抗震结构设计第三版课程设计
建筑结构抗震设计(全套课件446P)
1、什么是地震？
地震是指因地球内部缓慢积累的能量突然释放而引起 的地球表层的振动 。
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。
1.2.3 地震成因和分类——续
震群型或多发型地震：在一个地震序列中，若主震震级 不突出，主要地震能量是由多个震级相近地震释放出来 的。 孤立型或单发型地震：在一个地震序列中，若前震和余 震都很少，甚至没有，绝大部分地震能量都是通过主震 一次释放出来的。 三种类型地震中：主震型地震约占60%，多发型地震约 占30%，单发型地震约占10%。 地震序列的认识和判别对预报地震和预防地震都很重要。
课程要求
• 掌握结构抗震的基本知识、基本理论、基本技 能，了解抗震设计的一般规律； • 培养运用规范、标准，查阅技术资料的能力和 抗震计算能力； • 了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理 论、方法的发展趋势。
教材选择
• 教材选用：丰定国、王杜良主编，《抗震结构 设计》第2版，武汉理工大学出版社，2003年8 月。 • 本教材反映了我国新颁布的《建筑抗震设计规 范》（GB50011-2001）的内容及当前国内外的 研究成果，使学生通过学习能掌握结构抗震的 基本理论和实践，从而不但能遵循规范而且能 高于规范进行结构的抗震设计。
《建筑结构抗震设计》内容
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 绪论 场地、地基与基础 结构地震反应分析与抗震验算 建筑抗震概念设计 多层和高层钢筋混凝土房屋抗震设计 多层砌体结构房屋的抗震设计 高层及多层钢结构房屋的抗震设计 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震计 隔震与耗能减震房屋设计
建筑结构第三版上册教学设计 (2)
建筑结构第三版上册教学设计一、教学目标本教学设计旨在帮助学生：1.掌握建筑结构原理和设计方法；2.理解各种建筑结构形式的构造原理；3.能够运用建筑结构设计原理和方法进行建筑结构的设计。
二、教学大纲本课程将分为三个模块进行教学，内容包括：模块一：建筑结构静力学基础1.介绍力学基础概念；2.讲解建筑结构静力学的基本原理；3.分析力的作用和原理；4.探讨建筑结构中的刚度和变形；5.理解荷载的影响。
模块二：常见建筑结构形式及其分析方法1.介绍常见的建筑结构形式；2.讲解各种结构形式的构造原理；3.运用静力学知识分析各种结构形式的受力情况；4.讨论结构形式的优缺点和适用范围。
模块三：建筑结构的设计方法1.介绍建筑结构设计的方法；2.分析影响建筑结构设计的各种因素；3.讲解结构设计的过程和步骤；4.运用结构设计方法设计建筑结构。
三、教学方法本课程采用讲授和案例分析相结合的教学方法，具体内容包括：1.讲解相关理论知识，引导学生理解建筑结构原理；2.针对案例分析进行教学，实践中理解和掌握知识；3.建立小组合作学习模式，进行独立思考和讨论；4.开展课外实践活动，巩固课堂所学内容。
四、教学评估本课程采取多种方式进行学生的评估，包括：1.课堂测验：每周进行一次，检验学生的理论掌握情况；2.课程设计：在第二个模块结束后，进行一次设计任务，检验学生的实践应用能力；3.小组讨论：课堂上进行小组讨论，检验学生的交流沟通和合作能力；4.个人论文：在课程结束后，要求每个学生提交一篇1500-2000字的建筑结构设计论文，检验学生的综合能力。
五、教材及参考书目本课程使用的教材为《建筑结构第三版上册》，参考书目包括：1.《建筑结构力学》；2.《建筑结构设计》；3.《结构力学分析与设计》。
六、教学进度本课程共计15周，进度安排如下：课程模块授课内容讲解时间1 力学基础2周2 常见建筑结构分析4周3 建筑结构设计方法6周- 期末论文3周注意：教学进度可能因实际教学情况而略有变动，请及时通知学生。
结构抗震构造设计
弹塑性层间位移角限值
1.4 抗震措施
• 定义
除地震作用计算及抗力计算以外的抗震设计内容，抗震措施 包括抗震构造措施。
• 计算要点
a.混凝土结构构件的内力调整、剪压比限值、楼层剪力调整 等； b.砌体结构构件的内力调整； c.钢结构构件的内力调整；
• 抗震构造措施
1.5 抗震构造措施
• 定义
根据抗震概念设计原则，一般不需要计算而对结构和非结构 部分必须采取的各种细部要求。
1.1 地震作用计算
• 地震作用
地震作用包括水平地震作用和竖向地震作用。
• 地震作用计算方法
a. 底部剪力法； b. 振型分解反应谱法； c. 时程分析法。
• 地震作用计算方法比较
底部剪力法较简单、适用范围小，适合手算、时程分析法较 繁琐，适用于补充验算。振型分解反应谱法应用最广泛。
1.2 截面抗震验算
• 抗震构造设计的重要性
抗震构造设计贯穿于抗震设计的始终，是实现抗震设防目标的重要保障。
目录
一、抗震设计的主要内容 二、钢筋混凝土结构的抗震构造设计 三、砌体结构的抗震构造设计 四、钢结构的抗震构造设计 五、单层工业厂房的抗震构造设计
一、抗震设计的主要内容
1.1 地震作用计算 1.2 截面抗震验算 1.3 抗震变形验算 1.4 抗震措施 1.5 抗震构造措施
c.柱箍筋加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm，二、三级不宜大于 250mm，四级不宜大于300mm，至少应隔一拉一。
• 框架柱的抗震构造要求
箍筋配置
d.柱箍筋加密区的体积配箍率
体积配箍率计算公式：
柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值
例题
例2：某现浇刚混凝土框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（0.2g），场地类别为II类，抗 震等级：框架二级、剪力墙一级，二层局部配筋平面表示法如下图（A）所示，混凝土强度 等级：框架柱及剪力墙C50，框架梁及楼板C35，纵向钢筋和箍筋均采用HRB400（ ）。 问：已知框架柱KZ1的剪跨比大于2，配筋如下图（B）所示，试问，KZ1配筋有几处违反规 范规定的抗震构造要求，并简述理由？
抗震结构设计
f yv
Asv s
h0时，取等于 f yv
Asv s
h0
且
N为考虑地震组合框架柱的拉力设计值。
抗震结构设计
✓框架柱的构造应满足：
1）截面尺寸：矩形柱：抗震等级为四级或层数不超过2层 时，最小截面尺寸不小300mm；一、二、三级抗震等级且 层数超过2层，最小截面尺寸不小400mm；
柱的剪跨比宜大于2； 柱截面长、短边比不宜大于3。 2）柱的配筋（最小配筋率、单侧最小配筋率，中、边、 角柱的不同）：
5)箍筋肢距的构造要求
梁端箍筋加密区内的箍筋肢距规定为： 一级抗震≤200mm和20d的较大者; 二、三级抗震≤250mm和20d的较大者； 四级抗震≤300mm。
6）梁全长最小配箍率ρsv
一级抗震ρsv ≥0.3ft/fyv; 二级抗震ρsv ≥0.28ft/fyv; 三、四级抗震ρsv ≥0.26ft/fyv。
M bua 也可按下列公式近似计算
M bua
M buk
RE
Mbuk f yk Asn (h0 as' )
抗震结构设计
对于其它抗震等级的框架结构
Vb Vb
M
l b
M
r b
ln
VGb
M
l b
M
r b
考虑地震作用组合的框架梁左右端弯矩设
计值
Vb 梁端剪力增大系数,抗震等级为一级时,Vb 1.3
M
t c
加轴力应分别乘以增大系数1.5、1.2；计算轴压比时可
不考虑增大系数。
对于一、二、三、四级框架的角柱，其弯矩、剪力设计 值尚应乘以不小于1.1的增大系数。
抗震结构设计
✓考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱，斜截 面的受剪承载能力应满足：
土木工程抗震设计3
k 1
H kGk
各层水平地震 剪力标准值
Vi
nLeabharlann k iFk例3：四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本 烈度为8度区，场地为Ⅱ类，设计地震分组为 第一组，层高和层重力代表值如图所示。结构 的基本周期为0.56s,试用底部剪力法计算各层 地震剪力标准值。 解：结构总水平地震作用标准值
max 0 . 16 T g 0 . 35 s
例2：基本烈度为8度，场地为Ⅱ类，设计地震分 组为第一组，G1=5399.7kN, G2=G3=G4=G5=5085kN, G6=3856.9kN。计算各层地震剪力标准值。 解： 结构总水平地震作用标准值
F EK max G eq 4025 . 1 kN
G6 G5 G4 G3 G2 G1
max 0 . 16
查表确定特征周期
T g 0 .4 s
T g < T1 < 5 T g
地震特征周期分组的特征周期值（s） 场地类别
第一组 第二组 第三组
Ⅰ 0.25 0.30 0.35
Ⅱ 0.35 0.40 0.45
Ⅲ 0.45 0.55 0.65
Ⅳ 0.65 0.75 0.90
解： 2max
10.5m
m3 180t
m2 270t
K 3 98MN/m K 2 195MN/m
（1）计算 结构等效总 重力荷载代 表值
7.0m
3.5m
m1 270t K1 245MN/m
G e q 0 .8 5 G k 0 .8 5 ( 2 7 0
k i
n
2 7 0 1 8 0 ) 9 .8 5 9 9 7 .6 k N
地震特征周期分组的特征周期值（s） 场地类别
建筑抗震课程设计
目录一、工程概况 (1)1.结构方案 (1)2.结构布置及梁柱截面及板厚确定 (1)二、重力荷载代表值的计算 (2)1.楼面荷载标准值 (2)2.屋面荷载标准值： (3)三、结构自震周期计算 (3)1.横梁线刚度的计算： (3)2.柱线刚度的计算： (4)四、水平地震作用计算 (5)1.计算水平地震影响系数 (5)2.结构总的水平地震作用标准值 (5)五、多遇水平地震作用下的位移验算 (5)六、水平地震作用下框架内力计算 (6)1.框架柱端剪力及弯矩 (6)2.梁端弯矩、剪力及柱轴力 (6)七、竖向荷载作用框架内力分析 (9)1.梁的相对转动刚度 (9)2.连续梁荷载和弯矩计算 (9)3.采用弯矩二次分配法 (10)4.框架梁、柱的弯、剪、轴计算： (12)八、内力组合 (15)九、设计体会及今后的改进意见 (20)十、参考文献 (21)一、工程概况1.结构方案设计五层办公楼.混凝土的重度为32.4kN m楼面活荷载25kN m.墙体面荷载为2为20.5kN m；设防烈度为83.5kN m.屋面雪荷载为22.0kN m。
走廊、楼梯活荷载均为2度.地面加速度为0.20g,场地类别为Ⅱ类.地震分组为一组。
2.结构布置及梁柱截面及板厚确定2.1结构布置见图12.2各梁柱截面尺寸：（1）梁的尺寸1111()()4200(233.3525)5001881881111()()500(166.7250)2503232h l mm mm h mmb l mm mm mm==⨯====⨯==∽∽∽，取∽∽∽，取b（2）板的尺寸11420084,1005050h l mm h mm ==⨯==按双向板设计，则板厚：取 （3）柱的尺寸采用底层柱轴力估算：假设结构每平方米的总荷载设计值为12KN.则底层中柱的轴力设计值约为： 4.2 2.412() 5.151009.822N kN =⨯+⨯⨯= 采用C30混凝土捣实.假定柱的截面尺寸为b ×h=600mm ×600mm,则柱的轴比为： 10098000.2814.3500500c N u f bh ===⨯⨯ 故取柱子的尺寸为b ×h=500mm ×500mm 。
抗震设计第三章c1
m
最后，画出组合后的层间剪力图。
13
举例
例题3-5-1 图示框架结构。设防烈度为8度（0.20g)，I类建筑场地， 设计地震分组为第一组。试用振型分解反应谱法计算该框 架的层间地震剪力。
m2 50t
k 2 3 104 kN m
m1 60 t
k1 5104 kN m
14
例题3-5-1解答
Fn
mn
X 1n
假定： （1）计算时仅取第一振型。 （2）第一振型为倒三角形。
F1
Fi
mi
X 1i Hi
Hn
m1
X 11 H1
25
1. 结构底部总剪力
FEK F1i 1 1 X 1i Gi 1 1 X 1iGi
i 1 i 1 i 1 n n n
FEK 1 * Geq
m
V2
2 2 V j22 V12 V22 69.82 (18.3) 2 72.2 kN j 1
m
21
例题3-5-1解答——续
5. 层间地震剪力图
m2 m1
V12 69.8 V22 18.3 V2 72.2
V11 110.7
V21 19.2
V1 112.4
例题3-5-1解答——续
( 1 ) 确定地震影响系数1
因为T g 0.25s T1 0.358s 5Tg 1.25s
Tg 因此： 1 T 1 0.25 max 0.16 0.1158 0.359
0.9
（2）计算振型参与系数
Geq — —等效重力荷载代表值
Geq G Gi 0.85 Gi
抗震课程设计
土木工程系 土木工程专业 XXXXXXXXXXXX
XXXXXXX
目录
1 结构的选型和布置（横墙布置）................................................................................................1 2 重力荷载代表值............................................................................................................................4
1
图 3.三层现浇混凝土楼梯布置尺寸图
2.1 恒载计算.............................................................................................................................4 2.2 重力荷载代表值计算.........................................................................................................6 3 框架刚度计算................................................................................................................................7 2.3.1 梁的刚度..........................................................................................................................7 2.3.2 柱的刚度..........................................................................................................................8 4 自振周期计算................................................................................................................................9 5 多遇水平地震作用计算................................................................................................................9 6 框架各层地震力及弹性位移计算................................................................................................9 7 框架内力分析..............................................................................................................................10 7.1 水平地震作用下...............................................................................................................10 7.2 竖向地震作用下...............................................................................................................14 8 框架截面内力组合和截面承载力计算......................................................................................26 8.1 框架内力组合...................................................................................................................26 8.2 框架截面承载力计算......................................................................................................35 9 配筋图数据..................................................................................................................................40
建筑抗震设计简明教程课程设计
建筑抗震设计简明教程课程设计课程概述地震是自然界最为猛烈的力量之一，地震不仅会给人们的生命和财产带来无法承受的损失，也会对社会和经济带来严重的影响。
因此，建筑物的抗震性设计成为建筑工程中最为关键的技术之一。
本课程将为大家介绍建筑抗震设计的基本知识和流程，并通过实例进行讲解。
课程内容1. 地震基本知识地震是由地球发生内部变化导致的自然灾害，我们需要了解地震的基本知识，包括地震动力学、地震波、地震烈度等内容。
2. 建筑抗震设计设计参数建筑抗震设计需要考虑的参数包括但不限于结构类型、荷载体系、设计基础、材料选用、分析方法、抗震设防烈度等等。
3. 建筑抗震设计方法本节将讲解经典的建筑抗震设计方法，包括弹性静力分析法、弹塑性时间历史分析法等。
4. 建筑抗震设计实例分析我们将选取一些典型的建筑抗震设计方案进行分析，并根据项目定位进行分类讲解。
5. 建筑抗震设计实践在这一部分，我们将通过实践演习的方式，帮助学生掌握建筑抗震设计的流程和方法，熟悉相关建筑抗震设计软件的使用。
课程目标本课程的学习目标是：1.熟悉建筑抗震设计的基本知识和流程；2.能够基于实际情况，选择合适的建筑抗震设计参数；3.掌握经典的建筑抗震设计方法以及相关设计软件的使用。
课程考核本课程的考核方式包括以下几个方面：1.课堂表现；2.独立完成一篇建筑抗震设计方案论文；3.实践演习成果展示。
参考资料：1.《建筑结构抗震设计规范》；2.中国建筑业协会地震工程分会《建筑抗震设计基础》；3.陈伟等，《建筑抗震设计与分析》。
以上仅为部分参考资料，建议学生自行查阅更多相关资料。
结语本课程是一门非常重要的课程，也是建筑专业学生不可或缺的技能。
希望本课程的学习能够对大家在这一领域的深造和研究提供帮助。
水工钢筋混凝土结构学第三版教学设计
水工钢筋混凝土结构学第三版教学设计一、教学目标本课程旨在介绍水工钢筋混凝土结构的基本理论和设计方法，让学生了解水工钢筋混凝土结构的施工、检验、运行等方面的知识，逐步培养学生在工程建设、施工管理及相关领域内具备实践能力和创新意识。
二、教学内容本课程分为六个部分：1.概述2.水工钢筋混凝土的材料、组成和性能3.基本设计理论和的结构构造4.抗震设计5.水利水电工程应用实例6.课程总结2.1 概述在本部分中，主要介绍水工钢筋混凝土的产生发展、现状及主要应用领域，让学生了解水工钢筋混凝土结构的特点和作用。
2.2 水工钢筋混凝土的材料、组成和性能本部分介绍水工钢筋混凝土的材料和组成，以及钢筋混凝土结构的材料特性、抗震性能、耐久性等方面的知识，让学生了解基本的材料选用原则和执行标准。
2.3 基本设计理论和的结构构造本部分重点介绍水工钢筋混凝土结构设计的基础理论和设计方法，以及结构的构造方式和设计要点。
通过课堂讲授、实例分析等方式，让学生了解结构的各种设计要素，掌握基本的设计理论和方法，培养学生设计结构的能力。
2.4 抗震设计本部分主要介绍水工钢筋混凝土结构的抗震设计，包括设计理论和设计要点。
通过实验、案例等方式，让学生了解抗震设计的方法和应用。
2.5 水利水电工程应用实例本部分主要介绍水利水电工程中钢筋混凝土结构的典型应用实例，让学生了解生产实践中的应用案例，掌握实践操作技能，培养学生动手实践能力和创新意识。
2.6 课程总结本部分对全程课程进行回顾，梳理知识要点和难点，引导学生对课程所学进行深入思考和总结。
三、教学方法和手段本课程采用多种教学方法和手段，包括课堂讲授、实例分析、案例研究、实验教学以及网上资源调用等。
教师将按照学生的实际情况，结合具体的教学内容，采用不同的教学方法和手段，以优化教学效果。
四、评分标准本课程总评分主要包括平时成绩、期末考试成绩和实验成绩三个部分，其中平时成绩占20%，期末考试成绩占50%，实验成绩占30%。
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抗震结构设计第三版课程设计
一、前言
抗震设计是现代建筑中的一个非常重要的领域，其设计的质量直接影响到人民
生命财产安全。本课程设计旨在通过教授抗震结构设计的基本原理，培养学生的抗
震设计能力和综合素质。本文档将详细介绍本次课程设计的内容和要求。
二、设计内容
1. 设计概述：本次课程设计的设计目标、设计任务和设计要求。
2. 抗震分析：使用相应的软件完成建筑结构在地震作用下的动力分析。
3. 建筑结构设计：根据抗震分析结果，设计符合建筑安全标准的、具有
足够稳定性能的建筑结构。
4. 断面设计：根据建筑结构设计的结果，确定具体的断面大小并进行校
核。
5. 抗震设计文档：根据设计要求编写相关设计文档，如设计说明、计算
书、图纸等。
三、设计任务
1. 地震分析：以某市具体工程项目为例，进行地震分析。
2. 建筑结构设计：根据地震分析结果，设计具有足够稳定性能的建筑结
构。
3. 断面设计：根据建筑结构设计的计算结果，确定合理的断面大小。
4. 设计文档编写：根据设计要求编写相关设计文档。
四、设计要求
1. 设计要求符合相关技术规范和标准。
2. 设计文档符合国家和地方有关规定。
2
3. 设计过程中应重视安全、可靠、经济和实用性等方面。
4. 设计时间：本次课程设计为期3周。
五、评分标准
1. 地震分析设计（20分）
2. 建筑结构设计（30分）
3. 断面设计（20分）
4. 设计文档编写（30分）
六、参考资料
1. 国家建筑抗震设计规范
2. 抗震设计基础知识
3. 抗震设计经典案例分析
七、总结
通过本次课程设计，学生将在实践中掌握抗震设计的基本原理和基本方法，进
一步提高抗震设计能力和综合素质。在今后的学习和工作中，将会有更多的机会应
用到本次课程设计所学到的知识和经验。