建筑结构抗震设计第11章 地下建筑抗震设计
- 格式:ppt
- 大小:1.69 MB
- 文档页数:23
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,自2002年1月1日起施行,原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第 1.0.2 条:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
第 1.0.4条:抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求: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,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2:乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,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,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3:丙类建筑,地震作用和抗震措施均应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,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)新内容有关调整部分:新规范于2002年4月1日启用,原规范(GBJ10-89)于2002年12月31日废止;新规范规定必须严格执行的强制性条文共17条,具体分配为:第3章有2条、第4章有4条、第6章有1条、第9章有2条、第10章有2条、第11章有6条;新规范第1.0.2条中明确规定:本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计,而不适用于轻骨料混凝土以及其他特种混凝土结构的设计。
新规范第3.1.1条、第3.1.2条之条文说明中明确指出:在设计时,荷载分项系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定取用;对极限状态的分类,按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定确定。
强制性条文部分:第3章“基本设计规定”之强制性条文:第3.1.8条:未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。
第3.2.1条:根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。
设计时应根据具体情况,按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。
建筑结构的安全等级(表3.2.1)安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物注:对有特殊要求的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定。
第4章“材料”之强制性条文:第4.1.3条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk应按表4.1.3采用。
混凝土强度标准值(N/mm2)强度种类混凝土强度等级C15 C20 C25 C30 C35 C40fck 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39第4.1.4条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft应按表4.1.4采用。
注:1。
计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时,如截面的长变或直径<300mm,则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8,当构件质量确有保证时,可不受此限制。
地下室结构的抗震设计分析一、几种主要的地下结构抗震设计方法1、静力法。
把地震作用当作等效的静力荷载进行抗震计算。
它通常应用于地下管线、洞道的横截面抗震设计,它把地震时的土压力和结构物以及结构物以上覆土层作为外力考虑。
这种方法的缺陷在于没有考虑土层与结构各自的振动特性及其相互间的关系。
2、反应位移法。
70年代,日本学者从地震观测入手,提出了地下线状结构抗震设计的反应位移法。
其基本原理就是用弹性地基上的梁来模拟地下现状结构,把地震时地基的位移当作已知条件作用在弹性地基上,以求解在梁上产生的应力和变形,从而计算地下结构(隧洞、管道、竖井等)地震反应,公式可以简化为拟静力计算公式,K{U}=Ks{Ug}。
式中的矩阵K包括地下结构的刚度Kt和地基抗力Ks。
本方法的关键是确定地基变位{Ug}和抗力系数Ks,通常将Ks取为对角阵,则Ks相当于文科尔弹簧常数或地基土介质的弹簧常数。
这种方法的理论基础是基于地震时支配地下结构地震反应的地基变形而不是结构物的惯性力。
近年来,大多数地下结构,尤其是地下管线都把这种方法作为其抗震设计方法。
但是,这种方法把不规则地震波的传播看作为同一周期和同一方向的地震波,从而与实际相去甚远;另外该法只适用于线形地下结构的抗震研究,用于大断面地下结构的抗震分析时需要进一步探讨、完善和修改。
3、动力反应分析法。
主要适用于结构物形状和地质条件比较复杂时的地下结构抗震反应分析。
它是采用有限元理论,将地震记录直接输入结构模型求得结构的动力反应。
这种方法不仅可以求得结构受地震作用时反应的最大值,而且也可以观察到结构反应的全过程,同时也使结构的弹塑性反应分析成为可能。
动力反应分析法又可细分为两种:一种是考虑土和结构的相互作用;另一种是不考虑土和结构的相互作用。
前者将土与结构当作由一定的边界条件联系起来的整体系统来考虑,后者即不考虑结构的存在,把自由场的地震位移反应当作相应的结构地震位移反应。
这种方法适用于任意的地下结构类型,同时考虑地基土的具体性质和结构的非线性,缺点是应用不便,难以得到规律性的结论,且其结果需要得到实验或理论解析的验证。
地下结构抗震设计标准一、地下结构抗震设计背景地下结构是指埋在地下或地面以下的各类建筑结构,如地下室、地下车库、地铁隧道等。
由于地下结构通常埋在土层较深处,且受到地面建筑和地表地震波的破坏作用较小,因此在地震中具有相对较好的抗震性能。
然而,由于地震波的传播特点以及地下结构自身的特殊性,地下结构在地震中依然面临较大的破坏风险。
为了提高地下结构的抗震能力,减少地震灾害对地下工程的影响,制定地下结构抗震设计标准具有重要意义。
二、地下结构抗震设计的主要标准1.《地下结构抗震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地下结构抗震设计的基本规范。
该规范详细规定了地下结构抗震设计的基本原理、设计方法和设计要求等,包括地震动参数的选取、抗震计算方法的选择、构件和节点的设计等内容。
2.《地下工程地震设计规范》该标准由国家发展和委员会发布,是地下工程的综合性地震设计规范。
该规范详细规定了地下工程的地震设计基本原则和要求,包括地震烈度划分、地震动参数的选取、结构抗震计算和验算方法等。
3.《地铁工程地震设计规范》该标准由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会发布,是地铁工程的地震设计规范。
该规范主要针对地铁隧道和车站等地下结构的抗震设计提出了具体的要求,包括抗震设计地震动参数的选取、地铁隧道结构的布置和尺寸、地震荷载计算等。
三、地下结构抗震设计的基本要求1.合理选择地震动参数:地震动参数是指描述地震波强度和频率特性的参数,其选取直接影响地下结构的抗震性能。
通过合理的地震动参数选取,可以使地下结构在不同设计地震作用下保持较好的抗震性能。
2.合理布置和尺寸设计:地下结构的布置和尺寸是衡量其抗震性能的重要因素。
在抗震设计中,应优先考虑地下结构的布置和尺寸,合理确定结构形式、墙体厚度和间距等参数,以提高地下结构的整体抗震能力。
3.合理设计构件和节点:构件和节点是地下结构的重要组成部分,也是地震破坏的主要部位。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第 1.0.2 条:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
第 1.0.4条:抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求: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,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2:乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,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,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3:丙类建筑,地震作用和抗震措施均应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,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
第3.3.1条:选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价。
对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时,应采取有效措施;不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。
《建筑结构抗震设计》课后习题解答第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。
高层建筑地下室结构的抗震设计随着城市化进程的加快,高层建筑在城市景观中占据了重要的地位。
然而,高层建筑面临的地震威胁不容忽视。
为了确保高层建筑的整体安全性,地下室结构的抗震设计成为了一个关键问题。
本文将详细阐述高层建筑地下室结构的抗震设计,包括基本概念、设计规范、注意事项以及案例分析。
地震是由于地球内部的地壳运动引起的自然现象。
当地壳中的应力超过地质层的强度时,地震能量会瞬间释放,导致地面震动和地裂缝。
地震的破坏力主要表现在震动引起的惯性力对建筑物的破坏上。
因此,高层建筑地下室结构的抗震设计应充分考虑地震的影响。
地下室结构设计规范是进行高层建筑地下室结构抗震设计的基础。
在设计过程中,应遵循以下基本原则:坚固性:地下室结构应具有足够的坚固性,以抵抗地震的破坏力。
均匀性:地下室结构的荷载应均匀分布,避免出现集中荷载。
连通性:地下室结构应具有较好的连通性,以确保地震时各部分结构的协调性。
常用的计算方法包括有限元法、动力时程分析法等,设计师应根据实际情况选择合适的计算方法。
充分了解地质条件:设计师应充分了解建筑所在地的地质条件,以便对地下室结构进行合理设计。
确定地震烈度指标:根据地震烈度指标,可以评估地震对地下室结构的影响程度。
地震时的位移计算:在地震烈度指标的基础上,计算出地下室结构在地震时的位移,以便进行结构优化。
设置抗震墙:根据计算结果,合理设置抗震墙,以提高地下室结构的抗震性能。
柱的稳定性计算:对地下室结构中的柱进行稳定性计算,确保其在地震时具有足够的稳定性。
合理设计地下室结构的埋深,以增加结构的稳定性。
在结构设计中充分考虑地下室的排水系统,防止地震时排水系统失效。
利用弹性支撑、耗能支撑等措施来减小地震对地下室结构的影响。
以某实际高层建筑地下室结构的抗震设计为例,该地下室为框架结构,其抗震设计具有以下特点:采用了有限元法进行计算,以获得更精确的结构位移和应力分布。
根据地震烈度指标,将地震影响较大的区域进行特别加强,以提高其抗震性能。
高层建筑地下室结构的抗震设计摘要:随着社会的发展与进步,重视高层建筑地下室结构的抗震设计对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍高层建筑地下室结构的抗震设计的有关内容。
关键词:高层建筑;抗震设计;地下室;结构;中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号:引言高层建筑物本身又是一个庞大复杂的系统,在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。
且在结构分析方面,由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素,也存在着不确定性。
因此,高层建筑结构抗震设计就显得尤为重要。
一、有关抗震设计的若干概念为了保证结构的抗震安全,根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。
高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。
尽可能设置多道抗震防线,强烈地震之后往往伴随多次余震,如只有一道防线,在首次破坏后在遭受余震,结构将会因损伤积累而导致倒塌。
适当处理结构构件的强弱关系,使其在强震作用下形成多道防线,并考虑某一防线被突破后,引起内力重分布的影响,是提高结构抗震性能,避免大震倒塌的有效措施。
合理布置抗侧力构件,减少地震作用下的扭转效应。
结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。
结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。
主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度,承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
合理控制结构的非弹性(塑性铰区),掌握结构的屈服过程,实现合理的屈服机制。
框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则,当构件屈服、刚度退化时,结点应能保持承载力和刚度不变。
采取有效措施,防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。
考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时,基础结构或地下室机构应保持弹性工作。
高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时,不宜采用天然地基。
采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。