第3章-1抗震等级场地分类.

5.1房屋的抗震等级抗震等级是结构和构件抗震设计的直接依据。抗震等级根据重要性类别、设防烈度、高度、结构型式确定。重要性等级为丙级的结构按表确定。甲、乙、丁类建筑，根据设防标准调整烈度后(提高或降低)，再按表确定。抗震计算和构造措施可能采用不同的等级。同一结构的不同构件的抗震等级可能不同。结构抗震等级的确定结构设计抗震等级抗震等级是结构设计的直接依据当地设防烈度场地类别I,II,III,IV抗震等级对应的烈度抗震等级结构型式结构高度剪切波速覆盖层厚度高度等级A,B建筑物重要性等级甲、乙、丙、丁从破坏性质和工程对策角度，地震对结构的破坏作用可分为两种类型：场地、地基的破坏作用和场地的震动作用。1.场地和地基的破坏作用是指造成建筑破坏的原因直接由场地和地基稳定性引起的（地面破裂、滑坡、坍塌）。为此要确定工程场地的设计地震动参数。这种破坏作用一般是通过场地选择和地基处理来减轻地震灾害的。2.场地的地震动作用是指由于强烈地面运动引起地面设施振动而产生的破坏作用。减轻它所产生的地震灾害的主要途径是合理的进行抗震和减震设计和采取减震措施。4.1场地选择场地划分与场地区划的概念场地：工程群体所在地，具有相似的反应谱特征。其范围相当于厂区、居民小区、自然村的或不小于1.0km2的平面面积。(规范中的定义)场地土：在场地范围内的地基土。场地土是场地表层土的简称。场地的以下方面对地震灾害有显著影响(a)地形条件；(b)地质构造；(c)地下水位；(d)场地土类别。4.1场地的划分与选择《规范》3.3.1对不利地段，应提出避开要求；当无法避开时，应采取有效措施；不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。场地地质、地形、地貌选择有利地段坚硬土；开阔、平坦、密实、均匀的中硬土宜选择不利地段软土、液化土；明显不均匀的土层；不利地形；尽量避开；无法避开时要采取抗震措施危险地段易发生地质灾害处可能错动的发震断裂带；不可以采用水边地的地下水位较高，土质也较松软，容易在地震时产生土壤滑动或地层液化。山坡地在地震时会产生土壤滑动用另外的土石來填补地基，常有土壤密实度不足情形，导致建筑物在地震时产生倾斜、沉陷。冲积地的土质松软，地震时容易塌陷，如果此处有地下水层，还容易发生液化。临近悬崖容易滑落谷地或低地，这里的建筑物容易在地震发生时，受土石崩塌破坏。萨尔瓦多地震引发了一巨大的泥石流，数百户人家被埋在泥石里，估计有1200多人遇难地裂印度西北部古吉拉特邦发生7.8级地震造成达180公里的破碎带，水平和垂直错距都很大，引起地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏，同时造成建筑物的大量毁坏。地震灾害概说一、直接灾害由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。其中包括：1、地表破坏2、建筑物破坏二、次生灾害直接灾害发生后，破坏了自然或社会原有的平衡、稳定状态，从而引发出的灾害。有时，次生灾害所造成的伤亡和损失比直接灾害还大。其中包括：火灾、水灾、瘟疫、毒气泄漏一、直接灾害由地震的原生现象如地震断层错动，以及地震波引起的强烈地面振动所造成的灾害。1、地面破坏。如地面裂缝、错动、塌陷、喷水冒砂等；直接灾害－山体等自然物的破坏。如山崩、滑坡等；2004年12月26日，印度洋发生强烈地震并引发海啸，造成周边国家重大人员伤亡和财产损失。印度洋海啸造成近30万人遇难.直接灾害－房屋倒塌直接灾害|道路破坏汶川汶川地震中的地质灾害情况汶川地震中楼梯破坏局部突出地形的影响1994年云南昭通地震，芦家湾某村坐落于山梁上，山梁长150m，顶部最宽15m，最窄5m，高60m.距震中18km。突出端部的最大加速度为0.632g,鞍部为0.257g，大山根部为0.431g。烈度为9度烈度为8度烈度为7度抗震规范相关规定抗规4.1.8：当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用，其地震影响系数最大值（αmax）应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定，但不宜大于1.6。注意：提高了αmax，相当于提高了设防标准。H1LL0.60.50.40.30.50.40.30.20.40.30.20.10.30.20.10岩质地层非岩质地层3.0/LH6.0/3.0LH0.1/6.0LH5H20H155H2515H25H4020H6040H60H0.1/LH突出地形的高度(m)局部突出台地边缘的侧向平均坡降(H/L)局部突出地形地震影响系数的增大幅度1.高突地形距离基准面高度愈大，地震反应愈大；2.离陡坎和边坡顶部边缘的距离大，反应相对减小；3.在同样地形条件下，土质地基比岩质结构反应大；4.高突地形顶面开阔，远离边缘部位的反应明显减小;5.边坡愈陡，其顶部的放大效应相应加大。第3章结构抗震计算此处讲解第3章的第一节部分内容。其它内容较难，与第二章一道讲授。抗震设防分类建筑类别不同，抗震设防标准也不同。抗震次要建筑丁类除甲乙丁类以外的一般建筑丙类地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑乙类重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑甲类设防分类A、中央级、省级的电视调频广播发射塔建筑，国际电信楼、国际海缆登陆站、国际卫星地球站、中央级的电信枢纽（含卫星地球站）。B、研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒（如鼠疫、霍乱、伤寒等)的建筑。C、三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部。建筑类别建筑的重要性抗震措施地震作用计算甲类特殊要求的建筑特殊考虑特殊考虑乙类国家重点抗震城市生命线工程的建筑提高一度*（9度适当提高）设防烈度丙类甲,乙,丁类以外的一般建筑设防烈度**设防烈度丁类次要的建筑降低一度（6度不降）设防烈度3.1.1建筑物抗震类别与设防标准“*”按抗震规范，对I类场地可不提高“**”按抗震规范，对I类场地可降低一度一级注册结构师考题一级注册结构师考题抗震设计概要目标－三水准：“小震不坏、中震可修、大震不倒”教材P.51中对此有详细解释过程－弹性和弹塑性两阶段内容－概念设计、构造措施、结构计算前两项合并称为“抗震措施”(P.51)§3.1.2三水准抗震设防目标通过抗震设防，减轻建筑的破坏，避免人员死亡，减轻经济损失。1.总目标具体通过“三水准”的抗震设防要求和“两阶段”的抗震设计方法实现。2.“三水准”抗震设防目标水准一：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用－小震不坏水准二：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。中震可修水准三：当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。大震不倒3.1.2三水准抗震设防目标地震设防要达到的目标－三水准：“小震不坏、中震可修、大震不倒”3水准烈度超越概率(重现期)要求具有变形特征相应的烈度值小震多遇烈度众值烈度63.2%(50年)弹性(或轻微损伤)基本烈度－1.55度中震基本烈度偶遇烈度10%(475年)弹－塑性(有损坏)基本烈度大震罕遇烈度2~3%(2000年)严重损坏但不倒基本烈度+1度一级注册结构师考题一级注册结构师考题水准二：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用。中震可修一级注册结构师考题超越概率：一定时期内，地震震动强度超过规定值的概率。基本烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为10%的地震烈度值，相当于474年一遇的烈度值。多遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为63.2%的地震烈度值，相当于50年一遇的烈度值。罕遇烈度：在50年期限内，一般场地条件下，可能遭遇的超越概率为2%~3%的地震烈度值，相当于1600~2500年一遇的烈度值。3.1.3两阶段设计法《规范》规定以两阶段设计法实现抗震设防目标适用地震烈度截面承载力变形验算第一阶段多数建筑频遇烈度（小震）要验算弹性变形第二阶段特殊建筑罕遇烈度(大震)不验算弹塑性变形抗震设计流程抗震设计的内容建筑抗震设计包括三个层次的内容1.抗震概念设计：基于震害经验建立的抗震基本原则和思想。包括工程结构的总体布置和细部构造。2.抗震计算：为抗震设计提供定量手段3.抗震构造措施：通过保证结构整体性、加强局部薄弱环节，补充抗震计算的不足。注意：抗震措施:除结构地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容。包括抗震构造措施和抗震概念设计等。应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低丁类应符合本地区抗震设防烈度度的要求丙类一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施乙类当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求；当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求甲类抗震措施较小乙类建筑：工矿企业的变电所、空压站以及城市供水水源的泵房等。抗震性能较好的结构类型指钢筋混凝土结构或钢结构。抗震措施抗震措施:除结构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。抗震构造措施：一般不须计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。抗震计算时，地震作用取值一般情况下仍应符合本地区抗震设防烈度的要求丁类应符合本地区抗震设防烈度要求丙类应符合本地区抗震设防烈度要求乙类按地震安全性评价结果确定甲类地震作用在设防烈度为6度时，除规范有具体规定外，对乙、丙、丁类建筑可不进行地震作用计算。“性能设计”要点（阅读材料）（1）.对抗震设计规定相应的地震作用标准重现期常遇地震43年（新建），72年（现有工程加固）偶遇地震72年（新建），225年（现有工程加固）少遇地震475年（新建和现有工程加固）罕遇地震970年（新建），2475年（现有工程加固）（2）.建立建筑应满足的性能水准性能水准要求正常使用结构和非结构构件不损坏或很小损坏可以暂时使用结构和非结构构件需很少量的修复工程生命安全结构保持稳定，具有足够的竖向承载能力储备，非结构构件的破坏控制在保障生命安全范围防止倒塌建筑保持不倒，其余破坏都在可接受范围（3）.确立设防性能目标dgij罕遇地震cfh少遇地震be偶遇地震a常遇地震防止倒塌生命安全可暂时使用正常运行地震作用水准建筑性能水准基本目标一般使用要求的建筑应具备a、b、c、d项的组合。重要性较高或地震破坏后危险性较大的性能目标为e、f、g的组合。对安全有十分危险影响的性能目标为h、i、j项的组合。（4）.规定地震作用下结构变形的允许指标应建立结构构件在规定的地震作用水平下的允许破坏水平，结构和非结构构件宏观破坏状态的描述和允许变形指标。3.2.2场地固有周期这个问题需要第四章以后回来再看书，才容易了解。这里简单介绍相关结论。场地及其地震效应场地土与震害的一般关系场地土对建筑物的震害，主要与场地土的坚硬程度和土层的组成有关。在同一地震和同一震中距离时，软弱地基地面的自震周期长，振幅大，震动持续时间长，震害也重(地基的震害)。软弱地基上的各类建筑物震害比坚硬地基上的严重(上部结构的震害)。坚硬土层上的刚性建筑、软弱土上的柔性建筑破坏严重。软土和硬土功率谱的对比(P.11)注意：场地的固有周期还与覆盖层厚度有关远震和近震功率谱的对比(P.11)场地对震害的影响场地本身的破坏——地质灾害滑坡、地裂、地陷、隆起、砂土液化等场地震动引起建筑物震动破坏地形、地貌震中距，远震、近震。场地土的动力特性覆盖层厚度场地土本身的好坏(软、硬)振动的周期与频率振动周期：完成一次振动需要的时间振动频率：单位时间内的振动次数周期＝1/频率自由振动：体受初始激励后发生的振动。固