Chap5混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)5.1.1地震概述火山地震：由于火山爆發(fā)而引起的地震叫火山地震陷落地震：由于地表或地下巖層突然大規(guī)模陷落和崩塌而造成的地震叫陷落地震構(gòu)造地震：由于地殼運(yùn)動(dòng)，推擠地殼巖層使其薄弱部位發(fā)生斷裂錯(cuò)動(dòng)而引起的地震叫構(gòu)造地震一、地震類型和成因按地震發(fā)生的原因§5.1抗震設(shè)計(jì)基本知識(shí)

構(gòu)造地震的成因斷層學(xué)：構(gòu)成地殼的巖層在運(yùn)動(dòng)，并不斷積累能量，使得巖層內(nèi)力不斷提高，當(dāng)其超過某處巖層強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)發(fā)生斷裂和錯(cuò)動(dòng)，釋放大量能量，從而產(chǎn)生地震。

板塊構(gòu)造學(xué)：板塊間相互擠壓、沖撞引起地震板塊之間的相互作用力會(huì)使地殼中的巖層發(fā)生變形，當(dāng)這種變形積聚到一定程度時(shí)，該處巖體就會(huì)發(fā)生突然斷裂或錯(cuò)動(dòng)，引發(fā)地震。§5.1抗震設(shè)計(jì)基本知識(shí)震源：地球內(nèi)部斷層錯(cuò)動(dòng)并引起周圍介質(zhì)振動(dòng)的部位震中：震源正上方的地面位置震源深度:從震中到震源的距離震中距：地面某處至震中的水平距離震中距在100公里-1000公里的稱為近震震中距超過1000公里的稱為遠(yuǎn)震震源震源深度震中等震線震中距震源深度在60公里以內(nèi)的地震為淺源地震震源深度超過300公里的地震叫深源地震震源深度介于60-300公里之間的地震為中源地震二、震源、震中和地震波1、震源和震中1.2.1體波體波是指通過地球本體內(nèi)傳播的波，它包含縱波與橫波兩種。

縱波是由震源向外傳遞的壓縮波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向一致。周期短、振幅小，在固體、液體里都能傳播。橫波是由震源向外傳遞的剪切波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的前進(jìn)方向垂直。周期長(zhǎng)、振幅較大，只能在固體介質(zhì)中傳播。面波是指沿介質(zhì)表面(或地球地面)及其附近傳播的波。2地震波地震引起的振動(dòng)以波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，這就是地震波。地震波是震源輻射的彈性波，一般分為體波和面波。二、震源、震中和地震波縱波是建筑物上下顛簸，橫波使建筑物水平方向搖晃，面波則使建筑物既上下顛簸又水平搖晃。通常在橫波和面波都到達(dá)時(shí)振動(dòng)最為激烈。造成建筑物和地表破壞的主要是面波。三、地震震級(jí)、地震烈度和地震基本烈度1、地震震級(jí)地震震級(jí):

衡量一次地震強(qiáng)弱程度即地震所釋放的能量大小 的度量指標(biāo)。震級(jí)M與震源釋放能量E（單位為10-7J）之間的關(guān)系為：

logE=11.8+1.5MM<2微震M=2~4有感地震

M>5破壞性地震

M>7強(qiáng)烈地震地震烈度：地震對(duì)地面影響的強(qiáng)烈程度，主要依據(jù)宏觀的地震影響和破壞現(xiàn)象來判斷。表5-1是1999年頒布的中國(guó)地震烈度表。新烈度表既有定性的宏觀標(biāo)志，又有定量的物理標(biāo)志，兼有宏觀烈度表和定量烈度表兩者的功能。三、地震震級(jí)、地震烈度和地震基本烈度2、地震烈度3、地震基本烈度注：一般來說，距離震中近，烈度就高；距離震中越遠(yuǎn)，烈度也越低基本烈度：指一個(gè)地區(qū)在一定時(shí)期（我國(guó)取50年）內(nèi)在一般場(chǎng)地條件下按一定的概率（我國(guó)取10%）可能遭遇的最大地震烈度。一個(gè)地區(qū)進(jìn)行抗震設(shè)防的依據(jù)

5.1.2抗震設(shè)防一、抗震設(shè)防區(qū)、抗震設(shè)計(jì)我國(guó)規(guī)定地震基本烈度為6度或6度以上的地區(qū)為抗震設(shè)防區(qū)，低于6度的為非抗震設(shè)防區(qū)。

抗震設(shè)計(jì)是指抗震設(shè)防區(qū)的工程結(jié)構(gòu)考慮地震動(dòng)影響的一種專業(yè)設(shè)計(jì)。凡不考慮地震動(dòng)影響的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，稱為非抗震設(shè)計(jì)，習(xí)稱靜力設(shè)計(jì)或常規(guī)設(shè)計(jì)。5.1.2抗震設(shè)防二、抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和設(shè)計(jì)地震分組為了進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防，按國(guó)家規(guī)定的權(quán)限批準(zhǔn)審定作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度，稱為抗震設(shè)防烈度，簡(jiǎn)稱烈度。表5-2抗震設(shè)防烈度和設(shè)計(jì)基本地震加速度值的對(duì)應(yīng)關(guān)系抗震設(shè)防烈度6度7度8度9度設(shè)計(jì)基本加速度值0.05g0.10(0.15)g0.20(0.30)g0.40g三、建筑物的抗震設(shè)防類別及其抗震設(shè)計(jì)要求根據(jù)建筑物使用功能的重要性，按其地震破壞產(chǎn)生的后果，《抗震規(guī)范》將建筑物分為4個(gè)抗震設(shè)防類別：（1）甲類建筑——重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害（地震破壞可能引發(fā)水災(zāi)、火災(zāi)、爆炸、劇毒或強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，惡性傳染病菌大量泄露和其他嚴(yán)重次生災(zāi)害）的建筑。（2）乙類建筑——地震時(shí)使用功能不能中斷或需盡快恢復(fù)的建筑，震后會(huì)產(chǎn)生較大社會(huì)影響或造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，包括城市的重要生命線工程和人流密集的大型公共建筑等。（3）丙類建筑——屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，如大量的一般工業(yè)與民用建筑等。（4）丁類建筑——屬于抗震次要建筑。地震破壞不易造成人員傷亡和較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑。

1.總目標(biāo)

通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。2.“三水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)

當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響 時(shí)，一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。 當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用。當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。

簡(jiǎn)稱為：“小震不壞，中震可修，大震不倒”。四、抗震設(shè)防目標(biāo)第二階段：

對(duì)一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈塑性變形驗(yàn)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(guī)則的建筑等。

第一階段： 對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載 力驗(yàn)算和彈性變形驗(yàn)算；在此基礎(chǔ)上對(duì)各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定 要求采取抗震措施。

達(dá)到小震不壞、中震可修達(dá)到大震不倒五、兩階段抗震設(shè)計(jì)方法5.1.3建筑場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)一、建筑場(chǎng)地建筑場(chǎng)地：工程群體的所在地，具有相似的反應(yīng)譜特征我國(guó)《規(guī)范》規(guī)定場(chǎng)地覆蓋層厚度指：地面至剪切波速大于500m/s的堅(jiān)硬土層或巖層頂面的距離。覆蓋層厚度愈大，對(duì)抗震愈不利。等效剪切波速(u)場(chǎng)地類別I類Ⅱ類Ⅲ類Ⅳ類Vse>5000500≥Vse>250<5≥5250≥Vse>140<33—50>50Vse≤140<33—1515—80>80根據(jù)土層等效剪切波速和覆蓋層厚度，建筑場(chǎng)地劃分為4個(gè)不同的類別，Ⅰ類最好，Ⅳ類最差。土層的剪切波速vs愈大，土層愈硬。場(chǎng)地土等效剪切波速式中——計(jì)算深度，取覆蓋層厚度和20m兩者的較小值；——計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)；——計(jì)算深度范圍內(nèi)第j層土的剪切波速(m／s)；——第i層土的厚度。根據(jù)等效剪切波速不同，場(chǎng)地土分為：堅(jiān)硬土、中硬土、中軟土和軟弱土5.1.3建筑場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)5.1.3建筑場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)一、地基和基礎(chǔ)1、地基的作用地基在抗震中的作用是雙重的，它既是建筑物的支承，又是把地震波傳遞給建筑物的傳播介質(zhì)。故在抗震設(shè)計(jì)中，既要注意地基的失效和變形，如液化、震陷、滑移和不均勻沉降；也要注意地基的濾波、放大、減震等作用。常見的對(duì)抗震不利的地基是：液化地基、軟土地基、嚴(yán)重不均勻地基、新近填土以及其他不穩(wěn)定地基。2、液化地基1）液化土及其判別在地下水位以下的松散的飽和砂土和飽和粉土，在受到地震作用時(shí)，土顆粒間有壓密的趨勢(shì)，使土中孔隙水壓力增高，當(dāng)孔隙水來不及排出時(shí)，將致使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，此時(shí)土體的抗剪強(qiáng)度為零，使場(chǎng)地土是去承載能力，這種形成有如“液體”一樣的現(xiàn)象，稱為場(chǎng)地土的液化。判別深度一般為地面下15m范圍內(nèi)。5.1.3建筑場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)土層液化的判別方法，先初步判別，再標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別。首先初步判斷是否會(huì)發(fā)生液化，《規(guī)范》規(guī)定對(duì)于飽和砂土或粉土，當(dāng)符合一定條件時(shí)，可不考慮液化。鉆孔至試驗(yàn)土層上15cm處,用63.5公斤穿心錘，落距為76cm，打擊土層，打入30cm所用的錘擊數(shù)記作N63.5，稱為標(biāo)貫擊數(shù)。用N63.5與規(guī)范規(guī)定的臨界值Ncr比較來確定是否會(huì)液化5.1.3建筑場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)2）液化指數(shù)與液化等級(jí)在同一地震烈度下，液化層的厚度愈厚、埋藏愈淺、地下水位愈高、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)實(shí)測(cè)值與臨界值之差愈多，液化就愈嚴(yán)重。3）地基抗液化措施可按全部消除地基液化沉陷的措施、部分消除地基液化沉陷的措施、減輕液化影響的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)處理的原則進(jìn)行選擇。除丁類建筑外，不應(yīng)將未經(jīng)處理的液化土層作為天然地基的持力層?！?.2地震作用與抗震驗(yàn)算5.2.1單自由度彈性體系的地震反應(yīng)與抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜一、概述地面運(yùn)動(dòng)有六個(gè)分量（兩個(gè)水平、一個(gè)豎向、三個(gè)扭轉(zhuǎn)），故地震作用分為水平地震作用、豎向地震作用和扭轉(zhuǎn)。對(duì)結(jié)構(gòu)影響最大的是水平地震作用。結(jié)構(gòu)的主要振動(dòng)形式，對(duì)規(guī)則結(jié)構(gòu)主要是水平向的平動(dòng)，對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)，則是水平向的平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)的耦連振動(dòng)。對(duì)于8、9度的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)以及9度的高層建筑則還需要進(jìn)行豎向地震作用下的抗震驗(yàn)算。水平地震作用與風(fēng)荷載的區(qū)別：1）風(fēng)荷載主要與建筑物的體型、高度以及地形地貌有關(guān)，而水平地震作用則與建筑物的質(zhì)量、動(dòng)力特性以及場(chǎng)地、土質(zhì)條件有關(guān)2）水平地震荷載比風(fēng)荷載對(duì)建筑物產(chǎn)生的振動(dòng)大3）風(fēng)荷載作用時(shí)間長(zhǎng)，水平地震荷載作用時(shí)間較短，僅有幾秒或幾十秒地震引起的結(jié)構(gòu)振動(dòng)，稱為結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，包括內(nèi)力、變形、加速度、速度和位移等。

1、單自由度彈性體系計(jì)算簡(jiǎn)圖：將結(jié)構(gòu)參與振動(dòng)的全部質(zhì)量集中于一點(diǎn)，用無重量的彈性直桿支承于地面形成單質(zhì)點(diǎn)體系，當(dāng)該體系只作單向振動(dòng)時(shí)，就形成了一個(gè)單自由度體系。如等高單層廠房、水塔等.單質(zhì)點(diǎn)彈性體系計(jì)算簡(jiǎn)圖（a）單層廠房及簡(jiǎn)化體系；（b）水塔及簡(jiǎn)化體系二、單自由度彈性體系的無阻尼自由振動(dòng)無阻尼自由振動(dòng)微分方程：二、

單自由度彈性體系的無阻尼自由振動(dòng)2、運(yùn)動(dòng)方程及其解答彈性恢復(fù)力：慣性力：它的解為：A——振幅，即最大的水平位移W——振動(dòng)的圓頻率自振周期：地面（基礎(chǔ)）的水平位移：質(zhì)點(diǎn)對(duì)地面的的相對(duì)位移質(zhì)點(diǎn)位移：質(zhì)點(diǎn)加速度：

三、

單自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析阻尼力運(yùn)動(dòng)方程結(jié)構(gòu)振動(dòng)體系的阻尼比絕對(duì)加速度反應(yīng)譜單自由度體系在給定的地震作用下某個(gè)最大反應(yīng)與體系自振周期的關(guān)系曲線稱為該反應(yīng)的地震反應(yīng)譜。相對(duì)位移反應(yīng)譜絕對(duì)加速度反應(yīng)譜相對(duì)速度反應(yīng)譜地震反應(yīng)譜的特點(diǎn)：1.阻尼比對(duì)反應(yīng)譜影響很大2.對(duì)于加速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí)幅值隨周期急劇增大，大于某個(gè)值時(shí)，快速下降。3.對(duì)于速度反應(yīng)譜，當(dāng)結(jié)構(gòu)周期小于某個(gè)值時(shí)幅值隨周期增大，隨后趨于常數(shù)。4.對(duì)于位移反應(yīng)譜，幅值隨周期增大。不同場(chǎng)地條件對(duì)反應(yīng)譜的影響:將多個(gè)地震反應(yīng)譜平均后得平均加速度反應(yīng)譜周期（s)巖石堅(jiān)硬場(chǎng)地厚的無粘性土層軟土層反應(yīng)譜的主要影響因素：結(jié)構(gòu)的阻尼比和場(chǎng)地條件。計(jì)算水平地震作用的基本公式:地震系數(shù)動(dòng)力系數(shù)水平地震影響系數(shù)設(shè)防烈度67(7.5)8(8.5)9地震系數(shù)k0.050.10(0.15)0.20(0.30)0.40設(shè)防烈度與地震系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系1.地震系數(shù)表征地面運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈程度地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比2、動(dòng)力系數(shù)單質(zhì)點(diǎn)最大絕對(duì)加速度與地面最大加速度的比表示由于動(dòng)力效應(yīng)，質(zhì)點(diǎn)的最大絕對(duì)加速度比地面最大加速度放大了多少倍。從上式可知，動(dòng)力系數(shù)與地面運(yùn)動(dòng)加速度，結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比有關(guān)。

－－－β與Ｔ的關(guān)系曲線稱為β譜曲線，它實(shí)際上就是相對(duì)于地面加速度的加速度反應(yīng)譜，兩者在形狀上完全一樣。當(dāng)基本烈度確定，地震系數(shù)k為常數(shù)，α僅隨β變化。建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)α應(yīng)根據(jù)烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及阻尼比確定。3、地震影響系數(shù)α

五、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜為了便于計(jì)算，《抗震規(guī)范》采用水平地震影響系數(shù)α與體系自振周期Ｔ之間的關(guān)系作為設(shè)計(jì)用反應(yīng)譜。（基于標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)譜曲線）抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜----地震影響系數(shù)；----地震影響系數(shù)最大值；----結(jié)構(gòu)自振周期；----特征周期；----直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù)；----阻尼調(diào)整系數(shù)；----衰減指數(shù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的參數(shù)取值1、結(jié)構(gòu)自振周期(2)多質(zhì)點(diǎn)體系----近似計(jì)算2、特征周期

(1)單自由度體系----質(zhì)點(diǎn)在單位水平集中力作用下產(chǎn)生的側(cè)移設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90設(shè)計(jì)特征周期

Tg

值抗震設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)特征周期Tg的取值根據(jù)“設(shè)計(jì)地震分組”確定。地震影響烈度6789多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震—0.50（0.72）0.90（1.20）1.403.水平地震影響系數(shù)最大值（阻尼比0.05）括號(hào)內(nèi)的數(shù)字分別對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)基本加速度0.15g和0.30g地區(qū)的地震影響系數(shù)。4、對(duì)應(yīng)于阻尼比等于0.05和不等于0.05，抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的形狀參數(shù)（、、）不同.抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜的曲線特征：

曲線由四部分組成，其值也由四部分構(gòu)成。12341直線上升段：2水平段：時(shí),,,。3曲線下降段：4直線下降段：時(shí)(剛體)，，or解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m地震特征周期分組的特征周期值（s）0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅳ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ場(chǎng)地類別查表確定（2）查表得地震特征周期解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（3）求水平地震影響系數(shù)查表確定地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響烈度例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣堋Ｎ萆w剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m查表確定（2）查表得地震特征周期例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

h=5m解：（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（3）求水平地震影響系數(shù)查表確定（2）查表得地震特征周期解：例：?jiǎn)螌訂慰缈蚣?。屋蓋剛度為無窮大，質(zhì)量集中于屋蓋處。已知設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)地震分組為二組，Ⅰ類場(chǎng)地；屋蓋處的重力荷載代表值G=700kN，框架柱線剛度,阻尼比為0.05。試求該結(jié)構(gòu)多遇地震時(shí)的水平地震作用。

（1）求結(jié)構(gòu)體系的自振周期（2）求水平地震影響系數(shù)h=5m（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)水平地震作用ii+1m1m2mimn1、多質(zhì)點(diǎn)或多自由度體系計(jì)算簡(jiǎn)圖多自由度彈性體系：對(duì)于多層或高層工業(yè)與民用建筑等，則應(yīng)簡(jiǎn)化為多質(zhì)點(diǎn)體系來計(jì)算，這樣才能比較真實(shí)地反映其動(dòng)力性能。

按質(zhì)量集中法將i和i+1層之間的結(jié)構(gòu)重力荷載和樓面活荷載集中于樓面標(biāo)高處，由無重量的彈性直桿支撐于地面上，這樣就將多層或高層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為了多質(zhì)點(diǎn)彈性體系。5.2.2、

多自由度彈性體系的地震反應(yīng)分析一般來說，對(duì)多質(zhì)點(diǎn)體系，若只考慮其作單向振動(dòng)時(shí)，則體系的自由度與質(zhì)點(diǎn)個(gè)數(shù)相同。2、運(yùn)動(dòng)方程及求解m1m2mimn12in(1)房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻；適用條件：(2)房屋的總高度不超過40m；(3)房屋結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí)的變形以剪切變形為主(房屋高寬比小于4時(shí))；(4)房屋結(jié)構(gòu)在地震作用時(shí)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可忽略不計(jì)。振動(dòng)特點(diǎn)：(1)位移反應(yīng)以基本振型為主；(2)基本振型接近直線。5.2.3計(jì)算水平地震作用的底部剪力法m1m2mimn12inHiH底部剪力法基本原理僅考慮基本振型！m1m2mimn12in第j振型j振型的底部剪力為:G—結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值(1)底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算j振型的底部剪力為:組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力：—高振型影響系數(shù)(規(guī)范取0.85)第j振型底部剪力作用的標(biāo)準(zhǔn)值:基本周期的水平地震影響系數(shù)由T1查設(shè)計(jì)反應(yīng)譜結(jié)構(gòu)等效重力荷載代表值結(jié)構(gòu)總的重力荷載代表值的85%總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（結(jié)構(gòu)底部剪力標(biāo)準(zhǔn)值）H1G1GkHk(2)各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)構(gòu)振型以第一（基本）振型為主，且基本振型接近直線，則i質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用：角度質(zhì)點(diǎn)i的計(jì)算高度H1G1GkHk進(jìn)而,可求地震作用下各樓層水平地震層間剪力為：經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)底部剪力法對(duì)于層數(shù)比較多的結(jié)構(gòu)（自振周期長(zhǎng)T1?1.4Tg），頂部水平地震作用計(jì)算結(jié)果偏小，所以規(guī)范規(guī)定：將總的地震作用拿出一部分，作為集中力作用在頂部。(3)對(duì)底部剪力法的修正δn－－－－頂部附加地震作用系數(shù)(3)對(duì)底部剪力法的修正頂部附加地震作用系數(shù)δnTg(s)T1>1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070<0.3～0.550.08T1+0.010>0.550.08T1-0.020頂部附加地震作用系數(shù)δn由于是將各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的作用拿出一部分放在頂部進(jìn)行修正，所以，各質(zhì)點(diǎn)要把那一部分水平地震作用減去。Ⅰ)T1>1.4Tg

時(shí)各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用當(dāng)結(jié)構(gòu)基本周期T1>1.4Tg時(shí)，將結(jié)構(gòu)總地震作用的一部分作為集中力△Fn作用于結(jié)構(gòu)頂部。F1F2FiFn12inHiHG1G2GiGn△

FnⅡ)“鞭端效應(yīng)”震害表明，局部突出屋面的小建筑如電梯機(jī)房、水箱間、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。這是由于出屋面的這些建筑的質(zhì)量和剛度突然變小，地震反應(yīng)隨之急劇增大的緣故。這種現(xiàn)象在地震工程中稱為“鞭端效應(yīng)”。－－－－計(jì)算其地震作用效應(yīng)時(shí)，將結(jié)果乘放大系數(shù)3（相當(dāng)于增加兩倍），增加的兩倍只在計(jì)算這些突出屋頂?shù)慕ㄖ飼r(shí)考慮，不往下傳。1.計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值2.計(jì)算水平地震影響系數(shù)3.計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值底部剪力法計(jì)算步驟:底部剪力法計(jì)算步驟:4.計(jì)算頂部附加水平地震作用5.計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值6.計(jì)算各層的層間剪力例1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為8度,Ⅱ類場(chǎng)地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。10.5m7.0m3.5m解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)查表得1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)地震特征周期分組的特征周期值（s）0.90

0.65

0.450.35第三組0.75

0.55

0.400.30第二組0.65

0.45

0.35

0.25第一組

Ⅳ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ場(chǎng)地類別（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值T1=0.467s解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)（5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂部附加水平地震作用（5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（6）計(jì)算各層的層間剪力振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果解：（1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）頂部附加水平地震作用（5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值與前面的計(jì)算結(jié)果很接近，說明底部剪力法的計(jì)算結(jié)果是可靠的。例2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8度區(qū)，場(chǎng)地為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，根據(jù)各層樓板、墻的尺寸等得到恒荷和各樓面活荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代表值為G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6由于多層砌體房屋中縱向或橫向承重墻體的數(shù)量較多，房屋的側(cè)移剛度很大，因而其縱向和橫向基本周期較短，一般均不超過0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對(duì)于多層砌體房屋，確定水平地震作用時(shí)采用。并且不考慮頂部附加水平地震作用。例2：基本烈度為8度，場(chǎng)地為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G61.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

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6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例2：基本烈度為8度，場(chǎng)地為Ⅱ類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，G1=5399.7kN,G2=G3=G4=G5=5085kN,G6=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用層Gi

(kN)Hi(m)GiHi(kN.m)Fi(kN)Vi(kN)63856.917.4555085.014.7545085.012.0535085.09.3525085.06.6515399.72.95Σ

67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.65.2.4結(jié)構(gòu)基本自振周期的計(jì)算單自由度體系的基本自振周期多自由度體系的基本自振周期對(duì)于框架結(jié)構(gòu)：對(duì)于質(zhì)量、剛度沿豎向分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)，按下式計(jì)算：豎向地震運(yùn)動(dòng)是可觀的：根據(jù)觀測(cè)資料的統(tǒng)計(jì)分析，在震中距小于200km范圍內(nèi)，同一地震的豎向地面加速度峰值與水平地面加速度峰值之比av/ah平均值約為1/2，甚至有時(shí)可達(dá)1.6。根據(jù)地震計(jì)算分析，對(duì)于高層建筑、高聳及大跨結(jié)構(gòu)影響顯著。結(jié)構(gòu)豎向地震內(nèi)力NE/與重力荷載產(chǎn)生的內(nèi)力NG的比值沿高度自下向上逐漸增大，烈度為8度時(shí)為50%至90%，9度時(shí)可達(dá)或超過1；335m高的電視塔上部，8度時(shí)為138%；高層建筑上部，8度時(shí)為50%至110%。豎向地震作用的影響是顯著的：5.2.6豎向地震作用(1).長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)；(2).8度和9度時(shí)的大跨度結(jié)構(gòu)；(3).9度時(shí)的高聳結(jié)構(gòu)和較高的高層建筑；

我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定以下三類結(jié)構(gòu)要考慮向上或向下豎向地震作用的不利影響。1、結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度驗(yàn)算荷載組合：截面承載力抗震驗(yàn)算：---包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；---結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；---承載力抗震調(diào)整系數(shù)，除另有規(guī)定外，按下表采用；下列情況可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度驗(yàn)算：（1）6度時(shí)的建筑（Ⅳ類場(chǎng)地上較高的高層建筑與高聳結(jié)構(gòu)除外）；（2）7度時(shí)Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地、柱高不超過10m且兩端有山墻的單跨及多跨等高的鋼筋混凝土廠房，或柱頂標(biāo)高不超過4.5m，兩端均有山墻的單跨及多跨等高的磚柱廠房。5.2.7、結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力抗震驗(yàn)算材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼柱、梁支撐節(jié)點(diǎn)板件、連接螺栓連接焊縫0.750.800.850.90砌體兩端均有構(gòu)造柱、芯柱的抗震墻其他抗震墻受剪受剪0.91.0混凝土梁梁軸壓比小于0.15柱梁軸壓比不小于0.15柱抗震墻各類構(gòu)件受彎偏壓偏壓偏壓受剪、偏拉0.750.750.800.850.85承載力抗震調(diào)整系數(shù)對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公式為:---第i層的層間位移；---第i層的側(cè)移剛度；---第i層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。2、結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算(1)多遇地震作用樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式要求：1/300多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/800鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/550鋼筋混凝土框架

結(jié)構(gòu)類型(2)罕遇地震作用Ⅰ)驗(yàn)算目的——不倒塌 罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作階段；結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性后（屈服），結(jié)構(gòu)承載能力已經(jīng)沒有儲(chǔ)備，需要通過發(fā)展塑性變形來吸收和消耗地震輸入的能量；若結(jié)構(gòu)的變形能力不足，結(jié)構(gòu)會(huì)倒塌。 通過驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的變形能力，判斷結(jié)構(gòu)是否具有足夠的安全性。1.下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：1)8度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地和9度時(shí)，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架；2)7-9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0．5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；3)高度大于150m的鋼結(jié)構(gòu)；4)甲類建筑和9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；5)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；Ⅱ)驗(yàn)算范圍2.下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算：

1）上表所列高度范圍且屬于下表所列不規(guī)則類型的高層建筑結(jié)構(gòu)；2）7度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地和8度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；3）板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架磚房；4）高度不大于150m的其它高層鋼結(jié)構(gòu)。Ⅱ)驗(yàn)算范圍不規(guī)則類型定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%，或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件（柱、抗震墻、抗震支撐）的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件（梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型Ⅲ)計(jì)算方法(1)簡(jiǎn)化方法適用范圍：不超過12層且層剛度無突變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層鋼筋混凝土柱廠房可采用簡(jiǎn)化方法計(jì)算結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)彈塑性位移。按簡(jiǎn)化方法計(jì)算時(shí)，需確定結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)的位置。結(jié)構(gòu)薄弱層：指在強(qiáng)烈地震作用下結(jié)構(gòu)首先發(fā)生屈服并產(chǎn)生較大彈塑性位移的部位。(2)除適用簡(jiǎn)化方法以外的建筑結(jié)構(gòu)，可采用靜力彈塑性分析方法或彈塑性時(shí)程分析法等。(3)規(guī)則結(jié)構(gòu)可采用彎剪層模型或平面桿系模型；不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型。

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設(shè)計(jì)不良或施工質(zhì)量欠佳的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋在地震中遭遇震害的情況，亦不鮮見。主要震害可概述如下：１.共振效應(yīng)引起的震害２.結(jié)構(gòu)平面或豎向布置不當(dāng)引起的震害３.框架柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害

梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。（1）柱頂

柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。

主要原因：節(jié)點(diǎn)處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復(fù)雜，箍筋配置不足，錨固不好等。

破壞不易修復(fù)?！?.3混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)80一、框架結(jié)構(gòu)的震害（2）柱底

與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對(duì)柱頂較輕。81（3）短柱

當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時(shí)形成短柱。

短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。一、框架結(jié)構(gòu)的震害82（4）角柱

由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。（5）梁柱節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對(duì)角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或無箍筋時(shí)，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。

節(jié)點(diǎn)破壞將導(dǎo)致梁柱失去相互之間的聯(lián)系。

節(jié)點(diǎn)破壞的主要原因是節(jié)點(diǎn)的受剪承載力不足，約束箍筋少，梁筋錨固長(zhǎng)度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。（6）框架梁

震害多發(fā)生于梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大，超過了梁的受剪承載力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強(qiáng)度降低等。一、框架結(jié)構(gòu)的震害83４.框架填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重，空心砌體墻重于實(shí)心砌體墻，砌快墻重于磚墻。

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)上部較嚴(yán)重，框架結(jié)構(gòu)下部震害嚴(yán)重。一、框架結(jié)構(gòu)的震害84

填充墻破壞的主要原因是：墻體受剪承載力低，變形能力小，墻體與框架缺乏有效的拉結(jié)，在往復(fù)變形時(shí)墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。一、框架結(jié)構(gòu)的震害85５.抗震墻的震害

在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。一、框架結(jié)構(gòu)的震害一、房屋的適用最大高度《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過下表的規(guī)定。甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)25455560框架結(jié)構(gòu)9876結(jié)構(gòu)類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?/p>

2.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效的加強(qiáng)措施；

3.平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在Ⅳ場(chǎng)地的構(gòu)，使用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%左右）。5.3.2混凝土結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)的一般要求二、抗震等級(jí)地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；2、結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；3、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。

地震作用與烈度、場(chǎng)地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對(duì)不同烈度、場(chǎng)地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。

主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。

抗震等級(jí)是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計(jì)算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的重要程度確定，共分四個(gè)等級(jí)，一級(jí)最高。一一一

抗震墻一一二二三三四

框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60

高度（m)

一劇場(chǎng),體育館等大跨度公共建筑一一二二三三四

框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30

高度（m)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型烈度6879三二一三二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級(jí)注：1.建筑場(chǎng)地為Ⅰ類時(shí)，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低；

2.接近或等于高度分界時(shí)，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場(chǎng)地、地基條件確定抗震等級(jí)。多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置的基本原則：①結(jié)構(gòu)平面應(yīng)力求簡(jiǎn)單規(guī)則，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)對(duì)稱均勻布置，盡量使結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心重合，避免地震時(shí)引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)及局部應(yīng)力集中。②結(jié)構(gòu)的豎向布置，應(yīng)使其質(zhì)量沿高度方向均勻分布，避免結(jié)構(gòu)剛度突變，并應(yīng)盡可能降低建筑物的重心，以利結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。③合理地設(shè)置變形縫。④加強(qiáng)樓屋蓋的整體性。⑤盡可能做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。三、結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置90

框架－抗震墻結(jié)構(gòu)是由框架和抗震墻結(jié)合而共同工作的結(jié)構(gòu)體系，兼有框架和抗震墻兩種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)。既具有較大的空間，又具有較大的抗側(cè)剛度。多用于10~20層的房屋。框架－抗震墻結(jié)構(gòu)布置的關(guān)鍵問題是抗震墻的布置，其基本原則是：①抗震墻在結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)對(duì)稱均勻，避免結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心有較大的偏移?？蚣芤豢拐饓Y(jié)構(gòu)平面布置示意②抗震墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的縱橫向設(shè)置，且縱橫向抗震墻宜相互聯(lián)合組成T形、Ｌ形、十字形等剛度較大的截面，以提高抗震墻的利用效率。③抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時(shí)，柱中線與抗震墻中線之間偏心距不宜大于柱寬的1/4。91④抗震墻應(yīng)盡可能靠近房屋平面的端部，但不宜布置在外墻。⑤抗震墻應(yīng)設(shè)置在墻面不需要開大洞口的位置，開洞口時(shí)應(yīng)上下對(duì)齊，抗震等級(jí)為一、二級(jí)的聯(lián)肢墻的洞口不應(yīng)采用弱連系梁。⑥抗震墻宜貫通全高，沿豎向截面不宜有較大突變，以保證結(jié)構(gòu)豎向的剛度基本均勻?？拐饓Φ臄?shù)量以能滿足結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形為原則，不宜過多，以免結(jié)構(gòu)剛度過大，增加結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)?？拐饓Φ拈g距應(yīng)能保證樓、屋蓋有效地傳遞地震剪力給抗震墻。四、屈服機(jī)制1、框架結(jié)構(gòu)

為了充分發(fā)揮整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震能力，較合理的地震破壞機(jī)制應(yīng)為節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生；同一層中，各柱兩端屈服歷程越長(zhǎng)越好；底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。2、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)

抗震墻的各墻段（包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高寬比不宜小于2，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。五、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)抗震墻的抗震等級(jí)可取框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中框架的抗震等級(jí)

框架單獨(dú)柱基有下列情況之一時(shí)，宜沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置基礎(chǔ)系梁：

1）、

一級(jí)框架和IV類場(chǎng)地的二級(jí)框架；

2）、

各柱基礎(chǔ)底面在重力荷載代表值作用下的壓應(yīng)力差別較大；

3）、

基礎(chǔ)埋臵較深，或各基礎(chǔ)埋臵深度差別較大；

4）、

地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱黏土層、液化土層或嚴(yán)重不均勻土層；

5）、

樁基承臺(tái)之間。5.3.3混凝土框架抗震設(shè)計(jì)一、框架柱的抗震設(shè)計(jì)框架柱抗震設(shè)計(jì)的原則：1）強(qiáng)柱弱梁2）在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力3）控制住的軸壓比不要太大4）加強(qiáng)約束，配置必要的約束箍筋1、軸壓比的概念

名義軸向壓應(yīng)力與砼抗壓強(qiáng)度之比

軸壓比是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要因素之一。軸壓比越大，柱子的延性越差。柱子的破壞形態(tài)也隨軸壓比的增大，由大偏心破壞向小偏心破壞過渡?？拐鸾Y(jié)構(gòu)要求柱子有足夠的延性且為大偏心破壞，故控制軸壓比的限值。組合軸壓力設(shè)計(jì)值

軸壓比抗震等級(jí)一二三框架柱0.70.80.9

框支柱0.60.7框-墻、板柱墻及筒體0.750.850.952、強(qiáng)柱弱梁--柱設(shè)計(jì)彎矩的取值要求：塑性鉸出現(xiàn)在梁上(如何設(shè)計(jì)？）作法：（*以下所述內(nèi)容主要針對(duì)一、二、三級(jí)框架。）

⑴節(jié)點(diǎn)上、下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值ηc對(duì)于一、二、三級(jí)框架分別為1.4、1.2、1.1。

⑵底層柱、角柱內(nèi)力：一、二、三級(jí)框架底層柱底截面的組合彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)分別乘以1.5、1.25和1.15的增大系數(shù)，角柱內(nèi)力按上述調(diào)整后進(jìn)一步放大10%。⑶柱的軸力按組合值取。⑷柱的配筋計(jì)算，注意承載力抗震調(diào)整系數(shù)。作法：

⑴柱剪力設(shè)計(jì)值

ηｖｃ——柱剪力增大系數(shù)，一、二、三級(jí)框架分別取1.4、1.2、1.1。3、強(qiáng)剪弱彎——設(shè)計(jì)剪力取值要求：在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞⑵剪壓比限值，柱截面尺寸不能太小短柱⑶柱斜截面受剪承載力4、加強(qiáng)柱端約束：

在柱端一定范圍內(nèi)加密箍筋。加密箍筋的作用：承擔(dān)剪力；約束砼；提高抗壓強(qiáng)度；提高變形能力；防止縱向壓曲加密箍筋注意事項(xiàng)⑴范圍：中取最大值，底層，剛性地面上下各500mm。短柱、角柱全高加密。⑵箍筋的最大間距抗震等級(jí)最大間距（取較小值）最小直徑一級(jí)：6d，100mmφ10二級(jí)：8d，100mmφ8三級(jí)：8d，150mmφ8四級(jí)：8d，150mmφ8⑶箍筋最小體積配筋率⑷箍筋型式：普通箍、復(fù)合箍、螺旋箍⑸肢距：加密區(qū)，一級(jí)≤200，二、三級(jí)≤250

或20倍d，四級(jí)≤300

每隔一個(gè)縱筋它在兩個(gè)方向有箍筋約束。非加密區(qū)：箍筋量不少于加密區(qū)的50%（6）、柱縱向鋼筋的配置：最小配筋率和最大配筋率要求。最小配筋率如三級(jí)框架，中邊柱0.7%。最大配筋率為5%，注意防止粘結(jié)不足破壞。當(dāng)柱邊尺寸大于400mm時(shí)，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。5.3.3混凝土框架抗震設(shè)計(jì)二、框架梁的抗震設(shè)計(jì)1、框架梁抗震設(shè)計(jì)的原則：⑴梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力(強(qiáng)剪弱彎）

——設(shè)計(jì)剪力的取值。⑵梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力——延性設(shè)計(jì)問題。⑶解決好梁筋的錨固問題（強(qiáng)錨固）。2、框架梁受剪承載力驗(yàn)算⑴梁剪力設(shè)計(jì)值

要充分估計(jì)梁端實(shí)際配筋屈服并產(chǎn)生超強(qiáng)時(shí)有可能產(chǎn)生的最大剪力。——梁左右端順時(shí)針或逆時(shí)針組合設(shè)計(jì)彎矩。對(duì)一級(jí)框架兩端均為負(fù)