建筑结构抗震设计
建筑结构的抗震设计原则
建筑结构的抗震设计原则地震是自然灾害中最具破坏力的一种，对于建筑结构的安全性和抗震能力提出了极高的要求。
因此，在建筑结构设计中，抗震成为了设计的重要考虑因素。
下面将介绍建筑结构抗震设计的原则和方法。
一、合理布局和形式选择合理的布局和形式选择对于建筑结构的抗震性能起着至关重要的作用。
建筑结构应根据地震区域的地震烈度、地质条件和建筑用途等因素，采用合适的结构形式，如框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。
此外，建筑的布局应符合比较合理的平面布置，如避免设置过大的进深和长而窄的结构体等。
二、强度设计与刚度设计抗震设计的基本原则是结构的强度和刚度要足够大，以保证在地震荷载作用下结构不产生破坏。
强度设计是指将地震力转化为结构所承受的设计荷载，使结构在地震作用下具备足够的强度抵抗破坏。
刚度设计是指结构的刚度大小，刚结构的作用抵御弹性阶段地震作用，从而减小结构的变形。
三、抗震设计的减震措施减震措施是提高结构抗震能力的关键措施之一。
常用的减震措施有阻尼器、摩擦装置、隔震设备等。
阻尼器能够通过吸收和消散地震能量的方式减小结构响应，提高结构的耗能能力。
摩擦装置主要通过摩擦效应减小结构的振动，降低地震反应。
隔震设备则通过隔离结构和地震的接触，减小地震对结构的影响。
四、结构的健康监测与维护建筑结构的健康监测与维护是保证抗震能力的长期有效性的重要环节。
应定期对建筑结构进行检测和评估，及时发现和处理潜在的结构问题，确保结构的正常运行和安全性。
同时，结构的维护也十分重要，及时修补或更换老化、损坏的部件，保持结构的完整性和强度。
五、科学的材料选择和施工工艺材料的选择和施工工艺对于建筑结构的抗震性能有着重要的影响。
应选择抗震性能良好、质量可靠的材料，并按照相关规范和标准进行施工，确保结构的质量和安全。
此外，应注重施工过程中的质量控制和安全管理，避免施工质量问题导致结构的失效。
总之，建筑结构的抗震设计是确保建筑安全的基本要求。
合理布局、强度设计、减震措施、健康监测与维护以及科学材料选择和施工工艺是保证建筑结构抗震性能的关键措施。
《建筑结构抗震设计》课件
结构分析软件SAP20
适用范围
SAP2000适用于各种类型的结构 分析，包括高层建筑、大跨度结
构、桥梁、工业厂房等。
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模型。
应用案例
SAP2000在许多大型工程项目中 得到广泛应用，如上海中心大厦
抗震加固的方法与技术
增大截面法
通过增加原结构的截面面积来 提高结构的承载力和刚度。
外包钢加固法
在结构的外侧或内侧包裹一层 钢板，以提高结构的承载力和 延性。
粘贴碳纤维布加固法
将碳纤维布粘贴在结构的表面 ，以提高结构的抗剪、抗弯和 抗拉能力。
增设支撑和拉杆法
通过增设支撑和拉杆来改变结 构的动力特性和传力路径，提
03 建筑结构抗震设计原理
建筑结构的震害分析
01
02
03
结构整体倒塌
地震时，建筑结构整体倒 塌是由于结构整体性差、 延性不足或构造措施不当 等原因所致。
节点和连接破坏
节点和连接的破坏会导致 结构失稳，影响结构的承 载能力和稳定性。
墙体破坏
墙体在地震中容易发生开 裂、断裂、倒塌等现象， 影响结构的整体性和稳定 性。
05 建筑结构抗震加固技术
抗震加固的基本原则
01
02
03
04
安全性原则
加固后的结构应能够承受可能 出现的各种地震作用，确保结
构安全。
适用性原则
加固后的结构应满足正常使用 要求，具有良好的工作性能。
耐久性原则
加固后的结构应具有足够的耐 久性，满足设计使用年限的要
求。
经济性原则
建筑结构抗震设计1
6.1.1
概述——续
• 经过抗震设防的砌体结构具有一定的抗震能力： 若能针对砌体结构的弱点进行合理设计，采用适当的构造措 施，确保施工质量，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。
天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计（%）
基本完好 70.7 轻微破坏 19.5 中等破坏 9.8 严重破坏 0.0 倒塌 0.0
建筑结构抗震设计 Seismic design of buildings
第六章 多层砌体房屋的抗震设计
§6.1 概述 §6.2 结构方案与结构布置 §6.3 多层砌体房屋的抗震计算 §6.4 多层砌体房屋的抗震构造措施 §6.5 底部框架-抗震墙体房屋的抗震 设计
6.1 概述 6.1.1 概述
•砌体结构由于构造简单、施工方便、可就地取材等优点，是 城乡建筑中的主要结构形式之一。多层砌体房屋是我国当前 建筑业中使用最广泛的一种建筑形式。在民用建筑中约占90% 以上，在整个建筑业中约占80%。 •本章适用于普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多 孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等 砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架一抗震墙砌体房 屋。
未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非常高。
§6.1.2
震害及其分析——续
五、不同用途多层砖房的震害 天津市8度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（%）
破坏程度
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏
坍 塌 是外 较纵 常墙 见全 的部 震脱 害开 。横 墙 而
§6.1.2
震害及其分析——续
二、墙体裂缝 抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有“X”形、水平和竖向 三种类型。 1、斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生。 2、“X”形裂缝：墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的 裂缝。 常出现“X”形裂缝的位置： 与主震方向平行的墙体； 在横向，房屋两端的山墙； 在纵向，窗间墙。 若主震方向与横纵墙成某一角度时， 常在房屋的角部出现局部倒塌。
建筑结构抗震设计14个要点要注意
建筑结构抗震设计14个要点要注意抗震设计是建筑结构设计中非常重要的一个方面，它关系到建筑物在地震中的安全性和稳定性。
下面是14个抗震设计要点，供参考：1.地震烈度评定：要根据建筑所在地的地震烈度等级进行评定，确定相应的抗震设计要求。
2.结构类型选择：根据建筑物的用途和高度确定结构类型，如钢结构、混凝土结构或钢混凝土组合结构。
3.基础设计：合理设计建筑的基础，使其能够承受地震力的作用，包括基础的形式、尺寸和材料选择。
4.建筑物整体的抗震设计：要考虑建筑物从地震中脱离的可能性，通过合理分布和连接结构的方法，提高建筑物的整体抗震性能。
5.结构的水平抗力设计：要根据建筑物的高度和形状确定合适的结构配置，提供足够的抗震强度和刚度。
6.结构的垂直抗力设计：要考虑建筑物在地震中可能产生的垂直振动和倾斜，通过合理的结构布局和刚度调整，提高建筑物的垂直抗震能力。
7.结构的抗震连接设计：要确保建筑物内部和外部结构之间的连接点能够承受地震产生的剪力和扭矩，提高结构的整体稳定性。
8.结构的抗震概念设计：要通过合理的布局和设计，减少结构的震动峰值，降低地震造成的损失。
9.结构的抗倒塌设计：要设计建筑物的各个部分，使其在地震中不易倒塌或局部破坏，保证建筑物的整体稳定性。
10.结构的振动控制设计：要通过合理的结构设计和控制方法，控制建筑结构的振动幅值，在地震中减少结构和设备的震动破坏。
11.结构的抗震措施选择：要根据设计目标和地震烈度等级，选择适当的抗震措施，如内柱加固、梁柱节点加固、墙体加固等。
12.结构的抗震计算：要进行合理的结构抗震计算，考虑地震的特点和建筑物的荷载，确保结构的安全和稳定。
13.结构的抗震验算：要对抗震设计方案进行验算和检查，确保设计方案的合理性和有效性。
14.结构的施工和监理：要根据设计方案进行施工和监理工作，确保建筑物的抗震性能符合设计要求。
以上是抗震设计中需要注意的14个要点，每一个要点都与建筑物在地震中的安全性和稳定性有关，设计师和工程师需要在设计和施工过程中认真考虑和执行这些要点，确保建筑物具备良好的抗震性能。
建筑结构抗震设计：原则与方法
建筑结构抗震设计：原则与方法建筑结构抗震设计是确保建筑物在地震中安全的重要环节，通过合理的设计和施工，可以有效提高建筑物的抗震性能，减少地震灾害的损失。
本文将探讨建筑结构抗震设计的基本原则和主要方法。
建筑结构抗震设计的基本原则主要包括安全性、经济性和适用性。
安全性是指建筑物在地震中能够保持结构的整体稳定和局部构件的安全，不发生倒塌和严重破坏，保护人员的生命安全。
经济性是指在确保安全的前提下，通过合理的设计和选材，降低建筑成本，提高经济效益。
适用性是指建筑物在地震中的变形和损坏应控制在合理范围内，保证其功能的正常使用和快速恢复。
在建筑结构抗震设计中，首先要进行地震作用分析。
地震作用分析是确定建筑物在地震中的受力情况和变形特征的基础，通过地震波输入和结构动力分析，确定建筑物的地震反应。
常用的地震作用分析方法包括反应谱法、时程分析法和简化法。
反应谱法是通过地震反应谱确定结构的最大反应，适用于初步设计和小型建筑物；时程分析法是通过输入实际地震波记录进行结构动力分析，适用于重要和复杂建筑物；简化法是通过简化计算确定结构的地震反应，适用于一般建筑物的初步设计。
在建筑结构抗震设计中，结构体系的选择和布置是关键环节。
合理的结构体系和布置可以有效提高建筑物的抗震性能。
常见的抗震结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构和筒体结构等。
框架结构通过梁柱连接形成空间刚架，具有良好的变形能力和抗震性能；剪力墙结构通过设置剪力墙，提供较大的侧向刚度和承载力，适用于高层和超高层建筑；框架-剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点，具有良好的抗震性能和经济性；筒体结构通过设置外筒和内筒，形成高刚度和高强度的整体结构，适用于超高层建筑。
在建筑结构抗震设计中，构件的设计和连接是确保结构整体抗震性能的重要环节。
通过合理设计梁、柱、剪力墙和基础等构件，可以提高结构的整体稳定性和抗震能力。
例如，在梁柱节点设计中，通过采用强节点弱构件的设计原则，确保节点的强度和刚度，提高结构的抗震性能。
建筑结构抗震设计四篇
建筑结构抗震设计四篇建筑结构抗震设计四篇（⼀）⼀、基于功能的建筑结构抗震设计理论概述1.地震设防⽔准地震设防⽔准指的是将来可能作⽤在建筑结构上的地震强度的⼤⼩。
因为地震设防⽔准对建筑结构的抗震性能有着直接的影响，所以在基于功能利⽤的建筑结构抗震模式设计理论中，地震设防⽔准的选定⼗分重要。
因此，在建筑结构抗震模式设计过程中必须将地震设防⽔准精细化，以确保不同等级的抗震设防⽔准能够在不同的地震强度作⽤下有效地控制建筑结构的损坏状态。
2.建筑结构的抗震性能⽔准建筑结构的抗震性能⽔准指的是在不同的设防地震等级作⽤下的建筑物可能的最⼤损坏程度，其包括建筑结构的完整性、适应性以及安全性等。
根据研究实际的地震灾害可知，按照传统设计理念设计出来的建筑物虽然能够避免因为坍塌所造成的⼈员伤亡，却⽆法有效减少因为建筑物结构破坏所造成的基本设备、构件功能缺失带来的巨⼤经济损失。
基于功能利⽤的建筑结构抗震模式的设计要求，要考虑⾮结构构件、结构构件、建筑内部设备与装修等多项影响因⼦。
还要据此设定详细、准确地建筑结构的抗震性能⽔准，以便扩⼤选择范围。
3.建筑结构的抗震性能⽬标建筑结构的抗震性能⽬标指的是根据某⼀设防的地震等级所预期达到的建筑结构抗震能⼒。
确⽴建筑结构的抗震性能⽬标必须综合考虑各项影响因素，⽐如⼯地特征、⼯程投⼊和效益、建筑的潜在价值等。
其中，按建筑物的重要程度将结构抗震性能⽬标划分为基本设防⽬标、重要设防⽬标、特别设防⽬标。
⼆、基于功能的建筑结构抗震设计⽅法简介国内外⼯程界学者对基于功能利⽤的建筑结构抗震模式设计⽅法的研究给予了⾼度的重视，在抗震设计的⽬标与理念上⼤致形成了统⼀的观点。
⼀般情况下，基于功能利⽤的建筑结构抗震设计⽅法跟归纳为承载⼒设计法、位移设计法、能量设计法三种。
1.承载⼒设计法当前，在世界各地的建筑结构抗震设计规范中往往采⽤承载⼒设计法。
因此本⽂不做具体介绍，主要介绍⼀下两种设计⽅法。
2.位移设计法位移设计法即先采⽤代替结构法把结构表⽰位移等效单⾃由度振⼦，⽤最⼤位移时的割线刚度和适合于⾮弹性反应时吸收的滞变能量的等效粘滞阻尼来表征结构，然后⽤预先确定的设计位移反应谱和由预期的延性求得估计的阻尼，由设计位移可求出最⼤位移时等效周期。
建筑结构抗震的设计
该地区50年超越概率为63%的地震烈度值 罕遇地震烈度（大震）
该地区50年超越概率为2%的地震烈度值
多遇烈度比基本烈度大约低1.55度
罕遇烈度比基本烈度大约高1度
三、抗震设防依据及地震影响
设防范围
基本烈度 6 7 8 9度地区
基本烈度大于9度地区，须特殊研究，按有关规定执行。
1-2 震源、震中和地震波
震源：地震发生的部位。不是一个点。
震中：震源正上方的地面位置。附近地面运动最强烈，极震区。
震中距：场地上某一点到震中的距离。
等震线：将地面上破坏程度相近的点连成的曲线。
震源深度（h）：震源到地表的垂直距离。
h <70km
浅源地震
h=70-300km 中源地震
h>300km 深源地震
根据弹性理论 纵波波速和横波波速
E(1 ) vp (1 )(1 2)
vs
G
E
2(1 )
E--介质的弹性模量
--介质的密度 --介质的泊松比 G--介质的剪切模量
显然有
vp vs
vp 1.67vs
注意：剪切波速是介质非常重要的一个参数。在地基土的力学性质评 价中占有重要地位。反映地基强度的指标。建筑抗震规范以剪切波 速对场地土进行分类。
岩层断裂发生时，一般不只是一个断裂，而是由一系列断裂组成 的破碎带。一个部位发生断裂，能量释放，达到平衡状态，其它部位 还没有达到平衡状态，还要释放能量。所以一次地震的发生一般都不 是孤立的，伴随着一系列小震。 主震
一系列地震中，释放能量最多一次地震。 前震
主震之前发生的地震。 余震
主震之后发生的地震。 1976年唐山地震 主震7.8级
建筑结构抗震设计ppt课件
b. 9度地区，可采用下沉式天窗；
c. 突出屋面的钢筋砼天窗，侧板与柱宜采用螺栓连接。
(5) 支撑系统
(6) 柱 单层砖柱房屋：
6、7度地区可采用十字形无筋砖柱； 8度地区Ⅰ、Ⅱ类场地采用竖向配筋组合砖柱； 8度地区(Ⅲ、Ⅳ类场地)和9度地区的中柱采用钢 筋砼柱。 单层钢筋砼柱厂房：
厂房中的各种柱采用钢筋砼柱。 a. 截面形式和尺寸：矩形、工字形、双肢形、管柱形等。
排架的侧向柔度d11按下式计算：
11
F
a 11
11
F
(1
-
x1
)
a 11
11
F=1
x1
11
11
F=1
x1
11
x2
11
a11
F=1
⑵ 两跨不等高厂房
采用能量法计算并考虑KT影响，计算自振周期：
T1 2kT
Gi ui2
K i ui2
式中
u1、u2－将结构简图转动900，将G1、G2视为垂直于 杆件的荷载，在G1、G2处产生的水
e. 在满足有关抗震构造措施时，规范规定下列建筑 可不进行抗震计算：
(a) . 7度地区Ⅰ、Ⅱ类场地内的柱高不超过4.5m且 两端均有
均有 2.
(b). 7度地区Ⅰ、Ⅱ类场地内的柱高不超过10m且两端
山墙的单跨及等高多跨钢筋砼柱厂房。 设计计算内容 自振周期的计算； 内力计算； 强度计算。
3. 厂房质量集中系数的确定
平位u移1 。 11G1 12G2 u2 21G1 22G2
⑶ 三跨不对称带升高中跨的厂房结构：
T1 2KT
G1u12 G2u22 G3u32 G1u1 G2u2 G3u3
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建筑结构抗震设计
1. 引言
建筑结构抗震设计是指为了提高建筑物在地震条件下的承载能力和
抗震性能，采取一系列的设计措施和构造形式，以确保建筑物在地震
中具有足够的安全性和可靠性。
抗震设计是建筑工程设计中至关重要
的一项内容，合理的抗震设计可以有效地减少因地震而造成的人员伤
亡和财产损失。
本文将探讨建筑结构抗震设计的原理和方法，以及在
设计过程中需要考虑的因素。
2. 抗震设计原理
建筑结构抗震设计的原理是基于地震工程学的理论和相关设计规范，通过合理布置和设计结构的各个部分，以增加结构的刚度和耗能能力，降低结构对地震反应的敏感程度。
抗震设计的原则可以概括为以下几点：
•合理的结构布局：通过合理的结构布局，尽量减少结构的自重和地震力的传递，降低结构的地震反应。
•足够的刚度和韧性：增加结构的刚度和韧性可以有效地抵抗地震力。
刚度可以通过增加结构的约束、设立剪力墙等方式来提高；韧性可以通过采用可延性材料和构造形式来实现。
•合理的钢筋配筋：钢筋在混凝土结构中起到增加结构的抗剪和抗弯能力的作用。
合理的钢筋配筋可以提高结构的承载能力和耐震性能。
•适当的阻尼措施：在结构中引入适当的阻尼措施，可以有效地消耗地震能量，降低地震反应。
3. 抗震设计方法
在进行建筑结构抗震设计时，通常采用以下几种方法来确保结构的安全性和可靠性：
•静力弹性分析：采用静力弹性分析方法，通过计算结构在地震作用下的受力和变形，评估结构的抗震性能。
•动力分析：采用动力分析方法，考虑地震力的时程特性和结构的动力特性，评估结构的地震响应。
•地震响应谱分析：通过地震响应谱分析方法，确定结构在不同频率下的地震反应，以评估结构的抗震性能。
•模拟实验：通过物理模型或数值模拟实验，模拟结构在地震作用下的受力和变形，评估结构的抗震性能。
4. 抗震设计考虑因素
在进行建筑结构抗震设计时，需要考虑以下几个因素：•地震烈度：地震烈度是指地震在某一地区所具有的破坏能力，通常采用烈度等级来表示。
不同地区的地震烈度不同，需要根据具体地区的烈度等级进行抗震设计。
•土壤条件：土壤的类型和性质对地震反应有重要影响。
不同类型的土壤在地震作用下的反应不同，需要根据具体土壤条件进行相应的抗震设计。
•建筑高度：建筑的高度对地震反应也有很大影响。
通常情况下，高层建筑的抗震要求更高，需要采取更加严格的抗震设计措施。
•结构形式：不同的结构形式对地震反应也有不同的影响。
例如，剪力墙结构具有较好的抗震性能，而钢框架结构可以灵活适应地震作用。
•设防标准：不同国家和地区对建筑物的抗震设防标准有所差异，需要根据相应的设防标准进行抗震设计。
5. 结论
建筑结构抗震设计是保证建筑物在地震条件下安全可靠的重要措施。
合理的抗震设计原则和方法可以有效地提高建筑物的抗震性能，减少
地震造成的损失。
在进行抗震设计时，需要考虑地震烈度、土壤条件、建筑高度、结构形式和设防标准等因素，以确保设计的合理性和可行性。
通过科学的抗震设计，我们可以建设更加安全和可持续的建筑物，为人们提供更加安全的居住和工作环境。