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第4章 多层及高层混凝土结构抗震设计

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建筑结构抗震随堂练习2018

建筑结构抗震随堂练习2018

答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 第一章绪论·1.3 地震震级与地震烈度A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 第一章绪论·1.5 结构的抗震设防A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.h=2m , vs=200m/sh=10m , vs=120m/sh=2m , vs=300m/sh=4m , vs=600m/s答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.(GB500011答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.第二章场地与地基·2.3 液化地基的判别与处理A. B. C.答题： A. B. C. D.A. B. C.答题： A. B. C. D. 答题：对. 错答题：对. 错答题：对. 错答题：对. 错答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.A. B.C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D. 答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.第四章多层砌体结构抗震设计·4.4 多层砌体结构抗震构造措施A. B. C.设置6答题： A. B. C. D.答题： A. B. C. D.答题：对. 错答题：对. 错第五章多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计·5.2选型、结构布置和设计原则随堂练习提交截止时间：2018-12-15 23:59:59当前页有3题，你已做3题，已提交3题，其中答对3题。

建筑结构抗震课程教案

建筑结构抗震课程教案

建筑构造抗震课程教案【篇一：2023 版课程教学大纲：建筑构造抗震】“建筑构造抗震”课程教学大纲程编号：英文名称：resisting earthquake of the buildin课g0001033 课程性质：专业限选课学分：2.0 学时：32 面对对象：土木工程专业本科生先修课程：理论力学、构造力学、构造动力学、钢筋混凝土构造使用教材及参考书：[1] [2] [3]李国强，李杰，陈素文，陈建兵.建筑构造抗震设计〔第四版〕.北京：中国建筑工业出版社，2023 年 8 月吕西林.建筑构造抗震设计理论与实例.上海：同济大学出版社，2023 年 5 月建筑抗震设计标准 gb50011-2023. 北京：中国建筑工业出版社，2023 年 8 月一、课程简介构造抗震是减轻地震灾难的有效技术手段，建筑构造抗震是土木工程专业学生必需把握的重要专业课程，建筑构造抗震涉及到构造力学、构造动力学、混凝土构造、钢构造、砌体构造等根底及专业课程学问，涵盖的内容丰富。

通过本课程的教学，使学生能够了解地震的成因、地震带的分布以及地震惊的根本要素，把握抗震构造的主要形式、构造抗震的概念设计与构造措施以及典型常用工业、民用房屋构造的经典抗震设计方法，加强建筑物抗震防灾的意识和措施，减轻生命和财产损失。

二、课程地位和教学目的课程地位：地震是一种自然灾难，猛烈地震会造成建筑物倒塌或损坏，我国是一个地震多发频发的国家，故建筑构造抗震是土木工程专业的核心课程。

本课程主要介绍地震作用的根本原理及构造抗震的设计方法，使学生把握构造抗震的根本理论及设计方法，具有较强的有用性。

本课程的学习可以为学生从事专业工作，以及进一步争论打下确定的根底。

教学目的：本课程的教学目的是介绍地震作用的根本原理及构造抗震的设计方法，通过本门课程的学习，使学生初步理解与把握建筑构造抗震的概念、原则和方法，构造地震作用的计算原理，多层钢筋混凝土构造和砌体构造的抗震设计，为学生进展毕业设计以及今后对实际工程进展抗震设计打下根底。

建筑结构——多层及高层房屋结构

建筑结构——多层及高层房屋结构

建筑结构——多层及高层房屋结构在我们生活的城市中，多层及高层房屋随处可见。

这些建筑不仅为我们提供了居住、工作和娱乐的空间，其独特的结构设计更是保障了我们的安全和舒适。

那么，什么是多层及高层房屋结构呢？它们又是如何支撑起这些高大而坚固的建筑的呢？多层房屋通常指的是四层到六层的建筑，而高层房屋一般是七层及以上。

它们的结构类型多种多样，常见的有砖混结构、框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构以及筒体结构等。

砖混结构是多层房屋中较为常见的一种。

它主要由砖砌体和混凝土构造柱、圈梁组成。

砖砌体承受竖向荷载，而构造柱和圈梁则增强了房屋的整体性和抗震性能。

这种结构施工简单，成本较低，但由于砖砌体的强度有限，所以房屋的开间和进深一般较小，而且抗震能力相对较弱。

框架结构则在多层和高层房屋中都有应用。

它由梁、柱组成框架来承受竖向和水平荷载。

框架结构的优点是空间布置灵活，可以根据需要自由分隔房间。

但框架节点应力集中，侧向刚度较小，在地震作用下容易产生较大的水平位移。

剪力墙结构主要用于高层房屋，它利用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平荷载。

剪力墙就像一道道坚固的墙壁，具有很大的侧向刚度，能够有效地抵抗水平荷载，如风力和地震力。

不过，剪力墙结构的空间布置相对不够灵活。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。

在框架结构中布置一定数量的剪力墙，既保证了空间的灵活性，又提高了结构的抗侧力能力。

这种结构在高层房屋中应用广泛，能够适应不同的建筑功能和造型要求。

筒体结构是一种更加高效的结构形式，适用于超高层建筑。

它可以分为框筒结构、筒中筒结构和束筒结构等。

筒体结构具有极大的侧向刚度和承载力，能够有效地抵抗风荷载和地震作用。

在多层及高层房屋的结构设计中，荷载的考虑至关重要。

竖向荷载包括房屋自身的重量、家具设备的重量以及人员的重量等。

而水平荷载，如风力和地震力，对于高层房屋的影响更为显著。

为了抵抗水平荷载，结构需要具备足够的侧向刚度和抗震能力。

建筑结构抗震设计课后习题答案李国强

建筑结构抗震设计课后习题答案李国强


y
设防烈度为 8 度和 9 度区的大跨度屋盖结构，长悬臂结构，烟囱及类似高耸结构和设防烈度为 9 度区的高 层建筑，应考虑竖向地震作用。 12、为什么抗震设计截面承载力可以提高？ 地震作用时间很短，快速加载时，材料强度会有所提高。 进行结构抗震设计时，对结构构件承载力加以调整（提高），主要考虑下列因素： ⑴动力荷载下材料强度比静力荷载下高； ⑵地震是偶然作用，结构的抗震可靠度要求可比承受其他荷载的可靠度要求低。 3
G E = D k + ∑ψ i Lk
。
5、什么是地震系数和地震影响系数？它们有什么关系?
F=m
g x
m g g
S T) aa( x = 中 k =
g x
m ax
g
—地震系数，通过地震系数可将地震动振幅对地震反应谱的影响分离出来，是确定地
较大的放大，因此场地固有周期 T 也将是地面运动的主要周期，称之为地震动的卓越周期。 2、为什么地基的抗震承载力大于静承载力？ 地震作用下只考虑地基土的弹性变形而不考虑永久变形。地震作用仅是附加于原有静荷载上的一种动力作 用，并且作用时间短，只能使土层产生弹性变形而来不及发生永久变形，其结果是地震作用下的地基变形 要比相同静荷载下的地基变形小得多。因此，从地基变形的角度来说，地震作用下地基土的承载力要比静 荷载下的静承载力大。另外这是考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作 用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。 3、影响土层液化的主要因素是什么？ 1
第 5 章 钢混结构抗震 1、什么是刚度中心？什么是质量中心？应如何处理好二者的关系？ 刚心就是指结构抗侧力构件的中心，也就是各构件的刚度乘以距离除以总的刚度； 质心就是指结构各构件质量的中心； 质心和刚心离的越近越好，最好是重合，否则会产生比较大的扭转反应。因为地震引起的惯性力作用 在楼层平面的质量中心，而楼层平面的抗力则作用在其刚度中心，二者的作用线不重合时就会产生扭矩， 其值等于二者作用线之间的距离乘以楼层惯性力的值。 2、总水平地震作用在结构中如何分配？其中用到哪些假定？ 根据各柱或各榀抗侧力平面结构的抗侧刚度进行地震作用引起的层剪力的分配。假定地震沿结构平面的 两个主轴方向作用于结构； 假定楼层屋盖在其平面内的刚度为无穷大。 3、多高层钢筋混凝土结构抗震等级划分的依据是什么？有何意义？ 根据烈度、结构类型和房屋高度将抗震等级划分为四级，一级最高。划分的目的是控制钢筋混凝土的等 级及用量，造成不必要的浪费和不足。 4、为什么要限制框架柱的轴压比？ 当 n 较小时，为大偏心受压构件，呈延性破坏；当 n 较大时，为小偏心受压构件，受压边砼先达到极限 压应变，呈脆性破坏。并且当轴压比较大时，箍筋对延性的影响变小，为保证地震时柱的延性，故限之。 5、抗震设计为什么要满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱杆件”的原则？如何满足这些原 则？ P133~ 4
结构抗震-第4章-第10讲

结构抗震-第4章-第10讲

•梁宽不宜小于200mm，过小截面损失比例较大； •梁宽不宜小于柱宽的1/2，对节点核芯区提供约束以提高受剪承载力； •梁高宽比不宜大于4，狭而高的梁不利于混凝土的约束，也会在梁 刚度降低后引起侧向失稳； •梁跨高小于4时，属于短梁，反复弯剪作用下，斜裂缝沿梁全长发 展从而使梁的延性及承载力急剧降低。
柱端箍筋加密区范围，应按下列规定采用： •取截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最大值； •底层柱的下端不小于柱净高的1/3； •刚性地面上下各500mm。 •剪跨比不大于2的柱、因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度 之比不大于4的柱、框支柱、一级和二级框架的角柱，取全高。
一般情况下，柱端箍筋加密区的箍筋间距和直径：
（3）控制柱轴压比
轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度 设计值乘积之比，即：
N N / fcbchc
综合考虑不同抗震等级的延性要求，对于考虑地震作用组合的各 种柱轴压比限值见下表：
柱轴压比限值
结构类型
框架结构 框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒、筒中筒
部分框支抗震墙
（2）强剪弱弯
①柱剪力设计值
《抗震规范》规定：对于抗震等级为一、二、三级的框架柱 端剪力设计值，应按下式进行调整：
V
vc
M
t c
M
b c
Hn
H n ——柱的净高；
M
ct、M
b c
——分别为柱上、下端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计
值；应符合强柱弱梁和底层柱底的调整要求。
vc ——柱端弯矩增大系数，对框架结构，一、二、三、四级可分别取
ln ——梁的净跨；
VGb ——梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；
抗震设计第四章

抗震设计第四章


第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
4-4 框架、框架-抗震墙结构和抗震墙结构水平地震作用的计算 高度不超过 40m， 以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架、框架－剪力墙结构，可采用底部剪力法计算水平地震作用标准值。 剪力墙结构，宜采用振型分解反应谱法计算水平地震作用标准值。也可近似采用底部剪力法。
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
框架结构单独基础系梁的设置： 框架结构单独基础有下列情况之一时，宜沿两个主轴方向设置基础连系梁： 一级框架和Ⅳ类场地的二级框架： 各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。 基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大， 地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均匀土层。 桩基承台之间。
二、填充墙的震害
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
三、地基和其他原因造成的震害
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
§ 4-3 抗震设计一般规定 一、房屋适用的最大高度 根据震害经验和经济合理的要求,“规范”规定了乙、丙和丁类建筑的框架结构和框架-抗震墙结构适用的最大高度,不应超过表4-1的规定：
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
两端固定柱产生 侧移时 , 柱端剪力为:
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
第 4 章 钢筋砼框架与框架-抗震墙房屋
五、结构的布置 1. 框架结构和框架-抗震墙结构中，框架和抗震墙均应双向设置，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距不宜大于柱宽的 1/4。 2. 框架－抗震墙和板柱－抗震墙结构中，抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比，不宜超过表4-5的规定；超过时，应计入楼盖平面内变形的影响。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计框架结构部分

多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计框架结构部分


(略）
25
作业：假定框架构造旳办公楼全部柱截面尺寸均为 500×500mm,不考虑梁刚度对柱刚度旳影响。
1）计算1个柱（1层）旳抗侧刚度，计算1榀（1层）框架 旳抗侧刚度，计算构造旳层间抗侧刚度。
2）用顶点位移法计算该建筑旳基本自振周期。 3）计算1榀框架上旳地震作用。 4）用反弯点法计算地震作用下框架构造旳内力。
26
§5.4 钢筋混凝土框架构造构件设计 （一）、框架梁抗震设计 1、设计要求及计算要点： ⑴梁形成塑性铰后仍有足够旳受剪承载力(强剪弱弯） ——设计剪力旳取值。 ⑵梁筋屈服后，塑性铰区段应有很好旳延性和耗能能力 ——延性设计问题。 ⑶处理好梁筋旳锚固问题（强锚固）。 2、框架梁受剪承载力验算 ⑴ 梁剪力设计值
9
（1)反弯点法 反弯点法合用条件：层数较少，梁柱线刚度比不小于3
时。反弯点位置：上部 0.5H ， 底层 0.7H
10
内力计算环节： 层间剪力分配到柱——计算柱弯矩 ——根据节点平衡计算梁弯矩。
怎样分配？
11
(2)、D值法（改善反弯点法） 考虑上下梁刚度旳影响，对反弯点位置加以修正。 计算环节如下：
Vc
1
RE
(0.2c
fcbh0 )
41
短柱
Vc
1
RE
(0.15
fcb
h0 )
⑶ 柱斜截面受剪承载力
Vc
1
RE
( 1.05
1
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.056N )
H n 2h0
1时取1 3时取3
N 0.3 fcbh 时取N 0.3 fcbh
RE 0.85
42
4、 加强柱端约束（构造设计）
(02440)混凝土结构设计原理课程讲义

(02440)混凝土结构设计原理课程讲义

抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g
计算方法
截面惯性矩：
线刚度：
1
=
ℎ3
12

ⅈ=

ⅈ
ⅈ
刚度分配：
σ or ⅈ
D值法：
= 1 − 0 ℎ1
剪力分配法
D值法
门架法
ⅈ
剪力分配： ⋅
ⅈ
底层柱反弯点修正弯矩
第
一
类
T
型
截
面
主梁不进行荷载折算
单
≤ 0.9( + ′ ′ )


= ෍ + ෍
=1

=1

2024年讲义
= ෍ + 1 1 1 + ෍
=1
=2
参考教材： 《混凝土结构设计》课程代码02440（2016年版）
（4）结构或结构构件丧失稳定（如压屈等）；
（5）地基丧失承载能力而破坏（如失稳等）。
连续梁最不利内力组合
控制截面框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。在竖向荷载作用
下，支截面可产生最大负弯矩和最大剪力:在水平荷载作用下，支座截面还会出现
正弯矩，跨中截面一般产生最大正弯矩，有时可能出现负弯矩。框架梁的控制截
平地
震反
应
多质
点弹
性体
系水
平地
震反
应
结构
自振
周期
底部
剪力
法
核心梳理
承载力极限状态
当结构或结构构件出现下列状态之一时，应认为超过了承载能力极
限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆等）；
李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

李国强《建筑结构抗震设计》课后习题答案

第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系？震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度.烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。

一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。

2。

如何考虑不同类型建筑的抗震设防？规范将建筑物按其用途分为四类：甲类(特殊设防类）、乙类（重点设防类)、丙类（标准设防类）、丁类(适度设防类）。

1 )标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标.2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。

同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。

3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。

同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用.4 ）适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。

一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用.3。

怎样理解小震、中震与大震？小震就是发生机会较多的地震，50年年限,被超越概率为63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2％.4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。

概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性.他们是一个不可割裂的整体。

5.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系.延性设计:通过适当控制结构物的刚度与强度，使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性，从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量，使结构物至少保证至少“坏而不倒”。

混凝土结构设计课件 第4章 框架结构

混凝土结构设计课件 第4章 框架结构


4.2.1 梁、柱截面形状 框架梁：现浇楼盖时，以T形为主； 装配楼盖时，可做成矩形、T形、梯形和花篮形； 装配整体式时，一般为花篮形 框架柱：一般为矩形或正方形
4.2.2 梁、柱截面尺寸的估算 应由承载力、刚度等要求确定。设计时，通常先由经验估 算截面尺寸，再进行承载力和变形验算，若不满足，在调整 截面尺寸，直至满足。
（2）计算要点及步骤 1）分层（无侧移敞口框架）。 2）各柱端均为固定端。除底层柱外，其他各柱线刚度乘0.9。 3）计算各敞口框架的杆端弯矩(无侧移框架，弯矩分配法)。 4）梁端M：各层计算结果 柱端M：上、下层柱端相加 节点不平衡M：再分配一次 传递系数：底层柱、各层梁均取1/2，其他各层柱改用1/3。 5）梁端V、梁跨中M：用静力平衡条件计算 柱轴力N：逐层叠加柱上竖向荷载（节点集中力、柱自重 等）、梁端V。
尚应考虑上、下层柱轴线不重合，由上层柱传来的轴力在变截 面处所产生的力矩。此力矩应视为外荷载，与其他竖向荷载一 起进行框架内力分析











h1
h2
hi
hn
l1
l3 l4 l1 l2
l2
h1
h2
hi
hn
4.2.4 框架结构上的荷载 竖向荷载：恒载、 楼（屋）面活荷载 水平荷载：风荷载、水平地震作用 在第2、3章的基础上，补充如下： （1）楼面活荷载 设计楼板时可以直接按《荷载规范》取用。 计算梁、墙、柱、基础时，应乘以折减系数，以考虑所给 楼面活荷载在楼面上满布的程度。（1）楼面梁，主要考虑梁 的承载面积，承载面积愈大，荷载满布的可能性愈小。（2） 墙、柱、基础，应考虑计算截面以上各楼层活荷载的满布程 度，楼层数愈多，满布的可能性愈小。 具体折减系数见4.2.1
工程结构抗震设计习题与思考题

工程结构抗震设计习题与思考题

《工程结构抗震设计》习题与思考题第一章地震基础知识与工程结构抗震设防1、地震按其成因分为几种类型？按其震源深浅又分为哪几种类型？2、试述构造地震成因的局部机制和宏观背景？3、试分析地震动的空间分布规律及其震害现象4、地震波包含了哪几种波？它们的传播特点是什么？对地面运动影响如何？5、什么是地震震级？什么是地震烈度？两者有何关联？6、地震基本烈度的含义是什么？7、为什么要进行设计地震分组？8、试列出三座城市的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和所属的设计地震分组9、什么是建筑抗震三水准设防目标和两阶段设计方法？10、我国规范根据重要性将抗震类别分为哪几类，不同类别的建筑对应的抗震设防标准是什么？11、什么是建筑抗震概念设计？包括哪些方面的内容？12、根据经验公式，某次地震释放的能量大约是5×1024尔格，它对应的里氏震级是多少？第二章场地、地基和基础抗震1、什么是场地，怎样划分场地土类型和场地类别？2、简述选择建筑场地的相关规定3、如何确定地基抗震承载力？简述天然地基抗震承载力的验算方法4、已知某建筑场地的钻孔资料见下表，试计算该场地土层的自振周期，并按《抗震规范》的规定来确定该建筑场地的类别土层资料5、什么是砂土液化？液化会造成哪些危害？影响液化的主要因素有哪些？6、怎样判别地基土的液化，如何确定地基土液化的危害程度？7、简述可液化地基的抗液化措施第三章 工程结构地震反应分析与抗震验算1、什么是地震作用？如何确定结构的地震作用？2、地震系数和动力系数的物理意义是什么？通过什么途径确定这两个系数？3、 影响地震反应谱形状的因素有哪些？设计用反应谱如何反映这些因素影响的？4、简述确定结构地震作用的底部剪力法和振型分解反应谱法的基本原理和步骤？5、何谓求水平地震作用效应的平方和开方法（SRSS ），写出其表达式，说明其基本假定和适用范围6、简述计算地震作用的方法和适用范围7、什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？8、什么叫结构的刚心和质心？结构的扭转地震效应是如何产生的？9、哪些结构需要考虑竖向地震作用？如何计算竖向地震作用？10、 什么是结构或构件恢复力特征曲线，反映了结构或构件的什么性能？11、地震动的三要素是什么？采用时程分析法选取地震波时如何考虑这三要素？12、 抗震设计中如何考虑结构的地震作用？依据的原则是什么？13、什么是承载力抗震调整系数？为什么要引入这一系数？14、什么是楼层屈服强度系数？怎样确定结构薄弱层或部位？15、一单层单跨框架如图1所示。

4.建筑抗震概念设计

H1 B 0.2时, 1 0.75 (图4.8a、b) H B H 1、B1 — —上部楼层收进部位到 室外地面的高度、上部 楼层收进后的水平尺寸 。 H、B — —房屋高度、宽度。 B 0.9, 且a 4m (图4.8c、d） B1 B、B1 — —下部楼层的水平尺寸 、上部楼层的水平尺寸 。 a — —水平外挑尺寸。
概述
由于地震的随机性，结构抗震不能完全依赖 “计算设计”，立足于工程抗震基本理论及长期 工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，是构造 良好结构性能的决定因素，即“概念设计”。 概念设计强调，在工程设计一开始，就应把 握好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、 构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中 的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施， 就有可能具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠 度的建筑。
双重抗侧力体系，具有两 道抗震防线，如下图：
为进一步增加双重抗侧力体系的抗震防线，可增 设若干赘余构件，使这些赘余构件可以先达到破坏。
梁的剪跨比： a与h0的比值。剪跨比影响了梁的斜截面受剪承载 力和破坏的方式，决定了主应力的大小和方向。 柱的剪跨比：M/vh0,h0为与M平行方向柱截面有效截面高度。剪跨 比＞2时，为长柱，≤2时为短柱，≤1.5时为超短柱。长柱的 破坏形式多为弯曲破坏，短柱多为剪切破坏，超短柱发生剪 切斜拉破坏。同一楼层各柱之间的抗侧刚度不是很悬殊，但 是一旦存在少数短柱，它们的抗侧刚度远大于一般柱子的抗 侧刚度，短柱将吸收较大水平地震剪力，尤其是框架结构中 的少数短柱。 一般常见的短柱出现在楼梯间，半平台或者因为建筑上开窗需 要将框架梁设置在半平台处时，在半平台处会对框架柱有约 束作用，容易形成短柱。
4.4.3 利用赘余构件增 多抗震防线 当建筑物受到地震动 主脉冲卓越周期的作 用时，一方面利用结 构中增设的赘余构件 的屈服和变形，来耗 散输入的地震能量； 另一方面利用赘余构 件的破坏和退出工作， 使整个结构从一种稳 定体系过渡到另一种 稳定体系，实现结构 周期的变化，以避开 地震动卓越周期长时 间持续作用所引起的 共振效应。

高层建筑结构的抗震设计分析

高层建筑结构的抗震设计分析摘要：我国处于地震多发区，高层建筑结构的抗震仍然是建筑物安全考虑的重要问题。

进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况，有针对性的进行相应的设计，尽可能的降低地震造成的损坏。

本文介绍了高层建筑的抗震设计要求，分析了高层建筑结构的抗震设计要点。

关键词：高层；建筑结构；抗震设计要点中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：我国高层建筑数量不断的增加，一方面提高了有限的土地的使用效率，促进了我国建筑行业的发展，另一方面给建筑结构抗震设计工作带来极大的挑战。

我国是一个地震多发国家，很多城市都位于地震带上，因此在高层建筑结构设计过程当中一定要做好相应的结构设计工作，从而减少地震带来的破坏和损失。

一、高层建筑的抗震设计要求1、结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱锚固”的原则。

（2）对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

（3）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

2、尽可能设置多道抗震防线（1）一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。

例如框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。

（2）强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。

抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和消耗大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。

（3）适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。

(4)在抗震设计中某一部分结构设计过强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

多层及高层混凝土结构抗震

评估方法
加固效果的评估可以采用理论计算、模型试验和实测等方法，评估的内容包括结构的承载力、变形能力、刚度等。
检测方法
加固后的检测可以采用无损检测、超声波检测、射线检测等方法，检测的内容包括混凝土的强度、钢筋的位置和 数量、新旧混凝土的粘结情况等。
06
工程实例与案例分析
某高层建筑的抗震设计
总结词
综合考虑结构体系、场地条件和震害经验
多层及高层混凝土结构抗 震
• 引言 • 多层及高层混凝土结构的抗震设计原
理 • 多层及高层混凝土结构的抗震构造措
施
• 多层及高层混凝土结构的抗震分析方 法
• 多层及高层混凝土结构的抗震加固技 术
• 工程实例与案例分析
01
引言
地震的危害
01
02
03
人员伤亡
地震常常造成大量的人员 伤亡，特别是对于居住在 建筑物内的人们。
框架节点处理
加强框架节点的连接，提高节点的承 载力和延性，保证地震作用下结构的 整体性。
楼盖和屋盖的构造
楼盖和屋盖材料选择
优先选择轻质、高强的材料，减轻楼盖和屋盖的质量，降低 地震作用。
楼盖和屋盖构造措施
采用合理的楼盖和屋盖构造，如加设支撑、采用减震装置等 ，提高结构的抗震性能。
连接和构造节点的处理
维护社会稳定
抗震设计有助于快速恢复 灾区的生活和经济秩序， 减轻社会负担和矛盾。
02
多层及高层混凝土结构的抗震设计原
理
抗震设计的基本概念
地震
地震动参数
地震是由于地球内部能量释放而引起 的自然现象，可导致地面震动和建筑 物破坏。
地震动参数包括峰值加速度、峰值速 度和反应谱等，用于描述地震震动对 建筑物的影响。
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课件
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3．框架整体的震害
框架的整体破坏 形式按破坏性质可 分为延性破坏和脆 性破坏，按破坏机 制可分为梁铰机制 (强柱弱梁型)和柱 铰机制(强梁弱柱 型)。
(a)强梁弱柱型
(b)强柱弱梁型
pp框t课件架的整体破坏形式
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4．框架梁的震害
震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈 服，出现上下贯通的垂直裂缝和交叉裂缝。破坏的主要 原因是梁端屈服后产生的剪力较大，超过了梁的受剪承 载力，梁内箍筋配置较稀，以及反复荷载作用下混凝土 抗剪强度降低等。
2.理解和掌握多层及高层钢筋混凝土结构抗震概念设计 的要求。
3.掌握钢筋混凝土框架结构的抗震设计内容和设计方法。 4.了解抗震墙结构的抗震设计方法，熟悉多层及高层钢筋
混凝土结构的抗震构造措施。
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导入案例
1972年尼加拉瓜首都马那瓜发生的地震中，有两幢 钢筋混凝土结构的高层建筑，相隔不远，一幢是15层的中 央银行大厦，其结构布置上下不连续、平面不对称；另一 幢是18层的美洲银行大厦，其结构布置均匀对称。地震时 前者发生了严重破坏，震后拆除；而后者只受轻微损坏， 经维修恢复使用。为什么两幢混凝土结构房屋会发生如此 不同的破坏呢？ 我们可以通过本章的学习得到说明。
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多层及高层钢筋混凝土建筑的震害特点及原因 多层及高层钢筋混凝土建筑的抗震概念设计
框架结构的抗震设计内容 抗震墙结构的抗震设计方法 抗震构造措施 本章小节
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4.1 震害特征及原因
钢筋混凝土结构 （reinforced concrete structure）具有较好的抗 震性能，地震时所遭受的破坏比砌体结构的震害 轻得多。但如果设计不合理、施工质量不良，多 层和高层钢筋混凝土结构建筑也会产生严重的震 害。
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2)柱底
与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱 顶较轻。
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3)短柱
当柱净高小于4倍柱截面高度（H/b<4)或剪跨 比不大于2时,形成短柱。
短柱刚度大，易产生剪切破坏。
短柱
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4)角柱
由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震 害比内柱重。
角柱
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抗震墙破坏
(交叉裂缝)
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震害中的重要启示
•抗震概念设计是非常重要的 •重视局部的加强措施
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问题
•何谓抗震概念设计？
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4.2 结构抗震概念设计
4.2.1 结构体系的选择及相关要求
①框架结构体系的特点是自重轻，地震作用小，但侧向 刚度较小，地震时水平位移较大，会造成非结构构件的 破坏。框架结构适用于高度不很大的建筑。 ②抗震墙结构体系的特点是自重大，侧向刚度大，地震 作用大。 ③框架-抗震墙结构体系的特点是克服了纯框架结构刚度 小和纯抗震墙结构自重大的缺点，发挥了各自的优点长 处。具有抗侧刚度较大，自重较轻，结构的水平位移较 小的优点，抗震性能较好。此外，还有筒体结构、巨型 框架结构等。
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集中，导致6层以上全部倒塌。
1 1
(mm)
40 80 120
天津碱厂输入天津波的
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彰化县员林镇邦富贵名门大楼座落在中山路惠明街口，
为16层钢筋混凝土集合住宅大楼,底层柱子间距7至10米。地
震时倾倒的原因是底层柱子数量少，间距大。
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2．防震缝处碰撞
防震缝宽度 过小，地震时 结构相互碰撞 造成震害。
青岛理工大学土木工程学院
前章主要内容的回顾
抗震计算原理
水平和竖向 地震作用的计算方法
振型分解法反应谱法 底部剪力法 时程分析法(补充计算) 简化法
抗震验算原则及方法
承载力 楼层剪力 弹性层间变形 弹塑性层间变形
第4章 多层和高层钢筋混凝土结构建 筑抗震设计
本章教学目标与要求
1.熟悉多层及高层钢筋混凝土结构建筑的震害特点 及原因。
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8．抗震墙的震害
在强震作用下，抗震墙在反复荷载作用下形成X型剪 切裂缝。
抗震墙破坏
(交叉裂缝)
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9．抗震墙中的连梁震害
在强震作用下还表现在连梁上，其跨度小，高度大形 成深梁，在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝，为剪切型 脆性破坏，尤其是在房屋1/3高度处的连梁破坏更为明显。
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我 国 《 高 层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 程 》 （ JGJ32002）（以下简称高层规程）将钢筋混凝土高层 建筑结构按房屋高度划分为A级和B级两个级别。 规定A了级各高自度的的最建大筑是适目用前高应度用和最高广宽泛比的的建限筑制，，B提 出级了高不度同的的建抗筑震的设最计大要适求用。高。度和高宽比可较A级适
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6、梁柱节点
节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交 叉斜裂缝，混凝土剪碎剥落。节点内箍筋很 少或无箍筋时，柱纵向钢筋压曲外鼓。
节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。
节点破坏的主要原因是节点的受剪承载 力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固长度不够 以及施工质量差所引起。
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梁柱节点破坏
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5．框架柱的震害
梁柱变形能力不足，构件过早发生破 坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤 其是角柱和边柱更易发生破坏。
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1)柱顶
柱顶周围有水平裂缝、斜裂 缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎 崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲 成灯笼状。
主要原因：节点处弯矩、剪 力、轴力都较大，受力复杂，箍 筋配置不足，锚固不好等。
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从震害中汲取教训和经验
失败是成功之母
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1．结构布置不合理产生的震害
（1）平面布置不当产生的震害
震前
马那瓜中央银行大厦
震后
马那瓜美洲银行大厦
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框架
填充墙 抗震墙
马那瓜中央银行
结构平面布置
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马那瓜美洲银行
结构平面布置
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（2）竖向不规则产生的震害(薄弱层)
在强烈地震作用下，结 构的薄弱楼层率先屈服、发 展弹塑性变形，并形成弹塑 性变形集中的现象，不能发 挥整体的抗震能力。
层 13 13 12 11 11
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1976年唐山大地震中， 位于天津塘沽区的天津碱厂 十三层蒸吸塔框架，该结构
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楼层屈服强度分布不均匀，
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造成6层和11层的弹塑性变形
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7．填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而 承载力低，首先承受地震 作用而遭破坏。一般7度即 出现裂缝，8度和8度以上 地震作用下，裂缝明显增 加，甚至部分倒塌，
填充墙 破坏
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填充墙破坏的主要原因是：墙体受剪承载力
低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，
在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。