【文章內(nèi)容簡介】 抗震結(jié)構(gòu)體系 ? 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ? 材料與施工 back 6 地震影響 ? 設(shè)計(jì)地震 – 設(shè)計(jì)近震 – 設(shè)計(jì)遠(yuǎn)震 ? 設(shè)計(jì)基本地震加速度 ? 地震分區(qū) back 7 8 9 建筑物的體型 ? 平面布置 – 規(guī)則、對(duì)稱，整體性好 – 平面不規(guī)則類型 ? A 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則 ? B 凹凸不規(guī)則 ? C 樓板局部不連續(xù) ? 立面布置 – 規(guī)則、避免剛度和強(qiáng)度突變 – 立面不規(guī)則類型 ? A 側(cè)向剛度不規(guī)則（柔軟層） ? B 豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù) ? C 承載力突變（薄弱層） back 考慮扭轉(zhuǎn) 樓板模型 空間模型，地震剪力放大 空間模型 水平支撐構(gòu)件內(nèi)力放大 限制最小承載力 場地和地基 ? 場地選擇 – 選擇有利地段 – 避開不利地段，無法避免時(shí)應(yīng)采取有效措施 – 不應(yīng)在危險(xiǎn)地段建造甲、乙、丙類建筑 ? I類場地時(shí)，抗震構(gòu)造措施 – （新規(guī)范）甲、乙類建筑按設(shè)防烈度采取 – （甲、乙、）丙類建筑可按設(shè)防烈度降低一度采?。?6度不降） ? 地基、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) – 同一結(jié)構(gòu)單元基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上 – 同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基 – 地基較差時(shí)，應(yīng)考慮不均勻沉降等不利影響 back 抗震結(jié)構(gòu)體系 ? 結(jié)構(gòu)體系 ? 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ? 構(gòu)件連接 back 結(jié)構(gòu)體系 ? 體系選擇 – 考慮因素：設(shè)防類別、烈度、高度、場地、地基、材料、施工等 ? 要求 – 具有明確的計(jì)算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑 – 宜有 多道抗震防線 – 應(yīng)具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和耗能能力 – 宜具有合理的剛度和承載力分布 back 多道抗震防線 ? 第一道防線的選擇 – 應(yīng)優(yōu)先選擇不承受重力荷載的構(gòu)件 – 不宜選擇軸壓比大的框架柱 ? 結(jié)構(gòu)體系的多道設(shè)防 – 框架 抗震墻結(jié)構(gòu)：抗震墻為第一道，框架為第二道 – 填充墻框架結(jié)構(gòu)：填充墻為第一道，框架為第二道 – 單層廠房：柱間支撐為 ? 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的多道設(shè)防 – 聯(lián)肢墻：連梁為第一道，墻肢為第二道 – 延性框架：梁為第一道，柱為第二道 – 超靜定結(jié)構(gòu)：贅余構(gòu)件為第一道 back 結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ? 避免脆性破壞（剪切、失穩(wěn)、砼壓潰、鋼筋拔出） ? 不同結(jié)構(gòu)有不同要求 – 砌體結(jié)構(gòu)：設(shè)構(gòu)造柱、芯柱、圈梁；配筋砌體 – 砼結(jié)構(gòu)：合理選擇尺寸和配筋，避免剪切破壞先于彎曲破壞、砼的壓潰先于鋼筋屈服、鋼筋錨固粘結(jié)先于構(gòu)件破壞 – 預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)：抗側(cè)力構(gòu)件配置足夠的非預(yù)應(yīng)力鋼筋 – 鋼結(jié)構(gòu)：避免局部或整體失穩(wěn) back 構(gòu)件連接 ? 節(jié)點(diǎn)破壞不應(yīng)先于其連接的構(gòu)件 ? 預(yù)埋件的錨固破壞不應(yīng)先于連接件 ? 裝配式結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)整體性 ? 預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)在間諜核心區(qū)外錨固 back 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 ? 附屬構(gòu)件（女兒墻、雨蓬等） – 加強(qiáng)整體性及與主體結(jié)構(gòu)有可靠連接 ? 非結(jié)構(gòu)墻體（圍護(hù)墻、隔墻等） – 應(yīng)考慮對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的不利影響 ? 裝飾貼面、幕墻 – 可靠連接 back 5 場地、地基和基礎(chǔ) ? 場地 ? 地基、基礎(chǔ) back 場地 ? 場地 ——工程結(jié)構(gòu)所在地 ， 大體相當(dāng)于一個(gè)廠區(qū) 、 居民點(diǎn)或自然村的范圍 ? 場地的雙重作用 – 確定地震作用 、 場地選擇是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中十分有效 、 可靠而經(jīng)濟(jì)的措施 ? 場地類別 ? 存在的問題及解決方法 back 場地類別 ? 定義 – 為適應(yīng)抗震設(shè)計(jì)選定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜和抗震措施的需要 ，對(duì)建設(shè)場地所作的類別區(qū)分 。 ? 分類指標(biāo) – 指標(biāo)一 ——場地土類型 – 指標(biāo)二 ——覆蓋層厚度 ? 場地覆蓋層厚度 ——由地面至剪切波速大于 500m/s的土層或堅(jiān)硬土頂面的距離；用于場地類別劃分或場地反應(yīng)計(jì)算 。 ? 四類場地 back 場地土類型 ? 場地土 – 場地范圍內(nèi)的地基土 ， 場地表層土的簡稱 。 指地面以下15m且不超過場地覆蓋層厚度以內(nèi)的各層土 。 ? 場地土類型 – 定義：為確定場地類別而對(duì)場地土剛度所作的類型劃分 – 兩種劃分方法：基本劃分法 ——定量指標(biāo) （ 剪切波速 ） 近似劃分法 ——定性指標(biāo) （ 巖土狀態(tài) ） – 四類： 堅(jiān)硬 、 中硬 、 中軟 、 軟弱 剪切波速 500 250500 140250 140 m/s 巖土狀態(tài) 密實(shí) 中密 粗密 松散 back 場地類別的劃分 back 場地覆蓋 層厚度 (m) 場地土類型 0 3 9 80 堅(jiān)硬 中硬 中軟 軟弱 III III IV 地基、基礎(chǔ) ? 地基在地震中的雙重作用 – 地基是地震波的傳播介質(zhì) ， 有濾波 、 放大 、 減震等作用 – 地基是建筑物的支承 ， 可能失效 、 變形（ 液化 、 震陷 、 滑移 、 不均勻沉陷等 ） ? 地基震害 ? 地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算 ? 地基液化 ? 地基抗震措施 back 地基震害 ? 特點(diǎn)有二 – 一般地 ， 大量地基具有較好的抗震能力 ， 震害較少 ? 原因在于 – 一般天然地基在靜力作用下具有相當(dāng)大的安全儲(chǔ)備 ， 地基承載能力在長期自重作用下有所提高 – 地震時(shí) ， 荷載增大 ， 但短時(shí)效應(yīng)使其承載能力也有提高 – 不同基礎(chǔ)類型 ， 震害差異明顯 ? 樁基比筏基好 ， 深基比淺基好 ， 條基比獨(dú)基好 ? 仍應(yīng)注意以下類型的不利地基 – 液化地基 ——地基失效 、 不均勻沉陷 、 滑坡等 （ 79度 ， 6度不考慮液化 ） – 軟土地基 ——震陷 、 不均勻沉陷等 （ 79度； 9度明顯 ） – 嚴(yán)重不均勻地基 ——不均勻沉陷等 （ 69度 ） – 新填土及其它不穩(wěn)定地基 ——不均勻沉陷 、 滑移等 （ 79度 ） back 地基基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算 ? 天然地基及基礎(chǔ) 可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算的范圍（ 注意從震害角度說明原因 ） ? 驗(yàn)算內(nèi)容 ——豎向承載力驗(yàn)算 （ 通常認(rèn)為：基礎(chǔ)抗水平地震作用能力足夠 ） back 可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算的范圍 ? 6度時(shí) – 所有建筑 （ 甲類建筑和 Ⅳ 類場地上的較高建筑除外 ） ? 79度時(shí) – 砌體房屋 、 底層框架 —抗震墻房屋 、 多層內(nèi)框架砌體房屋； – 非軟弱地基上的一般單層廠房 、 單層空曠房屋 、 多層民用框架及與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房 – 高度不超過 100m的煙囪 ? 可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的建筑 back 地基基礎(chǔ)豎向承載力驗(yàn)算 ? 表達(dá)式： back sEsEfp21ma x ??? 式中 – p、 pmax分別為按多遇地震作用效應(yīng)和其它荷載效應(yīng)基本組合計(jì)算的基礎(chǔ)底面平均壓力和邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值 – fsE為地基土抗震承載力設(shè)計(jì)值 sssE ff ??? fs ——地基靜承載力設(shè)計(jì)值，按現(xiàn)行地基規(guī)范取值（已經(jīng)經(jīng)過基礎(chǔ)深寬修正）， ?ζs ——調(diào)整系數(shù) sdusudsusdudssEs KKPPKP KPPP ????通常， ζs自巖石到土層分別取為 地基液化 ? 定義 back 液化 ——地震引起飽和砂土和粉土顆粒趨于緊密，孔隙水壓力增大，有效壓力減小，土體由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的現(xiàn)象。 ? 液化震害 噴水冒砂 開裂下沉 地下構(gòu)筑物上浮 滑坡等 ? 液化條件及影響因素 ? 液化地基的評(píng)價(jià) ? 液化地基的處理 地基液化條件及影響因素 ? 最低烈度和地震持續(xù)時(shí)間 （ 正 ） – 最低烈度 6度 （ M=5） – 最大震中距 D最大 =*10^[*(M5)]， 如 M=， D=100km ? 液化土層埋深和地下水位深度 （ 反 ） – 最大地下水位深度：一般不超過 3m， 34m較少 ， 5 m還未見 – 最大液化土層埋深 ? 土層土粒組成與密實(shí)程度 （ 反 ） – 可液化土的類型與狀態(tài)：無粘性的礫砂 、 粗砂 、 細(xì)砂 、 粉砂 ，少粘性的粉土 ? 土層地質(zhì)年代 （ 反 ） back 液化地基的評(píng)價(jià) ? 初步判別 ? 標(biāo)貫判別 – Ncr – ——標(biāo)貫錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值 – Ncr——標(biāo)貫錘擊數(shù)臨界值 back cwscr ddNN ?3)]([0 ???N0 ——標(biāo)貫錘擊數(shù)基準(zhǔn)值 ds——標(biāo)貫深度 pc——粘粒含量百分率 (=3) 液化地基的初步判別 ? 地質(zhì)年代 – 年代愈老 ， 土固結(jié)程度 、 密實(shí)度 、 結(jié)構(gòu)性愈好 （ 第四紀(jì)晚更新世 Q3） ? 粉土粘粒 （ 粒徑 ） 含量 – 含量愈高愈不液化 （ 7度 10% 、 8度 13% 、 9度 16%） ? 覆土厚度 – 覆土厚度愈大愈不液化 ? 地下水位 – 地下水位愈深愈不液化 ? 剪切波速 dud0+db2 dwd0+db3 du+dw+ d0——液化特征深度 (m) db——基礎(chǔ)埋深 (m)（ =2m） du——覆土厚度 (m) dw——地下水位深度 (m) back 液化地基的處理 ? 液化場地危害性分析 – 衡量指標(biāo) ——液化指數(shù) ILE – 液化指數(shù) ILE的計(jì)算 back ? 液化等級(jí) –輕微（ 05）、中等（ 515）和嚴(yán)重（ 15） ? 抗液化措施 –探明液化土層的深度與厚度，計(jì)算液化指數(shù) ILE，按 ILE劃分液化等級(jí)，然后根據(jù)建筑物重要性、液化等級(jí)采用相應(yīng)的抗液化措施 iini cr iiLE dNNI ?????1)1( 地基抗震措施 ? 抗液化措施 ? 軟土地基抗震措施 ? 抗震陷措施 ? 嚴(yán)重不均勻地基的抗震措施 ? 地基穩(wěn)定措施 back 抗液化措施 ? 措施的選擇原則 – 根據(jù)建筑物重要性 、液化等級(jí)采用相應(yīng)的抗液化措施 建筑類別 液化等級(jí) 輕微 中等 嚴(yán)重 甲 特殊考慮，但不得低于乙類 乙 B或 C A或 B+C A 丙 C或 D C或其它更高要求的措施 A或 B+C 丁 D D C或其它經(jīng)濟(jì)措施 –A 全部消除液化沉陷的地基措施 –B 部分消除液化沉陷的地基措施 –C 基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理 –D 可不采取措施 back ? 抗液化措施的要求 – 規(guī)范給出了相應(yīng)的要求和方法 – 軟土地基抗震措施的選擇原則 ?軟土地基 ——（不存在嚴(yán)格定義，通常指）淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土及地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于 80（ 7度）、 100（ 8度）、 120（ 9度） kPa的粘性土、粉土等軟土層 ?6度時(shí)可不考慮軟土地基震陷； ?靜力設(shè)計(jì)中嚴(yán)格控制基礎(chǔ)底面壓力，未經(jīng)處理的軟土層一般不宜作為持力層； ?可不考慮震陷影響的條件。 軟土地基抗震措施 back ?基本消除震陷的地基措施：樁基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)、加深基礎(chǔ)或換土（軟土層淺且?。? ?減少震陷的地基措施：挖除部分軟土層（加深基礎(chǔ)或換土）、降低承載力取值（ ） ?基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施：選擇合適的基礎(chǔ)埋深