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文档简介

1、第二章 建筑结构抗震概述 2.1 2.1 建筑抗震设防分类和设防标准建筑抗震设防分类和设防标准 2.2 2.2 抗震设防基本思想抗震设防基本思想 2.3 2.3 结构抗震概念设计结构抗震概念设计 2.4 2.4 抗震结构的材料和施工抗震结构的材料和施工 2.5 2.5 结构抗震分析方法的发展结构抗震分析方法的发展2.1 2.1 建筑抗震设防分类和设防标准建筑抗震设防分类和设防标准2.1.1 2.1.1 建筑抗震设防分类建筑抗震设防分类 我国GB500112001建筑抗震设计规范根据建筑使用功能的重要性,将建筑抗震设防类别分为以下四类: 甲类建筑甲类建筑为重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害

2、的建筑,如城市公共建筑、原子能反应堆等。 乙类建筑乙类建筑为地震时使用功能不能中断或需要很快恢复的建筑,如供电、通讯工程等城市生命线工程;医院、消防等救灾时需要的建筑工程; 丙类建筑丙类建筑为一般的工业与民用建筑; 丁类建筑丁类建筑为抗震次要建筑。2.1.2 2.1.2 建筑抗震设防标准建筑抗震设防标准 各抗震设防类别建筑的设防标准,应符合下列要求; 甲类建筑甲类建筑,地震作用应高于高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措抗震措施施,当抗震设防烈度为68度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。 乙类建筑乙类建筑

3、,地震作用应符合符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为68度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。 丙类建筑丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。 丁类建筑丁类建筑,一般情况下地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低。 抗震设防烈度为6度时,除抗震规范有具体规定外,对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算

4、。2.2 2.2 抗震设防基本思想抗震设防基本思想 近20年来世界不少国家的抗震设计规范,都采用了这样一种抗震设计思想抗震设计思想:在建筑使用寿命期限内,对在建筑使用寿命期限内,对不同频度和强度的地震,要求建筑具有不同的抵抗地震不同频度和强度的地震,要求建筑具有不同的抵抗地震的能力的能力。 基于国际上这一趋势,结合我国具体情况,我国于1989年颁布的建筑抗震设计规范 (GBJ11一89)就提出了与这一抗震设计思想相一致的设计原则:三水准三水准(小震不坏,中震可修,大震不倒)(小震不坏,中震可修,大震不倒)两阶段两阶段2.2.1 2.2.1 小震和大震小震和大震 根据我国华北、西北和西南地区地震

5、发生概率的统计分析,50年内超越概率约为63%的地震烈度为众值烈度,比基本烈度约低一度半,规范取为第一水准烈度,俗称“小震小震”。 50年超越概率约10%的烈度即1990中国地震烈度区划图规定的地震基本烈度或新修订的中国地震动参数区划图规定峰值加速度所对应的烈度,规范取为第二水准烈度,俗称“中震中震”。 50年超越概率2%3%的烈度可作为罕遇地震的概率水准,规范取为第三水准烈度,俗称“大震大震”。 图示地震烈度的概率分布。峰值点对应的是众值烈度,50年内超越概率(众值烈度以右的阴影面积与整面积之比)约为63%;比高1.5度左右为基本烈度,其50年内超越概率为10%;再高1度左右为罕遇烈度,其5

6、0年内超越概率为23。2.2.2 2.2.2 三水准三水准 第一水准第一水准:当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震(简称“小震”)影响时建筑一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用: 第二水准第二水准:当遭受到本地区设防烈度影响时,建筑可能有一定的损坏,经一般修理或不经修理仍能继续使用。 第三水准第三水准:当遭受到高于本地区设防烈度的罕遇地震(简称“大震”)时,建筑不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 与各地震烈度水准相应的抗震设防目标:抗震设防目标: 遭受第一水准烈度(众值烈度)时,结构处于正常使用状态,从结构抗震分析角度,可视为弹性体系,采用弹性反应谱进行弹性分析; 遭受第二水准烈度(基本烈度

7、)时,结构进入非弹性工作阶段,但非弹性变形或结构体系的损坏控制在可修复的范围; 遭受第三水准烈度(罕遇烈度)时,允许结构有较大的非弹性变形,但应控制在规定的范围内,以免倒塌或发生危及生命的严重破坏。 2.2.3 2.2.3 两阶段两阶段 第一阶段设计第一阶段设计:按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力,以及在小震作用下验算结构的弹性变形。以满足第一水准抗震设防目标的要求。 第二阶段设计第二阶段设计:在大震作用下验算结构的弹塑性变形,以满足第三水准抗震设防目标的要求。 至于第二水准抗震设防目标的要求,抗震规范是以抗震构造措施来加以保证的。 第一阶段设计为承载力验算承载力验算

8、,取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作用标准值和相应的地震作用效应。采用GB500682001建筑结构可靠度设计统一标准规定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算。这样,既满足了在第一水准下结构具有必要的承载力可靠度,又满足第二水准的损坏可修的目标。 此处,地震动参数指抗震设计用的地震加速度(或速度、位移)时程曲线、加速度反映谱和峰值。 第二阶段设计为弹塑性变形验算弹塑性变形验算。对于有特殊要求的结构、地震时容易倒塌的结构以及有明显薄弱层的不规则结构,除了进行第一阶段设计外,还要进行结构薄弱层部位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施,实现第三水准的抗震设防要求。 2.3

9、.2 建筑的平立面布置建筑的平立面布置1.建筑平面布置建筑平面布置 建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。化均匀,避免楼层错层。高层高层建筑建筑平面平面尺寸尺寸限值限值2.建筑立面布置建筑立面布置 建筑的质量、刚度的变化要均匀(竖向)防止出建筑的质量、刚度的变化要均匀(竖向)防止出现:竖向收进过大现:竖向收进过大 符合符合 B1B075要求的建筑物,可以认为是要求的建筑物,可以认为是竖向较规则的建筑物。竖向较规则的建筑物。 3. 房屋的高度房屋的高度 一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和倾覆力矩一般而言,房屋愈高,所受

10、到的地震力和倾覆力矩愈大,破坏的可能性也愈大。愈大,破坏的可能性也愈大。 抗震规范抗震规范和和高层规程高层规程, 对各种结构体系适对各种结构体系适用范围内建筑物的最大高度均作出了规定,超出该规用范围内建筑物的最大高度均作出了规定,超出该规定的,要进行专门研究。定的,要进行专门研究。 4. 房屋的高宽比房屋的高宽比 对房屋高宽比的要求是按对房屋高宽比的要求是按结构体系和地震烈度区分的结构体系和地震烈度区分的. 作业:作业:1、在什么情况下应设置防震缝?、在什么情况下应设置防震缝? 2、防震缝的宽度要求是什么?、防震缝的宽度要求是什么? 结构形式依其抗震性能优劣而排列的顺序是:结构形式依其抗震性能

11、优劣而排列的顺序是:钢结构;钢结构;型钢混凝土结构;型钢混凝土结构;混凝土混凝土-钢混合结构;钢混合结构;现浇钢筋混凝土结构;现浇钢筋混凝土结构;预应力混凝土结构;预应力混凝土结构;装配式钢筋混凝土结构;装配式钢筋混凝土结构;配筋砌体结构;配筋砌体结构;砌体结构等。砌体结构等。 依据对抗震结构体系的一般要求,如何提高砌依据对抗震结构体系的一般要求,如何提高砌体结构的抗震能力?体结构的抗震能力?延性系数高;延性系数高;“强度重力强度重力”比值比值大;大;匀质性好;匀质性好;正交各向同性;正交各向同性;构件的连接具有整体构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性、连续性和较好的延性,并能发挥材料的全

12、性,并能发挥材料的全部强度。部强度。加设构造柱和圈梁加设构造柱和圈梁是提高砌体结构房是提高砌体结构房屋抗震能力的有效屋抗震能力的有效途径。途径。 作业:圈梁的主要作业:圈梁的主要作用有哪些?作用有哪些?要要求求措措施施2、抗震结构体系的确定、抗震结构体系的确定抗震规范抗震规范关于抗震结构体系,有下列各项要求:关于抗震结构体系,有下列各项要求: 应具有明确的应具有明确的计算简图计算简图和合理的地震作用和合理的地震作用传递途径传递途径; 宜有宜有多道抗震防线多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;导致整个体系丧失抗震能力或

13、对重力的承载能力; 应具备应具备必要的强度必要的强度,良好的变形能力和耗能能力良好的变形能力和耗能能力; 宜具有宜具有合理的刚度和强度分布合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。二、二、 结构布置的一般原则结构布置的一般原则 1、平面布置力求对称。(质量,刚度,强度)、平面布置力求对称。(质量,刚度,强度)刚度中心刚度中心质量中心质量中心不规则类型不规则类型 定义定义扭转不规则扭转不规

14、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)平均值的移(或层间位移)平均值的1.2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%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型宽度的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%,或较大的楼层错层,或较大的楼层错层平面不规则的类型平面

15、不规则的类型1221222 . 1122扭转不规则扭转不规则max3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB maxBmaxBmax3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB 凹凸角不规则凹凸角不规则BBb5 . 0BBlAAA3 . 00l局部不连续局部不连续大开洞大开洞错层错层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)平均值的移(或层间位移)平均值的1.2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

16、面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的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型宽度的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%,或较大的楼层错层,或较大的楼层错层平面不规则的类型平面不规则的类型 平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符

17、合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。典型案例典型案例 平面布置除了要求各向对称外,还希望能具有较平面布置除了要求各向对称外,还希望能具有较大的抗扭刚度。大的抗扭刚度。 注意:虚假的对称注意:虚假的对称伸缩缝伸缩缝2、竖向布置力求均匀、竖向布置力求均匀 结构竖向布置的关键在于,尽可能使其竖向刚度、结构竖向布置的关键在于,尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀,避免出现薄弱层,并应尽可能降低房强度变化均匀,避免出现薄弱层,并应尽可能降低房屋的重心。屋的重心。 (1)注意上刚下柔的结构的处理)注意上刚下柔的结构的处理框支剪力墙框支剪力墙底部框架底部框架 应保证下部结构的抗侧

18、应保证下部结构的抗侧刚度不能小于上部抗侧刚度刚度不能小于上部抗侧刚度的一定比例。的一定比例。(2) 同一楼层的框架柱,应该具有大致相同的刚度、同一楼层的框架柱,应该具有大致相同的刚度、强度和延性强度和延性 有利有利不利不利(3)防止短柱的出现)防止短柱的出现错误的作法错误的作法正确的作法正确的作法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%,或小于其上相邻三个,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺;除顶层外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的寸大于相邻下一

19、层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件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、桁架等向下传递构件(梁、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%竖向不规则的类型竖向不规则的类型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

20、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。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%,或小于其上相邻三个,

21、或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺;除顶层外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的寸大于相邻下一层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件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、桁架等向下传递构件(梁、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%竖向不规则的类型竖向不规则的类型 平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以

22、1.15的增大系数,应按本规范有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应乘以1.251.5的增大系数;楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%。 平面不规则且竖向不规则的建筑结构,应同时符合上述要求。 体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构,可按实际需要在适当部位设置防震缝,形成多个较规则的抗侧力结构单元。 防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开。 当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求。三、结构体系三、结构体

23、系 结构体系应符合下列各项要求: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。 由于柱子的数量较少或承载能力较由于柱子的数量较少或承载能力较弱,部分柱子退出工作后,整个结构系弱,部分柱子退出工作后,整个结构系统丧失了对竖向荷载的承载能力。统丧失了对竖向荷载的承载能力。 抗震设计的一个重要原则是结构应抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。有必要的赘余度和内力重分配的功能。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震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。能力或对重力荷载的承载能力。 结

24、构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消结构体系应具备必要的承载能力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。耗地震能量的能力。 足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。足够的承载力和变形能力是需要同时满足的。 有较大的变有较大的变形能力而缺少较形能力而缺少较高的抗侧向力的高的抗侧向力的能力如钢或钢筋能力如钢或钢筋混凝土纯框架,混凝土纯框架,由于在不大的地由于在不大的地震作用下会产生震作用下会产生较大的变形,导较大的变形,导致非结构构件的致非结构构件的破坏或结构本身破坏或结构本身的失稳。的失稳。 有较高的承载能力而缺少较大变形能力如不加约束的砌体结构,很容易引起脆性破坏而倒塌。 必要的承载能

25、力和良好的变形能力的结合便是结构在地震作用下具有的耗能能力。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。 结构体系宜符合下列各项要求:结构体系宜符合下列各项要求:宜有多道抗震防线。一个抗震结构体系,应由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作;抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的屈服区,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量。宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中。结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。 结构构件应符合下列要求:结构

26、构件应符合下列要求: 砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,或采用配筋砌体等。混凝土结构构件应合理地选择尺寸、配置纵向受力钢筋和箍筋,避免剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。预应力混凝土的抗侧力构件,应配有足够的非预应力钢筋。钢结构构件应合理控制尺寸,避免局部失稳或整个构件失稳。 结构各构件之间的连接,应符合下列要求: 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件。 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件。 装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性。 预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。 装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地

27、震时结构的稳定性。6.6.非结构构件抗震设计非结构构件抗震设计非结构构件的抗震设计,应由相关专业人员分别负责进行。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。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。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。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。纯框架结构的刚度较小,可以增设部分抗震墙,纯框架结构的刚度较小,可以增设部分抗震墙,形成框架形成框架-抗震墙体系。抗震墙的主要作用是提抗震墙体系。抗

28、震墙的主要作用是提高结构的抗侧刚度,增加结构的抗震能力。高结构的抗侧刚度,增加结构的抗震能力。=+第一道防线第一道防线第二道防线第二道防线竖向荷载:主要由框架承担竖向荷载:主要由框架承担水平地震荷载:主要由抗震墙承担,保护框架承担竖水平地震荷载:主要由抗震墙承担,保护框架承担竖 向荷载向荷载第一道防线第一道防线第二道防线,连梁屈服第二道防线,连梁屈服双肢剪力墙整体的刚度大,双肢剪力墙整体的刚度大,联梁起约束作用,在地震联梁起约束作用,在地震作用下变形小。作用下变形小。联梁屈服后,结构为两联梁屈服后,结构为两个并联的单肢墙,刚度个并联的单肢墙,刚度减小,继续抵抗地震。减小,继续抵抗地震。柱 铰

29、机 制 不 利 梁 铰 机 制 ( 延 性框 架 )剪 力 墙 连 梁 结 构第一道防线:大筒第一道防线:大筒第二道防线:小筒第二道防线:小筒第三道防线:框架第三道防线:框架第一道防线:梁第一道防线:梁第二道防线:柱第二道防线:柱梁首先屈服,保护结构不倒塌。梁首先屈服,保护结构不倒塌。框架破坏机制框架破坏机制 梁铰机制梁铰机制 柱铰机制柱铰机制作业:哪种破坏机制有利于抗震?为什么?你认作业:哪种破坏机制有利于抗震?为什么?你认为怎样才能保证该破坏机制。为怎样才能保证该破坏机制。柱铰机制 不利 梁铰机制(延性框架)剪力墙连梁结构第一道防线:支撑第一道防线:支撑第二道防线:框架第二道防线:框架作业

30、:抗震结构体系第一作业:抗震结构体系第一道防线构件选择的原则是道防线构件选择的原则是什么?什么?力变形延性的概念延性的概念1、 结构的延性定义为:结构承载能力无明显降低的前结构的延性定义为:结构承载能力无明显降低的前提下,结构发生非弹性变形的能力。提下,结构发生非弹性变形的能力。 这里这里“无明显降低无明显降低”比较认同的指标是,不低于其比较认同的指标是,不低于其极限承载力的极限承载力的85。 在结构抗震设计中,在结构抗震设计中,“结构延性结构延性”这个术语实际上有这个术语实际上有以下以下5层含义:层含义: 结构总体延性:结构总体延性: 一般用结构的一般用结构的“顶点侧移比顶点侧移比”或结构或

31、结构的的“平均层间侧移比平均层间侧移比”来表达;来表达; 结构楼层延性:结构楼层延性: 以一个楼层的层间侧移比来表达;以一个楼层的层间侧移比来表达; 构件延性:构件延性: 指整个结构中某一构件(一根框架或一片指整个结构中某一构件(一根框架或一片墙体)的延性;墙体)的延性; 杆件延性:杆件延性: 指一个构件中某一杆件(框架中的梁或柱,指一个构件中某一杆件(框架中的梁或柱,墙片中的连梁或墙肢)的延性。墙片中的连梁或墙肢)的延性。 杆件截面的延性。杆件截面的延性。 2、延性设计的原则、延性设计的原则 对结构中对结构中重要构件重要构件的延性要求,高于对结构总体的的延性要求,高于对结构总体的延性要求;延

32、性要求; 对构件中对构件中关键杆件或部位关键杆件或部位的延性要求,又高于对的延性要求,又高于对整个构件的延性要求。整个构件的延性要求。 比较经济有效的办法是,有选择地重点提高结构比较经济有效的办法是,有选择地重点提高结构中的重要构件以及某些构件中关键杆件或关键部位中的重要构件以及某些构件中关键杆件或关键部位的延性。其原则是:的延性。其原则是: (1)在结构的竖向,应该)在结构的竖向,应该重点提高楼房中可能出现塑重点提高楼房中可能出现塑性变形集中的相对柔弱楼层性变形集中的相对柔弱楼层的构件延性。(一般是底层)的构件延性。(一般是底层) (2)在平面位置上,应该着重提高房屋周边转角处、)在平面位置

33、上,应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性。对平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性。对于偏心结构,应加大房屋周边特别是刚度较弱一端构于偏心结构,应加大房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性。件的延性。(3)对于具有多道抗震防线的抗侧力)对于具有多道抗震防线的抗侧力体系,应着重提高第一道防线中构件体系,应着重提高第一道防线中构件的延性。的延性。 (4)在同一构件中,应着重提高关键杆件的延性。)在同一构件中,应着重提高关键杆件的延性。例如,对于例如,对于框架和框架筒体框架和框架筒体,应优先提高,应优先提高柱柱的延性;的延性;对于对于联肢墙联肢墙,应特别注意加大各

34、层,应特别注意加大各层窗裙梁窗裙梁的延性;的延性; (5)在同一杆件中,重点提)在同一杆件中,重点提高延性的部位应该是预期该高延性的部位应该是预期该构件地震时首先屈服的部位。构件地震时首先屈服的部位。例如例如梁的两端梁的两端、柱的上下端柱的上下端、抗震墙墙肢的根部抗震墙墙肢的根部等。等。3、 改善构件及结构延性的途径改善构件及结构延性的途径(1)控制构件的破坏形态)控制构件的破坏形态 弯曲破坏弯曲破坏的延性远远大于的延性远远大于剪切破坏剪切破坏的延性。的延性。 称为:称为:“强剪弱弯强剪弱弯”设计原则设计原则(2)控制框架结构的破坏机制)控制框架结构的破坏机制 使梁的弯曲破坏先于柱的弯曲破坏。

35、使梁的弯曲破坏先于柱的弯曲破坏。 称为:称为:“强柱弱梁强柱弱梁”设计原则设计原则(3)结构构件破坏与节点破坏的关系)结构构件破坏与节点破坏的关系 使构件的破坏先于节点的破坏。使构件的破坏先于节点的破坏。 称为:称为:“强节点弱构件强节点弱构件”设计原则设计原则(6)高强混凝土的应用范围)高强混凝土的应用范围 规范规定:规范规定:9度时不宜超过度时不宜超过C60,8度时不宜超过度时不宜超过C70。(7)钢纤维混凝土的应用)钢纤维混凝土的应用 良好的抗冲击韧性和抗地震延性。良好的抗冲击韧性和抗地震延性。 (8)型钢混凝土的应用)型钢混凝土的应用(5)减小杆件轴压比()减小杆件轴压比(N/bchc

36、fc) 轴压比是影响钢筋混凝土柱延性的一个关键性因素。轴压比是影响钢筋混凝土柱延性的一个关键性因素。 (4)避免构件的锚固破坏)避免构件的锚固破坏 称为:称为:“强锚固强锚固”设计原则。设计原则。2.4 抗震结构的材料和施工2.4.1 2.4.1 结构材料性能指标结构材料性能指标 砌体结构材料应符合下列规定:砌体结构材料应符合下列规定: 烧结普通粘土砖和烧结多孔粘土砖的强度等级不应低于MU10,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5; 混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于M7.5。 混凝土结构材料应符合下列规定:混凝土结构材料应符合下列规定: 混凝土的强度等级,框

37、支梁、框支柱及抗震等级为一级的框架梁、柱、节点核芯区,不应低于C30;构造柱、芯柱、圈梁及其他各类构件不应低于C20; 抗震等级为一、二级的框架结构,其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 普通钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋;纵向受力钢筋宜选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋,箍筋宜选用HRB335、HRB400和HPB235级热轧钢筋。 混凝土强度等级,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。 钢结构的钢材应符合下列规定:钢结构的钢材应符合下列规定: 钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.2; 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应大于20%; 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性。 钢结构的钢材宜采用Q235等级B、C、D的碳素结构钢及Q345等

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