建筑結構抗震設計

SeismicDesignofBuildingStructures

教材：建筑結構抗震設計作者：張玉敏、蘇幼坡、韓建強主編出版社：清華大學出版社ISBN：建筑結構抗震設計

第一章地震基礎知識與建筑抗震設防

第二章場地、地基和基礎

第三章結構地震反應分析與抗震計算第四章多高層鋼筋混凝土房屋抗震設計第五章多層砌體房屋抗震設計第六章多高層鋼結構抗震設計第七章隔震與消能減震及非結構構件抗震設計建筑結構抗震抗震工程學是將地球物理學、地質學、地震學、工程力學（材料力學、結構靜力學、結構動力學）、結構工程學（鋼筋混凝土結構學、鋼結構學、地基與基礎）、施工技術等多方面理論予以綜合，針對建造的建筑物在地震作用下必須安全這一目的而產生一門科學體系。學習本門課要達到如下目的掌握抗震的基本知識、基本理論、基本技能，了解抗震設計的一般規律；培養運用規范、標準，查閱技術資料的能力和抗震計算能力；了解結構抗震設計的新理論、新方法及抗震理論、方法的發展趨勢。第一章地震基礎知識與建筑抗震設防1.1

地震與地震動1.2地震活動與地震分布1.3地震的破壞作用1.4建筑結構的抗震設防1.5建筑結構抗震概念設計地震是一種自然現象，地球上每天都在發生地震，一年約有500萬次。其中約5萬次人們可以感覺到；能造成破壞的約有1000次；7級以上的大地震平均一年有十幾次。目前記錄到的世界上最大地震是

8.9級，發生于1960年5月22日的智利地震。國內外大量震害表明，采用合理的抗震設防標準，抗震設計方法和構造措施，是當前減輕地震災害的最有效措施。

19952次20042次19961次20051次19970次20061次19981次20074次19990次20081次20001次20081次20011次20091次0次20101次20031次20111次近年來全球8級及8級以上地震一覽表

近年來全球發生M≥7級地震次數的統計1998年17次1999年22次2000年21次2001年23次2002年16次2003年21次2004年19次2005年16次2006年15次2007年22次2008年19次2009年20次地球上頻繁的地震活動是客觀存在！1900---2004年期間

不同自然災害造成人員死亡統計表摘自:米歇爾.巴哈爾<當地球發起攻擊>美國<大眾科學>月刊2005年6月號災害名稱地震颶風海嘯火山爆發山體滑坡死亡人數(萬人)180110

309.64.5地震是群災之首1.1地震與地震動1.1.1地球的構造地球是一個半徑約為6400km的橢圓球體，由三層不同的物體組成。(1)地殼：各種結構不均勻厚薄不一巖石組成。陸地:沉積層，花崗巖層、玄武巖層平均厚度30～40km。海洋:玄武巖巖層，平均厚度5～8km。世界上絕大部分的地震都發生在這一薄薄的地殼內。1.1地震與地震動(2)地幔：主要由質地堅硬的橄欖巖組成，厚約2900Km。上地幔：40～70km巖石層，和地殼形成巖石圈；下地幔：軟流層，粘彈性物質，巖漿。(3)地核：地球的核心，主要構成物質是鎳、鐵，平均半徑厚約3500km外核：厚約2100km，液態；內核：半徑厚1400km，固態。地震觀測發現：地震橫波不能通過外核（即不能通過液體）。目前觀測到的最深地震700km，地震僅發生在地殼和地幔上部。1.1.2

地震類型和成因（1）地震按其成因分類：火山地震：由于火山爆發而引起的地面振動。陷落地震：由于地表或地下巖層突然發生大規模陷落和崩塌所引起小范圍的地面振動。構造地震:由于地殼構造運動造成地下巖層斷裂錯動引起的地面振動。發生頻繁，占90％以上，破壞性大，影響面廣。誘發地震：由于建造水庫、深井注水等原因引發的地震。在工程抗震設計中僅考慮構造地震的設防問題---天然地震包括構造地震、火山地震、陷落地震構造地震破壞性地震主要屬于構造地震。據統計，構造地震約占世界地震總數的90%以上。

92%的地震發生在地殼中，

其余的發生在地幔上部

地震天然地震人工地震1.2.2

地震類型和成因地震成因在1887年G.Hartwig曾寫道：“地震的原因仍然隱藏在蒙昧之中，而且可能永遠如此，因為這種劇烈的震動起源于地球深部，遠遠處于人類所能進行觀察的范圍之下。”然而今天，地震學中變形介質的方程已把地震中多半屬于定性揣測的領域與定量分析的領域分離開來了。地震學在許多方面已經發展成為最嚴謹的學科之一。關于地震成因的研究已有近百年的歷史。早期的地震成因說傾向于斷層破裂學說，近期的觀點則側重于板塊觀點。事實上，兩者并無本質矛盾，而是地震成因的宏觀背景與局部機制兩個不同層次。板塊理論認為，地球被幾塊堅硬的板塊覆蓋著，這些板塊之間相互作用是地震產生的根源。地震成因板塊構造運動學說－地震成因的宏觀背景

20世紀初，魏格納提出了大陸漂移學說。它為后來板塊構造學說的誕生與發展提供了啟迪與基礎。60年代初，美國地質學家以海底擴張學為基礎，提出了板塊構造學說的雛型。1968年，他們依據大量研究成果對全球巖石圈的板塊進行了初步劃分，正式形成了板塊構造這一名稱。地震成因板塊構造學說認為，地殼和上地漫頂部厚約70—100km的巖石組成了全球巖石圈。全球巖石圈可以劃分為若干大小的板塊。根據板塊構造學說，全球巖石圈被分為六大板塊，即歐亞板塊、太平洋板塊、美洲板塊、非洲板塊、印澳板塊和南極板塊。各大板塊之內還可以劃分為較小的板塊。板塊之間的接合部類型主要有：海嶺、海溝、轉換斷層及縫合線。板塊分布示意圖

斷層破裂回跳－地震成因的局部機制彈性回跳說是本世紀初由里德提出的。這一假說最初是根據1906年舊金山8.3級大地震前后橫跨圣安德烈斯斷層的一些測標位移實測數據而得出的結論。這一跨越半個多世紀的測量發現：在斷層兩側，測點一直在緩慢地移動，而在大地震后的復測發現：測線沿斷層出現了最大斷距達6.4m的錯動。民宅橫向移動10m,垂直落差6m里德的彈性回跳說認為：①地殼由彈性的、有斷層的巖層組成；②地殼運動產生的能量以彈性應變能的形式在斷層及其附近巖層中長期積累；③當彈性應變能積累及其巖層發生變形達到一定程度時，斷層兩側巖體向相反方向突然滑動，地震因之產生，此時，斷層上長期積累的彈性應變能突然釋放。舉例說明：臺灣地處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊推擠交界處。菲律賓板塊每年皆有位移7cm。921地震使斷層東側約15km寬的地塊向西北方向推移，其最大水平位移為9.06m，最大垂直位移為9.80m

按震源深淺分類淺源地震——震源深度小于60千米的稱為淺源地震。全世界85%以上的地震都是淺源地震。中源地震——震源深度在60至300千米的稱為中源地震。深源地震——震源深度在300千米以上的稱為深源地震。淺源地震波及范圍小，但破壞力大；深源地震波及范圍大，但破壞力小。2002年6月29日晨1：20發生于吉林的7.2級地震，震源深度為540km，無破壞。目前有記錄的最深震源達720公里。1960年2月29日發生于摩洛哥艾加迪爾城的5.8級地震，深度為3km。震中破壞極為嚴重，但破壞僅局限在震中8km內。地震波是地震發生時由震源地方的巖石破裂產生的彈性波。地震波分為體波和面波。體波橫波（S波）縱波（P波）面波瑞利波樂甫波橫波特點:周期長、振幅大、波速慢,100-800m/s縱波特點:周期短,振幅小,波速快,200-1400m/s面波比體波衰減慢、振幅大、周期長、傳播遠。建筑物破壞主要由面波造成。雜波P波開始S波開始面波開始1.1.3

地震波一、地震震級1.定義能量越大，震級就越大；震級相差一級，能量相差約32倍；相差二級，能量相差1000倍。

反映一次地震本身大小的等級，用M表示式中A表示標準地震儀距震中100km紀錄的最大水平地動位移，單位為微米。2.震級與能量的關系一個6級地震相當于一個兩萬噸級的原子彈。

能量E的單位：爾格（1爾格=）1.1.4

地震強度3.按震級的地震分類微震---2級以下。人感覺不到有感地震---2-4級人有感覺破壞性地震---5級以上有破壞強烈地震---7級以上有破壞特大地震---8級以上有破壞由于震源深淺、震中距大小等不同，地震造成的破壞也不同。震級大，破壞力不一定大；震級小，破壞力不一定就小。二、地震烈度一般而言，震級越大，烈度就越大。同一次地震，震中距小烈度就高，反之烈度就低。影響烈度的因素，除了震級、震中距外，還與震源深度、地質構造和地基條件等因素有關。1.定義及影響因素一次地震對某一地區的影響和破壞程度稱地震烈度，簡稱為烈度。用I表示。2.地震烈度表地震烈度表是評定烈度的標準和尺度。我國在2008年制定了新的《中國地震烈度表》?！吨袊卣鹆叶缺怼穼⒌卣鹆叶确譃?-12度。二者的區別和聯系

震級和烈度是兩個不同的概念，它既有區別又有聯系，一般震級越大，烈度越高。但是，同一震級的地震，由于震源深度、離震中的距離，以及地質條件不同，地面遭受破壞和影響的程度——烈度，也就不一樣，一般離震中越遠烈度越小。一次地震只有一個震級，因為震級是表示一次地震釋放能量的多少，而一次地震釋放多少能量則是一定的。至于一次地震在各地表現出來的不同影響，應該用不同的地震烈度來表示，而不能說是震級有了變化。譬如說1976年7月28日河北唐山地震是7.8級，北京受到的影響當然小些，這只能說是北京和唐山烈度有所不同，而不能說唐山震級是7.8級．北京震級是5級或6級。震級和烈度各有自己的標準，不能混為一談?，F在一般都把震級的標準稱為級，烈度的標準稱為度，以示二者的區別。但也有的書報中都稱為級，這是弄錯了的，實際上是兩回事。震級2345678＞8震中烈度1~234~56~77~89~101112震級與震中烈度對應關系（參考）

區別：地震烈度與震級

＊一次地震，表示地震大小的震級只有一個＊由于同一次地震對不同地點的影響不一樣，隨著距離震中的遠近會出現多種不同的烈度無感1室內個別靜止中的人感覺2懸掛物微動門、窗輕微作響室內少數靜止中的人感覺3懸掛物明顯擺動，器皿作響門、窗作響室內多數人感覺。室外少數人感覺。少數人夢中驚醒43（2-4）31（22-44）不穩定器物翻倒門窗、屋頂、屋架顫動作響，灰土掉落。抹灰出現微細裂縫室內普遍感覺。室外多數人感覺。多數人夢中驚醒56（5-9）63（45-89）河岸和松軟土出現裂縫。飽和砂層出現噴砂冒水。地面上有的磚煙囪輕度裂縫掉頭損壞——個別磚瓦掉落、墻體微細裂縫驚惶失措，倉皇逃出613（10-18）125（90-177）河岸出現坍方。飽和砂層常見噴砂冒水。松軟土上地裂縫較多。大多數磚煙囪中等破壞輕度破壞——局部破壞開裂，但不妨礙使用大多數人倉皇逃出725（19-35）250（178-353）干硬土上亦有裂縫。大多數磚煙囪嚴重破壞中等破壞——結構受損，需要修理搖晃顛簸，行走困難850（36-71）500（354-707）干硬土上有許多地方出現裂縫，基巖上可能出現裂縫?；?、坍方常見。磚煙囪出現倒塌嚴重破壞——墻體龜裂，局部倒塌，修復困難坐立不穩。行動的人可能摔跤9100（72-141）1000（708-1414）山崩和地震斷裂出現?；鶐r上的拱橋破壞。大多數磚煙囪從根部破壞或倒毀倒塌——大部倒塌，不堪修復騎自行車的人會摔倒。處不穩狀態的人會摔出幾尺遠。有拋起感10地震斷裂延續很長。山崩常見?；鶐r上的拱橋毀壞毀滅11地面劇烈變化，山河改觀12個別：10%以下少數：10%——50%多數：50%——70%大多數：70%——90%普遍：90%以上速度加速度

其它現象

一般房屋

人的感覺烈度地球內部發生地震的地方叫震源；震源在地面上的投影點稱為震中；震中及其附近的地方稱為震中區，也稱極震區；從震中到地面上任何一點的距離稱為震中距。1.1.5

常用術語1.2地震的活動與地震分布1.2.1世界地震活動地震是一種隨機現象，地震的時空分布呈現某種規律性。地理位置上——地震震中呈帶狀分布，集中于一定的區域；時間過程上——地震活動疏密交替，分出活躍期和平靜期。根據歷史地震的分布特征和產生地震的地質背景，全世界地震主要分布于以下兩個地震帶：（1）環太平洋地震帶。它從南美西海岸起，經北美西海岸、阿留申群島轉向日本列島；經我國臺灣省、菲律賓至新幾內亞。地震活動最強，全球地震的75％左右發生于此。（2）地中海南亞地震帶，西起大西洋的亞速島，經意大利、土耳其、伊朗、印度北部，再經我國西部和西南地區，由緬甸至印尼與環太平洋地震帶相銜接。全球地震總數的22％左右發生于此地震帶內。在大西洋、太平洋、印度洋中也有一些洋脊地震帶。與人類活動關系不大，地震發生的次數亦不高。喜馬拉雅——地中海地震帶環太平洋地震帶以上兩個地震帶釋放的能量，約占全球所有地震釋放能量的98%。

1.2.2我國地震活動我國地處環太平地震帶和歐亞地震帶之間，是一個多地震國家。存在發生頻繁地震的復雜地質條件。下圖給出了我國歷史上震級大于6級的地震活動分布圖，地震活動呈帶狀分布從中可以歸分，10個地震區：臺灣地震區、南海地震區、華南地震區、華北地震區、東北地震區、青藏高原南部地震區、青藏高原中部地震區、青藏高原北部地震區、新疆中部地震區和新疆北部地震區。上述地震區中，臺灣、南海和華南地震區中的一部分，屬環太平洋地震帶，是由太平洋板塊與歐亞板塊擠壓引起的。其中臺灣東部是我國地震活動最強的地區。青藏高原南、中、北部地震區和新疆中、北部地震區，屬歐亞地震帶，其活動與印度板塊俯沖歐亞板塊的運動有密切關系。華北地震區主要是古生代褶皺系統，由一系列大斷裂帶組成，是典型的板塊內部地震區，近期活動較為活躍。1.2.2我國地震活動（a）地震帶分布（b）中國地震震中分布我國地震活動分布圖中國在世界各國（地區）自然災害死亡人數比例中占6％，繼孟加拉國、索馬里、伊朗、印度之后，為世界上第五個因災死亡人數最多的國家。孟加拉國索馬里伊朗印度中國菲律賓尼泊爾全球自然災害死亡人數對比1.2.3我國嚴重的地震災害

我國地震災害嚴重二十世紀全球共發生3次8.5級以上的強烈地震，其中2次發生在我國(1920,1950)；全球發生兩次導致20萬人死亡的強烈地震也都就是我國的1920年寧夏海原地震，造成23萬多人死亡；和1976年的河北唐山地震，造成24萬多人死亡。地震的破壞作用分類:直接災害:一次災害,地面運動引起的地表破壞,建筑物倒塌等。次生災害:二次災害,由直接災害繼發的地震后火災水災海嘯毒氣逸散等。1.3地震的破壞作用由地震的原生現象如地震斷層錯動，以及地震波引起的強烈地面振動所造成的災害。主要有：構造地裂縫，地下斷層錯動在地表留下的痕跡。與地下斷層走向一致，可延續幾公里至幾十公里甚至數百公里。1.3.1地表的破壞作用

四川汶川地震道路上地面變形和地裂縫毀壞道路。1.3.1地表的破壞作用

砂土液化飽和砂土在地震作用下喪失抗剪承載力所致，一般發生在地下水位較高．砂層埋深較淺的沿海或平原地區1.3.1地表的破壞作用

河岸、陡坡滑坡在強烈地震作用下，常引起河岸、陡坡滑坡。有時規模很大，造成堰塞湖、公路堵塞、岸邊建筑物破壞。1.3.1地表的破壞作用

如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；1.3.2建筑物的破壞

如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；1.3.2建筑物的破壞

如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；1.3.2建筑物的破壞

如房屋倒塌、橋梁斷落、水壩開裂、鐵軌變形等；1.3.2建筑物的破壞

直接災害發生后，破壞了自然或社會原有的平衡、穩定狀態，從而引發出的災害。有時，次生災害所造成的傷亡和損失比直接災害還大。1、火災由震后火源失控引起；主要的次生災害有：

1.3.3次生災害

2、水災。由水壩決口或山崩擁塞河道等引起；3、毒氣泄漏。由建筑物或裝置破壞等引起；4、瘟疫。由震后生存環境的嚴重破壞而引起.震－火1906年4月18日美國舊金山8.3級地震

建筑物震毀、煙囪倒塌、火爐翻倒，50多處同時起火，大火蔓延三天三夜.55

死亡14萬余人，社會秩序混亂，政局動蕩，一些人趁亂殺害旅日朝鮮人，震災引起的金融恐慌越演越烈迫使日本內閣于1923年辭職?；瘕埦頎t火煤氣爆炸，橫濱60處、東京200處起火；風助火威，整個東京燒了三天三夜。

1923年9月1日日本東京8.2級地震2010-7-3562010-07-022010-7-3571995年日本版神地震火災2010-7-32010-07-022010-7-358部分震害圖片2004年印尼地震海嘯造成30萬人死亡地震海嘯

印尼班達亞齊沿海小鎮地震海嘯前后對比地震海嘯前地震海嘯后2004年12月26日印尼蘇門答臘發生8.3級強烈地震，并引發巨大嘯。612010年4月14日我國青海玉樹發生7.1級地震，結古鎮的建筑物絕大部分被摧毀。摧毀城鎮房

屋

倒

塌2008年汶川地震都—汶公路百花大橋橋梁斷裂鐵軌變形人員傷亡1933年四川疊溪7.5級地震洪水淹沒2萬多人地震水災四川汶川地震引發大規模滑坡，形成34處堰塞湖山體滑坡噴沙冒水生命線中斷1999年臺灣地震臺中縣石崗壩的破壞大型工程設施破壞死亡24人，經濟損失94億美元。云林縣六市中山國寶二期大樓座落在大智路上，為12層鋼筋混凝土住宅和商務混合大樓，其中二棟自樓梯間相接處分裂，東側樓6層以下全部塌陷，并向東側倒在鄰房4層樓公寓上。西側樓5層以下全部倒塌，并向西傾倒在另一棟大樓上，柱子間距介于8米到10米，且柱子數量偏少。彰化縣員林鎮邦富貴名門大樓座落在中山路惠明街口，為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓。地震時其中一棟傾倒靠在呈L型平面大樓上，柱子間距7至10米。造成傾倒的原因是底層柱子數量少，間距太大。柱子內埋設管線（水、排水、電、煤氣、電話）等，雖然節省了空間，但大大降低了柱子的有效承重截面積，造成破壞。

唐山大地震1976年7月28日3時42分54秒，在河北省唐山、豐南一帶（東經118.0度，北緯39.4度），發生了7.8級強烈地震，震中區烈度11度。地震波及天津市和北京市。這次地震發生在工礦企業集中、人口稠密的城市，極震區內工礦設施大部分毀壞，主要表現為廠房屋頂塌落，圍護墻多數倒塌，高層建筑和一般民房幾乎全部坍塌。震區內普遍發生鐵路路基下沉，鐵軌彎曲變形；公路路面開裂；橋墩錯動、傾倒，梁體移動及墜落等。但是地下礦井的破壞比地面建筑輕得多。

150萬人口中死亡24萬，傷16萬；直接經濟損失100億元，震后重建費用100億元。

唐山市文化路青年宮，為磚混結構的二層樓房，7.8級地震時倒塌一層，7.1級地震時除四根門柱外，全部坍塌。開灤煤礦醫院，為磚混結構的五層樓房（局部七層），僅西部轉角殘存。唐山市開灤煤礦救護樓，為磚混結構人字木屋架的三層樓房，墻倒頂塌。

唐山市河北省煤礦設計院，磚混結構的樓房局部倒塌。唐山地區交通局，磚混結構的三層辦公樓遭到破壞。（此處為唐山地震重點保護遺跡之一。）唐山市河北省礦業學院圖書館，三層高的閱覽室，系裝配式純框架結構，西頭倒毀，東頭框架幸存。（此處為唐山地震重點保護遺跡之一。）

唐山市機車車輛廠震后概貌。震后工廠廠區印度大地震

當地時間2001年1月26日上午8時46分（北京時間2001年1月26日11時16分36.4秒，國際時間2001年1月26日03時16分40秒），在印度西北部古吉拉特邦發生一次強烈地震。據印度地震部門測定，這次地震為里氏7.9級，震中位于北緯23.6度和東經69.8度。至31日止，地震發生后已發生了196次余震。死亡人數達16403人，受傷人數達55863人，經濟損失45億美元。

為了省錢，近年興建的建筑物沒有抗震結構，使地震的傷亡加重。震后現場情況座落在活斷層上的一座二層小學教學樓被完全摧毀。7.8級地震造成達180公里的破碎帶，水平和垂直錯距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂縫、液化等地表破壞，同時造成建筑物的大量毀壞。伊茲米特市一樓房底層空曠，結構不合理，房屋整體傾斜，二樓成了一樓。地震時河床變形，導致跨河公路橋梁跨塌。人員傷亡慘重1.4建筑結構的抗震設防1.4.1抗震設防依據

基本烈度和地震動參數

強烈地震是一種破壞性很大的自然災害，它的發生具有很大的隨機性，采用概率方法預測某地區未來一定時間內可能發生的最大烈度是具有實際意義的。因此，國家有關部門提出了基本烈度的概念。基于上述方法編制的《中國地震烈度區劃圖（1990）》經國務院批準已由國家地震局和建設部于1992年6月頒布實施，該圖用基本烈度表示地震危險性，把全國劃分為基本烈度不同的5個地區。

一個地區的基本烈度是指：50年期限內，一般場地條件下，可能遭受超越概率為10%的烈度值。近年來隨著我國地震研究的不斷深入，對1990年地震烈度區劃圖進行了修訂，已于2001年8月頒布了《中國地震動參數區劃圖》（GB18306–2001）。該區劃圖根據地震危險性分析方法，提供了Ⅱ類場地上，50年超越概率為10%的地震動參數，給出了地震動峰值加速度分區圖和地震動反應譜特征周期分區圖。加速度分區圖分為7個區，多出了加速度值為0.15g和0.30g的兩個分區。反應譜特征周期分區圖分為3個區，1區為0.35s，2區為0.40s，3區為0.45s，特征周期分區圖描繪了地震反應譜的形狀。2008年又及時對四川、陜西、甘肅三省局部地區設防烈度做了變更。

《建筑抗震設計規范》GB5011-2010（以下簡稱《建筑抗震規范》）規定，一般情況下可采用《中國地震動參數區劃圖》的地震基本烈度或設計地震動參數作為抗震設防依據。1.4.1抗震設防依據

基本烈度和地震動參數

1.4.1抗震設防依據

基本烈度和地震動參數

地震小區劃地震烈度區劃對大區域地震活動作出了預測。震害經驗表明，局部場地條件對地震動的特性和地震破壞效應存在較大影響，同一地區不同場地上的建筑物震害程度有著明顯差異。地震小區劃就是考慮局部范圍的地震地質背景、土質條件、地形地貌，給出一個城市的地震烈度和地震動參數。為工程抗震提供更為經濟合理的場地地震特性評價。目前采用制雙軌做過地震小區劃的地區，可采用大區劃的設防烈度和地震動參數，也可采用小區劃的設防烈度和地震動參數。請思考：圖中的兩座建筑在經歷不同周期特點的地震作用下，那座建筑更易破壞？設計地震分組

設計地震分組是新規范新提出的概念，用以代替舊規范設計近震、設計遠震的概念。在宏觀烈度大體相同條件下，處于大震級遠離震中的高聳建筑物的震害比中小級震級近震中距的情況嚴重的多。設計地震分三組對于Ⅱ類場地，第一、二、三組的設計特征周期分別為：0.35s、0.40s、0.45s.6度近震6度遠震7度近震7度遠震設計地震分組

通過抗震設防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經濟損失。1.4.2抗震設防要求總目標具體通過“三水準”的抗震設防要求和“兩階段”的抗震設計方法實現?！叭疁省笨拐鹪O防目標當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續使用。當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用。當遭受高于本地區抗震設防烈度的預估的罕遇地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。簡稱為：“小震不壞，中震可修，大震不倒”?？拐鹪O防范圍抗震設防烈度為6度及以上地區的所有新建建筑工程均必需進行抗震設計。規范適用于6-9度地區抗震設計及隔震、消能減震設計。超過9度的地區和行業有特殊要求的工業建筑按有關專門規定執行?？拐鹪O防依據一般情況下采用抗震設防烈度。在一定條件下可采用抗震設防區劃提供的地震動參數。大震和小震根據我國華北、西北和西南地區的地震烈度統計分析，烈度概率分布服從極值III型，由圖可知基本烈度與眾值烈度相差1.55度，而基本烈度與罕遇烈度相差約為1度。例如，當基本烈度為8度時其眾值烈度（小震烈度）為645，6.45度左右，罕遇烈度（大震烈度）為9度左右。第一階段：對絕大多數結構進行小震作用下的結構和構件承載力驗算；在此基礎上對各類結構按規定要求采取抗震措施。第二階段：對一些規范規定的結構進行大震作用下的彈塑性變形驗算。有特殊要求的建筑、地震易倒塌的建筑、有明顯薄弱層的建筑，不規則的建筑等“兩階段”抗震設計方法1.4.3建筑物重要性分類及抗震設防標準建筑類別不同，抗震設防標準也不同。抗震次要建筑丁類

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時使用功能不能中斷需盡快恢復的建筑乙類

重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑甲類

設防分類1.建筑物重要性分類國家技術監督局和建設部在2008年7月30日公布了《建筑抗震設防分類標準》GB50223-2008

。該標準主要以地震中和地震后房屋的損壞對社會和經濟產生的影響的程度大小，將建筑分成4個抗震設防類別。國家質量監督檢驗檢疫總局和建設部公布了《建筑抗震設計規范》GB50011-2010。該規范對上面標準作了修改。A、中央級、省級的電視調頻廣播發射塔建筑，國際電信樓、國際海纜登陸站、國際衛星地球站、中央級的電信樞紐（含衛星地球站）。B、研究、中試生產和存放劇毒生物制品和天然人工細菌與病毒（如鼠疫、霍亂、傷寒等)的建筑。C、三級特等醫院的住院部、醫技樓、門診部?？拐鸫我ㄖ☆?/p>

除甲乙丁類以外的一般建筑丙類

地震時使用功能不能中斷需盡快恢復的建筑乙類

重大建筑工程和地震時可能發生嚴重次生災害的建筑甲類

設防分類應允許比本地區抗震設防烈度的要求適當降低，但抗震設防烈度為6度時不應降低丁類應符合本地區抗震設防烈度度的要求丙類一般情況下，當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高1度的要求；當9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求，對較小的乙類建筑，當其結構改用抗震性能較好的結構類型時，應允許仍按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震措施乙類當抗震設防烈度為6-8度時，應符合本地區抗震設防烈度提高1度的要求；當為9度時，應符合比9度抗震設防更高的要求甲類抗震措施較小乙類建筑：工礦企業的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能較好的結構類型指鋼筋混凝土結構或鋼結構。2.抗震設防標準抗震措施:除結構地震作用計算和抗力計算以外的抗震設計內容，包括抗震構造措施?？拐饦嬙齑胧阂话悴豁氂嬎愣鴮Y構和非結構各部分必須采取的各種細部要求。3.地震作用一般情況下仍應符合本地區抗震設防烈度的要求丁類

應符合本地區抗震設防烈度要求丙類

應符合本地區抗震設防烈度要求乙類

按地震安全性評價結果確定（提高一度考慮）甲類

地震作用在設防烈度為6度時，除規范有具體規定外，對乙、丙、丁類建筑可不進行地震作用計算。1.5建筑結構抗震概念設計一、定義與基本內容根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想進行建筑和結構總體布置并確定細部構造的過程稱為概念設計。基本內容有三部分：1.建筑設計應重視建筑結構的規則性；2.合理的建筑結構體系選擇；3.抗側力結構和構件的延性設計。地段類別地質、地形、地貌有利地段穩定基巖，堅硬土，開闊、平坦、密實、均勻的中硬土等不利地段軟弱土，液化土，條狀突出的山嘴，高聳孤立的山丘，非巖質的陡坡，河岸和邊坡的邊緣，平面分布上成因、巖性、狀態明顯不均勻的土層（如故河道、疏松的斷破裂帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基）等危險地段地震時可能發生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發震斷裂帶上可能發生地表錯位的部位1.5.1選擇對抗震有利的場地

選擇對抗震有利的場地、地基和基礎選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，作出綜合評價。宜選擇對抗震有利地段，避開不利地段，無法避開時，應采取有效措施；不應在危險地段建造甲、乙、丙類建筑。1.5.2建筑結構的規則性建筑結構的規則性對抗震能力的重要影響的認識始自若干現代建筑在地震中的表現。最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠的兩幢高層建筑，一幢為十五層高的中央銀行大廈，另一幢為18層高的美洲銀行大廈。當地地震烈度估計為8度。一幢破壞嚴重，震后拆除；另一幢輕微損壞，稍加修理便恢復使用。馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴重呢？馬那瓜美洲銀行大廈1）平面不規則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。2）豎向不規則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續。主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達1cm),直至電梯井東側；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結構構件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結果:1.結構存在十分嚴重扭轉效應;2.塔樓3層以上北面和南面大多數柱子抗剪能力大大不足,率先破壞；3.水平地震作用下,柔而長的樓板產生可觀的豎向運動等。馬那瓜中央銀行大廈結構是均勻對稱的，基本的抗側力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結構能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結構布置及相對剛強的聯肢墻，有效地限制了側向位移，并防止了明顯的扭轉效應；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結構構件的損壞；3.當連梁剪切破壞后，結構體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側向剛度，位移量得到控制。美洲銀行不規則類型定義扭轉不規則樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍凹凸不規則結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規則的類型扭轉不規則凹凸角不規則局部不連續大開洞錯層不規則類型定義扭轉不規則樓層的最大彈性水平位移（或層間位移），大于該樓層兩端彈性水平位移（或層間位移）平均值的1.2倍凹凸不規則結構平面凹進的一側尺寸，大于相應投影方向總尺寸的30%樓板局部不連續樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，例如，有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%，或較大的樓層錯層平面不規則的類型不規則類型