu)造要求，梁底部鋼筋拉通或錨固過長(zhǎng)導(dǎo)致支座配筋率增大節(jié)構(gòu)造要求，梁底部鋼筋拉通或錨固過長(zhǎng)導(dǎo)致支座配筋率增大節(jié)點(diǎn)過強(qiáng)點(diǎn)過強(qiáng)。關(guān)于一二次結(jié)構(gòu)一同澆筑原理上影響結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生短柱效應(yīng)，關(guān)于一二次結(jié)構(gòu)一同澆筑原理上影響結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生短柱效應(yīng)，但是二次澆筑也有存在問題，解決是要從設(shè)計(jì)上根本解決！但是二次澆筑也有存在問題，解決是要從設(shè)計(jì)上根本解決！非結(jié)構(gòu)構(gòu)件1.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機(jī)電設(shè)備，自身與結(jié)構(gòu)主體連接，應(yīng)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。如幕墻、屋面大型設(shè)備、裝裝修吊頂、掛墻板等2.框架維護(hù)墻和隔墻應(yīng)估計(jì)其設(shè)置對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不合理設(shè)置導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞鋼筋錨固長(zhǎng)度計(jì)算公式受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度公式受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度公式錨固長(zhǎng)