1、建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第五篇第五篇 建筑抗震设计基本知识建筑抗震设计基本知识 本篇主要介绍建筑抗震设计的有关知识和规定.主要 包括地震作用和结构的抗震验算,多层砌体结构房屋的抗 震设计及多层钢筋混凝土框架的抗震设计. 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 本章内容 .地震简介。了解震级、烈度的概念 .抗震设计的基本要求。了解建筑抗震设防分类和 设防标准；了解我国抗震设防目标；了解建筑抗震概念设 计。 .地震作用的计算。掌握重力荷载代表值的计算， 掌握单质点弹性体系和多质点弹性体系的地震作用的计算 方
2、法。重点掌握振型分解反应谱法和底部剪力法。 .结构的自振周期。掌握能量法、顶点位移法计算 结构的自振周期。 .结构的抗震验算。了解结构抗震验算的基本内容 和方法。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 1.4.1地震简介 一、地震波 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。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 震级与能量E（
3、10-7J）： 震级增加级，能量增加约倍。 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 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 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 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 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
4、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 据的地震烈度。一般情况下，它与地震基本烈度相同。 14.2抗震设计的基本要求 一、建筑抗震设防分类和设防标准 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （一）抗震设防类别 .甲类建筑 重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 。 .乙类建筑 地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑。 .丙类建筑 除甲、乙、丁类以外的一般建筑。 .丁类建筑 抗震次要建筑，一般指地震破坏不易造成人员伤亡和 较大经济损失的建筑。 建筑结构建筑结
5、构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （二）抗震设防标准 .甲类建筑 地震作用应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构确定； 抗震措施：当抗震设防烈度为度时，应符合本 地区抗震设防烈度提高一度的要求；当为度时，应符合 比度抗震更高的要求； .乙类建筑 地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求； 抗震措施：一般情况下，当抗震设防烈度为度 时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为 度时，应符合比度抗震设防更高的要求；地基基础的抗 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的
6、抗震验算地震作用和结构的抗震验算 震措施，应符合有关规定； 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，允许按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措 施。 .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 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 ，当抗震设防烈度为度时不应降低。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 二、抗震设防目标 “小震不坏、中震可修、大震不倒” 三、建筑抗震概念设计 （一）场地、地基和基础的选择
7、 .场地的类别 等效剪切波速vse 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 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。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 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。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 .地基和基础的选择 （1）同一结构单元的
8、基础不宜设置在性质截然不同 的地基上； （2）同一结构单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。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （二）结构的平面和立面布置 （三）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
9、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。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 （四）抗震结构构件及连接 （五）非结构构件 （六）材料选择和施工 14.3地震作用的计算 地震反应：结构振动时的速度、加速度及位移等 地震作用：在振动过程中作用于建筑结构上的惯性力 。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 一、重力荷载代表值 牛顿第二定律
10、： 重力荷载代表值GE：结构和构配件自重标准值和各可 变荷载的组合值之和。 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 二、单质点弹性体系的地震作用 单质点弹性体系： （一）水平地震作用标准值FEK ：质点的最大反应加速度 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 地面运动加速度最大值： 地震系数： 动力系数： 地震影响系数： 规范根据烈度、场地类别、结构自振周期及阻尼 比等绘出了地震影响系数曲线（下图） 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章
11、第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 单质点水平地震作用标准值为； （二）自振周期的计算 单质点自振周期： ：单质点弹性体系的刚度系数 ：单质点弹性体系的柔度系数， 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 三、多质点弹性体系的地震作用 多质点弹性体系： （一）多质点体系的振型和自振周期 建筑结构建筑结构西南科技大学 西南科技大学 第十四章第十四章 地震作用和结构的抗震验算地震作用和结构的抗震验算 在一般初始条件下，任一质点的振动都是由各主振型 叠加而成的复合振动。而振型越高时，由于阻尼造成的振 动衰减得越快，因此通常只需要考虑较低的几个振型。 （二）多质点弹性体系的地震作用 .时程分析法（直接动力法） 对于特别不规则的建筑
