建筑结构抗震设计

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1、抗震设计标准：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计，我国现行《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区建筑的抗震设计和隔震、消能减震设计。大于9度地区的建筑其抗震设计应按有关专门规定进行抗震设计。建筑抗震设计包括：地震作用，抗震承载力计算和采取抗震构造措施，以达到抗震效果。抗震设计首先要确定设防烈度，一般取基本烈度。各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1.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果确定；抗震措施，当抗震设

2、防烈度为6～8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。2.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6～8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，应参考文献：[1]胡聿贤.地震工程学.地震出版社.1988.[2]龚思礼等.建筑抗震设计.中国建筑工业出版社.1994.[3]龚思礼.建筑抗震设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社.2002.[4]范立础,卓卫东.桥梁延性抗震设计.人民交通出版社.2001.符合比9度抗震设防更高的

3、要求；地基基础的抗震措施，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，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。3.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。4.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；抗震措施应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。5.抗震设防烈度为6度时，除本规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。随着建筑结构抗震相关理论研究的不断发展，结构抗震设计思路也经历了一系列的变化。最初，在未考

4、虑结构弹性动力特征，也无详细的地震作用记录统计资料的条件下，经验性的取一个地震水平作用（0.1倍自重）用于结构设计。结构抗震设计思路经历了从弹性到非线性，从基于经验到基于非线性理论，从单纯保证结构承载能力的“抗”到允许结构屈服，并赋予结构一定的非弹性变形性能力的“耗”的一系列转变。1现代抗震设计思路及关系在当前抗震理论下形成的现代抗震设计思路，其主要内容是：1合理选择确定结构屈服水准的地震作用。一般先以一具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（即中震的），再以不同的R（地震力降低系数）得到不同的设计用地面运动加速度（即小

5、震的）来进行结构的强度设计，从而确定了结构的屈服水准。2制定有效的抗震措施使结构确实具备设计时采用的R所对应的延性能力。其中主要包括内力调整措施（强柱弱梁、强剪弱弯）和抗震构造措施。现代抗震设计理念是基于对结构非弹性性能的研究上建立起来的，主要指在不同滞回规律和地面运动特征下，结构的屈服水准与自振周期以及最大非弹性动力反应间的关系。其中R为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数；而μ为最大非弹性反应位移与屈服位移之比，称为位移延性系数。随着对地震作用规律认识的深入，这一规律已被各国规范所接受。在抗震设计时，对在同一烈度区的同一类

6、结构，可以根据情况取用不同的R，也就是不同的用于强度设计的地震作用。当R取值较大，即用于设计的地震作用较小时，对结构的延性要求就越严；反之，当R取值较小，即用于设计的地震作用较大时，对结构的延性要求就可放松。2保证结构延性能力的抗震措施合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系统的抗震措施包括以下几个方面内容：1“强柱弱梁”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端

7、塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。2“强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。3抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。不需要被塑性力学的机构概念所限

8、制，只要能在大震下实现以下的塑性耗能机构，就能保证抗震设计的基本要求：①以梁端塑性铰耗能为主；②不限制柱端塑性铰出现（包括底层柱底），但是通过适当增强柱端抗弯能力的方法使它在大震下的塑性转动离其塑性转动能力有足够裕量；③