1.4工程结构抗震设防在线视频

大家好

本节主要介绍工程结构抗震设防

主要内容包括基本术语

抗震设防烈度

抗震设防目标

设计方法

设防类别与设计标准

五个方面

这节主要涉及到我们国家抗震设防的要求、目的和方法等主要内容

首先来看基本术语

主要介绍我们抗震设计规范里面介绍的主要术语

抗震设防烈度

按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度

一般情况下取50年内超越概率为10%的地震烈度

这个和前面我们介绍的基本烈度的定义是一致的

所以说抗震设防烈度一般是取当地的基本烈度

抗震设防标准：衡量抗震设防要求的尺度

由抗震设防烈度或设计地震动参数及抗震设防类别来进行确定

主要涉及到地震作用的计算、抗震措施等

地震作用由地震动引起的结构动态作用，包括水平地震作用和竖向地震作用

设计地震动参数

抗震设计用的地震动加速度时程曲线、加速反应谱和峰值加速度

其中比较重要的是峰值加速度和反应谱特征周期Tg的取值

这个主要是根据中国地震动参数区划图来确定

设计基本地震加速度指50年

设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取值

根据中国地震动参数区划图来确定

设计特征周期

抗震设计用的地震影响系数曲线中反映地震震级、震中距和场地类别等因素下降段起始点

对应的周期值简称特征周期

也就是Tg

Tg的取值也是根据中国地震动参数区划图来确定的

建筑概念设计：根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想

进行建筑和结构总体布置

并确定细部构造的过程

建筑概念设计主要就是根据我们的震害和工程经验形成的设计原则和思想

它是我们建筑结构抗震设计里面非常重要的一个方面，后面我们会有具体的讲述。

抗震措施：除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施

比如说我们混凝土结构根据规范所划分的抗震等级

然后根据抗震等级对结构有相关的不同的要求

包括所要进行的一些抗震构造措施

抗震构造措施

根据抗震概念设计原则

一般不需计算

而对结构和非结构各部分所必须采取的各种细部要求

比如说对于梁和柱在两端进行的箍筋的加密

这属于抗震构造措施

下面来看抗震设防烈度

抗震设防烈度是一个地区建筑物进行抗震设防的依据

一般情况下可以取当地的基本烈度

这个表是抗震设防烈度和设计基本加速度取值的对应关系

六度对应的是0.05g

七度包括两个

一个是0.1g，一个是0.15g，比如说我们郑州

它就是设防烈度为七度

但是设计基本加速度取值为0.15g

设防烈度为八度的时候

加速度取值也包括两个：0.2g和0.3g

九度对应是0.4g

抗震规范规定

抗震设防烈度为六度及以上地区的建筑必须进行抗震设计

前面我们介绍中国地震动参数区划图的时候讲过

新版的中国地震动参数区划图

将我国全部国土范围内

地震动峰值加速度取值均取为0.05g及其以上的地区

然后根据这个

加上我们前面那个表可以看出来

我们现在全国国土范围内的所有地区设防烈度均为六度及

其以上的地区

所以均需要进行抗震设防

要求进行抗震设计

第三

抗震设防目标：工程抗震设防的基本目的是在一定的经济条件下最大限度的限制和减轻

建筑物的地震破坏

保障人民生命财产的安全

它有一个前提是在一定的经济条件下

也就是我们工程结构抗震设防一定要和我们的经济发展水平相适应

早期

我们国家经济发展水平相对较低

所以说我们抗震设防的要求不可能定得过高

要和当时的经济条件相适应

随着我们国家经济实力的上升

目前我们国家工程结构抗震设防的要求也在逐步的提高

目前

我国抗震设防的基本原则是：小震不坏

中震可修

大震不倒

下面我们来看一下具体的小震

中震和大震的相关规定

这个图是我们国家烈度的概率密度函数图

它的峰值点所对应的烈度就是我们的众值烈度

也就是我们的小震

它的超越概率是50年内超越概率为63.2%

基本烈度它的超越概率是10%

基本烈度也就是我们的设防烈度

也就是上面所说的中震

那么罕遇烈度

它的超越概率更低为2%到3%

也就是我们所说的大震

那么通过这个图

大家还可以看到

众值烈度和基本烈度之间相差1.55度

基本烈度和罕遇烈度相差1度

以我们郑州地区为例

郑州的设防烈度也就是它的基本烈度为7度

那么它所对应的罕遇地震烈度就为8度

它的小震也就是多遇地震烈度

是5.45度

这是我们介绍的小震、中震和大震

我们国家抗震规范提出来了三水准的

抗震设防要求简称为三水准设防

对于这块儿

大家一定要

铭记在心

第一水准

当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时

主体结构不受损坏或不需修理

可继续使用

简称为小震不坏

这个意思就是当我们遭受到了小震的影响时

有时候也就是多遇地震影响的时候

当地的建筑不能够受到损坏

或者是有轻微的损坏

但是不需要修理

就可以继续使用

第二水准

当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时

建筑物可能发生损坏

但经一般性修理仍可继续使用

简称为

中震可修

那么对于第二水准

它所遭受到的地震影响

就是我们的中震

也就是我们的设防地震的影响

那么这个时候

我们的建筑会发生损坏

但是损坏不应该很严重

经过一般性的修理就可以继续使用

这就是所谓的中震可修

第三水准

当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时

建筑不致倒塌或发生危及生命的严重破坏

简称为大震不倒

那第三水准

它所对应的就是我们前面所说的罕遇地震

当然我们这个地区的烈度达到罕遇地震烈度的时候

那么我们这个地区的建筑物肯定是要发生比较严重的破坏

但是

建筑物不能够发生倒塌或者是发生危及生命的严重破坏

只要我们的建筑物不倒

那么我们的生命财产就能够得到一定的保障

所以说这个就是针对的是大震不倒

另外

规范里面规定

对于使用功能或其他方面有专门要求的建筑

当采用抗震性能化设计时

应该具有更具体或者是更高的

抗震设防目标

这是我们目前规范的一个发展的趋势

对于很多建筑

可能我们以后都要进行抗震性能化的设计

目前主要是针对于一些超限的建筑

我们需要（满足）性能化设计的要求

针对上述三个水准的抗震设防目标

对建筑结构的抗震性能提出了相应的具体要求

第一水准小震不坏

要求建筑结构在多遇地震的作用下

满足承载能力和弹性变形的要求

也就是在多遇地震作用下

我们要对结构的

承载力和弹性变形进行验算

满足相应的要求

第二水准

中震可修要求建筑结构在设防烈度作用下

具有相当的延性变形能力

不发生不可修复的脆性破坏

也就是我们结构这个时候发生的破坏要求是延性的破坏

不能发生脆性（破坏）

第三水准

大震不倒

要求建筑结构在罕遇地震作用下具有足够的变形能力

满足弹塑性变形要求

它要求结构在罕遇地震作用下

它的变形满足我们规范的相关要求

那么根据我们前面的介绍

以及郑州地区为例

在小震的时候

也就是在多遇地震作用下

也就是在郑州的烈度为5.5五度左右的时候

要满足它的

承载力和变形要求

那么在七度的时候要满足它的延性变形能力的要求

不发生脆性破坏

那么当郑州烈度达到八度的时候

要求我们的结构要满足它的弹塑性变形的要求

四、抗震设计方法

我国抗震设计规范采用的是简化的两阶段设计方法

第一阶段设计按多遇地震烈度

对应的地震作用效应和其他荷载效应的组合验算

结构构件的承载能力和结构的弹性变形

以满足第一水准的

承载力要求和弹性变形的要求

也就是在多遇地震作用下

对于结构进行地震反应分析

得出其地震作用效应

并且和其他荷载效应进行组合

比如说

恒载、活载等，组合出来之后

验算构件的承载力和弹性变形是不是满足规范的要求

第二阶段设计

按罕遇地震烈度

对应的地震作用效应

验算结构的弹塑性变形

以满足第三水准的弹塑性变形要求

也就是在罕遇地震烈度作用下

计算出结构的弹塑性变形

按照规范的要求对它进行验算

看看是不是符合规范的要求

那么很显然我们前面是三水准设防

那么我们的设计是两阶段设计

其中缺了第二水准设防的要求

也就是说

对于第二水准的抗震设防要求

目前我们规范主要是通过良好的抗震措施来实现

根据我们前面的介绍

我国的抗震设防目标和方法可概括为

三水准设防、两阶段设计

五、抗震设防类别与设防标准

抗震设防类别是根据《建筑工程抗震设防分类标准》这个规范来划分的

建筑抗震设防类别的划分是根据下列因素

综合来确定的

首先是建筑破坏造成的人员伤亡

直接和间接经济损失及社会影响的大小

也就是你这个建筑

造成破坏之后

可能产生了人员伤亡、经济损失、社会影响的大小来确定

城镇的大小

行业的特点

工矿企业的规模的也是影响因素

三、建筑使用功能失效后

对全局的影响范围大小、抗震救灾影响及恢复的难易程度

比如说城市的生命线工程

医疗、消防、通信

水、暖、电等等

这些都会对它的设防类别的划分产生影响

四、建筑各区段的重要性有显著不同时

可按区段划分抗震设防类别

但下部区段的类别不应低于上部区段

这个主要就是针对于各个区段的重要性不一样

可以根据各个区段来划分设防类别

但是下部的设防类别要高

不同行业的相同建筑，当所处地位及地震破坏所产生的后果和影响不同时

其抗震设防类别可不相同

比如说

同样是办公楼

你是一般的办公楼，还是生命线工程相关的办公楼

比如说你是通信公司的办公楼

那么

它可能的设防类别就是不一样的

因为它的影响不一样

所以说抗震设防类别的划分就是根据这些综合因素来确定的

我国规范将建筑物的抗震设防类别分为四类

特殊设防类

指使用上有特殊设施

涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时

可能发生严重次生灾害等特大灾害后果

需要进行特殊设防的建筑

简称甲类

比如说我们国家的三峡大坝

我们国家的一些核电设施等等

都属于特殊设防类

重点设防类指地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的

生命线相关建筑以及地震时

可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果

需要提高设防标准的建筑

简称乙类

生命线相关建筑指的是我们前面介绍的医疗、急救、通信、供水、供电等行业的

相关建筑

可能造成大量人员伤亡的建筑

比如说与学校有关的建筑

现在都划为重点设防类

标准设防类指大量的除甲、乙、丁类建筑以外

按标准要求进行设防的建筑，简称丙类

这个就是我们可能日常生活中接触最多的建筑都属于这种标准设防类

适度设防类指使用上人员稀少且

震损不致产生次生灾害

允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类

比如说我们一些简单的仓库等等

可以按照适度设防类来进行抗震设防

设防标准根据我们前面的介绍

把我们的建筑划分为四类

特殊设防类、重点设防类、标准设防类和适度设防类

由于它的重要性不一样

那么我们的设防标准就可以有所调整

那么设防标准主要牵涉到两个方面

一个是地震作用

一个是抗震措施

那么我们来看一下

对于特殊设防类

它的地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求

其值按批准的地震安全性评价结果来确定

也就是对于特殊设防类

基本上我们都要进行地震安全性评价

根据地震安全性评价的结果来确定其地震作用

那么抗震措施，当抗震设防烈度为6到8度时

应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求

当为9度时

应符合比9度抗震设防更高的要求

简单来说

也就是要把它的设防烈度提高

对于重点设防类的地震作用

按本地区抗震设防烈度的要求来进行

那么抗震措施也是进行相应的提高

对于标准设防类

它的地震作用和抗震措施均应按照本地区的设防要求来确定

适度设防类地震作用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度降低

但是设防烈度为6度时

不应降低

那么对于设防标准

大家可以看到

根据建筑的设防类别不同

它的设防标准有相应的变化

有提高

有降低

所以说我们要根据（设防）类别来合理的确定他的设防标准

这样一来

既可以做到安全

又能够体现一定的经济性

好

本节的内容结束

谢谢大家