工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程總結(jié)報(bào)告

201*-201*第二學(xué)期工程抗震課程過程考核：課程總結(jié)報(bào)告

課程總結(jié)報(bào)告

姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：成績(jī)：張志星0901012045

09土木2班

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié)

通過一學(xué)期對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)，雖然時(shí)間很短暫，但還是了解和認(rèn)識(shí)到了，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性，并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想，當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。

一、了解地震知識(shí)和設(shè)防思想

地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高，從地下20km到700km，溫度從大約600°C上升到201*°C。另外，地球內(nèi)部的壓力也不均衡，在地幔上部約為900MPa，地幔中間則達(dá)到370000MPa。在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下，地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運(yùn)動(dòng)之中，地殼巖層也不停地連續(xù)變動(dòng)，不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力，積聚了大量的能量。當(dāng)巖層的應(yīng)變達(dá)到其極限應(yīng)變時(shí)，巖層就會(huì)發(fā)生突然斷裂和錯(cuò)動(dòng)，積聚的應(yīng)變能得到突然釋放，以波的形式傳到地面，從而形成地震。這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋了地震的成因，稱為斷層學(xué)說。地震引起的振動(dòng)將能量以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，此即為地震波。地震波是一種彈性波，包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波，面波包括瑞利波和樂夫波。

地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度，既反應(yīng)地震后果又是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種度量。表示一次地震大小的震級(jí)只有一個(gè)，然而由于同一次地震對(duì)不同地點(diǎn)的影響不一樣，隨著距離震中的遠(yuǎn)近會(huì)出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來(lái)說，距離震中越近，烈度就越高；距離震中越遠(yuǎn)，烈度就越低。

抗震設(shè)防的思想

抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡，世界上的大多數(shù)國(guó)家都遵循“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國(guó)“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對(duì)抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

二、抗震概念設(shè)計(jì)

抗震概念設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際的震害和工程經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)和試驗(yàn)研究等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造，避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)涉及勘察、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)，包括場(chǎng)地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。

2、1場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)

在建筑選址時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，避開不利和危險(xiǎn)地段。主要的考慮方面：斷裂帶、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延性及均勻性等。對(duì)山區(qū)建筑，場(chǎng)地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治建議，邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330）的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，

建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。為減少地面運(yùn)動(dòng)傳給上部結(jié)構(gòu)的地震能量，應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅(jiān)實(shí)場(chǎng)地，較薄的場(chǎng)地土覆蓋層可以減輕柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯(cuò)開，避免共振的情況出現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上，也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天然基礎(chǔ)，充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來(lái)的影響。

2、2建筑的平立面布置

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的要求，明確建筑形體（建筑平面、立面和豎向剖面）的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施，特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證并采取特別的加強(qiáng)措施。不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。規(guī)則性評(píng)價(jià)需綜合考慮幾何布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及使用等因素，總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對(duì)稱，立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力的突變。

2、3防震縫的設(shè)置要求

1）當(dāng)不設(shè)防震縫時(shí)，應(yīng)采用符合實(shí)際的計(jì)算模型，分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施；

2）當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時(shí)，宜形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開；

3）當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時(shí)，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)（含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時(shí)不應(yīng)小于100mm，高度超過15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別增加5m、4m、3m和2m時(shí)，宜增加20mm；（2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70％，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的50％。均不可小于100mm；（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，宜按較寬者和較低的房屋高度確定。

三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

3、1振型分解反應(yīng)譜法分析

平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法�！捌絼�(dòng)”表示只考慮單向的地震作用且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型；“反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動(dòng)力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題而不是用時(shí)程分析獲得各個(gè)振型的反應(yīng)。平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個(gè)主軸分別計(jì)算的一般結(jié)構(gòu)，其變形可以是剪切型，也可以是彎剪型和彎曲型。

3、2計(jì)算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜，能否采用簡(jiǎn)單近似的方法？前面的例題中發(fā)現(xiàn)，總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的方法稱為底部剪力法。底部剪力法的適用條件和假定：適用條件：建筑高度不超過40m以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻；假定：位移反應(yīng)以第一振型為主，為一直線。思路是：首先求出等效單質(zhì)點(diǎn)體系的總作用力（即底部總剪力），然后再按一定的規(guī)則分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。最后按靜力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。

3、3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法

為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過程，從70年代開始，動(dòng)力時(shí)程分析方法開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。該方法對(duì)一條具體的具有某種頻譜特點(diǎn)的地震波，根據(jù)給定的場(chǎng)地條件、具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程。不滿足于反應(yīng)譜法中對(duì)延性的總體考慮，根據(jù)試驗(yàn)和理論分析結(jié)果，建立結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的非線性恢復(fù)力模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時(shí)刻的力和位移的反

應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機(jī)制。這一階段的主要研究?jī)?nèi)容有時(shí)程分析方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能(各種滯回模型)的研究、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、頻域分析方法、抗震可靠度和多維多點(diǎn)地震輸入等問題。動(dòng)力時(shí)程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為，但由于對(duì)結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動(dòng)特性認(rèn)識(shí)的不足，分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型和合理的地震動(dòng)輸入問題等尚需進(jìn)一步發(fā)展，相對(duì)復(fù)雜的分析過程也限制了這種方法的普及。

3、4建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

地震作用的方向：規(guī)則結(jié)構(gòu)對(duì)抗震有利，對(duì)分析的結(jié)果也易于把握，因此盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對(duì)各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對(duì)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)交角大于15時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對(duì)質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，其它情況允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。8、9度時(shí)的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。

計(jì)算模型：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。質(zhì)量和剛度分布接近對(duì)稱且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析，其它情況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。除抗震規(guī)范特別規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震下的內(nèi)力和變形分析，此時(shí)可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形分析，可采用彈塑性靜力或時(shí)程分析方法，符合條件時(shí)可采用簡(jiǎn)化方法。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可采取必要的簡(jiǎn)化計(jì)算與處理，但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。計(jì)算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。多遇地震下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個(gè)合適的不同力學(xué)模型，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。所有計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、有效后方可用于過程設(shè)計(jì)。當(dāng)重力附加彎矩大于初始彎矩的10％時(shí)應(yīng)計(jì)入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對(duì)受力影響很大�，F(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑，樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例分配；木樓蓋、木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑，宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配；普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu)，可取前述兩種分配結(jié)果的平均值。

四、總結(jié)

通過本次抗震設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課，對(duì)于我們?yōu)姆缹�業(yè)的學(xué)生來(lái)講，是必須掌握的，眼下會(huì)對(duì)以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用。特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有很多的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)我們以后的從事工作有很大幫助。而且在當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下，地震災(zāi)害愈來(lái)愈多的出現(xiàn)，對(duì)于我們抗震設(shè)計(jì)將會(huì)是非常重要的。

本次課程設(shè)計(jì)我們進(jìn)行了

1．地基砂土液化評(píng)價(jià)；2．判別地基砂土液化等級(jí)；3．計(jì)算底層抗震墻-框

架側(cè)移剛度；4．計(jì)算地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；5．計(jì)算層間地震剪力；6．畫出力學(xué)分析簡(jiǎn)圖。通過對(duì)這些內(nèi)容的設(shè)計(jì)讓我意識(shí)到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性，并且

學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想，當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇

地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)，達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)

抗震設(shè)防的思想

抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡，世界上的大多數(shù)國(guó)家都遵循“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國(guó)“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對(duì)抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

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201*-201*第二學(xué)期工程抗震課程過程考核：課程總結(jié)報(bào)告

課程總結(jié)報(bào)告

姓名：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：成績(jī)：張志星0901012045

09土木2班

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié)

通過一學(xué)期對(duì)《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)，雖然時(shí)間很短暫，但還是了解和認(rèn)識(shí)到了，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)對(duì)房屋建筑的重要性，并且學(xué)習(xí)到了抗震設(shè)防的目標(biāo)和思想，當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。

一、了解地震知識(shí)和設(shè)防思想

地球內(nèi)部的溫度隨深度增加而不斷升高，從地下20km到700km，溫度從大約600°C上升到201*°C。另外，地球內(nèi)部的壓力也不均衡，在地幔上部約為900MPa，地幔中間則達(dá)到370000MPa。在這樣的熱狀態(tài)和不均衡壓力下，地幔內(nèi)部的物質(zhì)處于緩慢運(yùn)動(dòng)之中，地殼巖層也不停地連續(xù)變動(dòng)，不斷產(chǎn)生變形和應(yīng)力，積聚了大量的能量。當(dāng)巖層的應(yīng)變達(dá)到其極限應(yīng)變時(shí)，巖層就會(huì)發(fā)生突然斷裂和錯(cuò)動(dòng)，積聚的應(yīng)變能得到突然釋放，以波的形式傳到地面，從而形成地震。這從局部地質(zhì)構(gòu)造上解釋了地震的成因，稱為斷層學(xué)說。地震引起的振動(dòng)將能量以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，此即為地震波。地震波是一種彈性波，包括在地球內(nèi)部傳播的體波和在地表傳播的面波。體波又包括縱波和橫波，面波包括瑞利波和樂夫波。

地震烈度某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度，既反應(yīng)地震后果又是地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的一種度量。表示一次地震大小的震級(jí)只有一個(gè)，然而由于同一次地震對(duì)不同地點(diǎn)的影響不一樣，隨著距離震中的遠(yuǎn)近會(huì)出現(xiàn)多種不同的烈度。一般來(lái)說，距離震中越近，烈度就越高；距離震中越遠(yuǎn)，烈度就越低。

抗震設(shè)防的思想

抗震設(shè)防目標(biāo)應(yīng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)與安全間的合理平衡，世界上的大多數(shù)國(guó)家都遵循“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)防目標(biāo)。我國(guó)“抗震規(guī)范”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)是：第一水準(zhǔn)當(dāng)遭遇多遇的、低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)當(dāng)遭遇相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般修理仍可繼續(xù)使用；第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。使用功能或其它方面有特殊要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。規(guī)范要求對(duì)抗震設(shè)防烈度為6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

二、抗震概念設(shè)計(jì)

抗震概念設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際的震害和工程經(jīng)驗(yàn)、科學(xué)和試驗(yàn)研究等形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，做好建筑和結(jié)構(gòu)的總體布置和細(xì)部構(gòu)造，避免不利于結(jié)構(gòu)抗震的做法。建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)涉及勘察、設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié)，包括場(chǎng)地選擇、建筑平立面造型、結(jié)構(gòu)體系的選擇、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的處理以及材料的選用等。

2、1場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)

在建筑選址時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動(dòng)情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段，避開不利和危險(xiǎn)地段。主要的考慮方面：斷裂帶、滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流、孤突地形、非巖質(zhì)陡坡、河岸和邊坡邊緣、軟弱土、液化土、延性及均勻性等。對(duì)山區(qū)建筑，場(chǎng)地勘察應(yīng)有邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和防治建議，邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)符合《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB50330）的要求。邊坡附近的建筑基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行抗震穩(wěn)定性設(shè)計(jì)，

建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)邊坡、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡的邊緣應(yīng)留有足夠的距離。為減少地面運(yùn)動(dòng)傳給上部結(jié)構(gòu)的地震能量，應(yīng)選擇具有較大平均剪切波速的堅(jiān)實(shí)場(chǎng)地，較薄的場(chǎng)地土覆蓋層可以減輕柔性建筑的震害。盡量將建筑物的自振周期與地震的卓越周期錯(cuò)開，避免共振的情況出現(xiàn)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上，也不宜部分采用樁基礎(chǔ)部分采用天然基礎(chǔ)，充分考慮到地基不均勻沉降可能帶來(lái)的影響。

2、2建筑的平立面布置

建筑設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的要求，明確建筑形體（建筑平面、立面和豎向剖面）的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應(yīng)按規(guī)定采取加強(qiáng)措施，特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證并采取特別的加強(qiáng)措施。不應(yīng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的建筑。規(guī)則性評(píng)價(jià)需綜合考慮幾何布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及使用等因素，總的要求是平面布置、質(zhì)量和抗側(cè)力構(gòu)件的平面布局宜規(guī)則、對(duì)稱，立面變化和側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小，避免側(cè)向剛度和承載力的突變。

2、3防震縫的設(shè)置要求

1）當(dāng)不設(shè)防震縫時(shí)，應(yīng)采用符合實(shí)際的計(jì)算模型，分析判明應(yīng)力集中、變形集中或地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)等導(dǎo)致的易損部位，采取相應(yīng)的加強(qiáng)措施；

2）當(dāng)在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫時(shí)，宜形成多個(gè)較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)材料種類、結(jié)構(gòu)類型、結(jié)構(gòu)單元的高度和高差以及可能的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況，留有足夠的寬度，其兩側(cè)的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)完全斷開；

3）當(dāng)防震縫兼作伸縮縫和沉降縫時(shí)，其寬度應(yīng)符合防震縫的要求。防震縫寬度應(yīng)符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)（含設(shè)少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)）房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時(shí)不應(yīng)小于100mm，高度超過15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別增加5m、4m、3m和2m時(shí)，宜增加20mm；（2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度不小于上述寬度的70％，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋不小于上述值的50％。均不可小于100mm；（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，宜按較寬者和較低的房屋高度確定。

三、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

3、1振型分解反應(yīng)譜法分析

平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法是最常用的振型分解法�！捌絼�(dòng)”表示只考慮單向的地震作用且不考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振型；“反應(yīng)譜法”表示采用反應(yīng)譜將動(dòng)力問題轉(zhuǎn)換為等效的靜力問題而不是用時(shí)程分析獲得各個(gè)振型的反應(yīng)。平動(dòng)的振型分解反應(yīng)譜法適用于可沿兩個(gè)主軸分別計(jì)算的一般結(jié)構(gòu)，其變形可以是剪切型，也可以是彎剪型和彎曲型。

3、2計(jì)算水平地震作用的底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算比較復(fù)雜，能否采用簡(jiǎn)單近似的方法？前面的例題中發(fā)現(xiàn)，總的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震剪力分布相近。用第一振型的地震作用效應(yīng)作為結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)的方法稱為底部剪力法。底部剪力法的適用條件和假定：適用條件：建筑高度不超過40m以剪切變形為主，質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻；假定：位移反應(yīng)以第一振型為主，為一直線。思路是：首先求出等效單質(zhì)點(diǎn)體系的總作用力（即底部總剪力），然后再按一定的規(guī)則分配到各個(gè)質(zhì)點(diǎn)。最后按靜力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。

3、3結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法

為了了解不同結(jié)構(gòu)在不同地震歷程中的反應(yīng)過程，從70年代開始，動(dòng)力時(shí)程分析方法開始在理論界作為分析結(jié)構(gòu)地震作用的主導(dǎo)方法。該方法對(duì)一條具體的具有某種頻譜特點(diǎn)的地震波，根據(jù)給定的場(chǎng)地條件、具概念意義的加速度直接求解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力方程。不滿足于反應(yīng)譜法中對(duì)延性的總體考慮，根據(jù)試驗(yàn)和理論分析結(jié)果，建立結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的非線性恢復(fù)力模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性動(dòng)力時(shí)程分析，以期把握結(jié)構(gòu)在地震過程中任一時(shí)刻的力和位移的反

應(yīng)、薄弱部位、甚至各構(gòu)件的狀態(tài)和屈服機(jī)制。這一階段的主要研究?jī)?nèi)容有時(shí)程分析方法、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的非線性性能(各種滯回模型)的研究、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、擬動(dòng)力試驗(yàn)、頻域分析方法、抗震可靠度和多維多點(diǎn)地震輸入等問題。動(dòng)力時(shí)程分析理應(yīng)能更好地反應(yīng)結(jié)構(gòu)的地震行為，但由于對(duì)結(jié)構(gòu)的非線性性質(zhì)和地震動(dòng)特性認(rèn)識(shí)的不足，分析過程中所用的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的恢復(fù)力模型和合理的地震動(dòng)輸入問題等尚需進(jìn)一步發(fā)展，相對(duì)復(fù)雜的分析過程也限制了這種方法的普及。

3、4建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

地震作用的方向：規(guī)則結(jié)構(gòu)對(duì)抗震有利，對(duì)分析的結(jié)果也易于把握，因此盡可能保證結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。對(duì)各類建筑結(jié)構(gòu)的地震作用，一般情況下應(yīng)至少在建筑的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算地震作用，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向的抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。對(duì)有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)交角大于15時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。對(duì)質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響，其它情況允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響。8、9度時(shí)的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及9度時(shí)的高層建筑應(yīng)計(jì)算豎向地震作用。

計(jì)算模型：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。質(zhì)量和剛度分布接近對(duì)稱且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu)可采用平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析，其它情況應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。除抗震規(guī)范特別規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行多遇地震下的內(nèi)力和變形分析，此時(shí)可假定結(jié)構(gòu)處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線性方法。不規(guī)則或具有明顯薄弱部位的結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震下的彈塑性變形分析，可采用彈塑性靜力或時(shí)程分析方法，符合條件時(shí)可采用簡(jiǎn)化方法。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可采取必要的簡(jiǎn)化計(jì)算與處理，但應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況，應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響。計(jì)算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合規(guī)范和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。多遇地震下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形分析應(yīng)采用不少于兩個(gè)合適的不同力學(xué)模型，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。所有計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)合理、有效后方可用于過程設(shè)計(jì)。當(dāng)重力附加彎矩大于初始彎矩的10％時(shí)應(yīng)計(jì)入重力二階效應(yīng)的影響。樓屋蓋的剛度對(duì)受力影響很大�，F(xiàn)澆和裝配整體式混凝土樓屋蓋等剛性樓屋蓋建筑，樓層水平地震剪力宜按抗側(cè)力構(gòu)件的等效剛度的比例分配；木樓蓋、木屋蓋等柔性樓屋蓋建筑，宜按抗側(cè)力構(gòu)件從屬面積上重力荷載代表值的比例分配；普通的預(yù)制裝配式混凝土樓屋蓋等半剛性樓屋蓋結(jié)構(gòu)，可取前述兩種分配結(jié)果的平均值。

四、總結(jié)

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是一門土木專業(yè)的重要專業(yè)課，對(duì)于我們土木工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)講，是必須掌握的，眼下會(huì)對(duì)以后相關(guān)的課程起到很大的輔助作用，特別是畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有很多的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)我們以后的從事工作有很大幫助。而且在當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下，地震災(zāi)害愈來(lái)愈多的出現(xiàn)，對(duì)于我們抗震設(shè)計(jì)的人員是一大考驗(yàn)，所以我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)好這門專業(yè)課。在這里，感謝江老師在這一學(xué)期里的教導(dǎo)和幫助！

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