《高层结构抗风抗震设计》抗震设防准则及基本方法

抗震设防准则及基本方法 基本概念〓 抗震设防的水准肆标 抗震设计的两阶段方法

• 基本概念 • 抗震设防的三水准目标 • 抗震设计的两阶段方法 抗震设防准则及基本方法[4] [15]

基本概念 √基本烈度:该地区在未来一定时期内(如一百年) 在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度 般采用建筑物所在地区的基本烈度。对于重要 和特别重要的建筑加以调整。 建筑根据其使用功能的重要性分为: 甲类建筑一一重大建筑工程和地震时可能发生严重次生 灾害的建筑 乙类建筑一一地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复 的建筑 丙类建筑一一除甲、乙、丁类以外的一般建筑。 丁类建筑一一抗震次要的建筑

✓ 基本烈度：该地区在未来一定时期内（如一百年） 在一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度。 ✓ 一般采用建筑物所在地区的基本烈度。对于重要 和特别重要的建筑加以调整。 ✓ 建筑根据其使用功能的重要性分为： • 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――抗震次要的建筑 ⚫ 基本概念

基本概念 √设防烈度的取值 除甲类外,其他建筑取本地区基本烈度作为计算设 防烈度 确定建筑的抗震构造措施时,除甲类有特殊的规定 外,对于乙类建筑按基本烈度提高一度作为设防烈 度(9度适当增强措施),对于丙类建筑,按原基 本烈度,对于丁类建筑,则降低一度设防 国家抗震文件规定,6度区内100万以上人口大城市 的高层建筑,抗震计算和构造按7度设防

✓ 设防烈度的取值 • 除甲类外，其他建筑取本地区基本烈度作为计算设 防烈度。 • 确定建筑的抗震构造措施时，除甲类有特殊的规定 外，对于乙类建筑按基本烈度提高一度作为设防烈 度（9度 适当增强措施），对于丙类建筑，按原基 本烈度，对于丁类建筑，则降低一度设防。 • 国家抗震文件规定，6度区内100万以上人口大城市 的高层建筑，抗震计算和构造按7度设防。 ⚫ 基本概念

抗震设防的三个水准目标 √抗震设防的目标和要求,是根据一个国家的经济 力量、科技水平、建筑材料和设计、施工现状等 综合制定的,并会随着经济和科学水平的发展而 改变。 √现阶段,我国的房屋建筑采用三个水准抗震设防 目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒” 在小震作用下,房屋应该不需修理并可继续使用 在中震作用下,允许结构局部进入屈服阶段,经过一般 修理即可继续使用 在大震作用下,构件可能严重屈服,结构破坏,但房屋 不应倒塌、不应出现危及生命财产的严重破坏

⚫ 抗震设防的三个水准目标 ✓ 抗震设防的目标和要求，是根据一个国家的经济 力量、科技水平、建筑材料和设计、施工现状等 综合制定的，并会随着经济和科学水平的发展而 改变。 ✓ 现阶段，我国的房屋建筑采用三个水准抗震设防 目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒” • 在小震作用下，房屋应该不需修理并可继续使用 • 在中震作用下，允许结构局部进入屈服阶段，经过一般 修理即可继续使用 • 在大震作用下，构件可能严重屈服，结构破坏，但房屋 不应倒塌、不应出现危及生命财产的严重破坏

抗震设防的三个水准目标 三个设防水准的建筑的破坏程度与层 间位移角的大致对应关系如图所示: 不坏能修 不倒 1/6001/20 /h

✓三个设防水准的建筑的破坏程度与层 间位移角的大致对应关系如图所示： ⚫ 抗震设防的三个水准目标

抗震设防的三个水准目标 √小、中、大震是指概率统计意义上的 地震烈度大小: 小震是指该地区50年内超越概率约为63%的地震 烈度,即众值烈度,又称多遇地震 中震是指该地区50年内超越概率约为10%的地震 烈度,又称基本烈度或设防烈度。 大震是指该地区50年内超越概率约为2%~3%的 地震烈度,又称为罕遇地震

⚫ 抗震设防的三个水准目标 ✓小、中、大震是指概率统计意义上的 地震烈度大小： • 小震是指该地区50年内超越概率约为63％的地震 烈度，即众值烈度，又称多遇地震。 • 中震是指该地区50年内超越概率约为10％的地震 烈度，又称基本烈度或设防烈度。 • 大震是指该地区50年内超越概率约为2％～3％的 地震烈度，又称为罕遇地震

抗震设防的三个水准目标 各个地区和城市的设防烈度是由国家规定的。某 地区的设防烈度,是指基本烈度,也就是指中震。 小震烈度大约比基本烈度低155度,大震烈度大 约比基本烈度高1度。 15废 1度 众值烈度基本烈度大震烈度

⚫ 抗震设防的三个水准目标 ✓ 各个地区和城市的设防烈度是由国家规定的。某 地区的设防烈度，是指基本烈度，也就是指中震。 小震烈度大约比基本烈度低1.55度，大震烈度大 约比基本烈度高1度

两阶段设计 对建筑抗震的三个水准设防要求, 是通过“两阶段设计”来实现。 第一阶段 第二阶段

✓ 第一阶段 ✓ 第二阶段 ⚫ 两阶段设计 对建筑抗震的三个水准设防要求， 是通过“两阶段设计”来实现

第一阶段 STEP1 采用第一水准烈度的地震动参数,先计算出 结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力 等荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数, 进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要 求 STEP2: 采用同一地震动参数计算出结构的弹性层间 位移角,使其不超过规定的限值。同时采取相应 的抗震构造措施,保证结构具有足够的延续、变 形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变 形要求

STEP1: 采用第一水准烈度的地震动参数，先计算出 结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力 等荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数， 进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要 求 STEP2: 采用同一地震动参数计算出结构的弹性层间 位移角，使其不超过规定的限值。 同时采取相应 的抗震构造措施，保证结构具有足够的延续、变 形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变 形要求。 → ⚫ 第一阶段

第二阶段 采用第三水准烈度的地震动参数,计 算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环 节)的弹塑性层间位移角,使之小于《抗 震规范》限值。并结合采取必要的抗震构 造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。 可采用的计算方法:①简化计算方法 ②弹塑性时程分析法

采用第三水准烈度的地震动参数，计 算 出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环 节）的弹塑性层间位移角，使之小于《抗 震规范》限值。并结合采取必要的抗震构 造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。 可采用的计算方法：①简化计算方法 ②弹塑性时程分析法 ⚫ 第二阶段 * *