地震的工程特征与结构概念设计[详细]课件.ppt

1、2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计2地震基本知识地震基本知识 理论基础理论基础 地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起的地球表层的振动。地球表层的振动。理论基础理论基础 大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说。大陆漂移说、海底扩张说、板块构造说。类型类型 构造地震（占所有地震的构造地震（占所有地震的99%99%）；）；火山地震；火山地震；塌落地震。塌落地震。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计3地震基本知识地震基本知识 全球六大板块全球六大板块欧亚板块欧亚板块太平洋板块太平洋板块美洲板块美洲板块非洲板块非洲板块印澳板块印

2、澳板块南极板块南极板块2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计4地震基本知识地震基本知识 构造地震的成因构造地震的成因2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计5地震基本知识地震基本知识 断层断层走滑断层走滑断层逆断层逆断层正断层正断层走滑断层走滑断层正断层正断层逆断层逆断层2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计6地震基本知识地震基本知识 几个概念几个概念震源：震源：地壳深处地震能源首先辐地壳深处地震能源首先辐射出地震波的那个点。射出地震波的那个点。震中：震中：震源在地表的投影。震源在地表的投影。震源深度：震源深度：震源至地面的垂直距离。震源至地面的垂直距离。震中距：震中距：

3、从地表任一点到震中的距从地表任一点到震中的距离。离。浅源地震浅源地震:震源深度在震源深度在70km70km内内;中源地震中源地震:震源深度在震源深度在70-300km70-300km内内;深源地震深源地震:震源深度大于震源深度大于300km.300km.地方震地方震:震中距在震中距在100km100km内内;近震近震:震中距在震中距在100-1000km100-1000km内内;远震远震:震中距超过震中距超过1000km.1000km.2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计7地震基本知识地震基本知识 地震波地震波体波：体波：P P波（纵波）：波（纵波）：震源向外传递的压缩波，质点的振动

4、方向与波的前进方向一震源向外传递的压缩波，质点的振动方向与波的前进方向一致，一般表现出周期短、振幅小的特点。致，一般表现出周期短、振幅小的特点。S S波（横波）：波（横波）：由震源向外传递的剪切波，质点的振动方向与波的前进方向由震源向外传递的剪切波，质点的振动方向与波的前进方向垂直，一般表现出周期长、振幅大的特点。垂直，一般表现出周期长、振幅大的特点。面波：面波：瑞雷波：瑞雷波：体波到达地表面后反射叠加而形成，在震中附近并不出现。质点体波到达地表面后反射叠加而形成，在震中附近并不出现。质点仅在竖直平面内运动，其轨迹为逆进椭圆。仅在竖直平面内运动，其轨迹为逆进椭圆。洛夫波：洛夫波：表面覆盖着一松

5、软水平覆盖层的半无限空间中产生的表面覆盖着一松软水平覆盖层的半无限空间中产生的SHSH型面波。型面波。质点沿水平方向振动，与波传播方向垂直质点沿水平方向振动，与波传播方向垂直。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计8地震基本知识地震基本知识 地震波地震波 一次典型的地震波记录图，首先到达的是纵波（一次典型的地震波记录图，首先到达的是纵波（P P波）波），继而横波，继而横波（S S波），面波最后到达波），面波最后到达。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计9地震基本知识地震基本知识 地震震级地震震级 1935 1935年，美国人里克特（年，美国人里克特（RichterRichte

6、r）首先提出震级这一概念。）首先提出震级这一概念。里氏震级里氏震级ML：采用伍德采用伍德安德森地震仪获得的地震记录，相当于只依据短周期的地震动分安德森地震仪获得的地震记录，相当于只依据短周期的地震动分量（量（0.10.10.50.5秒）来定义震级，适用于南加州地区。秒）来定义震级，适用于南加州地区。面波震级面波震级MS：依据依据3 32020秒的面波地震动确定震级，不能用于深源地震。秒的面波地震动确定震级，不能用于深源地震。体波震级体波震级Mb：依据依据1 1秒左右的体波地震动确定震级。秒左右的体波地震动确定震级。不论采用什么震级，其精度都不太高。由于地震波传播途径的差异，同一地不论采用什么震

7、级，其精度都不太高。由于地震波传播途径的差异，同一地震在不同地点确定的震级常常不同，差别常达震在不同地点确定的震级常常不同，差别常达0.50.5左右，有时甚至超过左右，有时甚至超过1.01.0。)(lg)(lg0AAML2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计10地震基本知识地震基本知识 地震震级地震震级ME5.18.11lg 震级越高，表明地震释放出的能量越大；震级相差一级，震级越高，表明地震释放出的能量越大；震级相差一级，能量相差约能量相差约3232倍；相差二级，能量相差倍；相差二级，能量相差10001000倍。倍。一次一次6 6级地震释放出来的能量相当于爆炸一颗两万吨级级地震释放出

8、来的能量相当于爆炸一颗两万吨级的原子弹。的原子弹。震级与能量的关系震级与能量的关系:2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计11地震基本知识地震基本知识 地震震级地震震级微震微震-2-2级以下。级以下。人感觉不到人感觉不到有感地震有感地震-2-4-2-4级级 人有感觉人有感觉破坏性地震破坏性地震-5-5级以上级以上 有破坏有破坏强烈地震强烈地震-7-7级以上级以上 有破坏有破坏 特大地震特大地震-8-8级以上级以上 有破坏有破坏 由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏由于震源深浅、震中距大小等不同，地震造成的破坏也不同。震级大，破坏力不一定大；震级小，破坏力不一也不同。震级大，破

9、坏力不一定大；震级小，破坏力不一定就小。定就小。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计12地震基本知识地震基本知识 地震烈度地震烈度 地震烈度（地震烈度（IntensityIntensity）是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受）是指某一地区的地面和各人工建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。一次地震影响的强弱程度。地震烈度可以用来对震害进行简便估计、提供一种宏观尺度描述地地震烈度可以用来对震害进行简便估计、提供一种宏观尺度描述地震影响的大小和作为一种粗略而简便的指标使用。震影响的大小和作为一种粗略而简便的指标使用。影响地震烈度的要素：影响地震烈度的要素：震级震级、震源深度震源深度、震中距

10、震中距、地质结构地质结构、建建筑物筑物。评定地震烈度的标准是评定地震烈度的标准是地震烈度表地震烈度表。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计13地震基本知识地震基本知识 地震烈度表地震烈度表 早在早在15641564年欧洲就出现过具有地震烈度含义的等级划分，年欧洲就出现过具有地震烈度含义的等级划分，但直到但直到18741874年才由西伯格最先提出接近现在常用的地震烈度年才由西伯格最先提出接近现在常用的地震烈度表的形式。表的形式。地震烈度都是按照宏观现象评定的，被引用的宏观现象地震烈度都是按照宏观现象评定的，被引用的宏观现象包括人的感觉、结构物的破坏，以及地表现象。中国目前使包括人的感觉

11、、结构物的破坏，以及地表现象。中国目前使用的是用的是20082008年修订的地震烈度表。比较著名的地震烈度表有年修订的地震烈度表。比较著名的地震烈度表有默卡尼、默卡尼、MMMM、MSKMSK等。等。全世界使用的基本上是全世界使用的基本上是1212等级划分的烈度表，只有日本等级划分的烈度表，只有日本仍然采用从仍然采用从0 0到到7 7的八度划分的烈度表。的八度划分的烈度表。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计14中国地震烈度表中国地震烈度表地震地震烈度烈度人的感觉人的感觉房屋震害房屋震害类型类型震害程度震害程度平均震害指数平均震害指数其他震害现象其他震害现象水平向地震动参数水平向地震动

12、参数峰值加速度峰值加速度m/s2峰值速度峰值速度m/s室内少数静止中的人有感觉室内少数静止中的人有感觉-门、窗轻微作响门、窗轻微作响-悬挂物微动悬挂物微动-室内多数人、室外少数人有感觉，室内多数人、室外少数人有感觉，少数人梦中惊醒少数人梦中惊醒-门、窗作响门、窗作响-悬挂物明显摆动，器皿作响悬挂物明显摆动，器皿作响-室内绝大多数、室外多数人有感觉，室内绝大多数、室外多数人有感觉，多数人梦中惊醒多数人梦中惊醒-门窗、屋顶、屋架颤动作响门窗、屋顶、屋架颤动作响,灰土掉灰土掉落落,个别房屋墙体抹灰出现细微裂缝个别房屋墙体抹灰出现细微裂缝,个别屋顶烟囱掉转个别屋顶烟囱掉转-悬挂物大幅度晃动，不稳定器物

13、摇悬挂物大幅度晃动，不稳定器物摇动或翻倒动或翻倒0.31(0.220.44)0.03(0.020.04)多数人站立不稳，少数人惊逃户外多数人站立不稳，少数人惊逃户外悬挂物大幅度晃动，不稳定器物摇悬挂物大幅度晃动，不稳定器物摇动或翻倒动或翻倒A少数中等破坏少数中等破坏,多数轻微破坏和多数轻微破坏和/或或基本完好基本完好B个别中等破坏个别中等破坏,少数轻微破坏少数轻微破坏,多数多数基本完好基本完好个别轻微破坏个别轻微破坏,大多数基本完好大多数基本完好C0.000.110.63(0.450.89)0.06(0.050.09)0.000.08无感无感-室内个别静止中的人有感觉室内个别静止中的人有感觉-

14、物体从架子上掉落物体从架子上掉落;河岸出现塌方河岸出现塌方,饱和砂层常见喷水冒砂饱和砂层常见喷水冒砂,松软土地松软土地上地裂缝较多上地裂缝较多;大多数独立砖烟囱大多数独立砖烟囱中等破坏中等破坏A少数严重破坏和少数严重破坏和/或毁坏或毁坏,多数中等多数中等和和/或轻微破坏或轻微破坏B少数中等破坏少数中等破坏,多数轻微破坏和多数轻微破坏和/或或基本完好基本完好少数中等和少数中等和/或轻微破坏或轻微破坏,多数基本多数基本完好完好C0.090.311.25(0.901.77)0.13(0.100.18)0.070.22大多数人惊逃户外大多数人惊逃户外,骑自行车的人骑自行车的人有感觉有感觉,行驶中的汽车

15、驾乘人员有行驶中的汽车驾乘人员有感觉感觉ABC少数严重和少数严重和/或中等破坏或中等破坏,多数轻多数轻微破坏微破坏个别毁坏个别毁坏,少数严重破坏少数严重破坏,多数中等多数中等和和/或轻微破坏或轻微破坏少数毁坏少数毁坏,多数严重和多数严重和/或中等破坏或中等破坏多数人摇晃颠簸多数人摇晃颠簸,行走困难行走困难0.200.400.290.51干硬土上出现裂缝干硬土上出现裂缝,饱和砂层绝大饱和砂层绝大多数喷砂冒水多数喷砂冒水;大多数独立烟囱严大多数独立烟囱严重破坏重破坏2.50(1.783.53)0.25(0.190.35)ABC少数毁坏和少数毁坏和/或严重破坏或严重破坏,多数中多数中等和等和/或轻微

16、破坏或轻微破坏少数毁坏少数毁坏,多数严重和多数严重和/或中等破坏或中等破坏多数严重或多数严重或/和毁坏和毁坏多数人摇晃颠簸多数人摇晃颠簸,行走困难行走困难0.380.600.490.71干硬土上多处出现裂缝干硬土上多处出现裂缝,可见基岩可见基岩裂缝、错动裂缝、错动,滑坡、塌方常见滑坡、塌方常见;独立独立砖烟囱多数倒塌砖烟囱多数倒塌5.00(3.547.07)0.50(0.360.71)ABC多数毁坏和多数毁坏和/或严重破坏或严重破坏大多数毁坏大多数毁坏绝大多数毁坏绝大多数毁坏骑自行车的人会摔倒骑自行车的人会摔倒,处不稳状态处不稳状态的人会摔离原地的人会摔离原地,有抛起感有抛起感0.580.80

17、0.690.91山崩和地震断裂出现山崩和地震断裂出现;基岩上拱桥基岩上拱桥破坏破坏;大多数独立砖烟囱从根部破大多数独立砖烟囱从根部破坏或倒毁坏或倒毁10.00(7.0814.14)1.00(0.721.41)ABC绝大多数毁坏绝大多数毁坏-0.781.000.891.00地震断裂延续很大地震断裂延续很大;大量山崩滑坡大量山崩滑坡-ABC几乎全部毁坏几乎全部毁坏-1.00地面剧烈变化地面剧烈变化,山河改观山河改观-“个别个别”为为10%以下；以下；“少数少数”为为10%45%；“多数多数”为为40%70%；“大多数大多数”为为60%90%；“绝大多数绝大多数”为为80%以上。以上。A类类：木构架

18、和土、石、砖墙建：木构架和土、石、砖墙建造的旧式房屋；造的旧式房屋；B类类：未经抗震设防的单层或多：未经抗震设防的单层或多层砖砌体房屋；层砖砌体房屋；C类类：按照：按照度抗震设防的单层度抗震设防的单层或多层砖砌体房屋。或多层砖砌体房屋。基本完好基本完好：承重和非承重构件完好，或个别：承重和非承重构件完好，或个别非承重构件轻微损坏，不加修理可继续非承重构件轻微损坏，不加修理可继续使用；使用；轻微破坏轻微破坏：个别承重构件出现可见裂缝，非：个别承重构件出现可见裂缝，非承重构件有明显裂缝，不需要修理或稍承重构件有明显裂缝，不需要修理或稍加修理即可继续使用；加修理即可继续使用；中等破坏中等破坏：多数承

19、重构件出现轻微裂缝，部：多数承重构件出现轻微裂缝，部分有明显裂缝，个别非承重构件破坏严分有明显裂缝，个别非承重构件破坏严重，需要一般修理后可使用；重，需要一般修理后可使用；严重破坏严重破坏：多数承重构件破坏较严重，非承：多数承重构件破坏较严重，非承重构件局部倒塌，房屋修复困难；重构件局部倒塌，房屋修复困难；毁坏毁坏：多数承重构件严重破坏，房屋结构濒：多数承重构件严重破坏，房屋结构濒于崩溃或已倒毁，已无修复可能。于崩溃或已倒毁，已无修复可能。以地面上以及底层房屋中的人的感觉和其他震害现象为主以地面上以及底层房屋中的人的感觉和其他震害现象为主 以房屋震害为主，参照其他震害现象，当用房屋震害程度与以

20、房屋震害为主，参照其他震害现象，当用房屋震害程度与平均震害指数评定结果不同时，应以震害程度评定结果为主，并平均震害指数评定结果不同时，应以震害程度评定结果为主，并综合考虑不同类型房屋的平均震害指数综合考虑不同类型房屋的平均震害指数 应综合房屋震害和地表震害现象应综合房屋震害和地表震害现象 2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计15地震烈度评定实例地震烈度评定实例破坏等级：毁坏破坏等级：毁坏房屋类型：房屋类型：C C类类2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计16地震基本知识地震基本知识 地震动三要素地震动三要素幅值、频谱、持时。幅值、频谱、持时。t/s05101520253035

21、40-300-200-10001002003002023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计17地震基本知识地震基本知识 地震震害地震震害 直接震害直接震害 指地震直接引起的人身伤亡与财产损失。财产损失包括各种人工建指地震直接引起的人身伤亡与财产损失。财产损失包括各种人工建筑物，如房屋建筑、构筑物、桥梁、隧道、道路、水利工程，以及自然筑物，如房屋建筑、构筑物、桥梁、隧道、道路、水利工程，以及自然环境，如农田、河流、湖泊、地下水等的破坏。环境，如农田、河流、湖泊、地下水等的破坏。直接震害可划分为两类：直接震害可划分为两类：结构振动破坏结构振动破坏和和地基失效地基失效。动态破坏动态破坏静态破坏静

22、态破坏结构振动破坏结构振动破坏地基失效地基失效2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计18地震直接震害地震直接震害 地面破坏地面破坏如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等。如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计19地震直接震害地震直接震害 建建(构构)筑物破坏筑物破坏如房屋倒塌、桥梁断落、如房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂、铁轨变形等。水坝开裂、铁轨变形等。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计20地震直接震害地震直接震害 自然环境的破坏自然环境的破坏如山崩、滑坡等。如山崩、滑坡等。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计21地震基本知识

23、地震基本知识 地震震害地震震害 间接震害间接震害 指非地震灾害和损失，如火灾、水灾（海啸、大湖波浪）、流行疾指非地震灾害和损失，如火灾、水灾（海啸、大湖波浪）、流行疾病和由于劳动力损失与交通中断等引起的一系列经济损失。病和由于劳动力损失与交通中断等引起的一系列经济损失。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计22地震间接震害地震间接震害 火灾火灾19231923年日本关东大地震，东京年日本关东大地震，东京市内市内227227处起火，处起火，3333处未能扑灭造处未能扑灭造成火灾蔓，旧市区烧毁约成火灾蔓，旧市区烧毁约50%50%，横，横滨市烧毁滨市烧毁80%80%。2023-2-3第2讲

24、地震特征与结构概念设计23地震间接震害地震间接震害 海啸海啸 2004 2004年年1212月月2626日日印尼苏门达腊岛附近印尼苏门达腊岛附近海域发生强烈地震海域发生强烈地震,引发巨大海啸引发巨大海啸,造成造成2828万余人死亡的万余人死亡的惨剧惨剧.2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计24地震间接震害地震间接震害 交通中断交通中断 2008 2008年年5 5月月1212日汶川大地震中日汶川大地震中,90,90余公里的都汶公路余公里的都汶公路80%80%的道路损毁的道路损毁,数数十处山体滑坡、一亿多立方米土石塌十处山体滑坡、一亿多立方米土石塌方导致方导致1010多公里路段被完全覆

25、盖多公里路段被完全覆盖,交通交通中断中断,直到三个多月后直到三个多月后(9(9月月2 2日日)才全线才全线贯通并恢复通车。贯通并恢复通车。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计25地震间接震害地震间接震害 毒物泄露毒物泄露2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计26地震间接震害地震间接震害 流行疾病流行疾病2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计27结构地震破坏现象结构地震破坏现象 结构丧失整体性；结构丧失整体性；承重结构强度不足；承重结构强度不足；结构变形过大；结构变形过大；2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计28结构地震破坏现象结构地震破坏现象 结构构件结点失

26、效；结构构件结点失效；地基失效；地基失效；非结构构件破坏。非结构构件破坏。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计29建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 基本内容基本内容 建筑设计应重视建筑结构的规则性；建筑设计应重视建筑结构的规则性；抗侧力结构和构件的延性设计。抗侧力结构和构件的延性设计。合理的建筑结构体系选择；合理的建筑结构体系选择；2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计30建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性建筑规则性建筑规则性3.4.13.4.1 建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重 不规则的设计方案

27、。不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜均匀、建筑及其抗侧力结构的平面布置宜均匀、对称，并具有良好的整体性。对称，并具有良好的整体性。平面规则：平面规则：1竖向规则：竖向规则：2建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计31建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性马那瓜美洲银行大

28、厦马那瓜美洲银行大厦马那瓜中央银行大厦马那瓜中央银行大厦19721972年年1212月月2323日马那瓜地震日马那瓜地震,由由于中央银行大厦结构严重不规则于中央银行大厦结构严重不规则,地地震破坏严重震破坏严重,震后拆除震后拆除;相邻的美洲银相邻的美洲银行大厦结构规则行大厦结构规则,只轻微损坏只轻微损坏,震后稍震后稍加修理便恢复使用。加修理便恢复使用。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计32建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性 平面不规则平面不规则 4 4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。4 4层以上的楼板仅为层以上的楼板仅为5c

29、m5cm厚，搁置在高厚，搁置在高45cm45cm长长14m14m小梁上。小梁上。竖向不规则竖向不规则 塔楼上部（塔楼上部（4 4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共6464根，支承在根，支承在4 4层楼板层楼板水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的水平处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的1010根根1m1m 1.55m 1.55m的柱子上（间距的柱子上（间距9.4m9.4m）。上下两部）。上下两部分严重不均匀，不连续。分严重不均匀，不连续。主要破坏主要破坏：第：第4 4层与第层与第5 5层之间层之间(竖向刚度和承载力突变竖向刚度

30、和承载力突变),),周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈；周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈；横向裂缝贯穿横向裂缝贯穿3 3层以上的所有楼板层以上的所有楼板(有的宽达有的宽达1cm),1cm),直至电梯井东侧；塔楼西立面、其他立面窗下和直至电梯井东侧；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均严重破坏或倒塌。电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均严重破坏或倒塌。震后计算分析结果震后计算分析结果:1.:1.结构存在十分严重扭转效应结构存在十分严重扭转效应;2.;2.塔楼塔楼3 3层以上北面和南面大多数柱子抗剪层以上北面和南面大多数柱子抗剪能力大大不足能力大大不足,率先破坏；率先破坏；

31、3.3.水平地震作用下水平地震作用下,柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。中央银行大厦中央银行大厦 结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系结构是均匀对称的，基本的抗侧力体系包括包括4 4个个L L形的桶体，对称地由连梁连接起来，形的桶体，对称地由连梁连接起来，这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结这些连梁在地震时遭到剪切破坏，是整个结构能观察到的主要破坏。构能观察到的主要破坏。分析表明：分析表明：1.1.对称的结构布置及相对刚对称的结构布置及相对刚强的联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防强的联肢墙，有效地限制了侧向位移，并防止了明显的扭转效应；止了明显的扭转效应；2.

32、2.避免了长跨度楼板避免了长跨度楼板和砌体填充墙的非结构构件的损坏；和砌体填充墙的非结构构件的损坏；3.3.当连当连梁剪切破坏后，结构体系的位移虽有明显增梁剪切破坏后，结构体系的位移虽有明显增加，但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，加，但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移量得到控制。位移量得到控制。美洲美洲银行银行2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计33建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性平面不规则的类型平面不规则的类型不规则类型不规则类型定义定义扭转不规则扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）

33、，大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的（或层间位移）平均值的1.21.2倍倍凹凸不规则凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%30%楼板局部不连续楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的宽度的50%,50%,或开洞面积大于该层楼面面积的或开洞面积大于该层楼面面积的30%30%，或较大的楼层错层，或较大的楼层错层1221222.1122扭转不规则扭转不规则max3.0 BB maxBmax3.0 BB ma

34、xBmaxBmax3.0 BB maxBmax3.0 BB 凹凸角不规则凹凸角不规则2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计34平面不规则的类型平面不规则的类型不规则类型不规则类型定义定义扭转不规则扭转不规则楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的（或层间位移）平均值的1.21.2倍倍凹凸不规则凹凸不规则结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%30%楼板局部不连续楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼

35、板宽度小于该层楼板典型楼板的尺寸和平面刚度急剧变化，例如，有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的宽度的50%,50%,或开洞面积大于该层楼面面积的或开洞面积大于该层楼面面积的30%30%，或较大的楼层错层，或较大的楼层错层BBb5.0BBlAAA3.00l局部不连续局部不连续大开洞大开洞错层错层2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计35建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性竖向不规则的类型竖向不规则的类型不规则类型不规则类型定义定义侧向刚度不规则侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚，或小于其上相

36、邻三个楼层侧向刚度平均值的度平均值的80%80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%25%竖向抗侧力构件竖向抗侧力构件不连续不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等向下传递桁架等向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%80%17.0iiKKiK1iK2iK3iK)3(8.0321iiiiKKKK沿竖向的侧向刚度不规则（有柔软层）沿竖向的侧向刚

37、度不规则（有柔软层）竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件不连续2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计36竖向不规则的类型竖向不规则的类型不规则类型不规则类型定义定义侧向刚度不规则侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的度平均值的80%80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%25%竖向抗侧力构件竖向抗侧力构件不连续不连续竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、竖向抗侧力构件（柱、抗震墙

38、、抗震支撑）的内力由水平转换构件（梁、桁架等向下传递桁架等向下传递楼层承载力突变楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%80%竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀 （有薄弱层）（有薄弱层）iyQ,1,iyQ1,8.0iyiyQQ 严重不规则严重不规则是指体型复杂，是指体型复杂，多项不规则指标超过表中指标或某多项不规则指标超过表中指标或某一项大大超过规定值，具有严重的一项大大超过规定值，具有严重的抗震薄弱环节，将会导致地震破坏抗震薄弱环节，将会导致地震破坏的严重后果者。的严重后果者。注：以上规定主要针

39、对钢筋混凝注：以上规定主要针对钢筋混凝土和钢结构的多层和高层建筑。土和钢结构的多层和高层建筑。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计37建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构规则性结构规则性总是震不倒的建筑是由中国人创造出来的总是震不倒的建筑是由中国人创造出来的.2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计38建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构体系结构体系3.5.23.5.2 结构体系应符合下列各项要求：结构体系应符合下列各项要求：1.1.应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。2.2.应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧

40、失抗震能力或对应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。重力荷载的承载能力。3.3.应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。力。4.4.对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计39建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构体系结构体系 受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与受力明确、传力合理、传力路线不间断、抗震分析与实际表现相符合。实际表现相符合。2023-2-3第2讲 地震特征与结

41、构概念设计40建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构体系结构体系 抗震设计的一个重要原则是结抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的构应有必要的赘余度和内力重分配赘余度和内力重分配的功能的功能。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计41建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构体系结构体系 有较大的变形有较大的变形能力而缺少较高的能力而缺少较高的抗侧向力的能力如抗侧向力的能力如钢或钢筋混凝土纯钢或钢筋混凝土纯框架，由于在不大框架，由于在不大的地震作用下会产的地震作用下会产生较大的变形，导生较大的变形，导致非结构构件的破致非结构构件的破坏或结构本身的失坏或结构本身的失稳。稳。足够的承载力足够的

42、承载力和变形能力是需要和变形能力是需要同时满足的。同时满足的。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计42建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构体系结构体系 有较高的承载能力有较高的承载能力而缺少较大变形能力如而缺少较大变形能力如不加约束的砌体结构，不加约束的砌体结构，很容易引起脆性破坏而很容易引起脆性破坏而倒塌。倒塌。必要的承载能力和必要的承载能力和良好的变形能力的结合良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下便是结构在地震作用下具有的耗能能力。具有的耗能能力。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计43建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 结构构件的延性结构构件的延性 结构的变形能力

43、取决于组成结构的构件及其连接的延结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。性水平。提高结构构件延性水平的抗震措施：提高结构构件延性水平的抗震措施：1.1.采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、芯柱）混凝土构件，采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、芯柱）混凝土构件，加强对砌体结构的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不加强对砌体结构的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不致坍塌和散落，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力致坍塌和散落，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力.2.2.避免混凝土结构的脆性破坏（包括混凝土压碎、构件剪切破避免混凝土结构的脆性破坏（包括混凝土压碎、构件剪切破坏、

44、钢筋同混凝土粘结破坏）先于钢筋的屈服坏、钢筋同混凝土粘结破坏）先于钢筋的屈服.3.3.避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部位（焊避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部位（焊缝和母材缝和母材)在地震时不致开裂在地震时不致开裂.2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计44建筑抗震概念设计建筑抗震概念设计 非非结构构件结构构件3.7.1 3.7.1 非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设非结构构件，包括建筑非结构构件和建筑附属机电设 备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。备，自身及其与结构主体的连接，应进行抗震设计。1.1.附着于楼、屋面结构上的非结构构件，应

45、与主体结构有可靠附着于楼、屋面结构上的非结构构件，应与主体结构有可靠的连接或锚固，避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。的连接或锚固，避免地震时倒塌伤人或砸坏重要设备。2.2.围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，避免不合理设围护墙和隔墙应考虑对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。置而导致主体结构的破坏。3.3.幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落幕墙、装饰贴面与主体结构应有可靠连接，避免地震时脱落伤人。伤人。4.4.安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接，应安装在建筑上的附属机械、电气设备系统的支座和连接，应符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。符合地震时使用功能的要求，且不应导致相关部件的损坏。2023-2-3第2讲 地震特征与结构概念设计45思考题思考题1.1.工程震害的类型有哪些工程震害的类型有哪些?2.2.结构概念设计包括哪些基本内容结构概念设计包括哪些基本内容?第第2讲结束！讲结束！