氯離子環(huán)境下鋼筋混凝土耐久壽命預測研究

1、北華大學交通建筑工程學院,工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計,參考教材《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2001《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB5007—2002《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3—2002《工程抗震術(shù)語標準》 JGJ/T97—95 建筑工業(yè)出版社,1976年7月28日唐山大地震,地震造成公路斷裂,震中烈度為11度，橋梁坍塌，交通徹底中斷,豐南火車站 鐵軌彎曲變形,漢沽天

2、津旭日化工廠水塔， 底座為磚結(jié)構(gòu)，儲水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。,北京白塔寺，塔頂和塔基部分磚被震落,唐山地震破壞了的大橋,第1章 緒論,1.1 地震初步知識地震是一種能夠?qū)θ祟惿鐣斐刹煌潭鹊膫鍪鹿屎徒?jīng)濟損失的突發(fā)性自然災害，所產(chǎn)生的影響是長久的。地震時強烈的地面運動會造成建筑物倒塌或損壞，并可能引發(fā)火災、水災、山崩、滑坡以及海嘯等一系列次生災害，對人類社會威脅巨大。,第1章 緒論,我國地處世界上兩個最活躍的地震帶之間，東部處于環(huán)太

3、平洋地震帶，西部和西南部處于歐亞地震帶，是一個地震頻發(fā)的國家。據(jù)統(tǒng)計，全國80％以上的大中城市均在地震區(qū)，6度及6度以上的震區(qū)幾乎遍及全國各個省和自治區(qū)。為了減輕地震災害，有必要進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震分析與設(shè)計，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）中明確規(guī)定：抗震設(shè)防烈度6度及以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設(shè)計。為此土建技術(shù)人員就需要對地震有較深入地了解和認識，為防止和減少結(jié)構(gòu)物由于地震而造成的破壞，就需要研究建筑物及構(gòu)筑物的抗震

4、問題。本章主要就地震的基本知識作以簡要介紹。,第1章 緒論,1．1．1地球的構(gòu)造 地球是一個平均半徑約6400km的近似橢球體。從物質(zhì)成分和構(gòu)造特征來劃分，地球可以分為三大部分：地表面很薄的一層叫地殼，平局厚度30km，中間很厚的一層叫地幔，厚度約2900km，最里面的一層叫地核，半徑約3500km。,第1章 緒論,地殼——地球的外殼，有各種不均勻的巖石組成。地殼表面為沉積層，陸地下面主要有花崗巖和玄武巖，海洋下面的地殼一般只

5、有玄武巖層。地殼的下界稱為莫霍界面，是一個地震波傳播速度發(fā)生急劇變化的不連續(xù)面。地殼各處厚薄不一，相差也很大，約為5-70km。,第1章 緒論,地?！貧ひ韵碌郊s2895km的古登堡界面為止的部分稱為地幔，約占地球體積的5/6。主要由質(zhì)地堅硬的橄欖巖組成，該物質(zhì)具有黏彈性。地球內(nèi)部的溫度隨深度的升高而升高，這一范圍內(nèi)的地幔中存在著一個厚約幾百公里的軟流層，由于溫度和壓力分布的不均勻，就發(fā)生了地幔內(nèi)部物質(zhì)的對流，地幔內(nèi)的物質(zhì)就是在這樣的

6、熱狀態(tài)與不均衡的壓力作用下緩慢地流動著，這可能是地殼運動的根源。到目前為止，所觀測到的最深地震發(fā)生在地下700km左右處，可見地震僅發(fā)生在地球的地殼和地幔上部。,第1章 緒論,地核——古登堡界面以下直到地心的部分為地核，地核可分為內(nèi)核和外核，主要構(gòu)成物質(zhì)是鎳和鐵。據(jù)推測，外核可能處于液態(tài)，而內(nèi)核可能處于固態(tài)。,第1章 緒論,1．1．2地震的類型 地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方稱為震源。震源在地球表面的投影稱為震中。地球上某一地點到震

7、中的距離稱為震中距。震中附近地區(qū)稱為震中區(qū)，破壞最為嚴重的地區(qū)稱為極震區(qū)，震源到震中的垂直距離稱為震源深度，如圖1-1所示。,第1章 緒論,圖1-1 地震術(shù)語示意圖,第1章 緒論,地震的分類： 地震就是地球內(nèi)某處巖層突然破裂，或因局部巖層塌陷、火山爆發(fā)等發(fā)生振動，并以波的形式傳到地表，從而引起地面的運動。地震按其成因主要分為誘發(fā)地震和天然地震2種類型。天然地震又分為火山地震、陷落地震和構(gòu)造地震三種。,第1章 緒論,誘發(fā)地震是

8、由于人工爆破、礦山開采、水庫儲水、深井注水等原因所引發(fā)的地震。 火山地震是指由于火山爆發(fā)，巖漿猛烈沖出地面而引起的地震。陷落地震是由于地表或地下巖層，如石灰?guī)r地區(qū)較大的地下溶洞或古舊礦坑等，突然發(fā)生大規(guī)模的陷落和崩塌時所引起的小范圍內(nèi)的地面振動。 構(gòu)造地震是由于地殼運動，推擠地殼巖層，使其薄弱部位發(fā)生斷裂錯動而引起的地震。工程上通常討論的就是構(gòu)造地震，因為構(gòu)造地震占地震發(fā)生總數(shù)的90%以上。,第1章 緒論,按震源的深淺，地震又可

9、分為淺源地震（震源深度d300km）。 淺源地震的震源深度約占地震總數(shù)的70％左右，一年中全世界所有地震釋放能量約85％來自淺源地震。淺源地震波及范圍較小，破壞程度較大。中源地震約占地震總數(shù)的25%左右，深源地震約占地震總數(shù)的5%左右。,第1章 緒論,根據(jù)震中距的大小，地震又可分為地方震、近震和遠震。震中距在100 km以內(nèi)的地震叫地方震；震中距在100 km-1000 km之間的地震稱近震；震中距大于1000 km的地震稱遠震。,

10、第1章 緒論,根據(jù)震級的大小，地震可以分為七級，見表1-1,第1章 緒論,1．1．3地震的成因 較為公認的是板塊構(gòu)造學說。,第1章 緒論,1．1．4地震波、震級及地震烈度 1．地震波 地震引起的振動以波的形式從震源向各個方向傳播并釋放能量，這就是地震波。根據(jù)在地殼中傳播的路徑不同，地震波可分為在地球內(nèi)部傳播的體波和只限于在地面附近傳播的面波。 體波——又可以根據(jù)根據(jù)介質(zhì)質(zhì)點振動方向與波傳播方向的不同

11、分為縱波（P波）和橫波（S波）。,第1章 緒論,縱波——當質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向一致時稱為縱波，縱波由震源向四周傳播，它可以在固體和液體里傳播?？v波的特點是周期短、振幅小、波速快，在地面上引起上下顛簸波動。由于縱波波速快，在地震發(fā)生時往往最先到達，因此也叫初波、P波、壓縮波或拉壓波。,第1章 緒論,橫波——指質(zhì)點的振動方向與波的前進方向垂直的地震波。由于橫波的傳播過程是介質(zhì)不斷受剪變形過程，因此橫波只能在固體介質(zhì)中傳播橫波一般周期

12、較長、振幅較大、波速較慢，引起地面水平方向的運動。由于橫波波速較慢，在地震發(fā)生時達到的時間比縱波慢，因此也稱為次波、S波、剪切波、畸主波和等體積波。,第1章 緒論,根據(jù)彈性理論，縱波傳播波速 和橫波傳播波速 可分別按下列公式計算,,,（1-1）,（1-2）,上式中：,——為介質(zhì)的彈性模量；,,第1章 緒論,——為介質(zhì)的剪切模量； ——為介質(zhì)的密度； ——為介質(zhì)的泊松比。,,地基土中縱波和橫波的波速參考值見表1-2

13、。,,,第1章 緒論,面波是沿地表或地殼不同地質(zhì)層界面?zhèn)鞑サ牟?。面波是體波經(jīng)地層界面多次反射、折射所形成的次生波。 面波包括瑞利波（R波）和樂夫波（L波）。瑞利波傳播時，質(zhì)點在波的傳播方向和地表面法向所組成的平面內(nèi)做與波前進方向相反的橢圓運動，在地面上表現(xiàn)為滾動形式。樂夫波傳播時，質(zhì)點在地平面內(nèi)產(chǎn)生與波前進方向相垂直的運動，在地面上表現(xiàn)為蛇形運動（見圖1-2）。面波的傳播速度較慢，波周期長、振幅大、衰減慢，故能傳播到很遠的地

14、方。面波使地面既產(chǎn)生垂直振動又產(chǎn)生水平振動。,第1章 緒論,圖1-2 面波質(zhì)點振動形式,瑞利波（R波）,樂夫波（L波）。,第1章 緒論,比較： 地震波的傳播速度以縱波最快，橫波次之，面波最慢。 所以在一般地震波記錄圖上，縱波最先到達，橫波次之，面波到達最晚；振幅則恰好相反，縱波的振幅最小，橫波的振幅較大，面波的振幅最大。,第1章 緒論,2．震級 地震震級是表示地震中震源所釋放能量多少、地震本身強度或大小的一種度量

15、指標，是地震的基本參數(shù)之一。通常用地震時地面運動的振幅來確定地震震級。目前國際上比較通用的是里氏震級，最早是由美國學者里克特（C. F. Richter）于1935年提出的，其概念為：采用標準地震儀（周期為0.8s，阻尼系數(shù)為0.8，放大倍率為2800倍）在距離震中100km處記錄到的以微米為單位的最大水平地面位移的常用對數(shù)來表示震級的大小 ：,第1章 緒論,（1-3）,式中：,——地震震級，通常稱為里氏震級；,——由記錄到的地震曲線圖

16、上得到 的最大振幅。,后來，人們在里氏震級的基礎(chǔ)上，又提出了一 些其他震級表示法，如面波震級、體波震級和矩震級等，這里不作詳細介紹。,第1章 緒論,一次地震只有一個震級，利用震級可以估計出一次地震所釋放出的能量，震級與地震釋放的能量之間有如下關(guān)系：,（1-4）,上式中：,——地震能量（焦耳，J）。,從地震震級的定義可以看出，震級相差一級，振幅相差10倍，能量相差約32倍。一個1級地震所釋放的能量約為2

17、5;106J。一個6級地震相當1個2萬噸級原子彈所釋放的能量。到目前為止，世界上記錄到的最大地震的震級為8.9級，為1960年發(fā)生于南美洲的智利和2004年發(fā)生于印度尼西亞蘇門答臘島附近海域的兩次大地震。,第1章 緒論,3．地震烈度 地震烈度——指某一地區(qū)的地面和各類建筑物遭受一次地震影響的強弱程度，是衡量地震引起的后果的一種度量。 目前主要是根據(jù)地震時人的感覺、器物的反應、建筑物破損程度和地貌變化特征等宏觀現(xiàn)象

18、綜合判定劃分。,第1章 緒論,烈度表——地震烈度把地震的強烈程度，從無感到建筑物毀滅及山河改觀等劃分為若干等級，列成表格，即烈度表。地震烈度表是評定烈度大小的尺度和標準，目前我國和世界上絕大多數(shù)國家采用的是劃分為12度的烈度表，歐洲一些國家采用劃分為10度的烈度表，日本則采用劃分為8度的烈度表。,第1章 緒論,說明： 對于一次地震來說，震級只有一個，但相應這次地震的不同地區(qū)則有不同的地震烈度。一般說來，震級越大，震中烈度越高

19、；距震中越遠，地震烈度越低；震源深度越淺，地震烈度越高；震源深度越深，地震烈度越低。,第1章 緒論,對于淺源地震，地震震級與震中烈度有大致如表1-3的對應關(guān)系。,第1章 緒論,地震烈度表示地震影響的強弱程度，為便于評判，需要建立一個合適的標準，這個標準就是地震烈度表。表1-4是我國1999年批準實施的新烈度表。,第1章 緒論,4．地震區(qū)劃圖與設(shè)防烈度 地震區(qū)劃就是地震區(qū)域的劃分，地震區(qū)劃圖是指在地圖上按地震情況的差異，劃分不同的區(qū)域

20、。根據(jù)地震區(qū)劃的目的和指標不同分為：地震動活動區(qū)劃、震害區(qū)劃和地震動區(qū)劃。,第1章 緒論,抗震設(shè)防烈度是按國家規(guī)定的權(quán)限批準作為一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，一般情況下，抗震設(shè)防烈度可采用中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的地震基本烈度，或與規(guī)范中設(shè)計基本地震加速度對應的烈度值。,第1章 緒論,基本烈度是指該地區(qū)今后一定時間內(nèi)（一般指50年），在一般場地條件下可能遭遇的超越概率為10%的地震烈度，它是一個地區(qū)進行抗震設(shè)

21、防的依據(jù)。 對已編制抗震設(shè)防區(qū)劃的城市，可按批準的抗震設(shè)防烈度或設(shè)計地震動參數(shù)進行抗震設(shè)防。,第1章 緒論,抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度取值的對應關(guān)系見表1-5。設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g地區(qū)內(nèi)的建筑，除《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》另有規(guī)定外，應分別按抗震設(shè)防烈度7度和8度的要求進行抗震設(shè)計。,表1-5抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度值的對應關(guān)系(g均為重力加速度),第1章 緒論,根據(jù)地震危險性分析，一

22、般認為我國地震烈度的概率密度函數(shù)符合極值Ш型分布（如圖1-4所示）,圖1-4 概率密度函數(shù),第1章 緒論,1.2 地震活動與地震破壞作用1．2．1地震活動1．世界的地震活動本世紀大地震速覽 中國唐山1976年7月28日7.8級死亡24萬人日本橫濱1923年9月1日8.3級死亡20萬人中國甘肅1920年12月16日8.6級死亡10萬人秘魯北部1970年5月31日7.7級死亡7萬人伊朗西北1990年6月21日7.3

23、～7.7級死亡5萬人智利奇康1939年1月24日8.3級死亡2.8萬人,第1章 緒論,伊朗東北部1978年9月16日7.7級死亡2.5萬人亞美尼亞西北1988年12月7日6.9級死亡2.5萬人危地馬拉1976年2月4日7.5級死亡22778人智利瓦爾帕萊索1906年8月16日8.6級死亡2萬人墨西哥中部1985年9月15日8.1級死亡9500多人阿富汗東北部1998年2月4日6.1級死亡5000人伊朗北部1997年5月10

24、日7.1級死亡1500人哥倫比亞西部1999年1月25日6級死亡1171人,第1章 緒論,中國大震 ●1920年海原地震 　　1920年12月16日20時5分53秒，寧夏海原縣發(fā)生震級為8.5級的強烈地震，震中烈度12度，震源深度17公里，死亡24萬人，毀城四座，數(shù)十座縣城遭受破壞。 ●1927年古浪地震 　　1927年5月23日6時32分47秒，甘肅古浪發(fā)生震級為8級的強烈地震，震中烈度11度，震源深度12公里，

25、死亡4萬余人。地震發(fā)生時，土地開裂，冒出黑水，硫磺毒氣橫溢，熏死饑民無數(shù)。,第1章 緒論,●1933年疊溪地震 　　1933年8月25日15時50分30秒，四川茂縣疊溪鎮(zhèn)發(fā)生震級為7.5級的大地震，震中烈度10度，疊溪鎮(zhèn)被摧毀。震前犬哭馬嘶，蛇出鼠驚，烏鴉慘啼，母雞司晨。震時地吐黃霧，城郭無存，岷江斷流，壅壩成湖。 ●1950年察隅地震 　　1950年8月15日22時9分34秒，西藏察隅縣發(fā)生震級為8.5級的強烈地震，震中烈

26、度12度，死亡近4000人。喜馬拉雅山幾十萬平方公里大地面目全非，雅魯藏布江被截成四段。,第1章 緒論,●1966年邢臺地震 　　邢臺地震由兩個大地震組成：1966年3月8日5時29分14秒，河北省邢臺專區(qū)隆堯縣發(fā)生震級為6.8級的大地震，震中烈度9度；1966年3月22日16時19分46秒，邢臺專區(qū)寧晉縣發(fā)生震級為7.2級的大地震，震中烈度10度。兩次地震共死亡8064人，傷38000人，經(jīng)濟損失10億元。地震發(fā)生后，漫天飄雪。

27、●1970年通海地震 　　1970年1月5日1時0分34秒，云南省通?？h發(fā)生震級為7.7級的大地震，震中烈度為10度，震源深度為10公里，死亡15621人，傷殘32431人。震前，豕突犬吠，雀啼魚驚，墻縫噴水，騾馬傷人。震時，村寨房屋盡毀，地面或裂或陷。,第1章 緒論,地震帶： 本世紀初，科學家們在遍訪各大洲、進行宏觀地震資料調(diào)查的基礎(chǔ)上，編制了世界地震活動圖，以后，又根據(jù)地震臺的觀測數(shù)據(jù)編出了較精確的世界地震

28、分布圖，從這些圖中可以清楚看到，地球上有以下四組主要地震帶：,第1章 緒論,（1）環(huán)太平洋地震帶：全球約80%淺源地震和90%中深源地震，以及幾乎所有的深源地震都集中在這一地帶。它沿南北美洲西海岸、阿留申群島、轉(zhuǎn)向西南到日本列島，再經(jīng)我國臺灣省達菲律賓、新幾內(nèi)亞和新西蘭。,第1章 緒論,（2）歐亞地震帶（地中?！柴R拉雅地震帶）：除分布在環(huán)太平洋地震活動帶的中深源地震以外，幾乎所有的其他中深源地震和一些大的淺源地震都發(fā)生在這一活動帶，這

29、一活動帶的震中分布大致與山脈走向一致。它西起大西洋的亞速島，經(jīng)意大利、土耳其、伊朗、印尼北部、我國西部和西南地區(qū)，過緬甸至印度尼西亞與上述環(huán)太平洋帶相銜接，總長2萬多千米。,第1章 緒論,（3）沿北冰洋、大西洋和印度洋中主要山脈的狹窄淺震活動帶：北冰洋、大西洋是從勒拿河口地震較稀少的地區(qū)開始，經(jīng)過一系列海底山脈和冰島，然后順著大西洋底的隆起帶延伸。印度洋地震帶始于阿拉伯之南，沿海底隆起延伸，以后朝南走向南極。 （4）地震相當活動的斷裂

30、谷：如東非洲和夏威夷群島等。,第1章 緒論,2．我國的地震活動 我國東臨環(huán)太平洋地震帶，南接歐亞地震帶，地震區(qū)域分布很廣。我國主要地震帶有兩條： （1）南北地震帶：北起賀蘭山，向南經(jīng)六盤山、穿越秦嶺沿川西至云南省東北，縱貫南北。地震帶寬度各處不一，大致在數(shù)十至上百公里左右，分界線是由一系列規(guī)模很大的斷裂帶及斷陷盆地組成，構(gòu)造相當復雜。,第1章 緒論,（2）東西地震帶：主要有兩條，北面的一條是沿陜西、山西、河北北部向東延

31、伸，直至遼寧北部的千山一帶；南面的一條是自帕米爾起經(jīng)昆侖山、秦嶺，直到大別山區(qū)。 由此，我國大致可劃分成六個地震活動區(qū)：①臺灣及其附近海域地震活動區(qū)；②喜馬拉雅山脈活動區(qū)；③南北地震帶；④天山地震活動區(qū)；⑤華北地震活動區(qū)；⑥東南沿海地震活動區(qū)。,第1章 緒論,1．2．2地震災害 1．地表破壞 地震造成的地表破壞有山石崩裂、滑坡、地面裂縫、地陷及噴砂冒水等。 2．工程結(jié)構(gòu)的破壞現(xiàn)象 工程結(jié)構(gòu)在地震

32、時所遭遇的破壞是造成人民生命財產(chǎn)損失的主要原因，其破壞類型與結(jié)構(gòu)類型及抗震措施密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)的主要破壞情況有以下三種：,第1章 緒論,（1）承重結(jié)構(gòu)承載力不足及變形過大而造成的破壞。 （2）結(jié)構(gòu)喪失整體性而造成的破壞。 （3）地基失效引起的破壞。,第1章 緒論,3．次生災害 地震的次生災害有水災、火災、毒氣污染、滑坡、泥石流、海嘯等。由此引起的破壞也很嚴重，如1923年日本東京大地震，倒塌房屋13萬幢，震后引起的火災卻

33、燒毀房屋45萬幢；1960年發(fā)生在智利海底的大地震，海嘯襲擊了17000km以外的日本本州和北海道的太平洋沿岸，沖毀了海港、碼頭和沿岸建筑物，巨輪被拋上了陸地；1970年秘魯?shù)卣?，瓦斯卡蘭山北峰泥石流從3750m高度處瀉下，流速達320km/h，淹沒了村鎮(zhèn)、建筑，地形改觀，死亡達25000多人。2004年12月26日印度尼西亞蘇門答臘島附近海域發(fā)生了8.9級特大地震，觸發(fā)的海嘯席卷了印度洋沿岸多國，死亡及失蹤27萬余人。,第1章 緒論,

34、1.3抗震設(shè)防的概念與抗震設(shè)計方法 1．3．1抗震設(shè)防的概念 抗震設(shè)防——是指對建筑物進行抗震設(shè)計，并采取一定的構(gòu)造措施，以達到結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的。抗震設(shè)防的依據(jù)是抗震設(shè)防烈度，地震烈度按不同的頻率和強度通?？蓜澐譃樾≌鹆叶?、中震烈度和大震烈度。,第1章 緒論,工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的目的是在一定的經(jīng)濟條件下，最大限度地限制和減輕建筑物由地震引起的破壞，保障人員的安全，減少經(jīng)濟損失。為了實現(xiàn)這一目的，《建筑抗震設(shè)記規(guī)范》提出了“小震

35、不壞，中震可修，大震不倒”三個水準的抗震設(shè)防目標。,第1章 緒論,第一水準：當遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用。對應于“小震不壞”，要求建筑結(jié)構(gòu)滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態(tài)驗算要求及建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值。第二水準：當遭受相當于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時，建筑物可能損壞，但經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。對應于“中震可修”，要求建筑結(jié)構(gòu)具有相當?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰?/p>

36、），不發(fā)生不可修復的脆性破壞。第三水準：當遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度預估的罕遇地震影響時，建筑物不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞。對應于“大震不倒”，要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。,第1章 緒論,1．3．2工程結(jié)構(gòu)抗震的二階段設(shè)計方法 結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計應滿足上述三水準的抗震設(shè)防要求，為實現(xiàn)此目標，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》采用了簡化的兩階段設(shè)計方法。第一階段設(shè)計是承載力驗算，按第一水準多遇地震烈度

37、對應的地震作用效應和其他荷載效應的組合驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形。第二階段設(shè)計是彈塑性變形驗算，按第三水準罕遇地震烈度對應的地震作用效應驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。,第1章 緒論,說明： 通過第一階段設(shè)計，將保證第一水準下的“小震不壞”要求。通過第二階段設(shè)計，使結(jié)構(gòu)滿足第三水準下的“大震不倒”要求。在設(shè)計中，通過良好的抗震構(gòu)造措施使第二水準的要求得以實現(xiàn)，從而滿足“中震可修”的要求。 在實際抗震設(shè)計中，只

38、有對特殊要求的建筑、地震時易倒塌的結(jié)構(gòu)及有明顯薄弱層的不規(guī)則結(jié)構(gòu)，除進行第一階段設(shè)計外，還要進行結(jié)構(gòu)薄弱部位的彈塑性層間變形驗算并采取相應的抗震構(gòu)造措施，實現(xiàn)第三水準的設(shè)防要求。,第1章 緒論,1．3．3抗震設(shè)防的分類和設(shè)防標準 對于不同使用性質(zhì)的建筑物，地震破壞造成的后果的嚴重性是不一樣的。因此，建筑物的抗震設(shè)防應根據(jù)其使用功能的重要性和破壞后果而采用不同的設(shè)防標準。我國《建筑抗震設(shè)防分類標準》(GB50223-2004）

39、根據(jù)建筑使用功能的重要性，將建筑抗震設(shè)防分為甲、乙、丙、丁四個類別:,第1章 緒論,甲類建筑：重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑。如可能產(chǎn) 生大爆炸、核泄露、放射性污染、劇毒氣體擴散的建筑。 乙類建筑：地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的建筑。如城市生命線工程（供水、供電、交通、消防、醫(yī)療、通信等系統(tǒng)）的核心建筑。 丙類建筑：除甲、乙和丁類以外的一般建筑。如一般的工業(yè)與民用建筑、公共建筑等。 丁類建筑：抗震

40、次要建筑。如一般的倉庫、人員較小的輔助建筑物等。,第1章 緒論,對于不同的抗震設(shè)防類別，在進行建筑抗震設(shè)計時，應采用不同的抗震設(shè)防標準?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》規(guī)定： 甲類建筑，地震作用應高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求，其值應按批準的地震安全性評價結(jié)果確定；抗震措施，當抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。,第1章 緒論,乙類建筑，地震作用應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要

41、求（6度時可不進行計算）；抗震措施，一般情況下，當抗震設(shè)防烈度為6-8度時，應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求，當為9度時，應符合比9度抗震設(shè)防更高的要求。 丙類建筑，地震作用應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求（6度時可不進行計算）；抗震措施；應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求。 丁類建筑，一般情況下，應符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求（6度時可不進行計算）；抗震措施；允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時不應降

42、低。,第1章 緒論,1.4抗震設(shè)計的基本要求 概念設(shè)計—由于地震動的隨機性，加之建筑物的動力特性、所在場地、材料及結(jié)構(gòu)內(nèi)力的不確定性，地震時造成破壞的程度很難準確預測，為保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震可靠度，在進行抗震設(shè)計時必須綜合考慮多趁因素的影響，著重從建筑物的總體上進行抗震設(shè)計，這又稱為概念設(shè)計。,第1章 緒論,概念設(shè)計要考慮以下因素： 1）場地條件和場地土的穩(wěn)定性； 2）建筑平、立面布置及外形尺寸； 3）抗震結(jié)構(gòu)體系的

43、選取、抗側(cè)力構(gòu)件布置 及結(jié)構(gòu)質(zhì)量的分布； 4）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系及二者之間的錨拉；材料與施工等。,第1章 緒論,1．建筑場地 地震造成建筑的破壞，除地震動直接引起結(jié)構(gòu)破壞外，場地條件也是一個重要的原因，如地震引起的地表錯動與地裂，地基土的不均勻沉陷、滑坡和粉、砂土液化等。因此抗震設(shè)防區(qū)的建筑工程選擇場地時應做到： (1)應選擇對建筑抗震有利地段，避開對建筑抗震不利地段 ； (2)不應在危險地段建造甲、乙

44、、丙類建筑。 建筑場地為I類時（場地分類見第2章），甲、乙類建筑仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施；丙類建筑允許按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度降低1度的要求采取抗震構(gòu)造措施，但抗震設(shè)防烈度為6度時，仍應按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。,第1章 緒論,2．地基和基礎(chǔ)設(shè)計 (1)同一結(jié)構(gòu)單元不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上，也不宜部分采用天然地基，部分采用樁基； (2)地基有軟弱粘性土、可液化土、嚴重

45、不均勻土層時，宜加強基礎(chǔ)的整體性和剛性。,第1章 緒論,3．建筑設(shè)計和建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性 1）建筑設(shè)計應符合抗震概念設(shè)計的要求，建筑方案沿平面和高度的布置應符合《抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的界限，不應采用嚴重不規(guī)則的設(shè)計方案。 2）建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對稱，整體性較好；建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度變化均勻，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐步減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。

46、 3）對平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則類型的建筑結(jié)構(gòu)應按《抗震設(shè)計規(guī)范》要求進行水平地震作用計算和內(nèi)力調(diào)整，并對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施。 4）對體型復雜、平立面特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，要在適當部位設(shè)置防震縫，形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。防震縫要留有足夠的寬度，其兩側(cè)上部結(jié)構(gòu)完全分開。當結(jié)構(gòu)需要設(shè)置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應符合防震縫的要求。,第1章 緒論,4．抗震結(jié)構(gòu)體系 (1)應具有明確的計算簡圖和合理的

47、地震作用傳遞途徑； (2）宜有多道抗震設(shè)防，避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力； (3）應具備必要的抗震承載力、良好的變形能力和消耗地震能量的能力； (4）應綜合考慮結(jié)構(gòu)體系的實際剛度和強度分布，避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位，避免產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中，結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近，對可能出現(xiàn)的薄弱部位，宜采取措施改善其變形能力。,第1章 緒論,5．結(jié)構(gòu)構(gòu)件

48、 抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件應力求避免脆性破壞。對砌體結(jié)構(gòu)，宜采用鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱、芯柱、配筋砌體或鋼筋混凝土和砌體組合柱。對鋼筋混凝土構(gòu)件，應通過合理的截面選擇及合理的配筋避免剪切破壞先于彎曲屈服，避免混凝土的受壓破壞先于鋼筋的屈服，避免鋼筋錨固破壞先于構(gòu)件破壞。對鋼結(jié)構(gòu)，構(gòu)件應防止壓屈、失穩(wěn)。還應加強結(jié)構(gòu)各構(gòu)件之間的連接，以保證結(jié)構(gòu)的整體性?？拐鹬蜗到y(tǒng)應能保證地震時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。,第1章 緒論,6．結(jié)構(gòu)分析 除特殊規(guī)定外，建筑

49、結(jié)構(gòu)應進行多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析，假定構(gòu)件處于彈性工作狀態(tài)，內(nèi)力和變形分析可采用線性靜力方法或線性動力方法。對不規(guī)則且有明顯薄弱部位，地震時可能導致嚴重破壞的建筑結(jié)構(gòu)，應按要求進行罕遇地震作用下的彈塑性變形分析，可采用靜力彈塑性分析或彈塑性時程分析方法，或可采用簡化方法。,第1章 緒論,7．非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設(shè)備，自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應進行抗震設(shè)計。 8．結(jié)構(gòu)材料與施

50、工質(zhì)璧 抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求應在設(shè)計文件上注明，并應保證按其執(zhí)行。對砌體結(jié)構(gòu)所用材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用材料、鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材等的強度等級應符合最低要求。對鋼筋接頭及焊接質(zhì)量應滿足規(guī)范要求，對構(gòu)造柱、芯柱及框架的施工，對砌體房屋縱墻及橫墻的連接等應保證施工質(zhì)量。,復習題思考題,1、地震的分類有哪些？2、什么是地震波？地震波包括哪些種？3、什么是地震震級和地震烈度？4、按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-