建筑抗震概念設計

建筑抗震設計主講人：薛素鐸北京工業(yè)大學建工學院教授、博士生導師第一章地震與抗震概論1.5建筑抗震概念設計建筑抗震設計包括三個層次的內容與要求：概念設計——在總體上把握抗震設計的基本原則抗震計算——為建筑抗震設計提供定量手段構造措施——在保證結構整體性、加強局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計算結果的有效性建筑抗震設計在總體上要求把握的基本原則:注意場地選擇，把握建筑體型，利用結構延性，設置多道防線，重視非結構因素1.5建筑抗震概念設計一、場地、地基、基礎地震區(qū)宜選擇有利地段，避開不利地段，不在危險地段進行工程建設地段劃分地質、地形、地貌有利地段穩(wěn)定基巖、堅硬土或開闊平坦密實均勻的中硬土等一般地段不屬于有利、不利和危險的地段不利地段軟弱土、液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，陡坡、陡坎，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層（如故河道、疏散的斷層破碎帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基），高含水量的可塑黃土，地表存在結構性裂縫等危險地段地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表位錯的部位當確實需要在不利地段或危險地段建筑工程時應遵循建筑抗震設計的有關要求進行詳細的場地評價，并采取必要的抗震措施1.5建筑抗震概念設計二、建筑結構的規(guī)則性建筑物平、立面布置的基本原則：結構對稱——

有利于減輕結構的地震扭轉效應形狀規(guī)則——

在地震時應力集中現象較少，有利于抗震質量與剛度變化均勻——平面內使結構剛度中心與質量中心相一致，避免扭轉效應。

高度方向均勻變化，避免薄弱層，減小變形集中、鞭梢效應。對稱、規(guī)則、質量與剛度變化均勻1.5建筑抗震概念設計不規(guī)則類型定義扭轉不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或層間位移）大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結構平面凹進的一側尺寸大于相應投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續(xù)樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如：有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%，或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層。平面不規(guī)則的類型

不規(guī)則類型定義側向剛度不規(guī)則該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等）向下傳遞樓層承載力突變抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型

1.5建筑抗震概念設計建筑結構平面的扭轉不規(guī)則示例建筑結構平面的凹角或凸角不規(guī)則示例1.5建筑抗震概念設計建筑結構平面局部不連續(xù)示例沿豎向的側向剛度不規(guī)則（有柔軟層）1.5建筑抗震概念設計三、利用結構延性利用結構彈塑性階段的性能通過塑性變形來消耗地震時輸入結構的能量＊脆性結構盡管抗力很大，但吸收地震能量的能力并不強＊延性結構卻因可以吸收更多地震輸入能量而有利于抗御結構倒塌的發(fā)生增強結構與構件的延性的措施：鋼筋砼結構——強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件設計，促使梁以受彎曲形式產生較大變形砌體結構——墻體配筋、構造柱—圈梁體系等措施，增加結構的延性1.5建筑抗震概念設計四、非結構構件非結構構件的影響：影響主體結構的動力特性——如阻尼、周期等地震中先期破壞——如玻璃幕墻、吊頂、室內設備等抗震設計中應注意：非結構構件與主體結構之間要有可靠的連接或錨固對可能對主體結構振動造成影響的非結構構件，應注意分析或估計其對主體結構可能帶來的影響，并采取相應的抗震措施建筑抗震概念設計的內容：注意場地選擇和地基基礎