工程结构抗震设计原理ppt

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1、工程结构抗震设计原理南京工业大学土木工程学院2006.8南京工业大学土木工程学院目录第一章地震工程学概论第二章场地与地基基础抗震第三章工程结构的地震反应分析第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计第五章砌体结构的抗震设计第六章工程结构隔震与消能减震简介南京工业大学土木工程学院25.1概述多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑而成的房屋。多层砌体房屋是我国当前建筑业中使用最广泛的一种建筑形式。在民用建筑中约占90%以上，在整个建筑业中约占80%。传统的砌体结构多采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑，通过内外墙的咬砌达到具有一定整体性连接。楼板多采用预制钢筋

2、混凝土空心板，梁和其他构件亦多用预制装配构件。第五章砌体结构的抗震设计南京工业大学土木工程学院3大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差：1923年日本关东大地震，东京约有砖石结构房屋7000栋，几乎全部遭到不同程度的破坏。1948年原苏联阿什哈巴德地震，砖石结构房屋的破坏和倒塌率达到70%-80%。1976年唐山地震，对烈度为10度、11度区的123栋2-8层砖混结构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重破坏为23.6%，尚能修复使用的4.2%，实际破坏率达95.8%。抗震性能差的原因：1、刚度大、自重大，地震作用也大；2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极易出现裂缝;3、受施工质

3、量的影响较大;如砂浆不饱满,易出现裂缝,减弱抗震性能。南京工业大学土木工程学院4若能针对砌体结构的弱点进行合理设计，采用适当的构造措施，确保施工质量，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体结构的震害，减少严重破坏和倒塌率。0.00.09.819.570.7倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好0.023.529.435.311.8倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计（%）唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）南京工业大学土木工程学院55.2震害及其分析一、倒塌1、全部倒塌房屋整体性好，而底层强度不足时；房屋整体性不好

4、，而上层墙体过于弱时；2、上部倒塌房屋上层自重大，刚度差；上层砌体强度过弱，整体性差时；3、局部倒塌个别部位的整体性特别差，纵墙与横墙间联系不好，平面或立面有显著的局部突出，抗震缝处理不当等；外纵墙全部脱开横墙而坍塌是较常见的震害。南京工业大学土木工程学院6二、裂缝抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有“X”形、水平和竖向三种类型。1、“X”形裂缝墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。常出现“X”形裂缝的位置：与主震方向平行的墙体；在横向，房屋两端的山墙；在纵向，窗间墙。若主震方向与横纵墙成某一角度时，常在房屋的角部出现局部倒塌。南京工业大学土木工程学院72、水平裂缝大都发生于外纵墙窗口的上下

5、皮处。当房屋纵向承重，横墙间距大而屋盖刚度弱时，纵墙出平面受弯产生水平裂缝。3、竖向裂缝大都发生于横纵墙交接处或变化较大的两部体系的交接处。南京工业大学土木工程学院8南京工业大学土木工程学院9南京工业大学土木工程学院10南京工业大学土木工程学院11南京工业大学土木工程学院12三、其它破坏楼梯间的墙体一般震害较重。横墙间距小，抗剪刚度大；1、楼梯间破坏原因是：空间刚度较小；墙体有削弱等；突出屋面的屋顶间（电梯机房、水箱间等）、烟囱、女儿墙，由于“鞭端效应”引起破坏。2、房屋附属物房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严重。6度区有所破坏，7度区普遍破坏，8-9度区几乎全部破坏或倒塌。5、楼板和屋盖楼

6、板和屋盖是地震时传递水平地震作用的主要构件。对于预制板楼板、楼盖，由于整体性较差、板缝偏小混凝土灌缝不够密实，地震时易于拉裂。9度以上地区，由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、楼盖掉落。预制板端部搁置长度过短或无可靠的板与板及板与墙的拉接措施，也造成震害。南京工业大学土木工程学院13四、不同烈度地震作用下多层砖房的震害唐山地区多层砖房的震害统计（%）81.868.025.10.0倒塌11.719.932.523.5严重破坏4.76.534.329.4中等破坏1.55.06.835.3轻微破坏0.30.61.311.8基本完好111098破坏程度烈度未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非常高。

7、南京工业大学土木工程学院14五、不同用途多层砖房的震害0.00.00.0倒塌19.017.00.0严重破坏19.027.09.8中等破坏22.010.019.5轻微破坏40.046.070.7基本完好中小学教学楼医院住宅破坏程度建筑用途天津市8度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（%）横墙间距大震害严重。南京工业大学土木工程学院155.3抗震设计的一般规定一、平立面布置要规则二、房屋高度、层数、层