建筑抗震概念设计.ppt

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1、第3章建筑抗震概念设计抗震概念设计：“概念设计”是根据实际的经验或试验研究所得到的非常重要的定性设计原则或工程判断进行设计。是关于设计思想，设计原则，结构体系等方面内容。包括:场地选择，建筑平立面造型，结构体系的选择，非结构构件的处理，材料的选用等。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。4.1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。有利地段：坚硬土或开阔平坦密实均匀的中硬土。不利地段：软弱土、液化土、高耸孤立的山丘、陡坡、边坡、不均匀的土层等。危险地段：地震时可能滑

2、坡、崩溃、地陷、泥石流等。发震断裂带附近、局部孤突的地形。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、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。3、同一结构单元的基础不宜部分采用天然地基，部分采用桩基。4、软弱地基上的基础应加强其整体性和刚性。选择建筑场地时，宜选择对建筑抗震有利的地段，避开对建筑抗震设计不利的地段。不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。图2-1房屋震害指数与局部地形的关系曲线图2-2地理位置的放大作用地基失效引起结构整体倾斜4.2建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑物的平、立面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼

3、层错层。高层建筑平面尺寸限值2.建筑立面布置建筑的质量、刚度的变化要均匀（竖向）防止出现：竖向收进过大符合B1／B＞0．75要求的建筑物，可以认为是竖向较规则的建筑物。3.房屋的高度一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的可能性也愈大。《抗震规范》和《高层规程》，对各种结构体系适用范围内建筑物的最大高度均作出了规定，超出该规定的，要进行专门研究。4.房屋的高宽比对房屋高宽比的要求是按结构体系和地震烈度区分的.5、必要时设置防震缝当建筑的类型、体系、体型较复杂时，宜设置防震缝。要保证缝有足够的宽度，用缝分割的单元为独立的简单结构单元。作业：1、在什么情况下

4、应设置防震缝？2、防震缝的宽度要求是什么？4.3结构选型与结构布置一、结构选型1、结构材料的选择单从抗震角度考虑，作为一种好的结构形式，应具备下列性能：①延性系数高；②“强度／重力”比值大；③匀质性好；④正交各向同性；⑤构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。结构形式依其抗震性能优劣而排列的顺序是：①钢结构；②型钢混凝土结构；③混凝土-钢混合结构；④现浇钢筋混凝土结构；⑤预应力混凝土结构；⑥装配式钢筋混凝土结构；⑦配筋砌体结构；⑧砌体结构等。依据对抗震结构体系的一般要求，如何提高砌体结构的抗震能力？①延性系数高；②“强度／重力”比值大；③匀质性好

5、；④正交各向同性；⑤构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并能发挥材料的全部强度。加设构造柱和圈梁是提高砌体结构房屋抗震能力的有效途径。作业：圈梁的主要作用有哪些？要求措施2、抗震结构体系的确定《抗震规范》关于抗震结构体系，有下列各项要求：①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；②宜有多道抗震防线，应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力；③应具备必要的强度，良好的变形能力和耗能能力；④宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。二、

6、结构布置的一般原则1、平面布置力求对称。（质量，刚度，强度）刚度中心质量中心典型案例图2-3马那瓜市美洲银行大厦（a）平面；（b）剖面六、提高结构抗震性能的措施马那瓜中央银行大厦马那瓜美洲银行大厦1）平面不规则4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。2）竖向不规则塔楼上部（4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（间距9.4m）。上下两部分严重不均匀，不连续。主要破坏：第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),

7、周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈；横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均严重破坏或倒塌。震后计算分析结果:1.结构存在十分严重扭转效应;2.塔楼3层以上北面和南面大多数柱子抗剪能力大大不足,率先破坏；水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。马那瓜中央银行大厦结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系包括4个L形的桶体，对称地由连梁连接起来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结构能观察到的主要破坏。分析表明：1.对称的结构布置及相对刚强