《工程抗震》教材配套PPT課件

《工程抗震》教材配套PPT課件,工程抗震,工程,抗震,教材,配套,PPT,課件 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院2022/10/10主講教師主講教師 李鴻晶教授、博士、博導(dǎo) 陸偉東教授、博士 徐德良副教授 郭樟根副教授、博士 孫廣俊副教授、博士 李秀菊講師2022/10/10李鴻晶李鴻晶1984-1988，哈爾濱建筑工程學(xué)院（現(xiàn)哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院），本科；1988-1990，黑龍江省第一建筑工程公司，助理工程師；1990-1993，國(guó)家地震局工程力學(xué)研究所，碩士；1993-1998，國(guó)家地震局工程力學(xué)研究所，博士（在職）；1996.08-11，馬其頓共和國(guó)地震工程研究所，國(guó)際培訓(xùn)；1998-1999，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局局（USGS），合作研究；1998-2000，哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)博士后流動(dòng)站，博士后；2001-，南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，結(jié)構(gòu)工程學(xué)科責(zé)任教授。主要從事工程抗震、時(shí)變力學(xué)、結(jié)構(gòu)分析等方向研究，曾7次獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助，主持完成國(guó)家、部（?。┖蛧?guó)際合作研究項(xiàng)目10余項(xiàng)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御4地震災(zāi)害和土木工程專業(yè)有什么關(guān)系？地震災(zāi)害和土木工程專業(yè)有什么關(guān)系？面對(duì)地震災(zāi)害，土木工程師能夠做些什么？面對(duì)地震災(zāi)害，土木工程師能夠做些什么？想知道答案嗎？本門課程將回答你的疑問，我們開始學(xué)習(xí)吧！想知道答案嗎？本門課程將回答你的疑問，我們開始學(xué)習(xí)吧！疑疑 問問2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御5內(nèi)內(nèi) 容容1 1.地震災(zāi)害及其工程防御地震災(zāi)害及其工程防御2 2.地震的工程特征與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)地震的工程特征與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)3 3.建筑場(chǎng)地的選擇建筑場(chǎng)地的選擇4 4.液化與地基基礎(chǔ)抗震液化與地基基礎(chǔ)抗震5 5.單自由度體系地震反應(yīng)分析單自由度體系地震反應(yīng)分析6 6.反應(yīng)譜概念與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜反應(yīng)譜概念與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜7 7.多自由度體系地震反應(yīng)分析多自由度體系地震反應(yīng)分析8 8.振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法9 9.底部剪力法底部剪力法1010.扭轉(zhuǎn)、豎向效應(yīng)與抗震驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)、豎向效應(yīng)與抗震驗(yàn)算1111.混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)1212.混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)1313.砌體房屋和底框房屋抗震設(shè)計(jì)砌體房屋和底框房屋抗震設(shè)計(jì)1414.觀看錄像片觀看錄像片第第 1 1 講講地震災(zāi)害及其工程防御地震災(zāi)害及其工程防御2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御7地震的危害性地震的危害性 空前的災(zāi)難空前的災(zāi)難 20082008年年5 5月月1212日日1414時(shí)時(shí)2828分，一場(chǎng)分，一場(chǎng)8.08.0級(jí)特大地震襲擊了四級(jí)特大地震襲擊了四川、陜西、甘肅等廣大地區(qū)。大地震持續(xù)了大約川、陜西、甘肅等廣大地區(qū)。大地震持續(xù)了大約100100秒，卻秒，卻造成了空前的災(zāi)難：造成了空前的災(zāi)難：死亡死亡6919769197人，失蹤人，失蹤1822218222人，受傷人，受傷374176374176人；人；直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)84518451億元人民幣；億元人民幣；山崩地裂，江河改觀，生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞；山崩地裂，江河改觀，生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞；建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重，間接經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響難以估量；建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重，間接經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響難以估量；。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御8地震的危害性地震的危害性 家園被毀家園被毀地震前的北川縣城地震前的北川縣城地震后的北川縣城地震后的北川縣城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御9地震的危害性地震的危害性 家園被毀家園被毀地震前的映秀鎮(zhèn)地震前的映秀鎮(zhèn)地震后的映秀鎮(zhèn)地震后的映秀鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御10地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡北川縣陳家壩鄉(xiāng)太洪村北川縣陳家壩鄉(xiāng)太洪村地震前的太洪村地震前的太洪村2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御11地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡平武縣平通鎮(zhèn)牛飛村平武縣平通鎮(zhèn)牛飛村2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御12地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡王家?guī)r滑坡新北川中學(xué)滑坡老縣城 新縣城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御13地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡1600人死亡！老縣城 2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御14地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡906人死亡！新北川中學(xué)巖崩2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御15地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞北北川川縣縣城城汶汶川川縣縣映映秀秀震震都都江江堰堰市市青青川川縣縣城城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御16地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞北北川川縣縣陳陳家家壩壩鄉(xiāng)鄉(xiāng)什什邡邡市市紅紅白白鎮(zhèn)鎮(zhèn) 綿綿竹竹市市漢漢旺旺鎮(zhèn)鎮(zhèn)平平武武縣縣平平通通鎮(zhèn)鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御17地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞彭州市白鹿中心學(xué)校彭州市白鹿中心學(xué)校2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御18地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞都都江江堰堰市市新新建建小小學(xué)學(xué)都都江江堰堰市市聚聚源源中中學(xué)學(xué)都都江江堰堰市市中中醫(yī)醫(yī)院院2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御19地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞百百花花大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御20地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞小小魚魚洞洞大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御21地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞都都汶汶公公路路上上的的橋橋梁梁映映秀秀鎮(zhèn)鎮(zhèn)順順河河大大橋橋廟廟子子坪坪岷岷江江大大橋橋映映秀秀岷岷江江大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御22地震的危害性地震的危害性 隧道破壞隧道破壞龍池隧道龍池隧道2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御23地震的危害性地震的危害性 隧道破壞隧道破壞龍龍洞洞子子隧隧道道2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御24地震的危害性地震的危害性 道路破壞道路破壞2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御25地震的危害性地震的危害性 通訊設(shè)施破壞通訊設(shè)施破壞都江堰市都江堰市2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御26地震的危害性地震的危害性 給水設(shè)施破壞給水設(shè)施破壞2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御27地震的危害性地震的危害性 水庫震害水庫震害安縣豐收水庫安縣豐收水庫2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御28地震的危害性地震的危害性 地面破壞地面破壞都江堰市龍池鎮(zhèn)都江堰市龍池鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御29地震的危害性地震的危害性 人員傷亡人員傷亡292022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御30汶川地震震害的幾點(diǎn)啟示汶川地震震害的幾點(diǎn)啟示 地震災(zāi)害目前是無法避免的地震災(zāi)害目前是無法避免的。=地震預(yù)報(bào)技術(shù)還不成熟。地震預(yù)報(bào)技術(shù)還不成熟。地震對(duì)人類的危害是巨大的。地震對(duì)人類的危害是巨大的。=人員傷亡、財(cái)富損失、社會(huì)秩序。人員傷亡、財(cái)富損失、社會(huì)秩序。土木土木工程的破壞是震害形成的主要原因。工程的破壞是震害形成的主要原因。=建筑、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施。建筑、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)仍然無法完全抵御地震作用?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)仍然無法完全抵御地震作用。=合理設(shè)防可以極大地減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞！合理設(shè)防可以極大地減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞！防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)。防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)。=土木工程師的作用是。土木工程師的作用是。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御31結(jié)結(jié) 論論地震災(zāi)害的主要屬性是土木工程災(zāi)害！地震災(zāi)害的主要屬性是土木工程災(zāi)害！如此說來，土木工程如此說來，土木工程師不是大有作為嗎？師不是大有作為嗎？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御32 土木工程給人類帶來了無限的文明，同時(shí)土木工程給人類帶來了無限的文明，同時(shí)也給人類帶來了無盡的災(zāi)難。這個(gè)災(zāi)難就是土也給人類帶來了無盡的災(zāi)難。這個(gè)災(zāi)難就是土木工程災(zāi)害！木工程災(zāi)害！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御33地震的危害性地震的危害性時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)M死亡人數(shù)死亡人數(shù)時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)M死亡人數(shù)死亡人數(shù)1905.04.041906.04.181920.12.161923.09.011927.03.071933.03.021935.05.301939.01.251939.12.261946.12.201948.06.281952.07.211960.02.29克什米爾美國(guó)舊金山中國(guó)海原日本關(guān)東日本丹后日本三陸沖巴基斯坦智利土耳其日本南海道沖日本福井美國(guó)加州摩洛哥8.68.38.68.37.98.97.58.37.98.47.37.75.61.9萬7萬余20萬余10萬死，4萬不明3千3千3萬3萬2.3萬千余千余10人1.2萬1960.05.221964.03.281964.06.161970.05.311971.02.091972.04.101972.12.231975.02.041976.07.281989.10.181994.01.171995.01.171999.08.171999.09.21智利美國(guó)阿拉斯加日本新舄秘魯美國(guó)加州伊朗馬拉瓜中國(guó)海城中國(guó)唐山美國(guó)加州美國(guó)加州日本兵庫縣土耳其臺(tái)灣集集鎮(zhèn)8.37.97.47.76.67.06.57.07.66.96.77.27.47.6日本死120人130人26人4萬65人1.7萬1萬1.3萬24萬63人57人5438人1.7萬余2千余人二十世紀(jì)部分強(qiáng)震死亡人數(shù)二十世紀(jì)部分強(qiáng)震死亡人數(shù)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御34地震發(fā)生的地點(diǎn)是有規(guī)律的。地震發(fā)生的地點(diǎn)是有規(guī)律的。環(huán)太平洋地震帶：從南美洲西部海岸環(huán)太平洋地震帶：從南美洲西部海岸起，經(jīng)北美西部海岸、阿拉斯加南岸、起，經(jīng)北美西部海岸、阿拉斯加南岸、阿留申群島，轉(zhuǎn)向西南至日本列島，阿留申群島，轉(zhuǎn)向西南至日本列島，然后分成兩支，西支經(jīng)我國(guó)臺(tái)灣省，然后分成兩支，西支經(jīng)我國(guó)臺(tái)灣省，菲律賓、印度尼西亞至新幾內(nèi)亞；東菲律賓、印度尼西亞至新幾內(nèi)亞；東支經(jīng)馬里亞納群島至新幾內(nèi)亞；兩支支經(jīng)馬里亞納群島至新幾內(nèi)亞；兩支匯合后，經(jīng)所羅門到湯加，突然向南匯合后，經(jīng)所羅門到湯加，突然向南到新西蘭。這個(gè)地震帶的地震活動(dòng)最到新西蘭。這個(gè)地震帶的地震活動(dòng)最強(qiáng)，全球約強(qiáng)，全球約7575左右的地震都發(fā)生于左右的地震都發(fā)生于此地震帶內(nèi)此地震帶內(nèi)。亞歐地震帶：東起環(huán)太平洋地震帶亞歐地震帶：東起環(huán)太平洋地震帶的新幾內(nèi)亞，經(jīng)印度尼西亞的南部的新幾內(nèi)亞，經(jīng)印度尼西亞的南部和西部、緬甸，而進(jìn)入我國(guó)西南部和西部、緬甸，而進(jìn)入我國(guó)西南部和西部與印度北部，再經(jīng)伊朗、土和西部與印度北部，再經(jīng)伊朗、土耳其、希臘、意大利南部等地中海耳其、希臘、意大利南部等地中海地區(qū)和非洲北部，至太平洋亞速爾地區(qū)和非洲北部，至太平洋亞速爾群島。全世界地震總數(shù)的群島。全世界地震總數(shù)的22%22%左右發(fā)左右發(fā)生于此地震帶內(nèi)生于此地震帶內(nèi)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御35地震的危害性地震的危害性 全世界每年發(fā)生地震全世界每年發(fā)生地震100100萬次左右，但大部分萬次左右，但大部分為無感地震，不會(huì)造成危害。每年平均有幾百次為無感地震，不會(huì)造成危害。每年平均有幾百次破壞較輕微的地震，災(zāi)情慘重的地震約破壞較輕微的地震，災(zāi)情慘重的地震約2020次。次。據(jù)統(tǒng)計(jì)，二十世紀(jì)有據(jù)統(tǒng)計(jì)，二十世紀(jì)有200200多萬人死于地震，而多萬人死于地震，而地球強(qiáng)烈震動(dòng)的時(shí)間總計(jì)不超過地球強(qiáng)烈震動(dòng)的時(shí)間總計(jì)不超過1 1小時(shí)！小時(shí)！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御36中國(guó)的地震形勢(shì)與災(zāi)害情況中國(guó)的地震形勢(shì)與災(zāi)害情況如何？如何？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御37世界死亡人數(shù)最多的十大地震世界死亡人數(shù)最多的十大地震時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)震級(jí)震級(jí)死傷人數(shù)死傷人數(shù)原因原因1556.01.23中國(guó)陜西華縣中國(guó)陜西華縣8.0死死8383萬人萬人2004.12.26印尼蘇門答臘印尼蘇門答臘9.0死死283106283106海嘯海嘯1976.07.28中國(guó)河北唐山中國(guó)河北唐山7.8死死24.224.2萬人，傷萬人，傷16.416.4萬人萬人1138.08.09敘利亞敘利亞Aleppo-死死2323萬人萬人856.12.22伊朗伊朗Damghan-死死2020萬人萬人1927.05.22中國(guó)中國(guó)7.9死死2020萬人萬人巨大斷裂巨大斷裂1920.12.16中國(guó)寧夏海原中國(guó)寧夏海原7.8死死2020萬人萬人斷裂、滑坡斷裂、滑坡893.03.23伊朗伊朗Ardabil-死死1515萬人萬人1923.09.01日本關(guān)東日本關(guān)東7.9死死14.314.3萬人萬人大火大火1948.10.05前蘇聯(lián)土庫曼斯坦前蘇聯(lián)土庫曼斯坦7.3死死1111萬人萬人資料來源：美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（資料來源：美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGSUSGS）2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御38中國(guó)陜西關(guān)中大地震中國(guó)陜西關(guān)中大地震 嘉靖三十四年十二月壬寅，嘉靖三十四年十二月壬寅，是日山西、陜西、河南同時(shí)地震，是日山西、陜西、河南同時(shí)地震，聲如雷，雞犬鳴吠。陜西渭南、聲如雷，雞犬鳴吠。陜西渭南、華洲、朝邑、三原等處和山西蒲華洲、朝邑、三原等處和山西蒲州等處尤甚，或裂泉涌，中有魚州等處尤甚，或裂泉涌，中有魚物；或城廓房屋陷入地中，或平物；或城廓房屋陷入地中，或平地災(zāi)成山阜；或一日連震數(shù)次，地災(zāi)成山阜；或一日連震數(shù)次，或累日震不止。河渭泛漲，華岳、或累日震不止。河渭泛漲，華岳、終南山鳴，河壅數(shù)日。壓死官吏終南山鳴，河壅數(shù)日。壓死官吏軍民奏報(bào)有名者八十二萬有余，軍民奏報(bào)有名者八十二萬有余，其不知名未經(jīng)奏報(bào)者復(fù)不可數(shù)計(jì)。其不知名未經(jīng)奏報(bào)者復(fù)不可數(shù)計(jì)。摘自摘自明嘉靖實(shí)錄明嘉靖實(shí)錄2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御391949-1969年死亡人數(shù)與地震次數(shù)年死亡人數(shù)與地震次數(shù)資料來源：胡聿賢著資料來源：胡聿賢著地震工程學(xué)地震工程學(xué)國(guó)家國(guó)家死亡人數(shù)死亡人數(shù)地震次數(shù)地震次數(shù)國(guó)家國(guó)家死亡人數(shù)死亡人數(shù)地震次數(shù)地震次數(shù)阿根廷阿根廷510051008 8伊朗伊朗750075002929智利智利28000280003232意大利意大利180018001515中國(guó)中國(guó)1590001590001717日本日本15800158003535厄瓜多爾厄瓜多爾550055001111巴基斯坦巴基斯坦40000400005 5希臘希臘150015004747土耳其土耳其46400464005454印度印度650065006 6蘇聯(lián)蘇聯(lián)15000150002 22022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御402022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御41中國(guó)的地震區(qū)和地震帶中國(guó)的地震區(qū)和地震帶 全國(guó)共分為全國(guó)共分為1010個(gè)地震區(qū)，其中包括個(gè)地震區(qū)，其中包括2323個(gè)地震亞個(gè)地震亞區(qū)。地震活動(dòng)主要分布在區(qū)。地震活動(dòng)主要分布在2323條地震帶上。條地震帶上。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御42 臺(tái)灣地震帶。臺(tái)灣地震帶。大板塊邊緣地震帶大板塊邊緣地震帶 西藏南部地震帶。西藏南部地震帶。大板塊邊緣地震帶大板塊邊緣地震帶 中樞地震帶。中樞地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶 華北地震帶。華北地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶 郯城郯城-廬江地震帶。廬江地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶五大地震帶：五大地震帶：中國(guó)的地震區(qū)和地震帶中國(guó)的地震區(qū)和地震帶2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御43 東南地震區(qū)。包括臺(tái)灣地震區(qū)、南海地震區(qū)、華南地東南地震區(qū)。包括臺(tái)灣地震區(qū)、南海地震區(qū)、華南地 震區(qū)東南沿海地震亞區(qū)。震區(qū)東南沿海地震亞區(qū)。屬于環(huán)太平洋地震帶屬于環(huán)太平洋地震帶 西部地震區(qū)。包括青藏高原南、中、北部地震區(qū)和新西部地震區(qū)。包括青藏高原南、中、北部地震區(qū)和新 疆中、北部地震區(qū)。疆中、北部地震區(qū)。屬于亞歐地震帶屬于亞歐地震帶 華北地震區(qū)。包括陰山、燕山亞區(qū)（北緣）、許昌華北地震區(qū)。包括陰山、燕山亞區(qū)（北緣）、許昌-淮南地震帶（南緣）、營(yíng)口淮南地震帶（南緣）、營(yíng)口-郯城地震帶（東緣）、郯城地震帶（東緣）、山西亞區(qū)（西緣）。山西亞區(qū)（西緣）。典型板塊內(nèi)部地震區(qū)典型板塊內(nèi)部地震區(qū)三大地震區(qū)：三大地震區(qū)：中國(guó)的地震區(qū)和地震帶中國(guó)的地震區(qū)和地震帶2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御44結(jié)結(jié) 論論 中國(guó)的地震活動(dòng)性強(qiáng)。中國(guó)的地震活動(dòng)性強(qiáng)。=頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣。頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣。中國(guó)是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家。中國(guó)是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家。=人員損失據(jù)世界之首。人員損失據(jù)世界之首。中國(guó)的土木建筑工程量大面廣、抗震性能差異巨大。中國(guó)的土木建筑工程量大面廣、抗震性能差異巨大。=土木工程師責(zé)任重大。土木工程師責(zé)任重大。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御45 地震的發(fā)生不以人的意志為轉(zhuǎn)移地震的發(fā)生不以人的意志為轉(zhuǎn)移 給人類帶來了空前災(zāi)難給人類帶來了空前災(zāi)難我們應(yīng)該我們應(yīng)該怎么辦怎么辦？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御46減輕地震災(zāi)害的對(duì)策減輕地震災(zāi)害的對(duì)策 不讓不讓地震發(fā)生或選擇發(fā)生地點(diǎn)？地震發(fā)生或選擇發(fā)生地點(diǎn)？=目前的技術(shù)做不到！目前的技術(shù)做不到！切斷切斷地震傳播的途徑？地震傳播的途徑？=目前的技術(shù)做不到！目前的技術(shù)做不到！搬離搬離地震區(qū)？地震區(qū)？=地球太擁擠，無法實(shí)現(xiàn)！地球太擁擠，無法實(shí)現(xiàn)！地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)？地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)？=目前技術(shù)還不成熟，成熟后仍無法避免地震災(zāi)害！目前技術(shù)還不成熟，成熟后仍無法避免地震災(zāi)害！工程抗震設(shè)防工程抗震設(shè)防？=目前可實(shí)現(xiàn)的最有效的對(duì)策！目前可實(shí)現(xiàn)的最有效的對(duì)策！震后應(yīng)急救災(zāi)震后應(yīng)急救災(zāi)？=控制災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大的對(duì)策！控制災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大的對(duì)策！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御47結(jié)結(jié) 論論 工程抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害工程抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害和損失的行之有效的措施！和損失的行之有效的措施！這可是土木工程這可是土木工程師的職責(zé)啊！師的職責(zé)?。?022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御48 19861986年日本東京發(fā)生的年日本東京發(fā)生的6.26.2級(jí)地震為一城市直下型地震，上級(jí)地震為一城市直下型地震，上千萬人口的東京市只死亡千萬人口的東京市只死亡2 2人，整個(gè)城市幾乎未遭到破壞。人，整個(gè)城市幾乎未遭到破壞。事例一：事例一：19951995年發(fā)生于日本第二大港神戶市的年發(fā)生于日本第二大港神戶市的6.96.9級(jí)地震卻導(dǎo)致近十級(jí)地震卻導(dǎo)致近十萬棟房屋毀壞、萬棟房屋毀壞、55005500人死亡和約人死亡和約10001000億美元的經(jīng)濟(jì)損失。億美元的經(jīng)濟(jì)損失。原因：東京市對(duì)工程抗震設(shè)防非常重視，長(zhǎng)期以來一直致原因：東京市對(duì)工程抗震設(shè)防非常重視，長(zhǎng)期以來一直致力于把東京建設(shè)成為能夠抵御力于把東京建設(shè)成為能夠抵御8 8級(jí)大地震的城市。級(jí)大地震的城市。事例二：事例二：原因：神戶市對(duì)工程抗震設(shè)防掉以輕心，低估了該地區(qū)的原因：神戶市對(duì)工程抗震設(shè)防掉以輕心，低估了該地區(qū)的地震危險(xiǎn)性。地震危險(xiǎn)性。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御49 1988 1988年前蘇聯(lián)的亞美尼亞共和國(guó)發(fā)生的年前蘇聯(lián)的亞美尼亞共和國(guó)發(fā)生的6.86.8級(jí)地震，使位于級(jí)地震，使位于震中附近的斯皮塔克（震中附近的斯皮塔克（SpitakSpitak）全城變成廢墟，距離震中）全城變成廢墟，距離震中4040公公里的列寧納坎（里的列寧納坎（LeninakenLeninaken）市約有）市約有80%80%的建筑毀壞，更遠(yuǎn)的基的建筑毀壞，更遠(yuǎn)的基洛伐克（洛伐克（KirovakenKirovaken）市也有將近一半的建筑物倒塌或嚴(yán)重破壞。）市也有將近一半的建筑物倒塌或嚴(yán)重破壞。地震中總的死亡人數(shù)達(dá)地震中總的死亡人數(shù)達(dá)4 45 5萬人。萬人。事例三：事例三：原因：前蘇聯(lián)政府，特別是城市規(guī)劃部門和建設(shè)部門，在原因：前蘇聯(lián)政府，特別是城市規(guī)劃部門和建設(shè)部門，在缺乏資金的情況下把該地區(qū)多層建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一律從缺乏資金的情況下把該地區(qū)多層建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一律從度降低到度降低到度，致使這些建筑物在地震中大量直落倒塌。度，致使這些建筑物在地震中大量直落倒塌。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御50 震害經(jīng)驗(yàn)反復(fù)證明：哪個(gè)地區(qū)重視震害經(jīng)驗(yàn)反復(fù)證明：哪個(gè)地區(qū)重視工程抗震設(shè)防，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制定得高，遭工程抗震設(shè)防，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制定得高，遭遇地震時(shí)損失就?。环粗?，地震損失就遇地震時(shí)損失就小；反之，地震損失就大。大。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御51工程抗震設(shè)防的目的工程抗震設(shè)防的目的 通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御52問問 題題 是不是地震區(qū)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)施、是不是地震區(qū)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)施、設(shè)備的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高越好設(shè)備的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高越好呢？呢？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御53抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策 對(duì)工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對(duì)工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對(duì)工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對(duì)工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御54對(duì)對(duì) 策策多級(jí)抗震設(shè)防思想！多級(jí)抗震設(shè)防思想！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御55抗震設(shè)防目標(biāo)抗震設(shè)防目標(biāo) 當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。簡(jiǎn)稱為：簡(jiǎn)稱為：“小震不小震不壞，中震可修，大壞，中震可修，大震不倒震不倒”。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御56實(shí)施過程實(shí)施過程三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)、兩階段設(shè)計(jì)步驟。三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)、兩階段設(shè)計(jì)步驟。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御57三水準(zhǔn)的地震作用水平三水準(zhǔn)的地震作用水平 多遇地震：多遇地震：5050年超越概率為年超越概率為63.2%63.2%的地震，重現(xiàn)的地震，重現(xiàn)期為期為5050年；年；基本地震：基本地震：5050年超越概率為年超越概率為10%10%的地震，重現(xiàn)期的地震，重現(xiàn)期為為475475年；年；罕遇地震：罕遇地震：5050年超越概率為年超越概率為2 23%3%的地震，重現(xiàn)的地震，重現(xiàn)期平均約為期平均約為20002000年。年。設(shè)防地震設(shè)防地震2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御58三水準(zhǔn)設(shè)防對(duì)建筑性能的要求三水準(zhǔn)設(shè)防對(duì)建筑性能的要求 小震不壞：小震不壞：要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算要求及建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形極限狀態(tài)驗(yàn)算要求及建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值；限值；中震可修：中震可修：要求建筑結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芤蠼ㄖY(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ?，不發(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞；力），不發(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞；大震不倒：大震不倒：要求建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，其彈塑要求建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御59兩階段設(shè)計(jì)步驟兩階段設(shè)計(jì)步驟 第一階段：第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈性變形演算。在此基礎(chǔ)上對(duì)各類和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈性變形演算。在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施；結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施；第二階段：第二階段：對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算；塑性變形驗(yàn)算；有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，不規(guī)則的建筑等。薄弱層的建筑，不規(guī)則的建筑等。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御60抗震設(shè)防的范圍抗震設(shè)防的范圍 抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)；抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6、7 7、8 8、9 9度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)按及隔震、消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定的規(guī)定執(zhí)行；執(zhí)行；抗震設(shè)防烈度大于抗震設(shè)防烈度大于9 9度地區(qū)的建筑和行業(yè)有特殊要求的度地區(qū)的建筑和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。工業(yè)建筑，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御61抗震設(shè)防的法律依據(jù)抗震設(shè)防的法律依據(jù) 中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法(1997(1997年年1212月月2929日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過日第八屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過)第十七條第十七條 新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。第十九條第十九條 建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。震設(shè)計(jì)，并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。第四十五條第四十五條 違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上人民政違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級(jí)以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令改正，處一萬元以上十萬元以下的罰款：改正，處一萬元以上十萬元以下的罰款：（一）不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的；（一）不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的；（二）不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的。（二）不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御62抗震設(shè)防分類抗震設(shè)防分類 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在19951995年年4 4月月1919日公布了日公布了建筑抗震設(shè)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223GB50223。該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小，將建筑分成影響的程度大小，將建筑分成4 4個(gè)抗震設(shè)防類別。個(gè)抗震設(shè)防類別。國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在20012001年年7 7月月2020日公布了日公布了建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001GB50011-2001。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。該規(guī)范對(duì)上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改?？拐鸫我ㄖ拐鸫我ㄖ☆惗☆?除甲乙丁類以外的一般建筑除甲乙丁類以外的一般建筑丙類丙類 地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類乙類 重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑甲類甲類 設(shè)設(shè)設(shè)設(shè)防防防防分分分分類類類類2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御63抗震設(shè)防措施抗震設(shè)防措施專題一：地震災(zāi)害及其工程防御專題一：地震災(zāi)害及其工程防御 抗震措施抗震措施:除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。括抗震構(gòu)造措施?？拐饦?gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各抗震構(gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。種細(xì)部要求。應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)度時(shí)不應(yīng)降低不應(yīng)降低丁類丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高高1度的要求；當(dāng)度的要求；當(dāng)9度時(shí)，應(yīng)符合比度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對(duì)較小的乙度抗震設(shè)防更高的要求，對(duì)較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；度的要求；當(dāng)為當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求度抗震設(shè)防更高的要求甲類甲類抗抗抗抗震震震震措措措措施施施施較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等?？拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御64抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的歷史沿革抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的歷史沿革 19591959年，地震區(qū)建筑規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；年，地震區(qū)建筑規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；19641964年，地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（草案），劉恢先主持完年，地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；成；19741974年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，TJ11-74TJ11-74；19781978年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，TJ11-78TJ11-78；19891989年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GBJ11-89GBJ11-89；20012001年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50011-2001GB50011-2001；未公布未公布未公布未公布試行試行 20102010年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50011-2010.GB50011-2010.第第1講結(jié)束！講結(jié)束！衷心希望同學(xué)們學(xué)習(xí)本門課衷心希望同學(xué)們學(xué)習(xí)本門課程成為一件愉快的事情！程成為一件愉快的事情！第第 1010 講講扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)與豎向地震作用扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)與豎向地震作用本講內(nèi)容本講內(nèi)容考慮扭轉(zhuǎn)的水平地震作用計(jì)算10/10/20222第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算一、產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng)的原因一、產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)地震反應(yīng)的原因3.7 3.7 建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)1.1.建筑結(jié)構(gòu)的偏心建筑結(jié)構(gòu)的偏心兩方面：建筑自身的原因和地震地面運(yùn)動(dòng)的原因。兩方面：建筑自身的原因和地震地面運(yùn)動(dòng)的原因。質(zhì)心質(zhì)心剛心剛心產(chǎn)生偏心的原因：產(chǎn)生偏心的原因：a.a.建筑物的柱體與墻體等抗建筑物的柱體與墻體等抗 側(cè)力構(gòu)件布置不對(duì)稱。側(cè)力構(gòu)件布置不對(duì)稱。b.b.建筑物的平面不對(duì)稱。建筑物的平面不對(duì)稱。10/10/20223第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算c.c.建筑物的立面不對(duì)稱。建筑物的立面不對(duì)稱。d.d.建筑物的平面、立面均不對(duì)稱。建筑物的平面、立面均不對(duì)稱。e.e.建筑物各層質(zhì)心與剛心重合，建筑物各層質(zhì)心與剛心重合，但上下層不在同一垂直線上。但上下層不在同一垂直線上。f.f.偶然偏心。偶然偏心。2.2.地震地面運(yùn)動(dòng)存在扭轉(zhuǎn)分量地震地面運(yùn)動(dòng)存在扭轉(zhuǎn)分量 地震波在地面上各點(diǎn)的波速、周期和相位不同。建地震波在地面上各點(diǎn)的波速、周期和相位不同。建筑結(jié)構(gòu)基底將產(chǎn)生繞豎直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)便會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)筑結(jié)構(gòu)基底將產(chǎn)生繞豎直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)構(gòu)便會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。振動(dòng)。無論結(jié)構(gòu)是否有偏心，地震地面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭無論結(jié)構(gòu)是否有偏心，地震地面運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)均是存在的。轉(zhuǎn)振動(dòng)均是存在的。但二者有區(qū)別，無偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)不是但二者有區(qū)別，無偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)不是耦合的，而有偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是耦合的。耦合的，而有偏心結(jié)構(gòu)的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是耦合的。10/10/20224第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算二、考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的方法二、考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)的方法1 1、規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，平行于地震作用、規(guī)則結(jié)構(gòu)不進(jìn)行扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，平行于地震作用方向的兩個(gè)邊榀，其地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)。方向的兩個(gè)邊榀，其地震作用效應(yīng)宜乘以增大系數(shù)。一般情況下，短邊可按一般情況下，短邊可按1.151.15、長(zhǎng)邊可按、長(zhǎng)邊可按1.051.05采用；當(dāng)采用；當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，宜按不小于扭轉(zhuǎn)剛度較小時(shí)，宜按不小于1.31.3采用。采用。2 2、采用扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法。、采用扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的振型分解反應(yīng)譜法。10/10/20225第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算三、考慮扭轉(zhuǎn)的振型分解反應(yīng)譜法三、考慮扭轉(zhuǎn)的振型分解反應(yīng)譜法1 1、平扭耦聯(lián)體系的自由振動(dòng)、平扭耦聯(lián)體系的自由振動(dòng)基本假定：基本假定：基本假定：基本假定：（1 1）樓板在其自身平面內(nèi)為絕對(duì)剛性，在平面外的剛度很）樓板在其自身平面內(nèi)為絕對(duì)剛性，在平面外的剛度很小可以忽略不計(jì)；小可以忽略不計(jì)；（2 2）各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（框架或剪力墻）在其自身平面內(nèi)剛）各榀抗側(cè)力結(jié)構(gòu)（框架或剪力墻）在其自身平面內(nèi)剛度很大，在平面外的剛度很小可以忽略不計(jì)；度很大，在平面外的剛度很小可以忽略不計(jì)；（3 3）所有構(gòu)件都不考慮其自身的抗扭作用；）所有構(gòu)件都不考慮其自身的抗扭作用；（4 4）將質(zhì)量（包括柱、墻的質(zhì)量）都集中于）將質(zhì)量（包括柱、墻的質(zhì)量）都集中于各層樓板處。各層樓板處。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)一般選在計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，坐標(biāo)原點(diǎn)一般選在各樓層的質(zhì)心處。每一層樓質(zhì)量有三個(gè)自由各樓層的質(zhì)心處。每一層樓質(zhì)量有三個(gè)自由度。度。10/10/20226第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算由結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，可建立結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程為由結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)，可建立結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程為式中式中-質(zhì)量矩陣質(zhì)量矩陣-位移矩陣位移矩陣10/10/20227第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算-阻尼矩陣阻尼矩陣-剛度矩陣剛度矩陣-平行于平行于x x軸第軸第s s榀框架的剛度矩陣；榀框架的剛度矩陣；-平行于平行于x x軸軸框架的榀數(shù)；框架的榀數(shù)；-平行于平行于y y軸第軸第r r榀框架的剛度矩陣；榀框架的剛度矩陣；-平行于平行于y y軸框架的榀數(shù)；軸框架的榀數(shù)；10/10/20228第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算-第第i i層第層第s s榀榀x x方向的方向的y y向座標(biāo)；向座標(biāo)；第i層-第第i i層第層第r r榀榀y y方向框架的方向框架的x x向座標(biāo)向座標(biāo);10/10/20229第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算求振型和頻率時(shí)可不計(jì)阻尼求振型和頻率時(shí)可不計(jì)阻尼利用雅可比等方法可求出振型和頻率：利用雅可比等方法可求出振型和頻率：10/10/202210第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算2 2、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用-地面運(yùn)動(dòng)加速度地面運(yùn)動(dòng)加速度-地面運(yùn)動(dòng)方向與地面運(yùn)動(dòng)方向與x x軸夾角軸夾角10/10/202211第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算設(shè)設(shè)代入方程，并利用振型正交性，可得代入方程，并利用振型正交性，可得 經(jīng)過與前面單向平移振動(dòng)類似的推導(dǎo)，可得到考慮扭轉(zhuǎn)經(jīng)過與前面單向平移振動(dòng)類似的推導(dǎo)，可得到考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式分別為分別為j j振型振型i i層的層的x x方向、方向、y y方向和方向和轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值轉(zhuǎn)角方向的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值質(zhì)心質(zhì)心j j振型振型i i層質(zhì)心處地震作用層質(zhì)心處地震作用10/10/202212第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式的計(jì)算公式:-分別為分別為j j振型振型i i層的層的x x、y y方方 向的水平相對(duì)位移；向的水平相對(duì)位移；-為為j j振型振型i i層的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角；層的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角；-j-j振型周期振型周期T Tj j對(duì)應(yīng)的地震對(duì)應(yīng)的地震 影響系數(shù)；影響系數(shù)；-i-i層轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；層轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；質(zhì)心質(zhì)心j j振型振型i i層質(zhì)心處地震作用層質(zhì)心處地震作用10/10/202213第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值考慮扭轉(zhuǎn)地震效應(yīng)時(shí)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式的計(jì)算公式:質(zhì)心質(zhì)心j j振型振型i i層質(zhì)心處地震作用層質(zhì)心處地震作用-考慮扭轉(zhuǎn)的考慮扭轉(zhuǎn)的j j振型參與系數(shù)；振型參與系數(shù)；僅考慮僅考慮x x方向地震時(shí)方向地震時(shí)僅考慮僅考慮y y方向地震時(shí)方向地震時(shí)與與x x方向斜交地震時(shí)方向斜交地震時(shí)地震作用方向與地震作用方向與x軸方向夾角軸方向夾角10/10/202214第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算3 3、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用效應(yīng)、考慮扭轉(zhuǎn)影響的水平地震作用效應(yīng)不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響時(shí)的水平地震作用效應(yīng)不計(jì)扭轉(zhuǎn)影響時(shí)的水平地震作用效應(yīng)(一般情況下一般情況下 m=3m=3）考慮單向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)考慮單向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)-考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)-分別為分別為j j、k k振型地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)；振型地震作用產(chǎn)生的作用效應(yīng)；可取前可取前9 9 15個(gè)振型。個(gè)振型。-分別為分別為j j、k k振型的阻尼比；振型的阻尼比；-為為j j振型與振型與k k振型的耦聯(lián)系數(shù)；振型的耦聯(lián)系數(shù)；-為為k k振型與振型與j j振型的自振周期比；振型的自振周期比；10/10/202215第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算考慮雙向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)考慮雙向水平地震作用下扭轉(zhuǎn)的地震作用效應(yīng)取兩者中較大值取兩者中較大值-為僅考慮為僅考慮x(y)x(y)向水平地震作用時(shí)的地震作用效應(yīng)。向水平地震作用時(shí)的地震作用效應(yīng)。10/10/202216第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算3.8 3.8 結(jié)構(gòu)豎向地震作用結(jié)構(gòu)豎向地震作用豎向地震運(yùn)動(dòng)是可觀的：豎向地震運(yùn)動(dòng)是可觀的：根據(jù)觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分根據(jù)觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析，在震中距小于析，在震中距小于200km200km范范圍內(nèi)，同一地震的豎向地面圍內(nèi)，同一地震的豎向地面加速度峰值與水平地面加速加速度峰值與水平地面加速度峰值之比度峰值之比av/ah平均值約為平均值約為1/21/2，甚至有時(shí)可達(dá)，甚至有時(shí)可達(dá)1.61.6。豎向地震作用的影響是顯著的：豎向地震作用的影響是顯著的：根據(jù)地震計(jì)算分析，對(duì)于高層建筑、高聳及大跨結(jié)構(gòu)影根據(jù)地震計(jì)算分析，對(duì)于高層建筑、高聳及大跨結(jié)構(gòu)影響顯著。結(jié)構(gòu)豎向地震內(nèi)力響顯著。結(jié)構(gòu)豎向地震內(nèi)力N NE E/與重力荷載產(chǎn)生的內(nèi)力與重力荷載產(chǎn)生的內(nèi)力N NG G的比的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為8 8度時(shí)為度時(shí)為50%50%至至90%90%，9 9度度時(shí)可達(dá)或超過時(shí)可達(dá)或超過1 1；335m335m高的電視塔上部，高的電視塔上部，8 8度時(shí)為度時(shí)為138%138%；高層；高層建筑上部，建筑上部，8 8度時(shí)為度時(shí)為50%50%至至110%110%。10/10/202217第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 目前，國(guó)外抗震設(shè)計(jì)規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的目前，國(guó)外抗震設(shè)計(jì)規(guī)定中要求考慮豎向地震作用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件有：1.1.長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；2.2.大跨度結(jié)構(gòu)；大跨度結(jié)構(gòu)；3.3.高聳結(jié)構(gòu)和較高的高層建筑；高聳結(jié)構(gòu)和較高的高層建筑；4.4.以軸向力為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱或懸掛結(jié)構(gòu)）；以軸向力為主的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱或懸掛結(jié)構(gòu)）；5.5.砌體結(jié)構(gòu)；砌體結(jié)構(gòu)；6.6.突出于建筑頂部的小構(gòu)件。突出于建筑頂部的小構(gòu)件。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定前三類結(jié)構(gòu)要考慮向上或向下我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定前三類結(jié)構(gòu)要考慮向上或向下豎向地震作用的不利影響。豎向地震作用的不利影響。10/10/202218第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算計(jì)算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：計(jì)算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：計(jì)算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：計(jì)算結(jié)構(gòu)豎向地震作用的方法：靜力法：靜力法：靜力法：靜力法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個(gè)百分?jǐn)?shù)作為其豎向地震取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個(gè)百分?jǐn)?shù)作為其豎向地震取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個(gè)百分?jǐn)?shù)作為其豎向地震取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件重力的某個(gè)百分?jǐn)?shù)作為其豎向地震 作用；作用；作用；作用；水平地震作用折減法：水平地震作用折減法：水平地震作用折減法：水平地震作用折減法：取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個(gè)取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個(gè)取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個(gè)取結(jié)構(gòu)或構(gòu)件水平地震作用的某個(gè) 百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；百分?jǐn)?shù)其豎向地震作用；豎向地震反應(yīng)譜法：豎向地震反應(yīng)譜法：豎向地震反應(yīng)譜法：豎向地震反應(yīng)譜法：與水平地震反應(yīng)譜法相同。與水平地震反應(yīng)譜法相同。與水平地震反應(yīng)譜法相同。與水平地震反應(yīng)譜法相同。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。規(guī)范采用的是基于豎向地震反應(yīng)譜法的擬靜力法。時(shí)程反應(yīng)分析：時(shí)程反應(yīng)分析：時(shí)程反應(yīng)分析：時(shí)程反應(yīng)分析：采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算采用豎向地震波時(shí)程，按直接動(dòng)力法計(jì)算10/10/202219第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算一、豎向地震反應(yīng)譜一、豎向地震反應(yīng)譜豎向地震反應(yīng)譜與水平地震反應(yīng)譜的豎向地震反應(yīng)譜與水平地震反應(yīng)譜的比較比較:類場(chǎng)地豎向地震類場(chǎng)地豎向地震平均反應(yīng)譜與水平平均反應(yīng)譜與水平地震平均反應(yīng)譜地震平均反應(yīng)譜形狀相差不大形狀相差不大加速度峰值約為水平的加速度峰值約為水平的1/21/2至至2/32/3。可利用水平地震反應(yīng)譜進(jìn)行分析?？衫盟降卣鸱磻?yīng)譜進(jìn)行分析。10/10/202220第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算分析結(jié)果表明：分析結(jié)果表明：高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向第一振型的地震內(nèi)力與豎向前前5 5個(gè)振型按平方和開方組合的地震內(nèi)力相比較，誤差僅個(gè)振型按平方和開方組合的地震內(nèi)力相比較，誤差僅在在5%-15%5%-15%。此外，豎向第一振型的數(shù)值大致呈倒三角形式，基本此外，豎向第一振型的數(shù)值大致呈倒三角形式，基本周期小于場(chǎng)地特征周期。周期小于場(chǎng)地特征周期。因此，高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用可按與底部因此，高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用可按與底部剪力法類似的方法計(jì)算。剪力法類似的方法計(jì)算。10/10/202221第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算二、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計(jì)算公式二、高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計(jì)算公式-結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；-豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi-質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)i i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。規(guī)范要求：規(guī)范要求：9 9度時(shí)，高層建筑樓層的豎向地震作用效度時(shí)，高層建筑樓層的豎向地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以應(yīng)應(yīng)乘以1.51.5的增大系數(shù)的增大系數(shù)。10/10/202222第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于三、平板型網(wǎng)架屋蓋與大于24m24m屋架的豎向地震作用計(jì)算屋架的豎向地震作用計(jì)算-第第i i桿件的豎向地震內(nèi)力；桿件的豎向地震內(nèi)力；-第第i i桿件的重力內(nèi)力。桿件的重力內(nèi)力。反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果表明反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果表明1.1.比值雖不相同比值雖不相同,但相差不大但相差不大,故可取最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)；故可取最大值作為設(shè)計(jì)依據(jù)；2.2.比值與烈度和場(chǎng)地類別有關(guān)；比值與烈度和場(chǎng)地類別有關(guān)；3.3.比值與跨度有關(guān)，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡(jiǎn)化，略比值與跨度有關(guān)，但在常用的范圍內(nèi)，變化不很大；為了簡(jiǎn)化，略去其影響；去其影響；-豎向地震作用系豎向地震作用系 數(shù)，按表采用；數(shù)，按表采用；-重力荷載代表值。重力荷載代表值。0.250.250.2090.13(0.19)0.13(0.19)0.10(0.15)0.10(0.15)80.200.150.150.1590.10(0.15)0.08(0.12)可不計(jì)算（可不計(jì)算（0.10)8、鋼筋混凝土鋼筋混凝土屋架屋架平板型網(wǎng)架平板型網(wǎng)架鋼屋架鋼屋架結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型烈烈度度場(chǎng)地類別場(chǎng)地類別采用靜力法采用靜力法10/10/202223第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 對(duì)于長(zhǎng)懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)于長(zhǎng)懸臂和其它大跨度結(jié)構(gòu)的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，8 8度和度和9 9度可分別取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件度可分別取該結(jié)構(gòu)、構(gòu)件重力荷載代表值的重力荷載代表值的10%10%和和20%20%，設(shè)計(jì)基本地震加速度為設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g0.30g時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代時(shí)，可取該結(jié)構(gòu)構(gòu)件重力荷載代表值的表值的15%15%。10/10/202224第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算一、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則一、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則3.9 3.9 結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)遵循下列原則：各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)遵循下列原則：1 1、一般情況下，可在建筑結(jié)構(gòu)的、一般情況下，可在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用并分別考慮水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。進(jìn)行抗震驗(yàn)算，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2 2、有、有斜交抗側(cè)力構(gòu)件斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于的結(jié)構(gòu)，當(dāng)相交角度大于1515度時(shí)，應(yīng)分別考慮各度時(shí)，應(yīng)分別考慮各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3 3、質(zhì)量和剛度分布明顯、質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的，應(yīng)考慮雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響。扭轉(zhuǎn)影響其他情況宜采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法考慮扭轉(zhuǎn)影響。4 4、8 8度和度和9 9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)，9 9度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮度時(shí)的高層建筑，應(yīng)考慮豎向地震豎向地震作用。作用。10/10/202225第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算二、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法的確定二、結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算方法的確定 1 1、高度不超過、高度不超過40m40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度 分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，宜采用宜采用底部剪力法底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。等簡(jiǎn)化方法。2 2、除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用、除上述以外的建筑結(jié)構(gòu)，宜采用振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法。3 3、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的、特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的 高層建筑，應(yīng)采用高層建筑，應(yīng)采用時(shí)程分析法時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充 計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分計(jì)算，可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分 解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。烈度、場(chǎng)地類別烈度、場(chǎng)地類別房屋高度范圍（房屋高度范圍（m）8度度、類場(chǎng)地和類場(chǎng)地和7 7度度 100 8度度、類場(chǎng)地類場(chǎng)地 80 9度度 6010/10/202226第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算時(shí)程分析方法要點(diǎn)：時(shí)程分析方法要點(diǎn)：按建筑場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于按建筑場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用不少于二組的實(shí)際強(qiáng)震二組的實(shí)際強(qiáng)震記錄記錄和和一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線一組人工模擬的加速度時(shí)程曲線，其平均地震影響系，其平均地震影響系數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在數(shù)曲線應(yīng)與振型分解反應(yīng)譜法所采用的地震影響系數(shù)曲線在統(tǒng)計(jì)意義上相符。統(tǒng)計(jì)意義上相符。烈度、場(chǎng)地類別烈度、場(chǎng)地類別房屋高度范圍（房屋高度范圍（m）8度度、類場(chǎng)地和類場(chǎng)地和7 7度度 1008度度、場(chǎng)地場(chǎng)地 809度度 60采用時(shí)程分析法的房屋高度范圍采用時(shí)程分析法的房屋高度范圍時(shí)程分析所用地震加速度時(shí)程的最大峰值地震影響烈 度6789設(shè)計(jì)基本地震加速度值(g)0.050.10 0.150.20 0.300.40多遇地震(cm/s2)1835 5570 110140罕遇地震(cm/s2)220 310400 51062010/10/202227第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算采用二階段設(shè)計(jì)法：采用二階段設(shè)計(jì)法：第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力第一階段：對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算驗(yàn)算,以及多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算。以及多遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算。第二階段：對(duì)一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。第二階段：對(duì)一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算。三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容三、結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算內(nèi)容1.1.多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗(yàn)算多遇地震下結(jié)構(gòu)允許彈性變形驗(yàn)算 除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)、框架除砌體結(jié)構(gòu)、廠房外的框架結(jié)構(gòu)、填充墻框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)等需驗(yàn)算允許彈性變形。剪力墻結(jié)構(gòu)等需驗(yàn)算允許彈性變形。對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公式為式為-第第i i層的層間位移；層的層間位移；-第第i i層的側(cè)移剛度；層的側(cè)移剛度；-第第i i層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。10/10/202228第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式-多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；多遇地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大的彈性層間位移；-計(jì)算樓層層高；計(jì)算樓層層高；-彈性層間位移角限值，按下表采用。彈性層間位移角限值，按下表采用。1/300多、高層鋼結(jié)構(gòu)多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/1000鋼筋混凝土框支層鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱抗震墻、板柱-抗震墻、框架抗震墻、框架-核心筒核心筒1/550鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架 結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型10/10/202229第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算2.2.多遇地震下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算多遇地震下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算下列情況可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算：下列情況可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算：（1 1）6 6度時(shí)的建筑（度時(shí)的建筑（類場(chǎng)地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；類場(chǎng)地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；（2 2）7 7度時(shí)度時(shí)、類場(chǎng)地、柱高不超過類場(chǎng)地、柱高不超過10m10m且兩端有山墻的單跨及且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標(biāo)高不超過多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標(biāo)高不超過4.5m4.5m，兩端均有山兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。除上述情況的所有結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗(yàn)算，除上述情況的所有結(jié)構(gòu)都要進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震驗(yàn)算，驗(yàn)算公式為驗(yàn)算公式為-包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；-承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；10/10/202230第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算 材料材料 結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)受力狀態(tài) 鋼鋼柱、梁柱、梁支撐支撐節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓連接焊縫連接焊縫0.750.800.850.90 砌體砌體兩端均有構(gòu)造柱、芯柱的抗震墻兩端均有構(gòu)造柱、芯柱的抗震墻 其他抗震墻其他抗震墻受剪受剪受剪受剪0.91.0混凝土混凝土 梁梁梁軸壓比小于梁軸壓比小于0.15柱柱梁軸壓比不小于梁軸壓比不小于0.15柱柱 抗震墻抗震墻各類構(gòu)件各類構(gòu)件受彎受彎偏壓偏壓偏壓偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉受剪、偏拉0.750.750.800.850.85承載力抗震調(diào)整系數(shù)承載力抗震調(diào)整系數(shù)10/10/202231第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算-重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.21.2，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力 有利時(shí)，不應(yīng)大于有利時(shí)，不應(yīng)大于1.01.0；-分別為水平、豎向分別為水平、豎向 地震作用分項(xiàng)系數(shù)，地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按右表采用；按右表采用；0.51.3同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用同時(shí)計(jì)算水平與豎向地震作用1.30.0僅計(jì)算豎向地震作用僅計(jì)算豎向地震作用0.01.3僅計(jì)算水平地震作用僅計(jì)算水平地震作用地震作用地震作用-風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)采用風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)采用1.41.4；-重力荷載代表值的效應(yīng)；重力荷載代表值的效應(yīng)；-水平、豎向地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)水平、豎向地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng),尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù);-風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；-風(fēng)荷載組合系數(shù)風(fēng)荷載組合系數(shù);一般結(jié)構(gòu)可不考慮一般結(jié)構(gòu)可不考慮,風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用0.2;0.2;10/10/202232第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算3.3.罕遇地震下結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算罕遇地震下結(jié)構(gòu)彈塑性變形驗(yàn)算 需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算的范圍需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗(yàn)算的范圍(a)(a)下列結(jié)構(gòu)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算1 1）8 8度度、類場(chǎng)地和類場(chǎng)地和9 9度時(shí)度時(shí),高大的單層鋼筋混凝土柱高大的單層鋼筋混凝土柱 廠房的橫向排架廠房的橫向排架;2 2）7-97-9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.50.5的鋼筋混凝土框的鋼筋混凝土框 架結(jié)構(gòu)；架結(jié)構(gòu)；3 3）高度大于）高度大于150m150m的鋼結(jié)構(gòu)；的鋼結(jié)構(gòu)；4 4）甲類建筑和）甲類建筑和9 9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼 結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)；5 5）采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。）采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。10/10/202233第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算(b)(b)下列結(jié)構(gòu)下列結(jié)構(gòu)宜宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算1 1）下表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu)；）下表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu)；2 2）7 7度度、類場(chǎng)地和類場(chǎng)地和8 8度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；3 3）板柱）板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；4 4）高度不大于）高度不大于150m150m的其它高層鋼結(jié)構(gòu)。的其它高層鋼結(jié)構(gòu)。不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義側(cè)向剛度不規(guī)則側(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(gè)樓，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)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（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變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)則的類型豎向不規(guī)則的類型10/10/202234第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算薄弱樓層彈塑性層間位移的驗(yàn)算：薄弱樓層彈塑性層間位移的驗(yàn)算：-彈塑性層間位移角限值，按下表采用；彈塑性層間位移角限值，按下表采用；-薄弱層樓層高度或單層廠房上柱高度。薄弱層樓層高度或單層廠房上柱高度。1/50多、高層鋼結(jié)構(gòu)多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/120鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/100鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱抗震墻、板柱-抗震墻、框架抗震墻、框架-核心筒核心筒1/100底部框架磚房中的框架底部框架磚房中的框架-抗震墻抗震墻1/50鋼筋混凝土框架鋼筋混凝土框架1/30單層混凝土柱排架單層混凝土柱排架結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型10/10/202235第10講 豎向地震作用與變形驗(yàn)算第第10講結(jié)束！講結(jié)束！學(xué)習(xí)是一件快樂的事情，且學(xué)習(xí)是一件快樂的事情，且聽下回分解！聽下回分解！