【正文】 件等的不同，其地表及建筑物的破壞 程度也有所不同， 因此地震震級(jí)不能區(qū)分一次地震對(duì)不同地區(qū)的影響程度。 22而結(jié)構(gòu)的損害程度與所受到的荷載大小、荷載作用時(shí)間有關(guān)。中國人抗震意識(shí)的薄弱，是我國和日本最大的區(qū)別。 “汶川大地震以前，我國近年的大地震是哪次？ ”“1976 年唐山大地震， 。 ” 汶川地震不屬于深板塊邊界的效應(yīng)，發(fā)生在地殼脆 ——— 韌性轉(zhuǎn)換帶 ，震源深度為 10千米 — 20 千米，因此破壞性巨大。 中國地震研究及地質(zhì)災(zāi)害研究專家今天分析了汶川地震破壞性強(qiáng)于唐山地震的主要原因。“主要是因?yàn)殂氪ǖ卣鸾ㄖY(jié)構(gòu)原理講稿 (2)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn) ? 甲類建筑 ? 乙類建筑 ? 丙類建筑 ? 丁類建筑 抗震設(shè)防的目標(biāo) —— 三水準(zhǔn)要求 所謂的三水準(zhǔn)抗震目標(biāo)，可簡單的概括為： (1)小震不壞 (2)中震可修 (3)大震不倒 抗震概念設(shè)計(jì) （ 1） 概念設(shè)計(jì) —— 指一些在計(jì)算中或在規(guī)范中難以作出具體規(guī)定的問題，必須由工程師運(yùn)用 “概念 ”進(jìn)行分析，作出判斷，以便采取相應(yīng)的措施。 27 （ 2）鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 等于標(biāo)準(zhǔn)值除以分項(xiàng)系數(shù)。屈服強(qiáng)度高，與混 凝土的粘結(jié)較好，制作時(shí)無需彎鉤，節(jié)約鋼材。將拉力機(jī)的夾具夾緊試件兩端的鋼筋，使試件均勻受拉，試件破壞時(shí)，試件截面上的平均拉應(yīng)力就是混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度。 （ 4）影響徐變的因素： 配合比、養(yǎng)護(hù)、應(yīng)力條件 （教材 P19） 三、鋼筋與混凝土共同工作 基本概念 鋼筋混凝土：是鋼筋和砼按一定方式組成的能共同工作的建筑材料。300300300300300300300梁的 承載力大大提高 ，梁的受力 性能改善 。所以一般來講 , 無論是梁還是板 , 受拉鋼筋總是應(yīng)盡量靠近受拉一側(cè)混凝土構(gòu)件的邊緣。用不了多久 , 鋼筋外混凝土就失去保護(hù)作用 , 從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕 , 斷面減小 , 強(qiáng)度降低 , 鋼筋與 混凝土之間失去粘結(jié)力 , 構(gòu)件整體性受到破壞 , 嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)體系破壞。 70h m m m mh m m h m mmm??? ? ??15% amp。 b) 另一方面，由于荷載有多種組合情況，在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下承受負(fù)彎矩，這時(shí)也出現(xiàn)雙筋截面。36 建筑形象：建筑物的內(nèi)外觀感的具體體現(xiàn)。 物質(zhì)技術(shù)條件：建筑房屋的手段。 37 36 ~ , , ~8 1 4 2 2 . 5 2 . 5 4h l b h o r h? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?sAsA150 , 200150 , amp。 33同時(shí) , 由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低 , 故只考慮混凝土所承受的受壓應(yīng)力 , 而拉應(yīng)力則全部由鋼筋來承擔(dān)。200300Fft2003002 ? 20? 梁的 承載力大大提高 ，梁的受力 性能改善 。以后由于內(nèi)部移動(dòng)和水化的進(jìn)展，毛細(xì)孔逐漸減小，徐變速度愈來愈慢。 30 29 鋼筋的設(shè)計(jì)指標(biāo) （ 1）鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 具有 95%保證率的基本代表值。但它和抗震計(jì)算、構(gòu)造設(shè)計(jì)等是不可分割、互為補(bǔ)充的抗震設(shè)計(jì)的重要組成部分。另外，因?yàn)樗拇ㄋ容^多，所以 堰塞湖 跟唐山地震相比也是不一樣的。第四，從地震張量的指數(shù)上看，唐山地震是二點(diǎn)七級(jí)，汶川地震是九點(diǎn)四級(jí)，差別很大。 全國各地傷亡匯總（截至 8 月 26日 16 時(shí) 56） 遇難： 69226 人 受傷： 374643 人 失蹤： 17923 人 據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)測定，截止 2020 年 8 月 29日 08 時(shí)，汶川 地震余震區(qū)共發(fā)生 26662次余震，其中 ～ 222次， ～ 級(jí) 31 次， ～ 8次，最大震級(jí)為 。地震 ?偏愛 ?西部，往往西部發(fā)生 6場地震，東部才發(fā)生 1場地震。我國的臺(tái)灣省位于環(huán)太平洋地震帶上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省區(qū)位于喜馬拉雅 地中海地震帶上，其他省區(qū)處于相關(guān)的地震帶上。 20世紀(jì)以來，中國共發(fā)生 6 級(jí)以上地震近 800 次，遍布除貴州、浙江兩省和香港特別行政區(qū)以外所有的省、自治區(qū)、直轄市，死于地震的人數(shù)達(dá) 55 萬之多，占同期全球地震死亡人數(shù)的 53%。 (2)地面運(yùn)動(dòng)的周期 ? 結(jié)構(gòu)在動(dòng)力情況下，其受荷情況除與外界因素有關(guān)外，還與結(jié)構(gòu)自身因素（如結(jié)構(gòu)自振周期）有關(guān)，而地面運(yùn)動(dòng)的周期與結(jié)構(gòu)自振周期接近時(shí)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 烈度分組 ? 某 地區(qū) 50年內(nèi)，在該地區(qū)一般場地條件下，超越概率為 10％的最大地震烈度；基本烈度是該地區(qū)抗震設(shè)計(jì)的基本標(biāo)準(zhǔn)。目前，國際上比較通用的 是里氏震級(jí)，其原始定義為 1935年由里克特 (Richter)給出，即地震震級(jí) M為： (2)地震釋放的能量 : 震級(jí)與震源釋放能量的大小有關(guān)，震級(jí)每震級(jí)差一級(jí)，釋放的能量相差 ， 6 級(jí)地震的能量＝ 2 萬噸 TNT 炸藥。 (2)巖層表面?zhèn)鞑サ?地震波為面波 （體波折射和反射后的產(chǎn)物），分為 瑞利波 、 樂普波 兩種。 ? 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向相同的是 縱波 ，其周期較短，振幅也較小，可在固體和液體中傳播，如彈簧的縱向振動(dòng)； ? 波的傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直的是 橫波 ，其周期較長，振幅也較大，只在固體中傳播。震中到地面上任一點(diǎn)的距離叫震中距離(簡稱震中距 )。這類地震僅僅在某些特定的水庫庫區(qū)或油田地區(qū)發(fā)生。相繼提出比較有影響的假說有三：一是 1911年理德提出地球內(nèi)部不斷積累的應(yīng)變能超過巖石強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生斷層，斷層形成后，巖石彈性回跳，恢復(fù)原來狀態(tài)，于是把積累的能量突然釋放出來，引 起地震，這是所謂“彈性回跳說”；二是 1955 年日本的松澤武雄提出地下巖石導(dǎo)熱不均，部分溶融體積膨脹，擠壓圍巖，導(dǎo)致圍巖破例產(chǎn)生地震，這是所謂“巖漿沖擊說”；三是美國學(xué)者布里奇曼提出地下物質(zhì)在一定臨界溫度（c） 巖層的斷裂狀態(tài)（b） 巖層的擠壓狀態(tài)（a） 巖層的原始狀態(tài)建筑結(jié)構(gòu)原理講稿 1710年，日本有書談及鯰魚與地震的關(guān)系時(shí)，認(rèn)為大鯰魚臥伏在地低下，背覆著日本的國土，當(dāng)鯰魚發(fā)怒時(shí)，就將尾巴和鰭動(dòng)一動(dòng)，于是造成了地震。 懸臂梁： 梁的一端固定，另一端自由。 材料力學(xué) 將構(gòu)成構(gòu)件的材料皆視為 可變形固體 。 在同平面內(nèi)的任意個(gè)力偶可合成一個(gè)合力偶，合力偶矩等于各個(gè)力偶矩的代數(shù)和。 六、力矩 力對(duì)點(diǎn) 的矩 是一個(gè)代數(shù)量，它的絕對(duì)值等于力的大小與力臂的乘積，它的 正負(fù) 可按下法確定：力使物體繞矩心逆時(shí)針轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為正，反之為負(fù)。 力圖 。例如固定鉸支座。 例如活 動(dòng)鉸支座。這是一個(gè)理想化的力學(xué)模型，實(shí)際物體在力的作用下，都會(huì)產(chǎn)生程度不同的變形。 力 系： 作用于物體上的一群力。 * 對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合進(jìn)? ?,Z g S R R S? ? ?? ?0Z R S??? ?0Z R S??? ?0Z R S??0SR? ?0?建筑結(jié)構(gòu)原理講稿 教材第 7 頁 4 種情況。 12即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成預(yù)定功能的 概率 。 11 可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 具有一定概率的最大荷載值。也稱活荷載或活載。 剪力： 橫載面上切向分布力的合力。 直接作用： 施加在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力。 建筑結(jié)構(gòu)原理講稿 8 c)直紋曲面：一段直線的兩端沿兩條固定的曲線移動(dòng)所形成的曲面 。 6 2）全框 架結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、底層框架結(jié)構(gòu) 3. 剪力墻結(jié)構(gòu)體系 1）剪力墻結(jié)構(gòu)：縱橫向交叉的墻體都由剪力墻組成。 ） 排架結(jié)構(gòu) 主要承重體系是屋面橫梁（屋架或屋面大梁）、柱及基礎(chǔ)。其主樓呈雙塔形，塔柱邊寬 米。剪力墻和鋼筋混凝土樓蓋整體連接形成剪力墻結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu) 由橫梁和柱及基礎(chǔ)組成的主要承重體系。對(duì)于混凝土而言，混凝土在荷載作用下處于三向受壓狀態(tài)，抗壓強(qiáng)度和變形能力顯著提高。 缺點(diǎn)：鋼材易腐蝕，耐火性差。 ? 優(yōu)點(diǎn)：制作簡單，自重輕，容易加工。結(jié)構(gòu)耐久性和耐腐蝕性好。 建筑結(jié)構(gòu)原理講稿 建筑結(jié)構(gòu)的功能： (1)滿足使用和審美要求 —— 選 擇合適的結(jié)構(gòu)型式； (2)抵御自然界的各種作用 —— 選擇結(jié)構(gòu)的材料和結(jié)構(gòu)體系。 建筑物： 人們社會(huì)生活和生產(chǎn)的環(huán)境，如住宅、廠房。 構(gòu)筑物：一般不直接進(jìn)入其間進(jìn)行生活和生產(chǎn)的空間。 1 物質(zhì)技術(shù)條件：建筑房屋的手段。 建筑物構(gòu)成的 基本要素 （建筑三要素） 建筑功能： 人們建筑房屋的使用要求，體現(xiàn)建筑物的目的性。 承載力：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的任何一部分在預(yù)計(jì)的荷載作用下必須安全可靠。 ? 缺點(diǎn)：自重大，抗裂性差。 ? 適用范圍：主要用于大跨度的建筑屋蓋（ 如體育館、劇院等）、吊車噸位很大或跨度很大的工業(yè)廠房骨架，以及超高層建筑的房屋骨架。 （ 1）鋼－混凝土組合樓板 梁下部用鋼梁，上部用混凝土（一般采用壓型鋼板－混凝土組 合板）。 （ 2）鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（又稱勁性混凝土結(jié)構(gòu)）： 以型鋼為骨架外包鋼筋混凝土組成的結(jié)構(gòu)。而且核心混凝土沒有鋼筋，澆筑混凝土很方便，施工簡便。 框架 —— 剪力墻結(jié)構(gòu) 在框架結(jié)構(gòu)內(nèi)縱橫方向適當(dāng)位置的柱與柱之間，布置厚度不小于160MM的鋼筋混凝土墻體，由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。 筒體結(jié)構(gòu) 由剪力墻圍成筒體，由一個(gè)或多個(gè)筒體組成的結(jié)構(gòu)。 （ 上海金貿(mào)大廈－框架－核心筒結(jié)構(gòu) :建筑物 88層，高 米。 （三）其他分類方法 按使用功能分 :建筑結(jié)構(gòu)、特種結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu) 按外形特點(diǎn)分 :單層結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu) 按施工方法分 :現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、裝配式結(jié)構(gòu)、裝配整體式結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。用于中小型單層廠房。 為了可靠傳遞拱的水平推力，采取以下措施 （ 1）設(shè)置水平拉桿； （ 2）推力由側(cè)邊框架或剛架傳至基礎(chǔ)； （ 3）當(dāng)拱的水平體力不大且地基的承載力大，壓縮性小時(shí)，水平推力直接由地基抵抗。 3）懸索結(jié)構(gòu)：主要用于橋梁結(jié)構(gòu)，用于體育館則適用于大跨度建筑物，如體育館、影劇院等。 世界最大跨懸索橋 日本明石海峽大橋，主跨 1990 米， 1998 年 國內(nèi)最長的懸索橋 —— 江陰長江大橋 主跨 1385 米， 1999 年 香港青馬大橋 主跨 1377 米， 1997 年 陽邏長江大橋 —— 主跨 1280 米 ， 2020 年底通車 。 ? 我國采用的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 50年。 荷載效應(yīng)： 由于荷載的作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的反應(yīng)。 10比如爆炸力、撞擊力等。 可變荷載頻遇值 作用于結(jié)構(gòu)上時(shí)而出現(xiàn)，持續(xù)時(shí)間較短的較大可變荷載。 結(jié)構(gòu)的適用性 結(jié)構(gòu)在正常使用條件下，具有良好的工作性能。 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) 可靠狀態(tài)： 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求，我們稱之為該功能處于可靠狀態(tài)。如傾覆、疲勞破壞、壓屈等。 結(jié)構(gòu)抗力 R： 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，如結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、剛度和抗裂度等。 （ 1） 由可變荷載控制的效應(yīng)組合 （ 2）由永久荷載控制的效應(yīng)組合 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 S—— 正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值； C—— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值（如變形