【正文】 構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理一般情況下仍應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求丁類應符合本地區(qū)抗震設防烈度要求丙類應符合本地區(qū)抗震設防烈度要求乙類按地震安全性評價結(jié)果確定甲類地震作用 在設防烈度為在設防烈度為 6度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對度時，除規(guī)范有具體規(guī)定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。91 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理167。167。 建筑抗震概念設計建筑抗震概念設計一、定義與基本內(nèi)容一、定義與基本內(nèi)容 根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原根據(jù)地震災害和工程經(jīng)驗等所形成的基本設計原則和設計思想進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)則和設計思想進行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細部構(gòu)造的過程稱為概念設計。造的過程稱為概念設計。 基本內(nèi)容有三部分：基本內(nèi)容有三部分： ；建筑設計應重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性； ；合理的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇； 。抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性設計。92 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性二、建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性 建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。始自若干現(xiàn)代建筑在地震中的表現(xiàn)。 最為典型的例子是最為典型的例子是 1972年年 2月月 23日南美洲的馬那日南美洲的馬那瓜地震。瓜地震。 馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑，一幢為十五馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，另一幢為層高的中央銀行大廈，另一幢為 18層高的美洲銀行大層高的美洲銀行大廈。當?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗閺B。當?shù)氐卣鹆叶裙烙嫗?8度。一幢破壞嚴重，震后拆度。一幢破壞嚴重，震后拆除；另一幢輕微損壞，稍加修理便恢復使用。除；另一幢輕微損壞，稍加修理便恢復使用。93 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴重呢？馬那瓜美洲銀行大廈94 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理1）平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為 5cm厚，擱置在高 45cm長 14m小梁上。 2）豎向不規(guī)則塔樓上部（ 4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共 64根，支承在 4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的 10根 1m （間距 ）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續(xù)。主要破壞：第 4層與第 5層之間 (豎向剛度和承載力突變 ),周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿 3層以上的所有樓板 (有的寬達 1cm),直至電梯井東側(cè)；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結(jié)果 : 。 3層以上北面和南面大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足 ,率先破壞； ,柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運動等。馬那瓜中央銀行大廈結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的，基本的抗側(cè)力體系包括 4個 L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。分析表明： 聯(lián)肢墻，有效地限制了側(cè)向位移，并防止了明顯的扭轉(zhuǎn)效應； 體填充墻的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞； 切破壞后，結(jié)構(gòu)體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側(cè)向剛度，位移量得到控制。美洲銀行95 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理不規(guī)則類型 定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則 樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的 凹凸不規(guī)則 結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應投影方向總尺寸的 30%樓板局部不連續(xù) 樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的 50%,或開洞面積大于該層樓面面積的 30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則 96 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理局部不連續(xù)大開洞 錯層不規(guī)則類型 定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則 樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）平均值的 凹凸不規(guī)則 結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸，大于相應投影方向總尺寸的 30%樓板局部不連續(xù) 樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的 50%,或開洞面積大于該層樓面面積的 30%，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型97 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理不規(guī)則類型 定義側(cè)向剛度不規(guī)則 該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的 70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的 80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的 25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù) 豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的 80%豎向不規(guī)則的類型沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則（有柔軟層） 豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù) 98 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強度不均勻（有薄弱層） 嚴重不規(guī)則 是指體型復雜，多項不規(guī)則指標超過表中指標或某一項大大超過規(guī)定值，具有嚴重的抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會導致地震破壞的嚴重后果者。注：以上規(guī)定主要針對鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。不規(guī)則類型 定義側(cè)向剛度不規(guī)則 該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的 70%，或小于其上相鄰三個樓層側(cè)向剛度平均值的 80%；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的 25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù) 豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞 )樓層承載力突變 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的 80%豎向不規(guī)則的類型99 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理100 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理101 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理102 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇二、結(jié)構(gòu)體系的合理選擇 抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設計應考慮的關(guān)鍵問題，結(jié)構(gòu)方抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設計應考慮的關(guān)鍵問題，結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。案的選取是否合理，對安全性和經(jīng)濟性起決定性作用。規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定： 傳遞途徑。傳遞途徑。 受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與受力明確、傳力合理、傳力路線不間斷、抗震分析與實際表現(xiàn)相符合。實際表現(xiàn)相符合。103 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理 抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力?？拐鹉芰?qū)χ亓奢d的承載能力。 由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱，部分柱子退出工作后，整個結(jié)構(gòu)系弱，部分柱子退出工作后，整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對豎向荷載的承載能力。統(tǒng)喪失了對豎向荷載的承載能力。 抗震設計的一個重要原則是結(jié)構(gòu)應抗震設計的一個重要原則是結(jié)構(gòu)應有必要的有必要的 贅余度和內(nèi)力重分配的功能贅余度和內(nèi)力重分配的功能 。104 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理 ，良好的變形能力結(jié)構(gòu)體系應具備必要的承載能力，良好的變形能力和消耗地震能量的能力。和消耗地震能量的能力。 足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。 有較大的有較大的變形能力而缺變形能力而缺少較高的抗側(cè)少較高的抗側(cè)向力的能力如向力的能力如鋼或鋼筋混凝鋼或鋼筋混凝土純框架，由土純框架，由于在不大的地于在不大的地震作用下會產(chǎn)震作用下會產(chǎn)生較大的變形生較大的變形，導致非結(jié)構(gòu)，導致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或構(gòu)件的破壞或結(jié)構(gòu)本身的失結(jié)構(gòu)本身的失穩(wěn)。穩(wěn)。 105 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理 有較高有較高的承載能力的承載能力而缺少較大而缺少較大變形能力如變形能力如不加約束的不加約束的砌體結(jié)構(gòu)，砌體結(jié)構(gòu)，很容易引起很容易引起脆性破壞而脆性破壞而倒塌。倒塌。 必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。震作用下具有的耗能能力。 足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。足夠的承載力和變形能力是需要同時滿足的。106 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性 結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。延性水平。 規(guī)范對各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施，基本上是提高各規(guī)范對各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施，基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平。這些抗震措施是：這些抗震措施是：1. 采用水平向（圈梁）和豎向（構(gòu)造柱、芯柱）混凝土采用水平向（圈梁）和豎向（構(gòu)造柱、芯柱）混凝土構(gòu)件，加強對砌體結(jié)構(gòu)的約束，或采用配筋砌體；使構(gòu)件，加強對砌體結(jié)構(gòu)的約束，或采用配筋砌體；使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落，地震時不致喪失砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落，地震時不致喪失對重力荷載的承載能力；對重力荷載的承載能力；2. 避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞（包括混凝土壓碎、構(gòu)件避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞（包括混凝土壓碎、構(gòu)件 剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞）先于鋼筋的屈服；剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞）先于鋼筋的屈服；3. 避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn)，保證節(jié)點焊接部避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn)，保證節(jié)點焊接部 位（焊縫和母材位（焊縫和母材 )在地震時不致開裂。在地震時不致開裂。 107 南京工業(yè)大學土木工程學院南京工業(yè)大學土木工程學院工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理工程結(jié)構(gòu)抗震設計原理四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件四、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應進行抗震設計。設備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應進行抗震設計。1. 附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應與主體結(jié)構(gòu)附著于樓、屋面結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接或錨固，避免地震時倒塌傷人或砸壞重有可靠的連接或錨固，避免地震時倒塌傷人或砸壞重要設備。要設備。2. 圍護墻和隔墻應考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不圍護墻和隔墻應考慮對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，避免不合理設置而導致主體結(jié)構(gòu)的破壞。合理設置而導致主