建筑结构抗震基本知识

建筑结构抗震基本知识框架结构的抗震措施重点1.震级与烈度；2.建筑抗震设防烈度、设防目标、设防标准、抗震概念设计的基本要求。难点抗震概念设计的基本要求。一、震级与烈度1.震级是指地震大小，震级代表地震本身的强弱，只同震源发出的地震波能量有关；汶川地震震级为8.0级世界上最大的震级为9.5级2.地震烈度指地震时某一地点震动的强烈程度目前我国地震烈度分为12度汶川地震时震中的映秀烈度为11度，成都烈度为7度二、建筑抗震设防1.设防依据（1）基本烈度一个地区的基本烈度是指该地区今后50年时间内，在一般场地条件下可能遭遇到超越概率为10%的地震烈度。相当于475年一遇的大地震。（2）设防烈度作为一个地区建筑抗震设防依据的烈度称为抗震设防烈度。一般情况下，抗震设防烈度取基本烈度。2.抗震设防目标基于这一趋势，《抗震规范》提示了“三水准”的抗震设防目标。第一水准：“小震不坏”，即当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震（简称“小震）影响时，建筑物一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用。第二水准：“中震可修”，当遭受到相当于本地区设防烈度的地震影响时，建筑可能损坏，经一般修理或不需修理仍能继续使用。第三水准：“大震不倒”，当遭遇受到高于本地区设防烈度的罕遇地震（简称“大震”）影响时，建筑不致倒塌或发生危及生命的严重损坏。3.设防分类（1）建筑物重要性分类在进行建筑设计时，应根据建筑物的重要性不同，采取不同的抗震设防标准。《抗震规范》将建筑物按其重要程度不同分为四类：甲类建筑—有特殊要求的建筑，如遇地震破坏会导致严重后果（如放射性物质的污染，剧毒气体的扩散或引起爆炸等）和经济上重大损失的建筑；政治上重大损失的建筑；政治上有特殊要求的或其它特别重要的建筑等。鸟巢水立方国家大剧院乙类建筑—国家重点抗震城市的生命线工程的建筑（如消防、急救、供水、供电等）或人流密集的多层的大型公共建筑等。2008年的《建筑抗震设防分类标准》：“教育建筑中，幼儿园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类。”主要是体现对未成年人的保护。此外，此类建筑的人员密度较高，地震时容易导致大量人员伤亡。丙类建筑—除甲、乙、丁类以外的建筑，如一般工业与民用建筑（公共建筑、住宅、旅馆、厂房等）。丁类建筑—次要建筑，如遇到地震破坏不易造成人员伤亡和较大经济损失的建筑（如一般的仓库、人员较少的辅助性建筑）。4.设防标准（1）甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求：其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当9度时，应符合比9度抗震设防有更高的要求。（2）乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当9度时，应符合比9度抗震设防有更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。（3）丙类建筑，地震作用和抗震措施均符合本地区抗震设防烈度的要求。（4）丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。例：已知北京地区的抗震设防烈度为8度，“鸟巢”为甲类建筑，请问鸟巢的抗震措施应按符合几度抗震设防?已知淄博张店地区的抗震设防烈度为7度，淄博职业学院的教学楼为丙类建筑，请问职业学院的教学楼在地震作用计算时应符合几度抗震设防的要求，抗震措施应符合几度抗震设防的要求？三、抗震概念设计的基本要求抗震设计主要包括三个方面•概念设计•计算设计•构造设计概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造，以达到合理抗震设计的目的。1.场地选择慎重选择建设场地。建筑场地事关建筑安全，要坚决避开地震断层、滑坡泥石流等危险地段，汶川地震中有三分之一的灾害来自滑坡泥石流等次生地质灾害，而直接位于断层上的建筑，无论其如何坚固，也无法抗御地壳运动的巨大冲击。发震断裂带发震断裂带北川县山体滑坡、泥石流掩埋建筑又根据场地土的物理力学性质和覆盖层厚度的不同，将建筑物划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型。Ⅰ类场地对抗震最有利，Ⅳ类场地对抗震最不利。一般规律是：土质愈软，覆盖层愈厚，建筑物震害愈重。3.建筑和结构的规则性历次地震经验表明，平面、竖向规则性较好的建筑地震损坏较轻。所以建筑结构的平面布置宜规则、对称，并具有良好的整体性。建筑设计首先应树立建筑抗震理念，通过合理的空间组合与艺术处理实现建筑目标，不应一味追求“奇、特、怪”的处理手法。这在当前建筑环境下有一定难度，但需注意“不应采用严重不规则的建筑方案”是国家工程建设强制性标准。中央电视台淄博职业学院南校区综合楼根对于体形复杂的建筑可设置防震缝，将建筑从平面上分成规则的结构单元。防震缝应根据烈度、场地类别、房屋类型等留有足够的宽度。同时，地震区伸缩缝、沉降缝应符合防震缝的要求。老楼，伸缩缝宽度不够，两个建筑相互碰撞出现裂缝。框架结构的抗震措施1、限制房屋的总高度和高宽比看课本337页，7度抗震设防区框架结构的最大使用高度和最大高宽比是多少？已知某框架结构的高度是30米，平面尺寸是40米×15米，该建筑物的总高度和高宽比是符合抗震规范的要求？2、抗震等级抗震等级是混凝土结构构件的抗震设防标准。钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型、和房屋高度采用不同的抗震等级淄博职业学院综合楼结构形式为框架结构，丙类建筑，高度为30米，其构件的抗震等级为多少级？淄博职业学院教工宿舍楼结构形式为剪力墙结构，高度为33米，抗震等级为多少级？3、框架结构设计总体要求强柱弱梁强剪弱弯强节点弱构件强柱弱梁即梁先坏，柱子后坏，因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全措施：柱内力（弯矩、剪力）人为放大角柱的破坏，显然没有做到强柱弱梁强剪弱弯“弯曲破坏”是延性破坏，是有预兆的，如开裂或下挠等，而“剪切破坏”是一种脆性的破坏，没有预兆，舜时发生，没有防范，所以我们要避免发生剪切破坏！梁：梁端箍筋加密柱：楼层上下一定范围和柱根部箍筋加密“强柱弱梁，强剪弱弯”就是要人为的控制不利的、更危险的破坏发生！底框结构柱头位置破坏，箍筋未加密底层柱中部出现塑性铰，箍筋间距较大，柱截面较小。强节点弱构件框架的节点是梁柱共有的部分，节点的破坏就意味着梁柱的失效。相对于构件（比如梁柱）破坏来说，节点破坏的后果更严重。梁柱节点一旦破坏，结构就成了机构，失去了承载能力。如果梁柱局部破坏，那么结构还是具有一定承载能力的。因此要求节点不能先于构件破坏。措施：节点核心区单独进行抗剪承载力计算节为有效约束节点核心区混凝土，箍筋要加密4、非结构构件①附属构件，如女儿墙。这类构件的抗震措施是加强本身的整体性，并与主体有可靠的连接或锚固，防止倒塌伤人。女儿墙：设置构造柱设置压顶女儿墙上构造柱与压顶②非结构墙体，如围护墙、内隔墙和框架填充墙等。应考虑这类构件对结构抗震的不利影响或有利影响，并因设置拉结筋、水平系梁、圈梁、构造柱等与主体结构有可靠拉接框架填充墙与框架之间的连接不被重视。为防止填充墙的破坏，砌体的砂浆等级不低于M5，并沿框架全高每隔500mm设2φ6拉筋，拉筋伸入墙内的长度，在6、7度时不小于墙长的1/5且不小于700mm，8、9度时一般沿墙全长贯通。当墙长大于5m时,墙顶与梁宜有拉接；当墙长超过层高的2倍时，应在墙的中部设置构造柱。当墙高超过4m时，在墙的半高处宜设置与柱连接并沿墙全长贯通的钢筋混凝土现浇带填充墙构造填充墙构造混凝土带：增加墙体整体性5.材料与施工（1）结构材料的性能应符合的最低要求1）烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于MU10，其砌体砂浆强度等级不应低于M5；2）小型砌块的强度等级不应低于M7.5，其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5；3)混凝土的强度等级，框支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核心区，不应低于C30，构造柱、芯柱、圈梁及其它构件不应低于C20；4)抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。结束！谢谢大家！