建筑抗震加固的基本要求115页PPT

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2.滚动隔震
滚动隔震主要有滚轴隔震和滚珠隔震两种。
在基础与上部结构之间设 置上、下两层彼此垂直的 滚轴，滚轴在椭圆形的沟 槽内滚动，因而该装置具 有自己复位的能力。
双排滚轴隔震装置 1一上部滚轴群;2一下部滚轴群;3一呈弧形沟槽的中间板;4-钢制连接件;
5-销子;6一底盘;7一盖板;8一盖板向下突壁;9一散粒物
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8.3.3吸振减震原理
吸振是通过附加子结构使主结构的能量向子结构转 移的减震方式。
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8.3.4 吸振减震装置
1.调频质量阻尼器(TMD )
这种装置通常做成可滑动的质量块，可以安装在高耸结构或高层建筑的顶部 比较适合于阻尼比较小的钢结构或桥梁结构的风振控制，对于阻尼比较大的混凝 土高层建筑结构的振动控制尤其是地震反应控制，效果往往不太明显。 2.调谐液体阻尼器(TLD)
隔震层通常具有较大的阻尼，从而使结构所受地震作用较非隔震结构 有较大的衰减。隔震层具有很小的侧移刚度，从而大大延长了结构物的周期， 因而，结构加速度反应得到进一步降低。与此同时，结构位移反应在一定程 度上有所增加。
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在进行基底隔震结构设计时应注意: （1）在满足必要的竖向承载力前提下，隔震装置的
然而，延性结构体系的结构，仍然是处于被动地抵御地震作用的 地位。对于一般性建筑物，当遭遇相当基本烈度的地震袭击时，结构 即可能进人非弹性破坏状态，从而导致建筑物装修与内部设备的破坏， 造成巨大的经济损失。对于某些生命线工程(如电力、通讯部门的核 心建筑)，结构及内部设备的破坏可以导致生命线网络的瘫痪，所造 成的损失更是难以估量。所以，随着现代化社会的发展，各种昂贵设 备在建筑物内部配置的增加，延性结构体系的应用也有了一定的局限 性。面对新的社会要求，各国地震工程学家一直在寻求新的结构抗震 设计途径。

第五篇 建筑抗震设计基本知识
本篇主要介绍建筑抗震设计的有关知识和规定.主要 包括地震作用和结构的抗震验算,多层砌体结构房屋的抗 震设计及多层钢筋混凝土框架的抗震设计.
建筑结构
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第十四章 地震作用和结构的抗震验算
本章内容 １.地震简介。了解震级、烈度的概念 ２.抗震设计的基本要求。了解建筑抗震设防分类和
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第十四章 地震作用和结构的抗震验算
（四）抗震结构构件及连接 （五）非结构构件 （六）材料选择和施工
14.3地震作用的计算 地震反应：结构振动时的速度、加速度及位移等 地震作用：在振动过程中作用于建筑结构上的惯性力。
水 平 地 震 作 用
竖
向
地
震
作
用
扭
转
作
用
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第十四章 地震作用和结构的抗震验算
1.4.1地震简介 一、地震波
体波:纵横波波 面波 : 体波的次生波
二、震级和烈度 （一）地震震级（衡量一次地震释放能量大小的尺度） 里氏震级：
Ｍ：里氏震级 MlogA
Ａ：采用标准地震仪在距离震中100km处的坚硬地 面上记录的地面水平振幅。
建筑结构
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第十四章 地震作用和结构的抗震验算
３.地基和基础选择 （1）同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同 的地基上； （2）同一结构单元不宜部分采用天然地基、部分采 用桩基； （3）对饱和砂土和饱和粉土的地基，除6度设防外， 应进行液化判别； （4）存在液化土层的地基，应采取消除或减轻液化 影响的措施。 （5）当地基出要受力范围内为软弱粘性土层与湿陷 性黄土时，应结合具体情况进行处理。

甲类建筑应按国家规定的批准权限批准执行；乙
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4.设防标准
（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9度时，应符合比9度抗震设防 有更高的要求。
（单位为μm）的常用对数值，用公式表示为
（12.1.1）
M= lgA
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二、常用术语
1. 地震震级 (1)震级：是衡量一次地震强弱程度(即所释放能量的大小) 的指标。目前，国际上比较通用的是里氏震级，其原始定义
为1935年由M里克 l特g((AR)ichter)给出，即地震
震级M面下沉 在强烈的地震作用下，在回填土和孔隙较大粘性土 等松软而压缩性较高的土层中，往往发生震陷，使建筑 物破坏，此外，在岩溶洞和采空区也常发生震陷。 4）滑坡、塌方 在强烈的地震下，常引起河岸、陡坡滑坡，有时规 模很大，造成公路堵塞、岸边建筑物破坏。
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（2）建筑物破坏 1）结构丧失整体性 建筑物一般都是由许多构件组成，在地震作用下因 构件连接不牢、支撑长度不够或作为支座的墙体倒塌、 柱断裂，都会引起结构丧失整体性而破坏。 2）结构承载力不足而引起的破坏 作为结构主要承重的构件，墙、柱、梁等由于其强 度不足，在地震发生时首先破坏，不能继续承受重力 荷载从而造成房屋倒塌。
（3）丙类建筑，地震作用和抗震措施均符合本 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。
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抗震设计 抗 震 设 计 主 要 包 括 三 个 方 面 ： 概 念 设 计 、 计 算 设 计 和 构 造 设 计 。

中小学校舍抗震加固的方案应根据抗震鉴定的结果，综 合分析现有建筑的现状和加固目标，提出合理适用的加固方 案。例如：对不符合抗震鉴定要求的建筑进行抗震加固，采 用提高承载力、提高变形能力或既提高承载力又提高变形能 力的方法；当原结构的结构体系明显不合理时，宜优先采用 改变结构体系的方法。
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建筑抗震加固的基本要求
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建筑抗震加固的基本要求
2. 《建筑抗震加固技术规程》适用范围 ⑴经抗震鉴定评定为需要加固的现有建筑。 ① 先鉴定后加固原则 ② 以抗震鉴定结论为加固目标 ⑵不适用于新建建筑、烂尾楼、危险房屋、古建
筑及属于文物的建筑。
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建筑抗震加固的基本要求
3.抗震加固的基本流程框图
鉴定结论 加固方案论证 加固方案实施
Rs=R0+ΔR=R0(1+ΔR/R0)=ηR0 η－加固增强系数
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建筑抗震加固的基本要求
5.抗震加固综合抗震能力的计算 砌体结构：
βs＝ηψ1sψ 2s β0
β0=A/(Abξ0λ)
β0－楼层原有不计构造影响的抗震能力指数 η－加固增强系数（规程中给出了具体值） ψ1s、ψ2s－按加固后取值的整体与局部影响系数
抗震鉴定阶段 加固设计阶段
影响系数修正 综合抗震能力验算 细部构造
加固施工
加固施工阶段
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建筑抗震加固的基本要求
4.抗震加固的概念设计
⑴提高综合抗震能力的原则（承载力、整体性）
针对原结构存在的缺陷，强调整体加固，找出使结构达 到设防目标的关键，尽可能消除原结构不规则、不合理、薄 弱层等不利因素。结合使用功能、施工方法、环境影响和经 济方面的要求，选择相应的加固方案。
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建筑抗震加固的基本要求
4.抗震加固的概念设计 ⑵保证加固措施的有效性

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1 抗震设计原则
1.1 构造地震
地震是由于地壳构造运动使深部岩石的应变超过 容许值，岩层发生断裂、错动而引起的地面振动 。
地震是一种自然现象，地球上每天都在发生地震， 一年约有500万次。其中约5万次人们可以感觉到；能造 成破坏的约有1000次； 7级以上的大地震平均一年有十 几次。目前记录到的世界上最大地震是 8.9级，发生于 1960年5月22日的智利地震。
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1 抗震设计原则
地震分类
按成因分类
天然地震 包括构造地震、火山地震、 -- 陷落地震
诱发地震 –人为因素
按震源深浅分类
浅源地震 中源地震 深源地震
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1 抗震设计原则
构造地震
构造地震影响面广，破坏性大，发生频 率高，约占破坏性地震总数的90%以上。 火山地震
由于火山作用，如岩浆活动、气体爆炸等引 起的地震称为火山地震，这类地震只占全世界地 震的7%左右。 诱发地震
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1 抗震设计原则
3.次生灾害：
1、火灾 由震后火源失控引起；
2、水灾 由水坝决口或山崩拥塞河
道等引起； 3、毒气泄漏
由建筑物或装置破坏等引起； 4、瘟疫
由震后生存环境的严重破坏 而引起。
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1.6 抗震设计的基本要求
一、注意场地选择
地震区的建筑宜选择有利地段，避开不利地段，不在危险地段进行工程建设
当确实需要在不利地段或危险地段建筑工程时
应遵循建筑抗震设计的有关要求进行详细的场地评价，并 采取必要的抗震措施
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1 抗震设计原则 二、平面不规则的类型
不规则类型
定义

规结范构对 的各变类形结能构力采取取决的于 2抗组震成措结1 施构，的基构本件上及是其提连高接各的类延结性构水构平件。的延性水平。
B0.3Bm a x
采用水平向〔圈梁〕和竖2向〔构造柱、芯柱〕混凝土构件，加强对砌体结构的约束，或B采0用.3配B筋m a砌x 体；
不加约束的砌体结构，很容易引起脆性破坏而 2
但由于抗震墙提供了较大的侧向刚度，位移 量得到控制。
1〕平面不规则 4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙。 4层以上的楼板仅为5cm厚，搁置在高45cm长14m小梁上。
2〕竖向不规则 塔楼上部〔4层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4层楼板水平 处的过渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m× 1.55m的柱子上〔间距9.4m）。上下两部分严 重不均匀，不连续。
竖向抗侧力构件不连续 竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由水平转换
构件（梁、桁架等向下传递
楼层承载力突变
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
K i3
K i2 K i1
Ki
Ki 0.7Ki1 Ki 0.8(Ki1K 3 i2Ki3)
沿竖向的侧向刚度不规则〔有柔软层） 竖向抗侧力构件不连续
B0.3Bm a x
剪切破坏、钢筋同混凝土粘结破坏〕先于钢筋的屈服；
Bmax
2
1.22
1
2
B0.3Bm a x
Bmax
扭转不规则
凹凸角不规则
不规则类型
平面不规则的类型
定义
扭转不规则 凹凸不规则
楼层的最大弹性水平位移（或层间位移），大于该楼层两端弹性水平位 移（或层间位移）平均值的1.2倍
结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%

抗震设防
6
7
8
9
烈度
设计基本 地震加速
度值
0.05g
0.10g 0.20g (0.15)g (0.30)g
0.40g
我国主要城镇(县级及县级以上城镇)中心地区 的抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和所属的 设计地 选择建筑场地时，应根据工程需要和地震 活动情况、工程地质和地震地质的有关资 料，对抗震有利、不利和危险地段做出综 合评价。对不利地段，应提出避开要求； 当无法避开时应采取有效的措施。对危险 地段，严禁建造甲、乙类的建筑，不应建 造丙类的建筑。
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%， 或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%； 除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的25%
竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内 力由水平转换构件（梁、桁架等）向下传递
楼层承载力突变
抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层 的80%
竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平 转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转 换构件的类型、受力情况、几何尺寸等，乘以 1.25～2.0 的增大系数；
侧向刚度不规则时，相邻层的侧向刚度比应 依据其结构类型符合本规范相关章节的规定；
楼层承载力突变时，薄弱层抗侧力结构的受剪 承载力不应小于相邻上一楼层的 65%。
抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程 抗震设防分类标准》GB 50223 确定其抗震设防类别 及其抗震设防标准。
抗震设防烈度为6 度时，除本规范有具体规定外， 对乙、丙、丁类的建筑可不进行地震作用计算。
抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系， 应符合表3.2.2 的规定。
表3.2.2

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震级大小的描述 （1）对于M＜2的称为微震； （2）M＝2～4的称为有感地震； （3）M＞5的称为破坏性地震； （4）M＞7称为大地震； （5）M＞8称为特大地震。
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2.地震烈度
地震烈度：某一地区，地面及房屋建筑等遭 受到一次地震影响的强弱程度。 共设1～12度。
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三.砼构件加固设计方法： 1.增大截面法（外包砼法）： 在原砼构件外，叠浇新的钢筋砼，增大
构件截面积和配筋，提高承载力和刚度 。 适用于设计强度不足、偏心受压、受弯 的砼柱、梁、板等构件，采取单侧，双 侧，三面，四面加固。加固区应配置构 造钢筋。同时考虑其应力滞后，新加钢 筋砼设计时应进行强度折减。
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预应力拉杆锚固节点可采取钢套焊接 、螺栓锚接等，张拉方法有中部横向（ 竖向）张拉法，端部张拉法和电热张拉 法。
撑杆
横向收紧装置
预应力拉杆
竖向收紧装置
预应力拉杆横向（竖向）张拉
梁底面 梁侧面
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4.改变传力途径：
降低构件的内力峰值，调整各截面的内力 分布，以提高结构的承载力。 1)增设支点：适用于板、梁等受弯构件， 通过减小计算跨度来降低弯矩与剪力的峰 值，限制挠曲变形。分为刚性支点和弹性 支点两种。 2)多跨简支梁连续化：在支座处增加抵抗 负弯矩的钢筋，减少跨中弯矩。
。 弧坑、未焊透：补焊。
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3.锈蚀处理： 清洗表面，除锈并涂刷涂料。 4.结构加固： 1）加固设计应考虑施工，确保新构件与原
结构协同工作，并不影响未加固构件。 2）加固材料应符合《钢结构设计规范》要
求，且与原构件在强度、韧性、塑性和焊 接性能上相匹配。 3）加固设计考虑的荷载、安全等级、抗震 性能应相应提高，施工时应尽量卸载。

x
x
式中 fcc —新旧混凝土组合截面的混凝土轴心抗压强度设计值,
可按fcc 1 ( fc0 0.9 fc) 确定；
fc 、fc0 —分别为新旧2 混凝土轴心抗压强度设计值；
s0 —原构件受拉边或受压较小边纵向钢筋应力；
当算得 s0 fy0 时，取 s0 fy0 ；
s —受拉边或受压较小边新增纵向钢筋应力； 当算得 s fy 时，取 s fy ；
二、外粘型钢加固法 适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力 （一）形式
注:采用外粘型钢加固时，
应采用改性环氧树脂胶粘剂进行灌注。
（以前：湿式、干式两种）
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（二）计算方法 1.截面刚度
采用外粘型钢加固时，其加固后的承载力和截面刚度可 按整截面计算；其截面刚度EI的近似值按下式计算：
EI Ec0Ic0 0.5EaAaaa2
3. 混凝土中所掺的粉煤灰应为Ⅰ级灰，
且烧失量不应大于5﹪。
……………
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3.2 混凝土梁、板、柱的加固
3.2.1 混凝土梁、板、柱承载力不足的原因及表现
一、承载力不足？ 二、承载力不足的外观表现：
压区混凝土压碎； 挠度偏大； 钢筋严重锈蚀（照片）； 裂缝过长、过宽（受力裂缝的判别）。
三、承载力不足的原因 施工，设计，使用，其他。
泥浆或界面剂涂刷表面。 另外，施工中必须轻敲轻凿，不得损伤原结构。
3
二、加固设计的特点（与新设计的区别）
设计修改图较多（技术核定单）；
非唯一性；
受到一定的制约。
应考虑：安全，经济，结构构件实际受力情况
；
构造要求；
施工的可行性，施工方法。
三、加固方法（介绍3种）
增大截面加固法； 外粘型钢加固法；