专题：抗震概念设计

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1、建筑抗震概念设计★★★1场地选择2建筑的平立面布置3结构选型与结构布置4多道抗震防线5刚度、承载力和延性的匹配6确保结构的整体性7非结构部件处理什么是概念设计？1、计算设计（Numericaldesign）：按荷载计算、内力分析及组合、强度计算、构造措施等称为计算设计。“计算设计”——不能完全依赖！地震的不确定性计算的简化2、概念设计（Conceptualdesign）：立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念的抗震设计。即根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想正确地解决建筑和结构的总体方案、结构布置、材料使用和细部构造等，以便

2、达到合理抗震设计的目的。有助于掌握明确的设计思想，灵活、恰当地运用抗震设计原则，使设计人员不致陷入盲目的计算工作，从而做到比较合理的抗震设计。抗震概念设计的思路：在工程设计一开始，把握好能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节；辅以必要的计算和构造措施，有可能使房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。由于对地震作用及结构性能的了解还远远不够，在某种意义上，概念设计比计算设计更重要。建筑抗震概念设计1场地选择2建筑的平立面布置3结构选型与结构布置4多道抗震防线5刚度、承载力和延性的匹配6确保结构的整体性7非

3、结构部件处理1场地选择不同的场地上的建筑震害不同，在建筑选址时，要尽量选择对建筑抗震有利的地段，避开不利和危险地段。地段类别地质、地形、地貌有利地段稳定基岩，坚硬土，开阔、平坦、密实、均匀的中硬土等不利地段软弱土，液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如故河道、疏松的断破裂带、暗埋的塘浜沟谷和半填半挖地基）等危险地段地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位1场地选择关于地基基础设计，抗震规范有如下规定：1、避开危险地带（如断裂带等）；2、同一结构单

4、元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上；无法避开时，除考虑不同土层差异运动的影响外，还应采用局部深基础，使整个建筑物的基础落在同一土层上；3、同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；（可设沉降缝，成为两个单元）4、地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀时，应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响，并采取相应措施，基础应加强其整体性和刚性。建筑抗震概念设计1场地选择2建筑的平立面布置3结构选型与结构布置4多道抗震防线5刚度、承载力和延性的匹配6确保结构的整体性7非结构部件处理2建筑的平立面布置一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑布局

5、简单合理，结构布置符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的耐震性能。《抗震规范》3.4.1条规定：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。3.4.2条规定：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。较好的抗震构造1.较低的长宽比、高宽比(降低倾覆的风险)2.均匀的层高(墙或柱的刚度较均匀)3.平面对称(减小扭转)4.强弱轴差异较小(各方向承载能力一致)5.截面均匀(减小应力

6、集中)6.抗震构件位于四周布置(提高抗扭能力)7.多道防线(防倒塌)8.传力路径明确(荷载分配合理)几何尺寸突变；荷载传递路径不连续；强度与刚度的不匹配；局部开洞；构件截面不合理；缺乏冗余构件……2.1不规则性（Irregularities）T形平面L形平面U形平面十字形平面组合形平面并立建筑多塔建筑竖向突变局部过高局部过低质量分布严重不均匀底层过柔弱剪力墙开洞过大柱子不连续梁不连续楼板开洞剪力墙与框架不在相同楼层构件截面突变山坡建筑错列桁架ChecktheirregularityofCCTVnewtower？平面立面质量2.2建筑平面布置1、建筑平面形状1）建筑物

7、的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层；2）地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。3）有较长翼缘的L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面也不宜采用。这些平面的较长翼缘，地震时容易因发生差异侧移而加重震害。Seismicdesirablesimpleplan2、平面不规则的类型：1）扭转不规则(Torsionalirregularity)：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的1.2倍；2）凹凸不规则(Reentrantcorners)：结构平面凹