地震作用与建筑结构抗震设计

第五章地地震作用用和结构抗抗震设计要要点第五章地地震作用用和结构抗抗震设计要要点 一、建筑物物抗震设防防类型的确确定一、建筑物物抗震设防防类型的确确定 二、地震作作用的计算算规定及计计算二、地震作作用的计算算规定及计计算 方法方法 三、结构抗抗震验算三、结构抗抗震验算 5.1 建筑抗震设设防分类标标建筑抗震设设防分类标标 准准 一、建筑抗抗震设防分分类一、建筑抗抗震设防分分类 标准标准 中国国家标标准建筑抗抗震设防分分类标准中国国家标标准建筑抗抗震设防分分类标准 （（（（ GB50223) ，根据建筑物重要要性、在地震，根据建筑物重要要性、在地震 中中及地震后后破坏对社会会和经济造造成的影中中及地震后后破坏对社会会和经济造造成的影 响响及在抗震防灾中中的作用，将建筑明明确分响响及在抗震防灾中中的作用，将建筑明明确分 为四四类：为四四类： §甲类建筑甲类建筑—— 地震震破坏后会会对社会有—— 地震震破坏后会会对社会有 有严重影响响，对国民民经济有巨巨大损有严重影响响，对国民民经济有巨巨大损 失或或有特殊要要求的建筑筑物。专门研失或或有特殊要要求的建筑筑物。专门研 究确确定。究确确定。 §乙类建筑乙类建筑—— 地震震中使用功功能不能中—— 地震震中使用功功能不能中 中断或需迅迅速恢复的的建筑物及及破坏中断或需迅迅速恢复的的建筑物及及破坏 后会会对社会有有重大影响响，对国民民后会会对社会有有重大影响响，对国民民 经济有重重大损失。。如生命线工工程。经济有重重大损失。。如生命线工工程。 §丙类建筑丙类建筑—— 地震震破坏后对对社会有—— 地震震破坏后对对社会有 一一般影响，，对国民经经济有一般般一一般影响，，对国民经经济有一般般 损失的建建筑物。如如一般工业与民用损失的建建筑物。如如一般工业与民用 用建筑、公公共建筑、、住宅、旅旅馆用建筑、公公共建筑、、住宅、旅旅馆 、厂房房等。、厂房房等。 §丁类建筑丁类建筑—— 地震震破坏后对对社会影—— 地震震破坏后对对社会影 响响轻微，对对国民经济济影响轻微微响响轻微，对对国民经济济影响轻微微 ，且不致致影响其它它甲、乙、、丙类，且不致致影响其它它甲、乙、、丙类 建筑筑的建筑物物。附属建筑。建筑筑的建筑物物。附属建筑。 二、各类建建筑抗震设设防的标准准二、各类建建筑抗震设设防的标准准 1.1. 甲类建筑甲类建筑：地震作用用应高于本本地区抗震：地震作用用应高于本本地区抗震 震设防烈度度的要求，，其值应按批准的地震设防烈度度的要求，，其值应按批准的地 地震安全性性评价结果果确定。地震安全性性评价结果果确定。 6~8 度度设度度设 防时，，提高防时，，提高 1 度度进行抗震震设防，度度进行抗震震设防， 9 度度 时应比比时应比比 9 度设防防更高的要要求。度设防防更高的要要求。 2.2. 乙类建筑乙类建筑：地震作用应应符合本地地区抗震：地震作用应应符合本地地区抗震 设设防烈度要要求。一般情况况设设防烈度要要求。一般情况况 6~8 度度时度度时 ，提高高，提高高 1 度进行行抗震设防防，度进行行抗震设防防， 9 度时时度时时 应比应比 9 度度设防更高高的要求。。度度设防更高高的要求。。 3.丙类建筑丙类建筑：地震作用和和抗震措施施均应符：地震作用和和抗震措施施均应符 合合本地区抗抗震设防烈烈度要求。合合本地区抗抗震设防烈烈度要求。 4.4. 丁类建筑丁类建筑：一般情况况下（具体体规定除外：一般情况况下（具体体规定除外 外），地震震作用应符符合本地区区抗震外），地震震作用应符符合本地区区抗震 设防防烈度要求求，抗震措措施可适当当设防防烈度要求求，抗震措措施可适当当 降低，但但降低，但但 6 度抗震震时不降低低。度抗震震时不降低低。 5.5. 抗震设防烈烈度为抗震设防烈烈度为 6 度度时，除特特殊要度度时，除特特殊要 求外外，一般情情况下对乙乙类、丙类类求外外，一般情情况下对乙乙类、丙类类 和丁类建建筑可不进进行地震作作用计和丁类建建筑可不进进行地震作作用计 算。。算。。 v““ 三水准””，“两阶阶段”抗震震设计目三水准””，“两阶阶段”抗震震设计目 标标，即“小小震不坏，，中震可修修，大标标，即“小小震不坏，，中震可修修，大 震不不倒”，分分别按弹性性和弹塑性性两震不不倒”，分分别按弹性性和弹塑性性两 阶段设设计。阶段设设计。 三、各类建建筑抗震设设防的目三、各类建建筑抗震设设防的目 标标标标 5.2 地震作用计计地震作用计计 算算 一、地震作作用计算的的一般规一、地震作作用计算的的一般规 定定定定 《抗震规范范》规定的的计算原则则《抗震规范范》规定的的计算原则则 1)1) 一般情况下下，应在建建筑结构的的一般情况下下，应在建建筑结构的的两个主 轴方方向分别考虑水水平地震作作用并进行分别考虑水水平地震作作用并进行 行抗震验算算，各方向向的水平地地震作用行抗震验算算，各方向向的水平地地震作用 全全部由该方方向的抗侧侧力构件承承担；全全部由该方方向的抗侧侧力构件承承担； 2)2) 有斜交抗侧侧力构件的的结构，当当相交角有斜交抗侧侧力构件的的结构，当当相交角 度度大于度度大于 1515 度时，应应分别考虑虑度时，应应分别考虑虑各抗侧力 构构件方向的的水平地震震作用；； 3)3) 质量和刚度度明显不对对称的结构构，应质量和刚度度明显不对对称的结构构，应 考虑虑双向水平平地震作用用下的考虑虑双向水平平地震作用用下的扭转影 响。其他情况况，可以采采用调整地地震。其他情况况，可以采采用调整地地震 作用效效应的方法法计入扭转转影响；作用效效应的方法法计入扭转转影响； 4)4) 不同方向抗抗侧力结构构的共同构构件，不同方向抗抗侧力结构构的共同构构件， 应考考虑双向水水平地震作作用的影响响应考考虑双向水水平地震作作用的影响响 。。 5) 8 度和度和 9 度度的大跨度度结构、长长悬臂度度的大跨度度结构、长长悬臂 结构构及结构构及 9 度时时的高层建建筑，应考考度时时的高层建建筑，应考考 虑虑竖向地震作作用。。 二、 地震震作用计算算方法的确确二、 地震震作用计算算方法的确确 定定 1.1. 地震作用计计算方法地震作用计计算方法 • 底部剪力法法：把地震震作用当作作等效底部剪力法法：把地震震作用当作作等效 静力力荷载，计计算结构最最大地震反反静力力荷载，计计算结构最最大地震反反 应。实际际应。实际际将多自由度度体系简化化为等将多自由度度体系简化化为等 效单单自由度体体系进行分分析。效单单自由度体体系进行分分析。 • 振型分解反反应谱法：：利用振型型分解振型分解反反应谱法：：利用振型型分解 原理理和反应谱谱理论进行行结构最大大原理理和反应谱谱理论进行行结构最大大 地震反应应分析地震反应应分析。。 • 时程分析法法 ：选定定一定的地地震波，时程分析法法 ：选定定一定的地地震波， 直直接输入到到所设计的的结构，然然后直直接输入到到所设计的的结构，然然后 对结构构的平衡微微分方程进进行数值积对结构构的平衡微微分方程进进行数值积 积分求得结结构在整个个地震时程程范围积分求得结结构在整个个地震时程程范围 内的的地震反应应。包括振振型分解法法内的的地震反应应。包括振振型分解法法 和逐步积积分法和