1、5.1 地震和抗震的一般知识 5.2 抗震设计基本要求 5.3 地震作用与结构抗震验算,模块5 建筑抗震设计基本知识,一、地震的分类,5.1 地震和抗震的一般知识,5.1.1地震的基本知识,1.按地震成因分类,2.按震源深浅分类,3. 按地震序列分类,构造地震、火山地震、陷落地震、诱发地震,地球内部发生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影点称为震中；震中及其附近的地方称为震中区，也称极震区 ；从震中到地面上任何一点的距离称为震中距,二、地震波 地震波是地震引起的振动以波的形式向各个方向传播并释放能量。由体波和面波组成。 1、 体波 纵波：由震源向外传播的疏密波，介质质点的振动方向与波的前进方向
2、一致，故又称为压缩波。特点：周期短，振幅小。使建筑物上下颠簸。 横波：由震源向外传播的剪切波，介质质点的振动方向与波的前进方向一致，故又称为压缩波。特点：周期短，振幅小。使建筑物水平晃动。,2、面波,1、定义：体波经过地层界面的多次反射后投射到地面上时，激起两种沿地面传播的面波瑞雷波（R）和洛夫波（L）,2、瑞雷波：质点在竖向平面内作与波速相反的椭圆运动，引起建筑物上下颠簸。,3、洛夫波：质点在水平面内作与波速前进方向相垂直的水平运动，在地面呈蛇形运动，引起建筑物水平晃动。,波速：PS面波 面波能量最大，对建筑物和地表破坏最大,二、震级和烈度（一）地震震级（衡量一次地震释放能量大小的尺度）里氏
3、震级：里氏震级：采用标准地震仪在距离震中100km处的坚硬地面上记录的地面水平振幅。,震级与能量E（10-7J）：级增加级，能量增加约倍。 6级地震相当于一个两万吨级的原子弹。 微震： 强烈地震： 特大地震：8,（二）地震烈度 .地震烈度的概念地震发生时，在一定地点振动的强烈程度。它表示该 地点地面和建筑物受破坏的程度，也反映该地地面运动速度和加速度峰值的大小。 .地震烈度的统计分布,众值烈度比基本烈度低1.55度；罕遇烈度比基本烈度高1度左右。 .设计地震分组规范附录列出了我国抗震设防区各县级及县级以上城镇中心地区的分组。 .抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震
4、烈度。一般情况下，它与地震基本烈度相同。,一、建筑抗震设防分类和设防标准 （一）抗震设防依据基本烈度、抗震设防烈度 （二）抗震设防目标“小震不坏、中震可修、大震不倒” （三）抗震设防类别,5.1.2 抗震设防的基本知识,（四）抗震设防标准,世界地震活动性,中国地震活动性,1、地面破坏。地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等；,一、直接灾害：,地震灾害,2、建筑物与构筑物的破坏:房屋倒塌、桥梁断落、水坝开裂等.,桥梁断落,水坝开裂,3、山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等；,4、海啸。 海底地震引起的巨大海浪冲上海岸，可造成沿海地区的破坏；,二、次生灾害：,伴随直接灾害而发生的后继灾害次生灾害。次生灾害
5、造成的伤亡和损失有时比直接灾害还要大。,1、火灾：因震后火源失控引起； 2、水灾：因水坝决口或山崩拥塞河道等引起； 3、毒气泄漏：因储存装置破坏等引起； 4、瘟疫：因震后环境的严重破坏而引起.,主要的次生灾害有：,三、工程结构破坏现象,1、结构丧失整体性 2、承重结构强度不足 3、结构变形过大导致倒塌,.场地的类别等效剪切波速vse,5.2 抗震设计基本要求,5.2.1 抗震概念设计 5.2.2 场地、地基和基础,建筑场地的划分：.场地的选择选择建筑场地时，应对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。,.地基和基础的选择 （1）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上； （2）同一结构单
6、元不宜部分采用天然地基、部分采用桩基； （3）对饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外，应进行液化判别； （4）存在液化土层的地基，应采取消除或减轻液化影响的措施。 （5）当地基出要受力范围内为软弱粘性土层与湿陷性黄土时，应结合具体情况进行处理。,结构体系的选择 基本要求： （1）应具有明确的计算简图和合理的地震作用的传递途径； （2）应避免因部分结构或构件的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； （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力； （4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。,5.2.3 建筑形体及其构件布置的规则性 5.2.4 结构体
7、系,5.2.5 非结构构件 5.2.6 结构材料与施工 5.2.7 隔震与消能减震设计,5.3 地震作用与结构抗震验算,5.3.1 地震作用计算方法,地震作用计算方法,底部剪力法,振型分解反应谱法,时程分析法,1 高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，宜采用底部剪力法等简化方法。,2 除上述以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。,3 特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。,4 计算罕遇地震下结构
8、的变形，采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。,对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载力验算,以及多遇地震作用下的弹性变形验算。,采用二阶段设计法,对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。,第一阶段：,第二阶段：,5.3.2 结构抗震验算,多遇地震下结构承载力验算,（2）7度时、类场地、柱高不超过10m且两端有山墙的单跨及多跨等高的钢筋混凝土厂房，或柱顶标高不超过4.5m，两端均有山墙的单跨及多跨等高的砖柱厂房。,下列情况可不进行结构承载力验算：,（1）6度时的建筑（类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外）；,多遇地震下结构承载力验算公式：,多遇地震下结构承载力验算公式：,
9、为重力荷载分项系数，一般取1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0,分别为分别为水平、竖向地震作用分项系数,风荷载分项系数，应采用1.4,风荷载组合系数，一般结构可不考虑,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2,多遇地震下结构弹性变形验算,或,弹性层间位移角限值,多遇地震下结构承载力验算,多遇地震下结构弹性变形验算,第一阶段 抗震设计,第二阶段 抗震设计,罕遇地震下结构弹塑性变形验算,1 下列结构应进行弹塑性变形验算：,4) 甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；,1) 8度、类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架；,2) 79度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构；,5) 采用隔震和消能减震设计的结构。,3) 高度大于150m的钢结构；,罕遇地震下结构弹塑性变形验算,2 下列结构宜进行弹塑性变形验算：,1) 表1所列高度范围且属于表2所列竖向不规则类型的高层建筑结构；,2) 7度、类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构；,4) 高度不大于150m的高层钢结构。,3) 板柱-抗震墙结构和底部框架砖房；,薄弱楼层弹塑性层间位移的验算,
