建筑結構抗震設計基本知識

第頁第十三章建筑筑結構抗震設設計基本知識識13.1概述述13.2抗震設計的的基本要求熟悉地震波、震震級、烈度的的概念；明確確建筑抗震設設防依據(jù)、目目標及分類標標準；理解抗抗震概念設計計的基本內(nèi)容容和要求抗震設防要求抗震設防要求地震波、震級、烈烈度的概念《建筑結構》教教材及教案第十三章建筑筑結構抗震設設計基本知識識13.1概述述構造地震地震波三、震級四、烈度五、抗震設防13.2抗震設設計的基本要要求課題導入：地球是一個近似似于球體的橢橢球體，平均均半徑約63370km，赤赤道半徑約66378kmm，兩極半徑徑約63577km．地球內(nèi)部可分為為三大部分：：地殼、地幔幔和地核．課程新授：第十三章建筑筑結構抗震設設計基本知識識13.1概述述一、構造地震地震按其成因劃劃分為四種類類型：1．火山地震：：由于火山爆爆發(fā)而引起的的地震；2．陷落地震：：由于地表或或者地下巖層層突然發(fā)生大大規(guī)模陷落和和崩塌而造成成的地震；3．誘發(fā)地震：：由于人工爆爆破,礦山開采及及工程活動引引發(fā)的地震；；4．構造地震：：由于地球內(nèi)內(nèi)部巖層的構構造變動引起起的地震(約占地震發(fā)發(fā)生的90%%)——是結構抗震震的主要研究究對象震源、震中和震震中距地球內(nèi)部斷層錯錯動并引起周周圍介質振動動的部位為震震源；震源正正上方的地面面位置為震中中；地面某處處至震中的水水平距離為震震中距．二、地震波地震時振動以波波的形式從震震源向各個方方向傳播并釋釋放能量，這這就是地震波波。它包括在在地球內(nèi)部傳傳播的體波和和只限于在地地球表面?zhèn)鞑ゲサ拿娌ā?.體波體波中包括有縱縱波和橫波兩兩種形式?？v波是由震源向向外傳遞的壓壓縮波，這種種波質點振動動的方向與波波的前進方向向一致，其特特點是周期短短、振幅小、傳傳播速度快，能能引起地面上上下顛簸（豎豎向振動）。橫波是由震源向向外傳遞的剪剪切波，其質質點振動的方方向與波的前前進方向垂直直，其特點是是周期長、振振幅大、傳播播速度較慢，能能引起地面水水平搖晃。2.面波面波是體波經(jīng)地地層界面多次次反射傳播到到地面后，又又沿地面?zhèn)鞑ゲサ拇紊āＣ婷娌ǖ奶攸c是是周期長、振振幅大，能引引起地面建筑筑的水平振動動。面波的傳傳播是平面的的，衰減較體體波慢，故能能傳播到很遠遠的地方。地震波的傳播以以縱波最快，橫橫波次之，面面波最慢。因因此，地震時時一般先出現(xiàn)現(xiàn)由縱波引起起的上下顛簸簸，而后出現(xiàn)現(xiàn)橫波和面波波造成的房屋屋左右搖晃和和扭動。三、震級地震震級是衡量量一次地震釋釋放能量大小小的尺度，即即表示地震本本身大小的一一種尺度，震震級M常按下式確定定：震級M與震源釋釋放能量E的關系：M<2微震；；M=2~44有感地震；；M>5破壞壞性地震；MM=7~8強強烈地震；MM>8特大大地震。四、烈度1.概念：指某某一區(qū)域的地地表和各類建建筑物遭受某某一次地震影影響的平均強強弱程度；由由地面建筑的的破壞程度，人人的感覺，物物體的振動及及運動強烈程程度而定。現(xiàn)現(xiàn)在主要由地地面震動的速速度和加速度度確定。一次次地震，表示示地震大小的的震級只有一一個，但可以以有多種不同同的烈度。一般而言，震級級越大，烈度度就越大。同同一次地震，震震中距越小烈烈度就越高，反反之烈度就低低。影響烈度度的因素，除除了震級、震震中距外，還還與震源深度度、地質構造造和地基條件件的因素有關關。中國地震烈度表表見表13.1震中區(qū)的烈度稱稱為震中烈度度；震級和震震中烈度的關關系：2.多遇烈度、基基本烈度、罕罕遇烈度一個地區(qū)在一定定時期（我國國取50年）內(nèi)，可可能遭受的不不同地震烈度度的頻率是不不同的。根據(jù)據(jù)地震發(fā)生的的概率頻度（50年發(fā)生的超超越概率）將將地震分為“多遇烈度”、“基本烈度”和“罕遇烈度”三種。其中中，基本烈度度（中震）的的超越概率為為10%，是一個地地區(qū)進行抗震震設防的依據(jù)據(jù)；多遇烈度度（小震）出出現(xiàn)概率最多多，超越概率率為63.2%，比基本烈烈度約低1.55度；罕遇烈烈度（大震）的的超越概率為為2%~3%，比基本烈烈度約高出1.0度。圖13.2三種烈度關關系示意圖3.抗震設防防烈度、設計計地震分組抗震設防烈度是是按國家批準準權限審批或或頒布的作為為一個地區(qū)抗抗震設防依據(jù)據(jù)的地震烈度度。一般情況況下，抗震設設防烈度可采采用地震基本本烈度。五、抗震設防1.抗震設防目目標房屋結構的抗震震設防目標，是是對建筑結構構應具有的抗抗震安全性能能的總要求。我我國《抗震規(guī)規(guī)范》明確提提出了三個水水準的抗震設設防要求：第一水準：當遭遭受低于本地地區(qū)抗震設防防烈度的多遇遇地震影響時時，建筑物一一般不受損壞壞或不需修理理可繼續(xù)使用用。第二水準：當遭遭受相當于本本地區(qū)抗震設設防烈度的地地震影響時，建建筑物可能損損壞，但經(jīng)一一般修理或不不修理仍可繼繼續(xù)使用。第三水準：當遭遭受高于本地地區(qū)抗震設防防烈度的罕遇遇地震影響時時，建筑物不不致倒塌或發(fā)發(fā)生危及生命命安全的嚴重重破壞。即要求建筑物在在遭到多發(fā)的的小震（即多多遇烈度）時時做到結構上上不損壞，而而在遭到發(fā)生生機率很小的的大震（即罕罕遇地震）時時允許結構破破壞，但在任任何情況下都都不應使建筑筑物倒塌，不不致造成人員員傷亡。概括括來說，抗震震設防目標為為“小震不壞，中中震可修，大大震不倒”。建筑抗震設計時時，我國《抗抗震規(guī)范》采采用簡化的兩兩階段設計方方法。第一階段設計：：按多遇地震震烈度對應的的地震作用效效應和其他荷荷載效應的組組合驗算結構構構件的承載載能力和結構構的彈性層間間位移。第二階段設計：：按罕遇地震震烈度對應的的地震作用效效應驗算結構構的彈塑性層層間位移。第一階段設計保保證了第一水水準的承載力力要求和變形形要求，第二二階段設計則則旨在保證結結構滿足第三三水準的抗震震設防要求。而而良好的抗震震構造措施則則有助于第二二水準要求的的實現(xiàn)。2.建筑抗震設設防分類對于不同使用性性質的建筑物物，地震破壞壞所造成后果果的嚴重性是是不一樣的。因此，對于不同同用途建筑物物的抗震設防防不宜采用同同一標準，而而應根據(jù)其破破壞后果加以以區(qū)別對待。為為此，我國《抗抗震規(guī)范》將將建筑物按其其用途的重要要性分為四類類：甲類建筑：指重重大建筑工程程和地震時可可能發(fā)生嚴重重次生災害的的建筑。這類類建筑的破壞壞會導致嚴重重的后果，其其確定須經(jīng)國國家規(guī)定的批批準權限批準準。乙類建筑：指地地震時使用功功能不能中斷斷或需盡快恢恢復的建筑。例例如城市中生生命線工程的的核心建筑，一一般包括供水水、供電、交交通、消防、通通訊、救護、供供氣、供熱等等系統(tǒng)。丙類建筑：指一一般建筑，包包括除甲、乙乙、丁類建筑筑以外的一般般工業(yè)與民用用建筑。丁類建筑：指次次要建筑，包包括一般的倉倉庫、人員較較少的輔助建建筑物等。3.設防標準對各類建筑抗震震設防標準的的具體規(guī)定為為：甲類建筑在6～～8度設防區(qū)應應本地區(qū)按設設防烈度提高高一度計算地地震作用和采采取抗震構造造措施，當為為9度區(qū)時，應應作專門研究究。乙類建筑按本地地區(qū)設防烈度度進行抗震計計算，抗震構構造措施提高高一度考慮。丙類建筑的抗震震計算與構造造措施均按本本地區(qū)設防烈烈度考慮。丁類建筑按本地地區(qū)設防烈度度進行抗震計計算，抗震構構造措施可適適當降低要求求（設防烈度度為6度時不再降降低）?？拐鹪O防烈度為為6度時，除另另有規(guī)定外，對對乙、丙、丁丁類建筑可不不進行地震作作用計算。課堂鞏固：思考題1、2課堂小結：熟悉地震波、震震級、烈度的的概念；明確確建筑抗震設設防依據(jù)、目目標及分類標標準；理解抗抗震概念設計計的基本內(nèi)容容和要求作業(yè)布置：思考題1、213.3場地、地地基和基礎了解場地地基對對房屋建筑的的影響；掌握握場地類別的的劃分方法和和地基基礎抗抗震驗算方法法；了解地基基土液化的概概念及抗液化化措施；了解解軟土地基抗抗震措施場地類別的劃分分方法和地基基基礎抗震驗驗算方法；地基土液化的概概念及抗液化化措施場地類別的劃分分方法和地基基基礎抗震驗驗算方法；了解地基土液化化的概念及抗抗液化措施場地地基對房屋屋建筑的影響響《建筑結構》教教材及教案12.2抗震設設計的基本要要求12..3場地、地基基和基礎12.2抗震設設計的基本要要求一、場地二、地基基礎的的抗震設計三、地基抗震措措施課題導入：復習提問：1..“三水準”設防要求是是什么？2.何謂抗震震的基本烈度度、多遇烈度度、罕遇烈度度？三者之間間的關系如何何？課程新授：12.3抗震設設計的基本要要求一、場地場地：是指建筑筑物所在地，其其范圍大體相相當于廠區(qū)、居居民點和自然然村的范圍。建筑物震害與有有關震害表明:土層厚度越大,,房屋倒塌率率越大軟弱場地上的建建筑物震害重重于堅硬場地地地震動的卓越周周期：振幅譜譜中幅值最大大的頻率分量量所對應的周周期。地表地震動的卓卓越周期在很很大程度上取取決于場地的的固有周期，當當建筑物的固固有周期與地地震動的卓越越周期接近時時，建筑物的的振動就會加加大，相應震震害也會加重重。多層土的地震效效應主要取決決于以下三個個基本因素：：1．．覆蓋土層厚厚度2．．土層剪切波波速3．．巖土阻抗比比其中1、2兩個個因素影響地地震動的頻譜譜特性；3影響共振放放大效應。土層剪切波速場地的類別：我國抗震規(guī)范根根據(jù)把場地劃劃分為四類。土層等效剪切波波速實際上反反映了土層的的堅硬與軟弱弱。土層等效剪切波波速越大，土土的越堅硬。2.覆蓋層厚度度一般意義上的覆覆蓋層厚度：：從地表面至至基巖面的距距離。這種確定在技術術上現(xiàn)在較為為困難，因為為該厚度可能能大幾百米深深?？拐鹨?guī)范定義的的覆蓋層厚度度：地下基巖巖或剪切波速速500m//s的堅硬土土層至地表面面的距離。由于地震效應與與場地有關，為為了進行抗震震設計，有必必要對場地進進行分類，以以便區(qū)別對待待。建筑場地地的類別與場場地土的類型型和場地土的的覆蓋層厚度度有關。分為為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類。表13.5各各類場地的覆覆蓋層厚度表表（m）等效剪切波速（m/s)場地類別ⅠⅡⅢⅣ5000———500≥250<5≥5——250≥140<33~50>50—≤140<33~1515~80>80二、地基及基礎礎的抗震設計計1.地基抗震設設計原則地基是指建筑物物基礎下面受受力層范圍內(nèi)內(nèi)的土層。一般情況下，地地基發(fā)生震害害的情況很少少。造成上部部建筑物破壞壞的主要是松松軟土地基和和不均勻地基基。還有較嚴嚴重的是地基基的液化?？拐鸫胧翰煌耐临|應采采用不同的抗抗震措施.根據(jù)土質情況,,地基分為:松軟土地基基,一般土地基基.對地裂的危危害,應采取對應應措施.詳見書P188-19地基土抗震驗算算不驗算的范圍：：若為一般地地基土抗震規(guī)規(guī)范建議了不不需進行抗震震驗算的范圍圍。（1）砌體房屋屋；（2）地基主要要持力層內(nèi)不不存在軟弱粘粘性土層的一一般單層廠房房和單層空曠曠房屋、不超超過8層且高度在在25m以下的的民用框架及及基礎荷載相相當?shù)亩鄬涌蚩蚣軓S房；（3）可不進行行上部結構抗抗震驗算的建建筑抗震驗算的范圍圍:（1）軟弱地基基上采用天然然地基的（2）單廠、單單層空曠房屋屋、（3）7層及以以上的民用框框架（4）荷載相當當?shù)亩鄬訌S房房，（5）超過規(guī)范范規(guī)定的不驗驗算范圍的建建筑均需進行行地基和基礎礎的抗震驗算算。2.地基土抗抗震承載力除十分軟弱土之之外，一般在在地震作用下下土的強度皆皆比靜載作用用下的強度高高。地基抗震承載力力:：抗震承載力調調整系數(shù)≥1.0根據(jù)巖土的性質質不同，在1~1.55之間見P200表2-4：深寬修正后的的地基承載力力特征值。3.地基抗震驗驗算地基平均壓力設設計值地基最大壓力設設計值零應力區(qū)不大于于底面積的115%

地基抗震措施（一）地基土液液化及危害地基土液化:處處于地下水位位以下的飽和和松散的砂土土和粉土，在在地震時容易易發(fā)生液化現(xiàn)現(xiàn)象。使地基基承載能力喪喪失或減弱,,甚至噴水冒冒砂的現(xiàn)象..1.機理：砂土和粉土的土土顆粒結構受受到地震作用用時將趨于密實。這種趨趨于密實的作作用使空隙水水壓力急劇上上升，在地震作用用的短暫時間間內(nèi)，孔隙水水壓力來不及及消散，使土顆粒粒處于懸浮狀狀態(tài)。

2.危害砂土和粉土液化化時，其強度度完全喪失從從而導致地基基失效。場地液化將使建建筑整體傾斜斜，下沉，墻墻體開裂，地地面噴水、冒砂、裂裂縫等。3.液化導致致地基失效的的條件砂土或粉土的密密實度低地振動劇烈土的微觀結構的的穩(wěn)定性差地下水位高高壓水不易滲透透上覆非液化土層層較薄，或者者有薄弱部位位（前5條是導致致液化的條件件，后一條是是導致地基失失效的條件）4.影響液化的的因素土層的地質年代代，古老的不不易液化，新新近的易液化化。土層土粒的組成成和密實度，細細砂較粗砂易易液化，松散散的較密實的的易液化。沙土的埋深和地地下水位深度度，埋深越深深、地下水越越深越不易液液化。地震烈度和地震震持續(xù)時間。（二）液化的判判別1、初步判別①

土土的年代為第第四紀晚更新新世及以前的的且設防烈度度為7、8度的土，不不考慮液化。②

粉粉土的粘粒含含量。7度、8度、9度分別大于于10%、13%、16%時不考考慮液化。③

覆覆蓋非液化土土層厚度和地地下水位深度度滿足下列條條件之一時，可可不考慮液化化。－地下水位深度度；－液化土土特征深度－基礎埋置深度度，小于2mm時應取2m；－上覆非液液化土層深度度--液化土特征征深度表飽和土類別烈度678粉土6m7m8m砂土7m8m9m當不滿足上述要要求時，需進進一步判別。(若滿足上述判別條件，無須進行下述工作)2、標準貫入試試驗判別貫入試驗判別：：在地面以下下15m深度范范圍內(nèi)，飽和和砂土或粉土土液化的標準準貫入實驗判判別公式：（滿滿足該式為液液化）—標準貫入錘錘擊數(shù)實測值值（未經(jīng)桿長長修正）—標準貫入錘錘擊數(shù)基準值值—飽和砂土或粉粉土的標準貫貫入點深度—粘粒含量的百百分率，小于于3時取3一般情況下,只只要判斷地面面下15m深度范范圍內(nèi)土的液液化可能性..而當采用樁樁基或埋深大大于5m的深基礎礎時,尚應判別155-20m范范圍內(nèi)土的液液化可能性..此時,標準貫入捶捶擊數(shù)的臨界界值為:以上兩個公式可可以看出,地基液化的的臨界指標的的確定,主要考慮了了土層所處的的深度,地下水位深深度,飽和土的粘粘粒含量以及及地震烈度等等土層液化的的要素.標準貫入錘擊數(shù)數(shù)基準值設計地震分組烈度7度8度9度第一組6(8)10(13)16第二組、第三組8(10)12(15)18（三）液化地基基的評價1、用相對貫入入錘擊數(shù)之比比F來表示液化化的沉降比。2、液化指數(shù)其中：—15(20))m深度范圍圍內(nèi)每一個鉆鉆孔標準貫入入試驗點的總總數(shù),—i點標準貫貫入捶擊數(shù)的的實測值與臨臨界值—i點代表的土土層厚度(m)，只考慮慮15m深。—第i層土的影影響權函數(shù)值值根據(jù)液化指標,,可將液化地地基劃分為三三個等級.（四）液化地基基的抗震措施施《規(guī)范》將處理理措施分為三三個檔次，根根據(jù)液化等級級和建筑類別別選取。這三個檔次為：：①全部消除地基基液化沉降的的措施樁基、深基礎、加加密法、挖除除液化層等。②部分消除地基基液化沉降的的措施一定深度范圍內(nèi)內(nèi)處理，使錘錘擊數(shù)大于臨臨界值③通過對基礎和和上部結構處處理，減輕液液化沉降的影影響抗液化措施的選選?。寒斠夯翆虞^平平坦且均勻時時，可按《規(guī)規(guī)范》中下表表選用；不應應將未經(jīng)處理理的液化土層層作為天然地地基的持力層層。抗液化措施建筑類別地基的液化等級輕微中等嚴重乙類②或③①或②且③①丙類③或無③或更高①或②且③丁類可不采取措施可不采取措施③或其他

課堂鞏固：思考題3、4、5課堂小結：了解場地地基對對房屋建筑的的影響；掌握握場地類別的的劃分方法和和地基基礎抗抗震驗算方法法；了解地基基土液化的概概念及抗液化化措施；了解解軟土地基抗抗震措施作業(yè)布置：思考題313.4多層砌砌體房屋和底底部框架、內(nèi)內(nèi)框架房屋的的抗震規(guī)定了解多層砌體結結構震害特點點；掌握砌體體結構選型與與布置；掌握握砌體結構抗抗震構造措施施砌體結構抗震構構造措施砌體結構抗震構構造措施砌體結構抗震構構造措施《建筑結構》教教材及教案10.4多層砌砌體房屋和底底部框架、內(nèi)內(nèi)框架房屋的的抗震規(guī)定一、砌體結構震震害特點二、砌體結構選選型與布置三、砌體結構抗抗震構造措施施課題導入：多層砌體房屋是是我國目前房房屋建筑中的的主要結構類類型之一，它它數(shù)量大、分分布廣，具有有構造簡單、施施工方便、可可就地取材，因因此在今后相相當長的一段段時期內(nèi)，這這類建筑仍將將是城鎮(zhèn)民用用建筑的主要要結構類型。但但是這類結構構所用材料脆脆性大、抗拉拉、抗剪、抗抗彎能力很低低。因此提高高多層砌體結結構房屋的抗抗震性能，有有著十分重要要的現(xiàn)實意義義。課程新授：10.4多層砌砌體房屋和底底部框架、內(nèi)內(nèi)框架房屋的的抗震規(guī)定一、砌體結構震震害特點1宏觀災害統(tǒng)計計對歷次大地震的的災害調查結結果的統(tǒng)計分分析表明:6度區(qū)主體結構構基本完好,,女兒墻、小小煙囪嚴重破破壞。7度區(qū)主體結構構輕微損壞，小小部分中等損損壞。8度區(qū)多數(shù)出現(xiàn)現(xiàn)震害，近半半數(shù)達到中等等破壞。9度區(qū)房屋普遍遍遭到破壞，多多數(shù)達到嚴重重破壞。10度區(qū)少數(shù)嚴嚴重破壞，大大多數(shù)倒塌。事實說明：多數(shù)磚房的抗破破壞能力較低低，但仍具有有較高的抗倒倒塌能力。僅僅在10度11度才有大大量磚房倒塌塌。經(jīng)過抗震設計并并且施工質量量得到保證的的砌體結構，其其平均震害程程度可比未經(jīng)經(jīng)抗震設計的的砌體結構的的震害減輕11~2個等級級。通過抗震設計，可可以保證砌體體結構在8度區(qū)內(nèi)不出出現(xiàn)中等以上上破壞，在110度區(qū)內(nèi)不不出現(xiàn)倒塌。2震害現(xiàn)象震害的發(fā)生是由由外部條件和內(nèi)在因素兩方方面原因促成成的。外部條件主要是是指地震動。其其中：與水平地震作用用走向一致的的墻體,會出現(xiàn)斜裂裂縫,多次往復受受力作用后多多形成交叉裂裂縫；與水平地震作用用走向垂直的的墻體(縱墻)會因平面的的彎曲破壞造造成大面積墻墻體甩落；受地震垂直力的的作用,墻體會出現(xiàn)現(xiàn)水平裂縫；；受地震扭轉力的的作用,房屋的端部部(尤其是墻角角處)易產(chǎn)生嚴重重的震害。內(nèi)在因素主要是是指結構特征征。在受力復復雜、約束減減弱、附屬結結構等部位常常常易于發(fā)生生較為嚴重的的震害?？v橫墻連接處，地地震時易于出出現(xiàn)豎向裂縫縫、拉脫,甚至造成縱縱墻整片倒塌塌；樓梯間墻體，由由于在高度方方向缺乏有力力支撐，約束束作用減弱，空空間剛度小，易易于破壞；預制鋼筋混凝土土樓屋蓋，樓樓板端部往往往會在地震種種受拉裂開，甚甚至出現(xiàn)倒塌塌；附屬物如女兒墻墻、出屋面煙煙囪、垃圾道道、屋頂小間間，鞭梢效應應的影響，地地震中常常破破壞。3震害規(guī)律砌體房屋的震害害，大體存在在以下規(guī)律:

剛性樓蓋蓋房屋,上層破壞輕輕,下層破壞重重,柔性樓蓋則則恰好相反;;橫墻承重房屋的的震害輕于縱縱墻承重房屋屋;堅實地基上的房房屋震害輕于于軟弱地基和和非均勻地基基上的房屋震震害;外廊式房屋往往往地震破壞較較重;預制樓板結構比比現(xiàn)澆樓板結結構破壞重;;房屋兩端、轉角角、樓梯間及及附屬結構的的震害較重..二、砌體結構選選型與布置1.結構布置基本要求：規(guī)則則、均勻、對對稱，避免質質量和剛度發(fā)發(fā)生突變，避避免樓層錯層層砌體房屋對結構構布置的基本本要求是：1.優(yōu)先采用橫橫墻承重或縱縱橫墻共同承承重的結構體體系2.縱橫墻的布布置宜均勻對對稱，沿平面面內(nèi)宜對齊，沿沿豎向應上下下連續(xù)；3.對8度、99度區(qū)且有下下列情況之一一時宜設防震震縫⑴立面高差在66m以上⑵房屋有錯層，且且樓板高差較較大⑶結構的剛度、質質量截然不同同4.樓梯間不不宜設置在房房屋的盡端和和轉角5.煙道、風風道、垃圾道道等不應削弱弱墻體2.房屋的總高高度和層數(shù)為什么限制？砌體房屋的震害害與其總高度度和層數(shù)有密密切關系，隨隨層數(shù)增加，震震害隨之加重重，特別是房房屋的倒塌率率與房屋的層層數(shù)成正比率率增加；對砌砌體房屋的總總高度及層數(shù)數(shù)要予以限制制，這也是一一種最經(jīng)濟的的抗震措施?！犊拐鹨?guī)范》對對砌體房屋的的限值如表13.10所示對醫(yī)院、教學樓樓等橫墻較少少的房屋，總總高度應比表表4.1規(guī)定的的相應降低33m，層數(shù)相相應減少一層層；各層橫墻墻很少的房屋屋，應根據(jù)具具體情況再適適當降低總高高度和減少層層數(shù)房屋的層數(shù)和總總高度限值（m）表13.100房屋類別最小墻厚烈度6789高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)高度層數(shù)多層砌體粘土磚240248217186124多孔磚240217217186124多孔磚190217186155——小砌塊190217217186——3.房屋的高寬寬比《抗震規(guī)范》通通過限制房屋屋高寬比的規(guī)規(guī)定來確保砌砌體房屋不發(fā)發(fā)生整體彎曲曲破壞，而在在抗震強度驗驗算時只驗算算墻片的抗剪剪強度，不再再進行整體彎彎曲強度驗算算。表13.11為為《抗震規(guī)范范》對房屋高高寬比的限值值。其中，單單面走廊房屋屋的總寬度不不包括走廊寬寬度；建筑平平面接近正方方形時，其高高寬比宜適當當減小。表13.11房房屋最大高寬寬比烈度6789最大高寬比2.52.52.01.54抗震橫墻的間間距表13.12房房屋抗震橫墻墻最大間距（m）房屋類別

烈度6789多層砌體現(xiàn)澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋18181511裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋1515117木樓、屋蓋111174底部框架-抗震墻上部各層同多層砌體房屋－5.房屋的局部部尺寸部位6度7度8度9度承重窗間墻最小寬度1.01.01.21.5承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.01.01.21.5非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.01.01.01.0內(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離1.01.01.52.0無錨固女兒墻(非出入口處)的最大高度0.50.50.50三、砌體結構抗抗震構造措施施結構抗震構造措措施的主要目目的在于加強強結構的整體體性、保證抗抗震計算目的的的實現(xiàn)，彌彌補抗震計算算的不足。尤尤其對于砌體體結構，采取取合理的構造造措施顯的尤尤為重要。常常常包括以下下幾個方面：：

加強結構的的連接

設置鋼筋混混凝土構造柱柱

合理布置圈圈梁

重視樓梯間間的設置1.加強結構的的連接（1）縱橫墻的的連接當未設構造柱時時，應沿墻高高每隔0.55m配置拉結鋼筋筋（2）樓板擱置置長度現(xiàn)澆樓板預制樓板:外墻墻內(nèi)墻梁上（3）樓板與圈圈梁、墻體的的拉結（4）屋架（屋屋面梁）與墻墻柱的錨拉2.設置鋼筋混混凝土構造柱柱（1）構造柱的的作用構造柱可以部分分提高墻體的的抗剪強度，可可以大大增強強房屋的變形形能力。墻體體開裂后，構構造柱與圈梁梁形成的約束束體系可以有有效的限制墻墻體散落，使使墻體以滑移移等方式大量量消耗地震能能量，保證房房屋不致倒塌塌。（2）構造柱和和芯柱的設置置要求(1)鋼筋混凝凝土構造柱(2)鋼筋混凝凝土芯柱表4.5磚房構構造柱設置要要求表4.6混凝土土小砌塊房屋屋芯柱設置要要求合理布置圈梁作用：與構造柱柱整澆在一起起，形成鋼筋筋砼框架，共共同約束墻體體，提高房屋屋的整體性及及延性，增強強房屋的抗倒倒塌能力。（4）.重視樓樓梯設計8度和9度時，頂頂層樓梯間橫橫墻和外墻宜宜沿墻高每隔隔0.5m設通長鋼筋。8度和9度時，樓樓梯間及門廳廳內(nèi)墻陽角處處的大梁支承承長度不應小小于0.5mm，并應與圈圈梁連接。裝配式樓梯段應應與平臺板的的梁可靠連接接。突出屋頂?shù)臉?、電電梯間，構造造柱應伸到頂頂部，并與頂頂部圈梁連接接。

課堂鞏固：思考題4、5、6課堂小結：多層砌體結構震震害特點；砌砌體結構選型型與布置；砌砌體結構抗震震構造措施作業(yè)布置：思考題4、5、613.5多、高高層鋼筋混凝凝土房屋的抗抗震規(guī)定

掌握多高層層鋼筋混凝土土結構震害。掌掌握多高層鋼鋼筋混凝土結結構的選型、結結構布置和設設計原則。掌掌握鋼筋混凝凝土框架結構構的抗震構造造措施多高層鋼筋混凝凝土結構的選選型、結構布布置和設計原原則；鋼筋混混凝土框架結結構的抗震構構造措施鋼筋混凝土框架架結構的抗震震構造措施鋼筋混凝土框架架結構的抗震震構造措施《建筑結構》教教材及教案13.5多、高高層鋼筋混凝凝土房屋的抗抗震規(guī)定一、多高層鋼筋筋混凝土結構構震害及分析析二、選型、結構構布置和設計計原則三、鋼筋混凝土土框架結構的的抗震構造措措施課題導入：多層和高層鋼筋筋混凝土房屋屋的抗震性能能比混合結構構好，結構的的整體性較好好，在地震時時，能達到小小震不壞，大大震不倒的抗抗震要求，因因此被廣泛用用于工業(yè)與民民用建筑。課程新授：13.5多、高高層鋼筋混凝凝土房屋的抗抗震規(guī)定一、多高層鋼筋筋混凝土結構構震害及分析析（一）結構布置置不合理而產(chǎn)產(chǎn)生的震害破壞類型：1.扭轉破壞產(chǎn)生原因:剛度度中心與質量量中心有較大大不重合；豎豎向剛度有較較大的突變2.薄弱層破壞壞豎向剛度突變，會會集中在剛度度薄弱的樓層層3.應力集中4.防震縫處碰碰撞防震縫寬度不夠夠引起碰撞（二）框架結構構的震害1.整體破壞形形式分類：按破壞性質分類類：延性破壞壞和脆性破壞壞按破壞機制分類類：梁鉸機制制（強柱弱梁梁型）和柱鉸鉸機制（強梁梁弱柱型）2.局部破壞壞形式（1）構件塑性性鉸處的破壞壞（受彎和受受壓破壞時））（2）構件的剪剪切破壞（3）節(jié)點的破破壞（4）短柱破壞壞（5）填充墻的的破壞（6）軸壓比過過大（小偏壓壓）引起的脆脆性破壞（7）搭接處的的破壞（鋼筋筋搭接不合理理）注意：以上的產(chǎn)產(chǎn)生原因和危危害的區(qū)別（三）具有抗震震墻的結構震震害（抗震墻墻與框架抗震震墻）1.破壞類型：：(抗震性能較較好，震害較較輕。)（1）墻的底部部發(fā)生破壞（2）墻體發(fā)生生剪切破壞（3）連梁發(fā)生生剪切破壞

二、選型、結結構布置和設設計原則（一）選型1.多高層建筑筑的結構形式式：框架、抗震墻、框框架－抗震墻墻及筒體、巨巨型框架、懸懸吊結構、框框架－簡體等等結構體系2.各種結構體體系的特點和和適用范圍3.不同的體系系房屋結構的的適用的最大大高度（表55-1）。對平面和豎向均均不規(guī)則的結結構或Ⅳ類場地上的的結構,使用的最大大高度應適當當降低.樓蓋在其平平面內(nèi)的剛度度應足夠大,,以使水平地地震荷載通過過樓蓋平面進進行分配和傳傳遞.故優(yōu)先選用用現(xiàn)澆樓蓋,,其次裝配式式整體樓蓋,,最后才是裝裝配式樓蓋..抗震規(guī)范規(guī)規(guī)定:框架-抗震墻和板板柱抗震墻結結構中,抗震墻之間間無大洞口的的樓、屋蓋的的長寬比不宜宜超過表5--2規(guī)定的數(shù)數(shù)值；超過時時，應考慮樓樓蓋平面內(nèi)的的變形影響。（二）結構布置置1.結構布置的的基本原則是是：①結構平面布置置：力求簡單單規(guī)則，結構構的主要抗側側力構件應對對稱均勻布置置，盡量使結結構的剛心與與質心重合，避避免地震時引引起結構扭轉轉及局部應力力集中。在框架和抗震墻墻結構中，框框架和抗震墻墻均應雙向設設置，柱中線線與抗震墻中中線、梁中線線與柱中線之之間的偏心不不宜大于柱寬寬的1/4。高層建筑（8層層及8層以上）的的平面中的尺尺寸應滿足規(guī)規(guī)范的要求。見見P130表5-3②結構的豎向布布置，應使其其質量沿高度度方向均勻分分布，避免結結構剛度突變變，并應盡可可能降低建筑筑物的重心，以以利結構的整整體穩(wěn)定性。③合理地設置防防震縫：平面面形狀復雜時時，宜防震縫縫劃分為較規(guī)規(guī)則、簡單的的單元。但對對高層結構，宜宜盡量可能不不設置縫。伸伸縮縫和沉降降縫的寬度應應符合防震縫縫的要求。當需要設防震縫縫時，其最小小寬度應符合合以下要求：：框架結構：當高高度不超過115m是可采采用70mmm；超過15mm時，6度、7度、8度和9度相應每增增加高度5mm、4m、3m、2m，宜加寬寬20mm?？蚣?抗震墻：：防震縫寬度度可采用上述述框架規(guī)定數(shù)數(shù)值的70%%，且不宜小小于70mmm。抗震墻：防震縫縫寬度可采用用上述框架規(guī)規(guī)定數(shù)值的550%且不宜宜小于70mmm。防震縫兩側的結結構體系不同同時，防震縫縫的寬度應按按需要較寬的的規(guī)定采用，并并可按較低房房屋高度計算算縫寬。8、9度框架房房屋防震縫兩兩側的結構的的高度、剛度度或層高相差差較大時，可可在縫兩側房房屋的盡端沿沿全高設置垂垂直于防震縫縫的抗撞墻。（三）材料1.混凝土的強強度等級，抗抗震等級為一一級的框架梁梁、柱、節(jié)點點核心區(qū)、框框支梁、框支支柱不應低CC30;構造造柱、芯柱、圈圈梁及其他各各類構件不應應低于C200。并且，混混凝土結構的的強度等級，在在9度時不宜超超過C60,,在8度時不宜超超過C70。2.普通鋼筋的的強度等級，縱縱向受力鋼筋筋宜采用HRRB335和和HRB4000；箍筋宜宜采用HPBB235、HRB3335和HRB4000。普通鋼鋼筋優(yōu)先采用用延性、韌性性和可焊性較較好的鋼筋。對對一、二級抗抗震等級的框框架，其普通通縱向受力鋼鋼筋的抗拉強強度實測值與與屈服強度實實測值的比值值不應小于11.25；屈屈服強度實測測值與強度的的標準值得比比值不應大于于1.3。3.在施工中，當當需要以強度度等級較高的的鋼筋代替原原設計中縱向向受力鋼筋時時，應按鋼筋筋受拉承載力力相等的原則則換算，并應應滿足正常使使用極限狀態(tài)態(tài)和抗震構造造要求。4抗震等級1.劃分依據(jù)：：烈度、結構構類型和房屋屋高度體現(xiàn)在同樣地震震烈度下不同同結構類型的的鋼筋混凝土土房屋不同的的抗震要求。如如：次要的抗抗側力結構單單元的抗震要要求可以低于于主要的抗側側力結構單元元。2.抗震等級分分為四級，結結構的抗震等等級越高，抗抗震措施越高高。三、鋼筋混凝土土框架結構的的抗震構造措措施1.地震作用效效應的調整原則：強柱弱梁梁、強剪弱彎彎、強節(jié)點弱弱構件框架梁主要影響響因素：截面面尺寸、縱筋筋配筋率、剪剪壓比、配箍箍率、鋼筋及及混凝土的強強度。①截面：②縱筋配筋率：：（通過受壓壓區(qū)高度控制制）一級框架，二、三三級框架，梁梁端受拉筋配配筋率③梁端受壓縱筋筋與受拉縱筋筋的比率一級框架二、三級框架④梁端加密箍筋筋：抗震等級加密區(qū)長度最大間距（取?。┳钚≈睆揭?,500mm6d,/4,100mm10二1.5,500mm8d,/4,100mm8三1.5,500mm8d,/4,100mm8四1.5,500mm8d,/4,100mm6通長縱筋：一、二二級框架不小小于214且不小于于受力縱筋面面積的1/44，三四級框框架不少于2212。框架柱主要影響響因素：截面面尺寸、軸壓壓比、縱筋配配筋率、箍筋筋型式、鋼筋筋及混凝土的的強度。①截面：，圓柱柱直徑不宜小小于350mmm；剪跨比比宜大于2；②軸壓比概念：名義軸向向壓應力與砼砼抗壓強度之之比軸壓比是影響柱柱子破壞形態(tài)態(tài)和延性的主主要因素之一一。軸壓比越越大，柱子的的延性越差。柱柱子的破壞形形態(tài)也隨軸壓壓比的增大，由由大偏心破壞壞向小偏心破破壞過渡?？箍拐鸾Y構要求求柱子有足夠夠的延性且為為大偏心破壞壞，故控制軸軸壓比的限值值?？拐鸬燃壱患壎壢壙蚣苤?.70.80.9框支層柱0.60.7—框－墻、板柱墻及筒體0.750.850.95③縱筋配置要