《高层结构抗风抗震设计》抗震概念设计

结构概念设计 地震是一种随机振动,有着难于 把握的复杂性和不确定性。要准确 把握预测建筑物能遭受地震的特性 及参数一晴黃准

结构概念设计 地震是一种随机振动，有着难于 把握的复杂性和不确定性。要准确 把握预测建筑物能遭受地震的特性 及参数一时尚难做到

弹性计算 计算设计 弹性时程分析 时程分析 弹塑性时程分析 概念设计: 模型化 (空间作用、非线性性质、材料时效、 阻尼变化等不确定的因素) 能量输入_》房屋体形→>结构体系 >刚度分布)结构延伸 输入 一M

计算设计 弹性计算 时程分析 弹性时程分析 弹塑性时程分析 概念设计： （空间作用、非线性性质、材料时效、 阻尼变化等不确定的因素) → 刚度分布→ 结构延伸 能量输入 → 房屋体形 → 结构体系

避免地面变形的直接危害 三崩 滑坡 地陷 选择抗震有利地段 避开不利地形(孤立上顶的顶部) 远离河岸 不跨两类土层 不采用震陷土作为天然地基

⚫ 避免地面变形的直接危害 断层：发震断层 非活动断层 三崩 滑坡 地陷 ⚫ 选择抗震有利地段 避开不利地形（孤立上顶的顶部） 远离河岸 不跨两类土层 不采用震陷土作为天然地基

●避免出现柔弱底层 框托墙体系 ●承力竖向构件的突变 柱、墙的面积均匀减少,与混凝土强度等级 相互错开。 屋顶小塔楼的合理设计 ·鞭梢效应(高阶振型) 设计措施 设计适当放大地震力 提高延性(构造)

⚫避免出现柔弱底层 框托墙体系 ⚫承力竖向构件的突变 柱、墙的面积均匀减少，与混凝土强度等级 相互错开。 ⚫ 屋顶小塔楼的合理设计 • 鞭梢效应 （高阶振型） • 设计措施 设计适当放大地震力 提高延性（构造）

合理的结构设置 结构力求对称(扭转效应) ①抗推构件的合理布置(核心筒体居中) ②抗震墙(剪力墙)沿房屋周边布置 □ 结构竖向要等强

⚫ 合理的结构设置 结构力求对称（扭转效应） ①抗推构件的合理布置（核心筒体居中） ②抗震墙（剪力墙）沿房屋周边布置 结构竖向要等强

减少地震输入 薄的场地覆盖层70 坚实的场地土 覆盖土层厚度(m 地震剪切波(横波)的传播(p,s) 土的综合横量Gs或剪切波速Vs一——评价

⚫ 减少地震输入 薄的场地覆盖层 坚实的场地土 地震剪切波（横波）的传播（p ,s） 土的综合横量Gs或剪切波速Vs ―――评价

错开地震动卓越周期 卓越周期:地震动主导周期,它相当于根据地震时 某一地区地面运动记录计算出的反应谱的主峰位置 的对应的周期 (震源机制、传播介质、场地土条件) 地震动卓越周期的估计 a脉动量测(微幅振动)环境振动 b计算公式: 单一士层时,T/:多层士时,Z=4h 4H 式中,H,单一士层或多层土中的士厚度, Vs,剪切波速(计算深度一般为15m以下)

错开地震动卓越周期 卓越周期：地震动主导周期，它相当于根据地震时 某一地区地面运动记录计算出的反应谱的主峰位置 的对应的周期。 （震源机制、传播介质、场地土条件） 地震动卓越周期的估计： a.脉动量测 （微幅振动）环境振动 b.计算公式： 单一土层时， ； 多层土时， 式中， 单一土层或多层土中的土厚度， 剪切波速（计算深度一般为15m以下） Vs H T 4 0 = =  i i s V h T 4 0 i H ,h s si V ,V

场地确定后,结构越柔,自振周期愈长,C越小, 结构的地震力越小。 刚、柔之争、 在美国,旧金山主张柔,洛杉机主张刚;在日本,多数 人主张刚一些 刚性、柔性学说 结论:①双向地震作用对柔性框架不利 ②高层建筑刚一些好 超静定次数的作用一)进入倒塌的过程长

场地确定后，结构越柔，自振周期愈长， 越小， 结构的地震力越小。 • 刚、柔之争 在美国，旧金山主张柔，洛杉机主张刚；在日本，多数 人主张刚一些 • 刚性、柔性学说 结论： ①双向地震作用对柔性框架不利 ②高层建筑刚一些好 超静定次数的作用 进入倒塌的过程长  →

●削减地震反应 提高结构阻尼 增设阻尼装置 采用高延性构件(结构) 1.承载力 2变形能力/→决定了结构的抗震能力 提高承载力只能推迟结构进入塑性阶段; 提高延性,不仅能削减地震反应,而且提高了 构抵御地震的能力。 延性: δ最大允许变形,δ屈服变形

⚫ 削减地震反应 提高结构阻尼 增设阻尼装置 采用高延性构件（结构） ✓ 提高承载力只能推迟结构进入塑性阶段； ✓ 提高延性，不仅能削减地震反应，而且提高了结 构抵御地震的能力。 延性： 最大允许变形， 屈服变形 决定了结构的抗震能力 变形能力 承载力 ⎯→    2. 1. y p    =  p  y

对于实测荷载一变形曲线,如何 脆性结构 确定其屈服变形和最大允许变形 国内外尚无统一标准。 延性结构 破坏 破坏 95m一般倾向于:对应取理想弹塑性结构 开始屈服时的变形O,作为屈服变形 取实际结构极限荷载下降10%时的变 形(或δ)为最大允许变形

•对于实测荷载－变形曲线，如何 确定其屈服变形和最大允许变形， 国内外尚无统一标准。 •一般倾向于：对应取理想弹塑性结构 开始屈服时的变形 ，作为屈服变形， 取实际结构极限荷载下降10％时的变 形（ 或 ）作为最大允许变形。  y  p  p 