第二章結構抗震概述

1、第二章 建筑結構抗震概述 2.1 2.1 建筑抗震設防分類和設防標準建筑抗震設防分類和設防標準 2.2 2.2 抗震設防基本思想抗震設防基本思想 2.3 2.3 結構抗震概念設計結構抗震概念設計 2.4 2.4 抗震結構的材料和施工抗震結構的材料和施工 2.5 2.5 結構抗震分析方法的發(fā)展結構抗震分析方法的發(fā)展2.1 2.1 建筑抗震設防分類和設防標準建筑抗震設防分類和設防標準2.1.1 2.1.1 建筑抗震設防分類建筑抗震設防分類 我國GB500112001建筑抗震設計規(guī)范根據(jù)建筑使用功能的重要性，將建筑抗震設防類別分為以下四類： 甲類建筑甲類建筑為重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害

2、的建筑，如城市公共建筑、原子能反應堆等。 乙類建筑乙類建筑為地震時使用功能不能中斷或需要很快恢復的建筑，如供電、通訊工程等城市生命線工程；醫(yī)院、消防等救災時需要的建筑工程； 丙類建筑丙類建筑為一般的工業(yè)與民用建筑； 丁類建筑丁類建筑為抗震次要建筑。2.1.2 2.1.2 建筑抗震設防標準建筑抗震設防標準 各抗震設防類別建筑的設防標準，應符合下列要求； 甲類建筑甲類建筑，地震作用應高于高于本地區(qū)抗震設防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結果確定；抗震措抗震措施施，當抗震設防烈度為68度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。 乙類建筑乙類建筑

3、，地震作用應符合符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施抗震措施，一般情況下，當抗震設防烈度為68度時，應符合本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求。對較小的乙類建筑，當其結構改用抗震性能較好的結構類型時，應允許仍按本地區(qū)抗震設防烈度的要求采取抗震措施。 丙類建筑丙類建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求。 丁類建筑丁類建筑，一般情況下地震作用仍應符合本地區(qū)抗震設防烈度的要求；抗震措施允許比本地區(qū)抗震設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低。 抗震設防烈度為6度時，除抗震規(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

4、。2.2 2.2 抗震設防基本思想抗震設防基本思想 近20年來世界不少國家的抗震設計規(guī)范，都采用了這樣一種抗震設計思想抗震設計思想：在建筑使用壽命期限內，對在建筑使用壽命期限內，對不同頻度和強度的地震，要求建筑具有不同的抵抗地震不同頻度和強度的地震，要求建筑具有不同的抵抗地震的能力的能力。 基于國際上這一趨勢，結合我國具體情況，我國于1989年頒布的建筑抗震設計規(guī)范 (GBJ11一89)就提出了與這一抗震設計思想相一致的設計原則：三水準三水準（小震不壞，中震可修，大震不倒）（小震不壞，中震可修，大震不倒）兩階段兩階段2.2.1 2.2.1 小震和大震小震和大震 根據(jù)我國華北、西北和西南地區(qū)地震

5、發(fā)生概率的統(tǒng)計分析，50年內超越概率約為63%的地震烈度為眾值烈度，比基本烈度約低一度半，規(guī)范取為第一水準烈度，俗稱“小震小震”。 50年超越概率約10%的烈度即1990中國地震烈度區(qū)劃圖規(guī)定的地震基本烈度或新修訂的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定峰值加速度所對應的烈度，規(guī)范取為第二水準烈度，俗稱“中震中震”。 50年超越概率2%3%的烈度可作為罕遇地震的概率水準，規(guī)范取為第三水準烈度，俗稱“大震大震”。 圖示地震烈度的概率分布。峰值點對應的是眾值烈度，50年內超越概率（眾值烈度以右的陰影面積與整面積之比）約為63%；比高1.5度左右為基本烈度，其50年內超越概率為10%；再高1度左右為罕遇烈度，其5

6、0年內超越概率為23。2.2.2 2.2.2 三水準三水準 第一水準第一水準：當遭受到多遇的低于本地區(qū)設防烈度的地震(簡稱“小震”)影響時建筑一般應不受損壞或不需修理仍能繼續(xù)使用： 第二水準第二水準：當遭受到本地區(qū)設防烈度影響時，建筑可能有一定的損壞，經(jīng)一般修理或不經(jīng)修理仍能繼續(xù)使用。 第三水準第三水準：當遭受到高于本地區(qū)設防烈度的罕遇地震(簡稱“大震”)時，建筑不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。 與各地震烈度水準相應的抗震設防目標：抗震設防目標： 遭受第一水準烈度(眾值烈度)時，結構處于正常使用狀態(tài)，從結構抗震分析角度，可視為彈性體系，采用彈性反應譜進行彈性分析； 遭受第二水準烈度(基本烈度

7、)時，結構進入非彈性工作階段，但非彈性變形或結構體系的損壞控制在可修復的范圍； 遭受第三水準烈度(罕遇烈度)時，允許結構有較大的非彈性變形，但應控制在規(guī)定的范圍內，以免倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。 2.2.3 2.2.3 兩階段兩階段 第一階段設計第一階段設計：按小震作用效應和其他荷載效應的基本組合驗算結構構件的承載能力，以及在小震作用下驗算結構的彈性變形。以滿足第一水準抗震設防目標的要求。 第二階段設計第二階段設計：在大震作用下驗算結構的彈塑性變形，以滿足第三水準抗震設防目標的要求。 至于第二水準抗震設防目標的要求，抗震規(guī)范是以抗震構造措施來加以保證的。 第一階段設計為承載力驗算承載力驗算

8、，取第一水準的地震動參數(shù)計算結構的彈性地震作用標準值和相應的地震作用效應。采用GB500682001建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準規(guī)定的分項系數(shù)設計表達式進行結構構件的截面承載力驗算。這樣，既滿足了在第一水準下結構具有必要的承載力可靠度，又滿足第二水準的損壞可修的目標。 此處，地震動參數(shù)指抗震設計用的地震加速度(或速度、位移)時程曲線、加速度反映譜和峰值。 第二階段設計為彈塑性變形驗算彈塑性變形驗算。對于有特殊要求的結構、地震時容易倒塌的結構以及有明顯薄弱層的不規(guī)則結構，除了進行第一階段設計外，還要進行結構薄弱層部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應的抗震構造措施，實現(xiàn)第三水準的抗震設防要求。 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、立面布置宜規(guī)則、對稱，質量和剛度變建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對稱，質量和剛度變化均勻，避免樓層錯層?；鶆?，避免樓層錯層。高層高層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 建筑的質量、剛度的變化要均勻（豎向）防止出建筑的質量、剛度的變化要均勻（豎向）防止出現(xiàn)：豎向收進過大現(xiàn)：豎向收進過大 符合符合 B1B075要求的建筑物，可以認為是要求的建筑物，可以認為是豎向較規(guī)則的建筑物。豎向較規(guī)則的建筑物。 3. 房屋的高度房屋的高度 一般而言，房屋愈高，所受到的地震力和傾覆力矩一般而言，房屋愈高，所受

10、到的地震力和傾覆力矩愈大，破壞的可能性也愈大。愈大，破壞的可能性也愈大。 抗震規(guī)范抗震規(guī)范和和高層規(guī)程高層規(guī)程， 對各種結構體系適對各種結構體系適用范圍內建筑物的最大高度均作出了規(guī)定，超出該規(guī)用范圍內建筑物的最大高度均作出了規(guī)定，超出該規(guī)定的，要進行專門研究。定的，要進行專門研究。 4. 房屋的高寬比房屋的高寬比 對房屋高寬比的要求是按對房屋高寬比的要求是按結構體系和地震烈度區(qū)分的結構體系和地震烈度區(qū)分的. 作業(yè)：作業(yè)：1、在什么情況下應設置防震縫？、在什么情況下應設置防震縫？ 2、防震縫的寬度要求是什么？、防震縫的寬度要求是什么？ 結構形式依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是：結構形式依其抗震性能

11、優(yōu)劣而排列的順序是：鋼結構；鋼結構；型鋼混凝土結構；型鋼混凝土結構；混凝土混凝土-鋼混合結構；鋼混合結構；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構；預應力混凝土結構；預應力混凝土結構；裝配式鋼筋混凝土結構；裝配式鋼筋混凝土結構；配筋砌體結構；配筋砌體結構；砌體結構等。砌體結構等。 依據(jù)對抗震結構體系的一般要求，如何提高砌依據(jù)對抗震結構體系的一般要求，如何提高砌體結構的抗震能力？體結構的抗震能力？延性系數(shù)高；延性系數(shù)高；“強度重力強度重力”比值比值大；大；勻質性好；勻質性好；正交各向同性；正交各向同性；構件的連接具有整體構件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性、連續(xù)性和較好的延性，并能發(fā)揮材料的全

12、性，并能發(fā)揮材料的全部強度。部強度。加設構造柱和圈梁加設構造柱和圈梁是提高砌體結構房是提高砌體結構房屋抗震能力的有效屋抗震能力的有效途徑。途徑。 作業(yè)：圈梁的主要作業(yè)：圈梁的主要作用有哪些？作用有哪些？要要求求措措施施2、抗震結構體系的確定、抗震結構體系的確定抗震規(guī)范抗震規(guī)范關于抗震結構體系，有下列各項要求：關于抗震結構體系，有下列各項要求： 應具有明確的應具有明確的計算簡圖計算簡圖和合理的地震作用和合理的地震作用傳遞途徑傳遞途徑； 宜有宜有多道抗震防線多道抗震防線，應避免因部分結構或構件破壞而，應避免因部分結構或構件破壞而導致整個體系喪失抗震能力或對重力的承載能力；導致整個體系喪失抗震能力或

13、對重力的承載能力； 應具備應具備必要的強度必要的強度，良好的變形能力和耗能能力良好的變形能力和耗能能力； 宜具有宜具有合理的剛度和強度分布合理的剛度和強度分布，避免因局部削弱或突，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中；對變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中；對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。二、二、 結構布置的一般原則結構布置的一般原則 1、平面布置力求對稱。（質量，剛度，強度）、平面布置力求對稱。（質量，剛度，強度）剛度中心剛度中心質量中心質量中心不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義扭轉不規(guī)則扭轉不規(guī)

14、則樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的移（或層間位移）平均值的1.2倍倍凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的結構平面凹進的一側尺寸，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型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型平面

15、不規(guī)則的類型1221222 . 1122扭轉不規(guī)則扭轉不規(guī)則max3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB maxBmaxBmax3 . 0 BB maxBmax3 . 0 BB 凹凸角不規(guī)則凹凸角不規(guī)則BBb5 . 0BBlAAA3 . 00l局部不連續(xù)局部不連續(xù)大開洞大開洞錯層錯層不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義扭轉不規(guī)則扭轉不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的移（或層間位移）平均值的1.2倍倍凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的結構平

16、面凹進的一側尺寸，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型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層，或較大的樓層錯層平面不規(guī)則的類型平面不規(guī)則的類型 平面不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑結構，應采用空間結構計算模型，并應符合下列要求：扭轉不規(guī)則時，應計及扭轉影響，且樓層豎向構件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍；凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時，應采用符

17、合樓板平面內實際剛度變化的計算模型，當平面不對稱時尚應計及扭轉影響。典型案例典型案例 平面布置除了要求各向對稱外，還希望能具有較平面布置除了要求各向對稱外，還希望能具有較大的抗扭剛度。大的抗扭剛度。 注意：虛假的對稱注意：虛假的對稱伸縮縫伸縮縫2、豎向布置力求均勻、豎向布置力求均勻 結構豎向布置的關鍵在于，盡可能使其豎向剛度、結構豎向布置的關鍵在于，盡可能使其豎向剛度、強度變化均勻，避免出現(xiàn)薄弱層，并應盡可能降低房強度變化均勻，避免出現(xiàn)薄弱層，并應盡可能降低房屋的重心。屋的重心。 （1）注意上剛下柔的結構的處理）注意上剛下柔的結構的處理框支剪力墻框支剪力墻底部框架底部框架 應保證下部結構的抗側

18、應保證下部結構的抗側剛度不能小于上部抗側剛度剛度不能小于上部抗側剛度的一定比例。的一定比例。（2） 同一樓層的框架柱，應該具有大致相同的剛度、同一樓層的框架柱，應該具有大致相同的剛度、強度和延性強度和延性 有利有利不利不利（3）防止短柱的出現(xiàn)）防止短柱的出現(xiàn)錯誤的作法錯誤的作法正確的作法正確的作法不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義側向剛度不規(guī)則側向剛度不規(guī)則該層的側向剛度小于相鄰上一層的該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個，或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的樓層側向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的寸大于相鄰下一

19、層的25%豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等向下傳遞構件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變樓層承載力突變抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的抗側力結構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17 . 0iiKKiK1iK2iK3iK)3(8 . 0321iiiiKKKK沿豎向的側向剛度不規(guī)則（有柔軟層）沿豎向的側向剛度不規(guī)則（有柔軟層）豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力結構屈服抗剪強度不均勻豎向抗側力結構屈服抗

20、剪強度不均勻 （有薄弱層）（有薄弱層）iyQ,1, iyQ1,8 . 0iyiyQQ 嚴重不規(guī)則嚴重不規(guī)則是指體型復雜，是指體型復雜，多項不規(guī)則指標超過表中指標或某多項不規(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)，將會導致地震破壞抗震薄弱環(huán)節(jié)，將會導致地震破壞的嚴重后果者。的嚴重后果者。注：以上規(guī)定主要針對鋼筋混凝注：以上規(guī)定主要針對鋼筋混凝土和鋼結構的多層和高層建筑。土和鋼結構的多層和高層建筑。不規(guī)則類型不規(guī)則類型 定義定義側向剛度不規(guī)則側向剛度不規(guī)則該層的側向剛度小于相鄰上一層的該層的側向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個，

21、或小于其上相鄰三個樓層側向剛度平均值的樓層側向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進的水平向尺；除頂層外，局部收進的水平向尺寸大于相鄰下一層的寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件不連續(xù)豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內力由水平轉換構件（梁、桁架等向下傳遞構件（梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變樓層承載力突變抗側力結構的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的抗側力結構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 平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑結構，應采用空間結構計算模型，其薄弱層的地震剪力應乘以

22、1.15的增大系數(shù)，應按本規(guī)范有關規(guī)定進行彈塑性變形分析，并應符合下列要求：豎向抗側力構件不連續(xù)時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應乘以1.251.5的增大系數(shù)；樓層承載力突變時，薄弱層抗側力結構的受剪承載力不應小于相鄰上一樓層的65%。 平面不規(guī)則且豎向不規(guī)則的建筑結構，應同時符合上述要求。 體型復雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結構，可按實際需要在適當部位設置防震縫，形成多個較規(guī)則的抗側力結構單元。 防震縫應根據(jù)抗震設防烈度、結構材料種類、結構類型、結構單元的高度和高差情況，留有足夠的寬度，其兩側的上部結構應完全分開。 當設置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應符合防震縫的要求。三、結構體系三、結構體

23、系 結構體系應符合下列各項要求：應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。 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，整個結構系弱，部分柱子退出工作后，整個結構系統(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構應抗震設計的一個重要原則是結構應有必要的贅余度和內力重分配的功能。有必要的贅余度和內力重分配的功能。應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力。能力或對重力荷載的承載能力。 結

24、構體系應具備必要的承載能力，良好的變形能力和消結構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。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。 有較大的變有較大的變形能力而缺少較形能力而缺少較高的抗側向力的高的抗側向力的能力如鋼或鋼筋能力如鋼或鋼筋混凝土純框架，混凝土純框架，由于在不大的地由于在不大的地震作用下會產(chǎn)生震作用下會產(chǎn)生較大的變形，導較大的變形，導致非結構構件的致非結構構件的破壞或結構本身破壞或結構本身的失穩(wěn)。的失穩(wěn)。 有較高的承載能力而缺少較大變形能力如不加約束的砌體結構，很容易引起脆性破壞而倒塌。 必要的承載能

25、力和良好的變形能力的結合便是結構在地震作用下具有的耗能能力。對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。對可能出現(xiàn)的薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。 結構體系宜符合下列各項要求：結構體系宜符合下列各項要求：宜有多道抗震防線。一個抗震結構體系，應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接起來協(xié)同工作；抗震結構體系應有最大可能數(shù)量的內部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區(qū)，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量。宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中。結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。 結構構件應符合下列要求：結構

26、構件應符合下列要求： 砌體結構應按規(guī)定設置鋼筋混凝土圈梁和構造柱、芯柱，或采用配筋砌體等?；炷两Y構構件應合理地選擇尺寸、配置縱向受力鋼筋和箍筋，避免剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結破壞先于構件破壞。預應力混凝土的抗側力構件，應配有足夠的非預應力鋼筋。鋼結構構件應合理控制尺寸，避免局部失穩(wěn)或整個構件失穩(wěn)。 結構各構件之間的連接，應符合下列要求： 構件節(jié)點的破壞，不應先于其連接的構件。 預埋件的錨固破壞，不應先于連接件。 裝配式結構構件的連接，應能保證結構的整體性。 預應力混凝土構件的預應力鋼筋，宜在節(jié)點核心區(qū)以外錨固。 裝配式單層廠房的各種抗震支撐系統(tǒng)，應保證地

27、震時結構的穩(wěn)定性。6.6.非結構構件抗震設計非結構構件抗震設計非結構構件的抗震設計，應由相關專業(yè)人員分別負責進行。附著于樓、屋面結構上的非結構構件，應與主體結構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。圍護墻和隔墻應考慮對結構抗震的不利影響，避免不合理設置而導致主體結構的破壞。幕墻、裝飾貼面與主體結構應有可靠連接，避免地震時脫落傷人。安裝在建筑上的附屬機械、電氣設備系統(tǒng)的支座和連接，應符合地震時使用功能的要求，且不應導致相關部件的損壞。純框架結構的剛度較小，可以增設部分抗震墻，純框架結構的剛度較小，可以增設部分抗震墻，形成框架形成框架-抗震墻體系?？拐饓Φ闹饕饔檬翘峥拐饓w系?？?/p>

28、震墻的主要作用是提高結構的抗側剛度，增加結構的抗震能力。高結構的抗側剛度，增加結構的抗震能力。=+第一道防線第一道防線第二道防線第二道防線豎向荷載：主要由框架承擔豎向荷載：主要由框架承擔水平地震荷載：主要由抗震墻承擔，保護框架承擔豎水平地震荷載：主要由抗震墻承擔，保護框架承擔豎 向荷載向荷載第一道防線第一道防線第二道防線，連梁屈服第二道防線，連梁屈服雙肢剪力墻整體的剛度大，雙肢剪力墻整體的剛度大，聯(lián)梁起約束作用，在地震聯(lián)梁起約束作用，在地震作用下變形小。作用下變形小。聯(lián)梁屈服后，結構為兩聯(lián)梁屈服后，結構為兩個并聯(lián)的單肢墻，剛度個并聯(lián)的單肢墻，剛度減小，繼續(xù)抵抗地震。減小，繼續(xù)抵抗地震。柱 鉸

29、機 制 不 利 梁 鉸 機 制 （ 延 性框 架 ）剪 力 墻 連 梁 結 構第一道防線：大筒第一道防線：大筒第二道防線：小筒第二道防線：小筒第三道防線：框架第三道防線：框架第一道防線：梁第一道防線：梁第二道防線：柱第二道防線：柱梁首先屈服，保護結構不倒塌。梁首先屈服，保護結構不倒塌。框架破壞機制框架破壞機制 梁鉸機制梁鉸機制 柱鉸機制柱鉸機制作業(yè)：哪種破壞機制有利于抗震？為什么？你認作業(yè)：哪種破壞機制有利于抗震？為什么？你認為怎樣才能保證該破壞機制。為怎樣才能保證該破壞機制。柱鉸機制 不利 梁鉸機制（延性框架）剪力墻連梁結構第一道防線：支撐第一道防線：支撐第二道防線：框架第二道防線：框架作業(yè)

30、：抗震結構體系第一作業(yè)：抗震結構體系第一道防線構件選擇的原則是道防線構件選擇的原則是什么？什么？力變形延性的概念延性的概念1、 結構的延性定義為：結構承載能力無明顯降低的前結構的延性定義為：結構承載能力無明顯降低的前提下，結構發(fā)生非彈性變形的能力。提下，結構發(fā)生非彈性變形的能力。 這里這里“無明顯降低無明顯降低”比較認同的指標是，不低于其比較認同的指標是，不低于其極限承載力的極限承載力的85。 在結構抗震設計中，在結構抗震設計中，“結構延性結構延性”這個術語實際上有這個術語實際上有以下以下5層含義：層含義： 結構總體延性：結構總體延性： 一般用結構的一般用結構的“頂點側移比頂點側移比”或結構或

31、結構的的“平均層間側移比平均層間側移比”來表達；來表達； 結構樓層延性：結構樓層延性： 以一個樓層的層間側移比來表達；以一個樓層的層間側移比來表達； 構件延性：構件延性： 指整個結構中某一構件（一根框架或一片指整個結構中某一構件（一根框架或一片墻體）的延性；墻體）的延性； 桿件延性：桿件延性： 指一個構件中某一桿件（框架中的梁或柱，指一個構件中某一桿件（框架中的梁或柱，墻片中的連梁或墻肢）的延性。墻片中的連梁或墻肢）的延性。 桿件截面的延性。桿件截面的延性。 2、延性設計的原則、延性設計的原則 對結構中對結構中重要構件重要構件的延性要求，高于對結構總體的的延性要求，高于對結構總體的延性要求；延

32、性要求； 對構件中對構件中關鍵桿件或部位關鍵桿件或部位的延性要求，又高于對的延性要求，又高于對整個構件的延性要求。整個構件的延性要求。 比較經(jīng)濟有效的辦法是，有選擇地重點提高結構比較經(jīng)濟有效的辦法是，有選擇地重點提高結構中的重要構件以及某些構件中關鍵桿件或關鍵部位中的重要構件以及某些構件中關鍵桿件或關鍵部位的延性。其原則是：的延性。其原則是： （1）在結構的豎向，應該）在結構的豎向，應該重點提高樓房中可能出現(xiàn)塑重點提高樓房中可能出現(xiàn)塑性變形集中的相對柔弱樓層性變形集中的相對柔弱樓層的構件延性。（一般是底層）的構件延性。（一般是底層） （2）在平面位置上，應該著重提高房屋周邊轉角處、）在平面位置

33、上，應該著重提高房屋周邊轉角處、平面突變處以及復雜平面各翼相接處的構件延性。對平面突變處以及復雜平面各翼相接處的構件延性。對于偏心結構，應加大房屋周邊特別是剛度較弱一端構于偏心結構，應加大房屋周邊特別是剛度較弱一端構件的延性。件的延性。（3）對于具有多道抗震防線的抗側力）對于具有多道抗震防線的抗側力體系，應著重提高第一道防線中構件體系，應著重提高第一道防線中構件的延性。的延性。 （4）在同一構件中，應著重提高關鍵桿件的延性。）在同一構件中，應著重提高關鍵桿件的延性。例如，對于例如，對于框架和框架筒體框架和框架筒體，應優(yōu)先提高，應優(yōu)先提高柱柱的延性；的延性；對于對于聯(lián)肢墻聯(lián)肢墻，應特別注意加大各

34、層，應特別注意加大各層窗裙梁窗裙梁的延性；的延性； （5）在同一桿件中，重點提）在同一桿件中，重點提高延性的部位應該是預期該高延性的部位應該是預期該構件地震時首先屈服的部位。構件地震時首先屈服的部位。例如例如梁的兩端梁的兩端、柱的上下端柱的上下端、抗震墻墻肢的根部抗震墻墻肢的根部等。等。3、 改善構件及結構延性的途徑改善構件及結構延性的途徑（1）控制構件的破壞形態(tài)）控制構件的破壞形態(tài) 彎曲破壞彎曲破壞的延性遠遠大于的延性遠遠大于剪切破壞剪切破壞的延性。的延性。 稱為：稱為：“強剪弱彎強剪弱彎”設計原則設計原則（2）控制框架結構的破壞機制）控制框架結構的破壞機制 使梁的彎曲破壞先于柱的彎曲破壞。

35、使梁的彎曲破壞先于柱的彎曲破壞。 稱為：稱為：“強柱弱梁強柱弱梁”設計原則設計原則（3）結構構件破壞與節(jié)點破壞的關系）結構構件破壞與節(jié)點破壞的關系 使構件的破壞先于節(jié)點的破壞。使構件的破壞先于節(jié)點的破壞。 稱為：稱為：“強節(jié)點弱構件強節(jié)點弱構件”設計原則設計原則（6）高強混凝土的應用范圍）高強混凝土的應用范圍 規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：9度時不宜超過度時不宜超過C60，8度時不宜超過度時不宜超過C70。（7）鋼纖維混凝土的應用）鋼纖維混凝土的應用 良好的抗沖擊韌性和抗地震延性。良好的抗沖擊韌性和抗地震延性。 （8）型鋼混凝土的應用）型鋼混凝土的應用（5）減小桿件軸壓比（）減小桿件軸壓比（N/bchc

36、fc） 軸壓比是影響鋼筋混凝土柱延性的一個關鍵性因素。軸壓比是影響鋼筋混凝土柱延性的一個關鍵性因素。 （4）避免構件的錨固破壞）避免構件的錨固破壞 稱為：稱為：“強錨固強錨固”設計原則。設計原則。2.4 抗震結構的材料和施工2.4.1 2.4.1 結構材料性能指標結構材料性能指標 砌體結構材料應符合下列規(guī)定：砌體結構材料應符合下列規(guī)定： 燒結普通粘土磚和燒結多孔粘土磚的強度等級不應低于MU10，其砌筑砂漿強度等級不應低于M5； 混凝土小型空心砌塊的強度等級不應低于MU7.5，其砌筑砂漿強度等級不應低于M7.5。 混凝土結構材料應符合下列規(guī)定：混凝土結構材料應符合下列規(guī)定： 混凝土的強度等級，框

37、支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核芯區(qū)，不應低于C30；構造柱、芯柱、圈梁及其他各類構件不應低于C20； 抗震等級為一、二級的框架結構，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；且鋼筋的屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3。 普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；縱向受力鋼筋宜選用HRB400級和HRB335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB235級熱軋鋼筋。 混凝土強度等級，9度時不宜超過C60，8度時不宜超過C70。 鋼結構的鋼材應符合下列規(guī)定：鋼結構的鋼材應符合下列規(guī)定： 鋼材的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.2； 鋼材應有明顯的屈服臺階，且伸長率應大于20%; 鋼材應有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。 鋼結構的鋼材宜采用Q235等級B、C、D的碳素結構鋼及Q345等