建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本知識(已修改)
2025-07-01 13:01 本頁面
【正文】 . . . .單元21 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本知識學(xué)習(xí)目標(biāo)】 能夠?qū)拐鸬幕靖拍睢⒖拐鹪O(shè)防目標(biāo)和抗震設(shè)計(jì)的基本要求知識點(diǎn)掌握。能夠具備砌體結(jié)構(gòu)房屋和鋼筋混凝土框架房屋、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從而為識讀平法03G1011混凝土結(jié)構(gòu)施工圖中抗震部分打下基礎(chǔ)?！局R點(diǎn)】構(gòu)造地震；地震波；震級；烈度；抗震設(shè)防；抗震設(shè)計(jì)的基本要求；鋼筋混凝土框架房屋的抗震規(guī)定。【工作任務(wù)】任務(wù)1 建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)基本知識【教學(xué)設(shè)計(jì)】通過帶領(lǐng)學(xué)生觀看地震災(zāi)害照片，讓學(xué)生對抗震設(shè)計(jì)的必要性有一個(gè)清楚的認(rèn)識，從而為識讀平法03G1011混凝土結(jié)構(gòu)施工圖中抗震部分打下基礎(chǔ)，為今后識讀結(jié)構(gòu)施工圖、勝任施工員崗位打下基礎(chǔ)。 地震 地震是由于某種原因引起的地面強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)（見圖211）。是一種自然現(xiàn)象，依其成因，可分為三種類型：火山地震、塌陷地震、構(gòu)造地震。由于火山爆發(fā)，地下巖漿迅猛沖出地面時(shí)引起的地面運(yùn)動(dòng)，稱為火山地震。此類地震釋放能量小，相對而言，影響范圍和造成的破壞程度均比較小；由于石灰?guī)r層地下溶洞或古舊礦坑的大規(guī)模崩塌引起的地面震動(dòng)，稱為塌陷地震。此類地震不僅能量小，數(shù)量也小，震源極淺，影響范圍和造成的破壞程度均較小；由于地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)推擠巖層，使某處地下巖層的薄弱部位突然發(fā)生斷裂、錯(cuò)動(dòng)而引起地面運(yùn)動(dòng)，稱為構(gòu)造地震；構(gòu)造地震的破壞性強(qiáng)影響面廣，而且頻繁發(fā)生，約占破壞性地震總量度的95％以上。因此，在建筑抗震設(shè)計(jì)中，僅限于討論在構(gòu)造地震作用下建筑的設(shè)防問題（見圖212）。 地殼深處發(fā)生巖層斷裂、錯(cuò)動(dòng)的部位稱為震源（見圖213）。這個(gè)部位不是一個(gè)點(diǎn)，而是有一定深度和范圍的體。震源正上方的地面位置叫震中。震中附近地面震動(dòng)最厲害，也是破壞最嚴(yán)重的地區(qū)，稱為震中區(qū)。地面某處至震中的水平距離稱為震中距。把地面上破壞程度相似的點(diǎn)連成的曲線叫做等震線。震中至震源的垂直距離稱為震源深度。 根據(jù)震源深度不同，可將構(gòu)造地震分為淺源地震(震源深度不大于60km)，中源地震(震源深度60～300km)，深源地震(震源深度大于300km)三種。我國發(fā)生的絕大部分(地震都屬于淺源地震，一般深度為5～40km)。淺源地震造成的危害最大。如唐山大地震的斷裂巖層深約1lkm，屬于淺源地震，發(fā)震構(gòu)造裂縫帶總長8km多，展布范圍30m，穿過唐山市區(qū)東南部，這里就是震中，市內(nèi)鐵路兩側(cè)47km的區(qū)域?qū)儆跇O震區(qū)。 地震波 當(dāng)?shù)厍虻膸r層突然斷裂時(shí)，巖層積累的變形能突然釋放，這種地震能量一部分轉(zhuǎn)化為熱能，一部分以波的形式向四周傳播。這種傳播地震能量的波就是地震波。 總之，地震波的傳播以縱波最快，橫波次之，面波最慢。在離震中較遠(yuǎn)的地方，一般先出現(xiàn)縱波造成房屋的上下顛簸，然后才出現(xiàn)橫波和面波造成房屋的左右搖晃和扭動(dòng)。在震中區(qū)，由于震源機(jī)制的原因柵地面擾動(dòng)的復(fù)雜性，上述三種波的波列：幾乎是難以區(qū)分的。圖213 地震波示意圖 震級 震級是按照地震本身強(qiáng)度而定的等級標(biāo)度，用以衡量某次地震的大小，用符號M表示。震級的大小是地震釋放能量多少的尺度，也是表示地震規(guī)模的指標(biāo)，其數(shù)值是根據(jù)地震儀記錄到的地震波圖來確定的。一次地震只有一個(gè)震級。目前國際上比較通用的是里氏震級。它是以標(biāo)準(zhǔn)地震儀在距震中100km處記錄下來的最大水子地動(dòng)位移(即振幅A，以“μm”計(jì))的常用對數(shù)值來表示該次地震的震級，其表達(dá)式如下： M=lgA一般說來，M2的地震人是感覺不到的，稱為無感地震威微震；M=2～5的地震稱為有感地震；M5的地震，對建筑物要引起不同程度的破壞，統(tǒng)稱為破壞性地震；M7的地震稱為強(qiáng)烈地震或夫地震；M8的地震稱為特大地震。 烈度 地震烈度 地震烈度是指某地區(qū)的地面及建筑物遭受到一次地震影響的強(qiáng)弱程度，用符號I表示。 對于一次地震，表示地震大小的震級只有一個(gè)，但它對不同地點(diǎn)的影響是不一樣的。一般說，距震中愈遠(yuǎn)，地震影響愈小，烈度就愈低；反之，距震中愈近，烈度就愈高。此外，地震烈度還與地震大小、震源深度、地震傳播介愿、喪土性質(zhì)、建筑物動(dòng)力特性、施工質(zhì)量等許多、因素有關(guān)。 為評定地震烈度，需要建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就稱為地震烈度表。它是以描述震謄宏觀現(xiàn)象為主并參考地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)，即根據(jù)建筑物的損壞程度,地貌變化特征，地震時(shí)人的感覺，家具動(dòng)作反應(yīng)和地面運(yùn)動(dòng)加速度峰值、速度峰值等方面進(jìn)行區(qū)分。目前國際上普遍采用的是劃分為12度的地震烈度表。 、基本烈度、罕遇烈度 近年來，根據(jù)我國，華北、西北和西南地區(qū)地震發(fā)生概率的統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)，為了工程設(shè)計(jì)需要作了如下定義：50年內(nèi)超越概率為63．2％地震烈度為多遇烈度，重現(xiàn)期為50年，并稱這種地震影響為多遇地震或小震；50年超越概率為10％的烈度即1990中國地震烈度區(qū)劃圖規(guī)定的地震基本烈度或新修訂的中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的峰值加速度所對應(yīng)的烈度為基本烈度，重現(xiàn)期為475年，并稱這種地震影響為設(shè)防烈度地震或基本地震；對50年超越概率為2％～3％的烈度為罕遇烈度，重現(xiàn)期平均約2000年，其地震影響為罕遇地震或大震。、設(shè)計(jì)地震分組 為了進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防，按國家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)審定作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，稱為抗震設(shè)舫烈度。 一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度。 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對同樣場地條件、同樣烈度的地震，按震源機(jī)制、震級大小和遠(yuǎn)近區(qū)別對待是必要的，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2001)(以下簡稱《抗震規(guī)范》)將設(shè)計(jì)地震分為三組。我國主要城鎮(zhèn)(縣級及縣級以上城鎮(zhèn))中心地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和所屬的設(shè)計(jì)地震分組見《抗震規(guī)范》附錄A。 抗震設(shè)防的一般目標(biāo) 抗震設(shè)防是指對房屋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)和采取抗震措施，來達(dá)到抗震的效果?？拐鹪O(shè)防的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度。 結(jié)合我國的具體的情況，《抗震規(guī)范》提出了三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)。 第一水準(zhǔn)
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