《工程抗震》教材配套PPT課件
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第第 9 9 講講底部剪力法底部剪力法3.6 3.6 計(jì)算水平地震作用的底部剪力法計(jì)算水平地震作用的底部剪力法一、底部剪力的計(jì)算一、底部剪力的計(jì)算第第j j振型振型j j振型的底部剪力為振型的底部剪力為G G結(jié)結(jié)構(gòu)的總重力荷載代表值構(gòu)的總重力荷載代表值組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力組合后的結(jié)構(gòu)底部剪力高振型影響系數(shù)高振型影響系數(shù)(規(guī)范取規(guī)范取0.85)0.85)Geq結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，0.85G0.85G10/10/20222第9講 底部剪力法二、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算二、各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算H1G1GkHk地震作用下各樓層水平地震層間剪力為地震作用下各樓層水平地震層間剪力為10/10/20223第9講 底部剪力法三、頂部附加地震作用的計(jì)算三、頂部附加地震作用的計(jì)算 當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時(shí)，按上式計(jì)算出的水平地震當(dāng)結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時(shí)，按上式計(jì)算出的水平地震作用比振型分解反應(yīng)譜法小。作用比振型分解反應(yīng)譜法小。為了修正，在頂部附加一個(gè)集中力為了修正，在頂部附加一個(gè)集中力 。H1G1GkHk-結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；-相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期的水平地震影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框架影響系數(shù)；多層砌體房屋、底部框架和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影和多層內(nèi)框架磚房，宜取水平地震影響系數(shù)最大值；響系數(shù)最大值；-結(jié)構(gòu)等效總重力荷載結(jié)構(gòu)等效總重力荷載；-i-i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用質(zhì)點(diǎn)水平地震作用；-i-i質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值；-i-i質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度；質(zhì)點(diǎn)的計(jì)算高度；-頂部附加地震作用系數(shù)，多層內(nèi)框架頂部附加地震作用系數(shù)，多層內(nèi)框架 磚房取磚房取0.2,0.2,多層剛混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按多層剛混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按 下表下表,其它可不考慮。其它可不考慮。頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)10/10/20224第9講 底部剪力法四、底部剪力法適用范圍四、底部剪力法適用范圍 底部剪力法適用于一般的多層磚房等砌體結(jié)構(gòu)、內(nèi)底部剪力法適用于一般的多層磚房等砌體結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架和底部框架抗震墻磚房、單層空曠房屋、單層工業(yè)框架和底部框架抗震墻磚房、單層空曠房屋、單層工業(yè)廠房及多層框架結(jié)構(gòu)等廠房及多層框架結(jié)構(gòu)等低于低于40m40m以以剪切變形剪切變形為主的為主的規(guī)則規(guī)則房屋房屋。以以“剪切變形剪切變形”為主：為主：在結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線中，樓蓋出平面轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的側(cè)移所在結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線中，樓蓋出平面轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的側(cè)移所占的比例較小。且房屋高度小于占的比例較小。且房屋高度小于40m40m。“規(guī)則房屋規(guī)則房屋”：1.1.相鄰層質(zhì)量的變化不宜過大。相鄰層質(zhì)量的變化不宜過大。2.2.避免采用層高特別高或特別矮的樓層，相鄰層和避免采用層高特別高或特別矮的樓層，相鄰層和連續(xù)三層的剛度變化平緩。連續(xù)三層的剛度變化平緩。10/10/20225第9講 底部剪力法 3.3.出屋面小建筑的尺寸不宜過大（寬度出屋面小建筑的尺寸不宜過大（寬度b大于高度大于高度h且出屋面高度與總高度之比滿足且出屋面高度與總高度之比滿足h/H1/51/5），），局部縮進(jìn)局部縮進(jìn)的尺寸也不宜大（縮進(jìn)后的寬度的尺寸也不宜大（縮進(jìn)后的寬度B B1 1與總寬度與總寬度B B之比滿足之比滿足 ）；）；bhHB 4.4.樓層內(nèi)抗側(cè)力構(gòu)件的布置和樓層內(nèi)抗側(cè)力構(gòu)件的布置和質(zhì)量的分布要基本對稱；質(zhì)量的分布要基本對稱；5.5.抗側(cè)力構(gòu)件在平面內(nèi)呈正交抗側(cè)力構(gòu)件在平面內(nèi)呈正交（夾角大于（夾角大于7575度）分布，以便在兩度）分布，以便在兩個(gè)主軸方向分別進(jìn)行抗震分析；個(gè)主軸方向分別進(jìn)行抗震分析；10/10/20226第9講 底部剪力法 6.6.平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在長度平面局部突出的尺寸不大（局部伸出部分在長度方向的尺寸方向的尺寸l大于寬度方向的尺寸大于寬度方向的尺寸b，且寬度且寬度b與總寬度與總寬度B之比滿足之比滿足b/B1/5-1/41/5-1/4）；）；對于不滿足規(guī)則要求的建筑結(jié)對于不滿足規(guī)則要求的建筑結(jié)構(gòu)，則不宜將底部剪力法作為設(shè)計(jì)構(gòu)，則不宜將底部剪力法作為設(shè)計(jì)依據(jù)。否則，要采取相應(yīng)的調(diào)整，依據(jù)。否則，要采取相應(yīng)的調(diào)整，使計(jì)算結(jié)果合理化。使計(jì)算結(jié)果合理化。bBlbBlbBllbBl10/10/20227第9講 底部剪力法五、底部剪力法應(yīng)用舉例五、底部剪力法應(yīng)用舉例例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框：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。已知架多遇地震時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期結(jié)構(gòu)的基本周期T T1 1=0.467s,=0.467s,抗震抗震設(shè)防烈度為設(shè)防烈度為8 8度度,類場地類場地,設(shè)計(jì)地設(shè)計(jì)地震分組為第二組。震分組為第二組。解：解：（1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)查表得查表得1.401.400.90(1.200.90(1.20)0.50(0.720.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.320.16(0.240.16(0.24)0.08(0.120.08(0.12)0.040.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）10/10/20228第9講 底部剪力法解：解：（1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震：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)的基本周期時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度度,類場地類場地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。設(shè)計(jì)地震分組為第二組。10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）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（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場地類別場地類別（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值10/10/20229第9講 底部剪力法例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震：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)的基本周期時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度度,類場地類場地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：解：（1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4 4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用系數(shù)（5 5）計(jì)算各層的水平地震作）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值用標(biāo)準(zhǔn)值10/10/202210第9講 底部剪力法例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震：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)的基本周期時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度度,類場地類場地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：解：（1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4 4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用（5 5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值10/10/202211第9講 底部剪力法例例1 1：試用底部剪力法計(jì)算圖示框架多遇地震：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)的基本周期時(shí)的層間剪力。已知結(jié)構(gòu)的基本周期T1=0.467s,T1=0.467s,抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為8 8度度,類場地類場地,設(shè)計(jì)地震分組為第二組。設(shè)計(jì)地震分組為第二組。解：解：（1 1）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值）計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值10.5m7.0m3.5m（2 2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)）計(jì)算水平地震影響系數(shù)（3 3）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4 4）頂部附加水平地震作用）頂部附加水平地震作用（5 5）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）計(jì)算各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（6 6）計(jì)算各層的層間剪力）計(jì)算各層的層間剪力振型分解反應(yīng)譜法結(jié)果10/10/202212第9講 底部剪力法例例2 2：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為：六層磚混住宅樓，建造于基本烈度為8 8度度區(qū)，場地為區(qū)，場地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，根類，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荷乘以組合值系數(shù)，得到的各層的重力荷載代表值為表值為G G1 1=5399.7kN,G=5399.7kN,G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN,=5085kN,G G6 6=3856.9kN=3856.9kN。試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。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，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，一般均不超過般均不超過0.25s0.25s。所以規(guī)范規(guī)定，對于多層砌體房屋，確所以規(guī)范規(guī)定，對于多層砌體房屋，確定水平地震作用時(shí)采用定水平地震作用時(shí)采用 。并且不考慮頂部附加水。并且不考慮頂部附加水平地震作用。平地震作用。10/10/202213第9講 底部剪力法例例2 2：基本烈度為：基本烈度為8 8度，場地為度，場地為類，設(shè)計(jì)地震分類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，組為第一組，G G1 1=5399.7kN,G=5399.7kN,G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN,=5085kN,G G6 6=3856.9kN=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(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)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）10/10/202214第9講 底部剪力法G12.952.702.702.702.702.70G2G3G4G5G6例例2 2：基本烈度為：基本烈度為8 8度，場地為度，場地為類，設(shè)計(jì)地震分類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，組為第一組，G G1 1=5399.7kN,G=5399.7kN,G2 2=G=G3 3=G=G4 4=G=G5 5=5085kN,=5085kN,G G6 6=3856.9kN=3856.9kN。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值剪力標(biāo)準(zhǔn)值各層水平地震作用各層水平地震作用層層Gi(kN)Hi(m)Gi Hi(kN.m)Fi (kN)Vi (kN)6 63856.93856.917.4517.455 55085.05085.014.7514.754 45085.05085.012.0512.053 35085.05085.09.359.352 25085.05085.06.656.651 15399.75399.72.952.95 67320.921328.8233815.2547544.7561274.2575003.75306269.72884.5985.7805.3624.8444.4280.44025.1884.51870.22675.53300.33744.74025.129596.610/10/202215第9講 底部剪力法例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8 8度區(qū)，場度區(qū)，場地為地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.361.400.90(1.20)0.50(0.72)-罕遇地震罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震多遇地震 9 8 7 6地震影響地震影響烈度烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.050.05）地震特征周期分組的特征周期值（地震特征周期分組的特征周期值（s s）0.90 0.65 0.450.35第三組第三組0.75 0.55 0.400.30第二組第二組0.65 0.45 0.35 0.25第一組第一組 場地類別場地類別10/10/202216第9講 底部剪力法例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8 8度區(qū)，場度區(qū)，場地為地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.3610/10/202217第9講 底部剪力法例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8 8度區(qū)，場度區(qū)，場地為地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用頂部附加水平地震作用頂部附加地震作用系數(shù)10/10/202218第9講 底部剪力法例例3 3：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為：四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建造于基本烈度為8 8度區(qū)，場度區(qū)，場地為地為類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖類，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，層高和層重力代表值如圖所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為所示。結(jié)構(gòu)的基本周期為0.56s,0.56s,試用底部剪力法計(jì)算各層地震試用底部剪力法計(jì)算各層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。剪力標(biāo)準(zhǔn)值。解：解：結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值4.363.363.36G4=831.6G3=1039.6G2=1039.6G1=1122.73.36頂部附加水平地震作用頂部附加水平地震作用各層水平地震作用各層水平地震作用131.6238.9313.7359.319.7111.9107.374.845.6339.612008.311517.78024.94895.036445.914.4411.087.724.36831.61039.51039.51122.74033.34321 Vi(kN)(kN)Fi (kN)GiHi(kN.m)Hi (m)Gi(kN)層層各層水平地震各層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值剪力標(biāo)準(zhǔn)值10/10/202219第9講 底部剪力法六、突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整六、突出屋面附屬結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整 震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機(jī)房、水箱間）震害表明，突出屋面的屋頂間（電梯機(jī)房、水箱間）、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。、女兒墻、煙囪等，它們的震害比下面的主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重。原因是由于突出屋面的這些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度突然原因是由于突出屋面的這些結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度突然減小，地震反應(yīng)隨之增大。減小，地震反應(yīng)隨之增大。-鞭端效應(yīng)。鞭端效應(yīng)?？拐鹨?guī)范抗震規(guī)范規(guī)定：采用底部剪力法時(shí)，突出屋面規(guī)定：采用底部剪力法時(shí)，突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，宜的屋頂間、女兒墻、煙囪等的地震作用效應(yīng)，宜乘以增乘以增大系數(shù)大系數(shù)3 3。此增大部分不應(yīng)向下傳遞，但與該突出部分。此增大部分不應(yīng)向下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應(yīng)計(jì)入。相連的構(gòu)件應(yīng)計(jì)入。10/10/202220第9講 底部剪力法結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力的調(diào)整 對于長周期結(jié)構(gòu)，地震地面運(yùn)動速度和位移可能對結(jié)對于長周期結(jié)構(gòu)，地震地面運(yùn)動速度和位移可能對結(jié)構(gòu)的破壞具有更大的影響。為了安全，按振型分解反應(yīng)譜構(gòu)的破壞具有更大的影響。為了安全，按振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法算得的結(jié)構(gòu)層間剪力應(yīng)符合下式要求法和底部剪力法算得的結(jié)構(gòu)層間剪力應(yīng)符合下式要求VEKi -第第i i層對應(yīng)與水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力；層對應(yīng)與水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力；Gj -第第j j層層的重力荷載代表值。的重力荷載代表值。-剪力系數(shù)，不應(yīng)小于下表數(shù)值，對豎向不規(guī)則結(jié)剪力系數(shù)，不應(yīng)小于下表數(shù)值，對豎向不規(guī)則結(jié) 構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以構(gòu)的薄弱層，尚應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)；的增大系數(shù)；類別類別7度度8度度9度度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于于3.5s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.0160.0320.064基本周期大于基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)0.0120.0240.040基本周期介于基本周期介于3.5s3.5s和和5s5s之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。之間的結(jié)構(gòu)，可插入取值。10/10/202221第9講 底部剪力法第第9講結(jié)束！講結(jié)束！學(xué)習(xí)是一件快樂的事情，且學(xué)習(xí)是一件快樂的事情，且聽下回分解！聽下回分解！工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)原理南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院2022/10/10主講教師主講教師 李鴻晶教授、博士、博導(dǎo) 陸偉東教授、博士 徐德良副教授 郭樟根副教授、博士 孫廣俊副教授、博士 李秀菊講師2022/10/10李鴻晶李鴻晶1984-1988，哈爾濱建筑工程學(xué)院（現(xiàn)哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院），本科；1988-1990，黑龍江省第一建筑工程公司，助理工程師；1990-1993，國家地震局工程力學(xué)研究所，碩士；1993-1998，國家地震局工程力學(xué)研究所，博士（在職）；1996.08-11，馬其頓共和國地震工程研究所，國際培訓(xùn)；1998-1999，美國地質(zhì)調(diào)查局局（USGS），合作研究；1998-2000，哈爾濱工業(yè)大學(xué)力學(xué)博士后流動站，博士后；2001-，南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，結(jié)構(gòu)工程學(xué)科責(zé)任教授。主要從事工程抗震、時(shí)變力學(xué)、結(jié)構(gòu)分析等方向研究，曾7次獲得國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助，主持完成國家、部（?。┖蛧H合作研究項(xiàng)目10余項(xiàng)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御4地震災(zāi)害和土木工程專業(yè)有什么關(guān)系？地震災(zāi)害和土木工程專業(yè)有什么關(guān)系？面對地震災(zāi)害，土木工程師能夠做些什么？面對地震災(zāi)害，土木工程師能夠做些什么？想知道答案嗎？本門課程將回答你的疑問，我們開始學(xué)習(xí)吧！想知道答案嗎？本門課程將回答你的疑問，我們開始學(xué)習(xí)吧！疑疑 問問2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御5內(nèi)內(nèi) 容容1 1.地震災(zāi)害及其工程防御地震災(zāi)害及其工程防御2 2.地震的工程特征與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)地震的工程特征與結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)3 3.建筑場地的選擇建筑場地的選擇4 4.液化與地基基礎(chǔ)抗震液化與地基基礎(chǔ)抗震5 5.單自由度體系地震反應(yīng)分析單自由度體系地震反應(yīng)分析6 6.反應(yīng)譜概念與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜反應(yīng)譜概念與設(shè)計(jì)反應(yīng)譜7 7.多自由度體系地震反應(yīng)分析多自由度體系地震反應(yīng)分析8 8.振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法9 9.底部剪力法底部剪力法1010.扭轉(zhuǎn)、豎向效應(yīng)與抗震驗(yàn)算扭轉(zhuǎn)、豎向效應(yīng)與抗震驗(yàn)算1111.混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)1212.混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)1313.砌體房屋和底框房屋抗震設(shè)計(jì)砌體房屋和底框房屋抗震設(shè)計(jì)1414.觀看錄像片觀看錄像片第第 1 1 講講地震災(zāi)害及其工程防御地震災(zāi)害及其工程防御2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御7地震的危害性地震的危害性 空前的災(zāi)難空前的災(zāi)難 20082008年年5 5月月1212日日1414時(shí)時(shí)2828分，一場分，一場8.08.0級特大地震襲擊了四級特大地震襲擊了四川、陜西、甘肅等廣大地區(qū)。大地震持續(xù)了大約川、陜西、甘肅等廣大地區(qū)。大地震持續(xù)了大約100100秒，卻秒，卻造成了空前的災(zāi)難：造成了空前的災(zāi)難：死亡死亡6919769197人，失蹤人，失蹤1822218222人，受傷人，受傷374176374176人；人；直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)84518451億元人民幣；億元人民幣；山崩地裂，江河改觀，生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞；山崩地裂，江河改觀，生態(tài)環(huán)境遭到極大破壞；建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重，間接經(jīng)濟(jì)損失和社會影響難以估量；建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施損毀嚴(yán)重，間接經(jīng)濟(jì)損失和社會影響難以估量；。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御8地震的危害性地震的危害性 家園被毀家園被毀地震前的北川縣城地震前的北川縣城地震后的北川縣城地震后的北川縣城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御9地震的危害性地震的危害性 家園被毀家園被毀地震前的映秀鎮(zhèn)地震前的映秀鎮(zhèn)地震后的映秀鎮(zhèn)地震后的映秀鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御10地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡北川縣陳家壩鄉(xiāng)太洪村北川縣陳家壩鄉(xiāng)太洪村地震前的太洪村地震前的太洪村2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御11地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡平武縣平通鎮(zhèn)牛飛村平武縣平通鎮(zhèn)牛飛村2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御12地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡王家?guī)r滑坡新北川中學(xué)滑坡老縣城 新縣城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御13地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡1600人死亡！老縣城 2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御14地震的危害性地震的危害性 山體滑坡山體滑坡汶川地震中發(fā)生了什么事情？-山體滑坡山體滑坡906人死亡！新北川中學(xué)巖崩2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御15地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞北北川川縣縣城城汶汶川川縣縣映映秀秀震震都都江江堰堰市市青青川川縣縣城城2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御16地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞北北川川縣縣陳陳家家壩壩鄉(xiāng)鄉(xiāng)什什邡邡市市紅紅白白鎮(zhèn)鎮(zhèn) 綿綿竹竹市市漢漢旺旺鎮(zhèn)鎮(zhèn)平平武武縣縣平平通通鎮(zhèn)鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御17地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞彭州市白鹿中心學(xué)校彭州市白鹿中心學(xué)校2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御18地震的危害性地震的危害性 建筑物破壞建筑物破壞都都江江堰堰市市新新建建小小學(xué)學(xué)都都江江堰堰市市聚聚源源中中學(xué)學(xué)都都江江堰堰市市中中醫(yī)醫(yī)院院2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御19地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞百百花花大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御20地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞小小魚魚洞洞大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御21地震的危害性地震的危害性 橋梁破壞橋梁破壞都都汶汶公公路路上上的的橋橋梁梁映映秀秀鎮(zhèn)鎮(zhèn)順順河河大大橋橋廟廟子子坪坪岷岷江江大大橋橋映映秀秀岷岷江江大大橋橋2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御22地震的危害性地震的危害性 隧道破壞隧道破壞龍池隧道龍池隧道2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御23地震的危害性地震的危害性 隧道破壞隧道破壞龍龍洞洞子子隧隧道道2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御24地震的危害性地震的危害性 道路破壞道路破壞2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御25地震的危害性地震的危害性 通訊設(shè)施破壞通訊設(shè)施破壞都江堰市都江堰市2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御26地震的危害性地震的危害性 給水設(shè)施破壞給水設(shè)施破壞2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御27地震的危害性地震的危害性 水庫震害水庫震害安縣豐收水庫安縣豐收水庫2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御28地震的危害性地震的危害性 地面破壞地面破壞都江堰市龍池鎮(zhèn)都江堰市龍池鎮(zhèn)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御29地震的危害性地震的危害性 人員傷亡人員傷亡292022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御30汶川地震震害的幾點(diǎn)啟示汶川地震震害的幾點(diǎn)啟示 地震災(zāi)害目前是無法避免的地震災(zāi)害目前是無法避免的。=地震預(yù)報(bào)技術(shù)還不成熟。地震預(yù)報(bào)技術(shù)還不成熟。地震對人類的危害是巨大的。地震對人類的危害是巨大的。=人員傷亡、財(cái)富損失、社會秩序。人員傷亡、財(cái)富損失、社會秩序。土木土木工程的破壞是震害形成的主要原因。工程的破壞是震害形成的主要原因。=建筑、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施。建筑、橋梁、基礎(chǔ)設(shè)施?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)仍然無法完全抵御地震作用?，F(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)仍然無法完全抵御地震作用。=合理設(shè)防可以極大地減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞！合理設(shè)防可以極大地減輕工程結(jié)構(gòu)的地震破壞！防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)。防震減災(zāi)任重道遠(yuǎn)。=土木工程師的作用是。土木工程師的作用是。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御31結(jié)結(jié) 論論地震災(zāi)害的主要屬性是土木工程災(zāi)害！地震災(zāi)害的主要屬性是土木工程災(zāi)害！如此說來，土木工程如此說來，土木工程師不是大有作為嗎？師不是大有作為嗎？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御32 土木工程給人類帶來了無限的文明，同時(shí)土木工程給人類帶來了無限的文明，同時(shí)也給人類帶來了無盡的災(zāi)難。這個(gè)災(zāi)難就是土也給人類帶來了無盡的災(zāi)難。這個(gè)災(zāi)難就是土木工程災(zāi)害！木工程災(zāi)害！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御33地震的危害性地震的危害性時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)M死亡人數(shù)死亡人數(shù)時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)M死亡人數(shù)死亡人數(shù)1905.04.041906.04.181920.12.161923.09.011927.03.071933.03.021935.05.301939.01.251939.12.261946.12.201948.06.281952.07.211960.02.29克什米爾美國舊金山中國海原日本關(guān)東日本丹后日本三陸沖巴基斯坦智利土耳其日本南海道沖日本福井美國加州摩洛哥8.68.38.68.37.98.97.58.37.98.47.37.75.61.9萬7萬余20萬余10萬死，4萬不明3千3千3萬3萬2.3萬千余千余10人1.2萬1960.05.221964.03.281964.06.161970.05.311971.02.091972.04.101972.12.231975.02.041976.07.281989.10.181994.01.171995.01.171999.08.171999.09.21智利美國阿拉斯加日本新舄秘魯美國加州伊朗馬拉瓜中國海城中國唐山美國加州美國加州日本兵庫縣土耳其臺灣集集鎮(zhèn)8.37.97.47.76.67.06.57.07.66.96.77.27.47.6日本死120人130人26人4萬65人1.7萬1萬1.3萬24萬63人57人5438人1.7萬余2千余人二十世紀(jì)部分強(qiáng)震死亡人數(shù)二十世紀(jì)部分強(qiáng)震死亡人數(shù)2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御34地震發(fā)生的地點(diǎn)是有規(guī)律的。地震發(fā)生的地點(diǎn)是有規(guī)律的。環(huán)太平洋地震帶：從南美洲西部海岸環(huán)太平洋地震帶：從南美洲西部海岸起，經(jīng)北美西部海岸、阿拉斯加南岸、起，經(jīng)北美西部海岸、阿拉斯加南岸、阿留申群島，轉(zhuǎn)向西南至日本列島，阿留申群島，轉(zhuǎn)向西南至日本列島，然后分成兩支，西支經(jīng)我國臺灣省，然后分成兩支，西支經(jīng)我國臺灣省，菲律賓、印度尼西亞至新幾內(nèi)亞；東菲律賓、印度尼西亞至新幾內(nèi)亞；東支經(jīng)馬里亞納群島至新幾內(nèi)亞；兩支支經(jīng)馬里亞納群島至新幾內(nèi)亞；兩支匯合后，經(jīng)所羅門到湯加，突然向南匯合后，經(jīng)所羅門到湯加，突然向南到新西蘭。這個(gè)地震帶的地震活動最到新西蘭。這個(gè)地震帶的地震活動最強(qiáng)，全球約強(qiáng)，全球約7575左右的地震都發(fā)生于左右的地震都發(fā)生于此地震帶內(nèi)此地震帶內(nèi)。亞歐地震帶：東起環(huán)太平洋地震帶亞歐地震帶：東起環(huán)太平洋地震帶的新幾內(nèi)亞，經(jīng)印度尼西亞的南部的新幾內(nèi)亞，經(jīng)印度尼西亞的南部和西部、緬甸，而進(jìn)入我國西南部和西部、緬甸，而進(jìn)入我國西南部和西部與印度北部，再經(jīng)伊朗、土和西部與印度北部，再經(jīng)伊朗、土耳其、希臘、意大利南部等地中海耳其、希臘、意大利南部等地中海地區(qū)和非洲北部，至太平洋亞速爾地區(qū)和非洲北部，至太平洋亞速爾群島。全世界地震總數(shù)的群島。全世界地震總數(shù)的22%22%左右發(fā)左右發(fā)生于此地震帶內(nèi)生于此地震帶內(nèi)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御35地震的危害性地震的危害性 全世界每年發(fā)生地震全世界每年發(fā)生地震100100萬次左右，但大部分萬次左右，但大部分為無感地震，不會造成危害。每年平均有幾百次為無感地震，不會造成危害。每年平均有幾百次破壞較輕微的地震，災(zāi)情慘重的地震約破壞較輕微的地震，災(zāi)情慘重的地震約2020次。次。據(jù)統(tǒng)計(jì)，二十世紀(jì)有據(jù)統(tǒng)計(jì)，二十世紀(jì)有200200多萬人死于地震，而多萬人死于地震，而地球強(qiáng)烈震動的時(shí)間總計(jì)不超過地球強(qiáng)烈震動的時(shí)間總計(jì)不超過1 1小時(shí)！小時(shí)！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御36中國的地震形勢與災(zāi)害情況中國的地震形勢與災(zāi)害情況如何？如何？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御37世界死亡人數(shù)最多的十大地震世界死亡人數(shù)最多的十大地震時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)震級震級死傷人數(shù)死傷人數(shù)原因原因1556.01.23中國陜西華縣中國陜西華縣8.0死死8383萬人萬人2004.12.26印尼蘇門答臘印尼蘇門答臘9.0死死283106283106海嘯海嘯1976.07.28中國河北唐山中國河北唐山7.8死死24.224.2萬人，傷萬人，傷16.416.4萬人萬人1138.08.09敘利亞敘利亞Aleppo-死死2323萬人萬人856.12.22伊朗伊朗Damghan-死死2020萬人萬人1927.05.22中國中國7.9死死2020萬人萬人巨大斷裂巨大斷裂1920.12.16中國寧夏海原中國寧夏海原7.8死死2020萬人萬人斷裂、滑坡斷裂、滑坡893.03.23伊朗伊朗Ardabil-死死1515萬人萬人1923.09.01日本關(guān)東日本關(guān)東7.9死死14.314.3萬人萬人大火大火1948.10.05前蘇聯(lián)土庫曼斯坦前蘇聯(lián)土庫曼斯坦7.3死死1111萬人萬人資料來源：美國地質(zhì)調(diào)查局（資料來源：美國地質(zhì)調(diào)查局（USGSUSGS）2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御38中國陜西關(guān)中大地震中國陜西關(guān)中大地震 嘉靖三十四年十二月壬寅，嘉靖三十四年十二月壬寅，是日山西、陜西、河南同時(shí)地震，是日山西、陜西、河南同時(shí)地震，聲如雷，雞犬鳴吠。陜西渭南、聲如雷，雞犬鳴吠。陜西渭南、華洲、朝邑、三原等處和山西蒲華洲、朝邑、三原等處和山西蒲州等處尤甚，或裂泉涌，中有魚州等處尤甚，或裂泉涌，中有魚物；或城廓房屋陷入地中，或平物；或城廓房屋陷入地中，或平地災(zāi)成山阜；或一日連震數(shù)次，地災(zāi)成山阜；或一日連震數(shù)次，或累日震不止。河渭泛漲，華岳、或累日震不止。河渭泛漲，華岳、終南山鳴，河壅數(shù)日。壓死官吏終南山鳴，河壅數(shù)日。壓死官吏軍民奏報(bào)有名者八十二萬有余，軍民奏報(bào)有名者八十二萬有余，其不知名未經(jīng)奏報(bào)者復(fù)不可數(shù)計(jì)。其不知名未經(jīng)奏報(bào)者復(fù)不可數(shù)計(jì)。摘自摘自明嘉靖實(shí)錄明嘉靖實(shí)錄2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御391949-1969年死亡人數(shù)與地震次數(shù)年死亡人數(shù)與地震次數(shù)資料來源：胡聿賢著資料來源：胡聿賢著地震工程學(xué)地震工程學(xué)國家國家死亡人數(shù)死亡人數(shù)地震次數(shù)地震次數(shù)國家國家死亡人數(shù)死亡人數(shù)地震次數(shù)地震次數(shù)阿根廷阿根廷510051008 8伊朗伊朗750075002929智利智利28000280003232意大利意大利180018001515中國中國1590001590001717日本日本15800158003535厄瓜多爾厄瓜多爾550055001111巴基斯坦巴基斯坦40000400005 5希臘希臘150015004747土耳其土耳其46400464005454印度印度650065006 6蘇聯(lián)蘇聯(lián)15000150002 22022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御402022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御41中國的地震區(qū)和地震帶中國的地震區(qū)和地震帶 全國共分為全國共分為1010個(gè)地震區(qū)，其中包括個(gè)地震區(qū)，其中包括2323個(gè)地震亞個(gè)地震亞區(qū)。地震活動主要分布在區(qū)。地震活動主要分布在2323條地震帶上。條地震帶上。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御42 臺灣地震帶。臺灣地震帶。大板塊邊緣地震帶大板塊邊緣地震帶 西藏南部地震帶。西藏南部地震帶。大板塊邊緣地震帶大板塊邊緣地震帶 中樞地震帶。中樞地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶 華北地震帶。華北地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶 郯城郯城-廬江地震帶。廬江地震帶。板塊內(nèi)地震帶板塊內(nèi)地震帶五大地震帶：五大地震帶：中國的地震區(qū)和地震帶中國的地震區(qū)和地震帶2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御43 東南地震區(qū)。包括臺灣地震區(qū)、南海地震區(qū)、華南地東南地震區(qū)。包括臺灣地震區(qū)、南海地震區(qū)、華南地 震區(qū)東南沿海地震亞區(qū)。震區(qū)東南沿海地震亞區(qū)。屬于環(huán)太平洋地震帶屬于環(huán)太平洋地震帶 西部地震區(qū)。包括青藏高原南、中、北部地震區(qū)和新西部地震區(qū)。包括青藏高原南、中、北部地震區(qū)和新 疆中、北部地震區(qū)。疆中、北部地震區(qū)。屬于亞歐地震帶屬于亞歐地震帶 華北地震區(qū)。包括陰山、燕山亞區(qū)（北緣）、許昌華北地震區(qū)。包括陰山、燕山亞區(qū)（北緣）、許昌-淮南地震帶（南緣）、營口淮南地震帶（南緣）、營口-郯城地震帶（東緣）、郯城地震帶（東緣）、山西亞區(qū)（西緣）。山西亞區(qū)（西緣）。典型板塊內(nèi)部地震區(qū)典型板塊內(nèi)部地震區(qū)三大地震區(qū)：三大地震區(qū)：中國的地震區(qū)和地震帶中國的地震區(qū)和地震帶2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御44結(jié)結(jié) 論論 中國的地震活動性強(qiáng)。中國的地震活動性強(qiáng)。=頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣。頻度高、強(qiáng)度大、震源淺、分布廣。中國是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家。中國是世界上地震災(zāi)害最嚴(yán)重的國家。=人員損失據(jù)世界之首。人員損失據(jù)世界之首。中國的土木建筑工程量大面廣、抗震性能差異巨大。中國的土木建筑工程量大面廣、抗震性能差異巨大。=土木工程師責(zé)任重大。土木工程師責(zé)任重大。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御45 地震的發(fā)生不以人的意志為轉(zhuǎn)移地震的發(fā)生不以人的意志為轉(zhuǎn)移 給人類帶來了空前災(zāi)難給人類帶來了空前災(zāi)難我們應(yīng)該我們應(yīng)該怎么辦怎么辦？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御46減輕地震災(zāi)害的對策減輕地震災(zāi)害的對策 不讓不讓地震發(fā)生或選擇發(fā)生地點(diǎn)？地震發(fā)生或選擇發(fā)生地點(diǎn)？=目前的技術(shù)做不到！目前的技術(shù)做不到！切斷切斷地震傳播的途徑？地震傳播的途徑？=目前的技術(shù)做不到！目前的技術(shù)做不到！搬離搬離地震區(qū)？地震區(qū)？=地球太擁擠，無法實(shí)現(xiàn)！地球太擁擠，無法實(shí)現(xiàn)！地震預(yù)測預(yù)報(bào)？地震預(yù)測預(yù)報(bào)？=目前技術(shù)還不成熟，成熟后仍無法避免地震災(zāi)害！目前技術(shù)還不成熟，成熟后仍無法避免地震災(zāi)害！工程抗震設(shè)防工程抗震設(shè)防？=目前可實(shí)現(xiàn)的最有效的對策！目前可實(shí)現(xiàn)的最有效的對策！震后應(yīng)急救災(zāi)震后應(yīng)急救災(zāi)？=控制災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大的對策！控制災(zāi)害進(jìn)一步擴(kuò)大的對策！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御47結(jié)結(jié) 論論 工程抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害工程抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害和損失的行之有效的措施！和損失的行之有效的措施！這可是土木工程這可是土木工程師的職責(zé)??！師的職責(zé)啊！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御48 19861986年日本東京發(fā)生的年日本東京發(fā)生的6.26.2級地震為一城市直下型地震，上級地震為一城市直下型地震，上千萬人口的東京市只死亡千萬人口的東京市只死亡2 2人，整個(gè)城市幾乎未遭到破壞。人，整個(gè)城市幾乎未遭到破壞。事例一：事例一：19951995年發(fā)生于日本第二大港神戶市的年發(fā)生于日本第二大港神戶市的6.96.9級地震卻導(dǎo)致近十級地震卻導(dǎo)致近十萬棟房屋毀壞、萬棟房屋毀壞、55005500人死亡和約人死亡和約10001000億美元的經(jīng)濟(jì)損失。億美元的經(jīng)濟(jì)損失。原因：東京市對工程抗震設(shè)防非常重視，長期以來一直致原因：東京市對工程抗震設(shè)防非常重視，長期以來一直致力于把東京建設(shè)成為能夠抵御力于把東京建設(shè)成為能夠抵御8 8級大地震的城市。級大地震的城市。事例二：事例二：原因：神戶市對工程抗震設(shè)防掉以輕心，低估了該地區(qū)的原因：神戶市對工程抗震設(shè)防掉以輕心，低估了該地區(qū)的地震危險(xiǎn)性。地震危險(xiǎn)性。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御49 1988 1988年前蘇聯(lián)的亞美尼亞共和國發(fā)生的年前蘇聯(lián)的亞美尼亞共和國發(fā)生的6.86.8級地震，使位于級地震，使位于震中附近的斯皮塔克（震中附近的斯皮塔克（SpitakSpitak）全城變成廢墟，距離震中）全城變成廢墟，距離震中4040公公里的列寧納坎（里的列寧納坎（LeninakenLeninaken）市約有）市約有80%80%的建筑毀壞，更遠(yuǎn)的基的建筑毀壞，更遠(yuǎn)的基洛伐克（洛伐克（KirovakenKirovaken）市也有將近一半的建筑物倒塌或嚴(yán)重破壞。）市也有將近一半的建筑物倒塌或嚴(yán)重破壞。地震中總的死亡人數(shù)達(dá)地震中總的死亡人數(shù)達(dá)4 45 5萬人。萬人。事例三：事例三：原因：前蘇聯(lián)政府，特別是城市規(guī)劃部門和建設(shè)部門，在原因：前蘇聯(lián)政府，特別是城市規(guī)劃部門和建設(shè)部門，在缺乏資金的情況下把該地區(qū)多層建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一律從缺乏資金的情況下把該地區(qū)多層建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)一律從度降低到度降低到度，致使這些建筑物在地震中大量直落倒塌。度，致使這些建筑物在地震中大量直落倒塌。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御50 震害經(jīng)驗(yàn)反復(fù)證明：哪個(gè)地區(qū)重視震害經(jīng)驗(yàn)反復(fù)證明：哪個(gè)地區(qū)重視工程抗震設(shè)防，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制定得高，遭工程抗震設(shè)防，設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制定得高，遭遇地震時(shí)損失就小；反之，地震損失就遇地震時(shí)損失就小；反之，地震損失就大。大。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御51工程抗震設(shè)防的目的工程抗震設(shè)防的目的 通過抗震設(shè)防，減輕建筑的破壞，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。避免人員死亡，減輕經(jīng)濟(jì)損失。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御52問問 題題 是不是地震區(qū)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)施、是不是地震區(qū)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)和設(shè)施、設(shè)備的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高越好設(shè)備的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高越好呢？呢？2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御53抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的決策 對工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。對工程進(jìn)行抗震設(shè)防，就意味著增加建設(shè)投資。設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)制訂得越高，需要增加的投資就越大。這些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到些增加的投資只有在工程遭遇設(shè)防地震時(shí)才能見到效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度效益。如果設(shè)防工程在服役期內(nèi)沒有遭到期望強(qiáng)度及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一及其以上的地震的襲擊，投入的設(shè)防費(fèi)用無疑是一筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。筆巨大的浪費(fèi)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御54對對 策策多級抗震設(shè)防思想！多級抗震設(shè)防思想！2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御55抗震設(shè)防目標(biāo)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。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。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。時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。簡稱為：簡稱為：“小震不小震不壞，中震可修，大壞，中震可修，大震不倒震不倒”。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御56實(shí)施過程實(shí)施過程三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)、兩階段設(shè)計(jì)步驟。三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)目標(biāo)、兩階段設(shè)計(jì)步驟。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御57三水準(zhǔn)的地震作用水平三水準(zhǔn)的地震作用水平 多遇地震：多遇地震：5050年超越概率為年超越概率為63.2%63.2%的地震，重現(xiàn)的地震，重現(xiàn)期為期為5050年；年；基本地震：基本地震：5050年超越概率為年超越概率為10%10%的地震，重現(xiàn)期的地震，重現(xiàn)期為為475475年；年；罕遇地震：罕遇地震：5050年超越概率為年超越概率為2 23%3%的地震，重現(xiàn)的地震，重現(xiàn)期平均約為期平均約為20002000年。年。設(shè)防地震設(shè)防地震2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御58三水準(zhǔn)設(shè)防對建筑性能的要求三水準(zhǔn)設(shè)防對建筑性能的要求 小震不壞：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(yàn)算要求及建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形極限狀態(tài)驗(yàn)算要求及建筑的彈性變形不超過規(guī)定的彈性變形限值；限值；中震可修：中震可修：要求建筑結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芤蠼ㄖY(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)难有阅芰Γㄗ冃文芰Γ?，不發(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞；力），不發(fā)生不可修復(fù)的脆性破壞；大震不倒：大震不倒：要求建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的變形能力，其彈塑要求建筑結(jié)構(gòu)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。性變形不超過規(guī)定的彈塑性變形限值。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御59兩階段設(shè)計(jì)步驟兩階段設(shè)計(jì)步驟 第一階段：第一階段：對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)對絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈性變形演算。在此基礎(chǔ)上對各類和構(gòu)件承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)彈性變形演算。在此基礎(chǔ)上對各類結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施；結(jié)構(gòu)按規(guī)定要求采取抗震措施；第二階段：第二階段：對一些規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行大震作用下的彈對一些規(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；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。薄弱層的建筑，不規(guī)則的建筑等。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御60抗震設(shè)防的范圍抗震設(shè)防的范圍 抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震度及以上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)；抗震設(shè)防烈度為抗震設(shè)防烈度為6 6、7 7、8 8、9 9度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)度地區(qū)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)及隔震、消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)按及隔震、消能減震設(shè)計(jì)，應(yīng)按建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定的規(guī)定執(zhí)行；執(zhí)行；抗震設(shè)防烈度大于抗震設(shè)防烈度大于9 9度地區(qū)的建筑和行業(yè)有特殊要求的度地區(qū)的建筑和行業(yè)有特殊要求的工業(yè)建筑，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。工業(yè)建筑，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)按有關(guān)專門規(guī)定執(zhí)行。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御61抗震設(shè)防的法律依據(jù)抗震設(shè)防的法律依據(jù) 中華人民共和國防震減災(zāi)法中華人民共和國防震減災(zāi)法(1997(1997年年1212月月2929日第八屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十九次會議通過日第八屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十九次會議通過)第十七條第十七條 新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程，必須達(dá)到抗震設(shè)防要求。第十九條第十九條 建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。震設(shè)計(jì)，并按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。第四十五條第四十五條 違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級以上人民政違反本法規(guī)定，有下列行為之一的，由縣級以上人民政府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令府建設(shè)行政主管部門或者其他有關(guān)專業(yè)主管部門按照職責(zé)權(quán)限責(zé)令改正，處一萬元以上十萬元以下的罰款：改正，處一萬元以上十萬元以下的罰款：（一）不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的；（一）不按照抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的；（二）不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的。（二）不按照抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工的。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御62抗震設(shè)防分類抗震設(shè)防分類 國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在國家技術(shù)監(jiān)督局和建設(shè)部在19951995年年4 4月月1919日公布了日公布了建筑抗震設(shè)建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)防分類標(biāo)準(zhǔn)GB50223GB50223。該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對社會和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的該標(biāo)準(zhǔn)主要以地震中和地震后房屋的損壞對社會和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的影響的程度大小，將建筑分成影響的程度大小，將建筑分成4 4個(gè)抗震設(shè)防類別。個(gè)抗震設(shè)防類別。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和建設(shè)部在20012001年年7 7月月2020日公布了日公布了建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001GB50011-2001。該規(guī)范對上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改。該規(guī)范對上面標(biāo)準(zhǔn)作了修改?？拐鸫我ㄖ拐鸫我ㄖ☆惗☆?除甲乙丁類以外的一般建筑除甲乙丁類以外的一般建筑丙類丙類 地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑地震時(shí)使用功能不能中斷需盡快恢復(fù)的建筑乙類乙類 重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的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)害的建筑甲類甲類 設(shè)設(shè)設(shè)設(shè)防防防防分分分分類類類類2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御63抗震設(shè)防措施抗震設(shè)防措施專題一：地震災(zāi)害及其工程防御專題一：地震災(zāi)害及其工程防御 抗震措施抗震措施:除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包除結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。括抗震構(gòu)造措施?？拐饦?gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各抗震構(gòu)造措施：一般不須計(jì)算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。種細(xì)部要求。應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為應(yīng)允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低，但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)度時(shí)不應(yīng)降低不應(yīng)降低丁類丁類應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度度的要求丙類丙類一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為一般情況下，當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高高1度的要求；當(dāng)度的要求；當(dāng)9度時(shí)，應(yīng)符合比度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙度抗震設(shè)防更高的要求，對較小的乙類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)類建筑，當(dāng)其結(jié)構(gòu)改用抗震性能較好的結(jié)構(gòu)類型時(shí)，應(yīng)允許仍按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震措施乙類乙類當(dāng)抗震設(shè)防烈度為當(dāng)抗震設(shè)防烈度為6-8度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高度時(shí)，應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高1度的要求；度的要求；當(dāng)為當(dāng)為9度時(shí)，應(yīng)符合比度時(shí)，應(yīng)符合比9度抗震設(shè)防更高的要求度抗震設(shè)防更高的要求甲類甲類抗抗抗抗震震震震措措措措施施施施較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)的變電所、空壓站以及城市供水水源的泵房等。較小乙類建筑指：工礦企業(yè)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(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)?？拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)?？拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)?？拐鹦阅茌^好的結(jié)構(gòu)類型指：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。2022/10/10第1講 地震災(zāi)害及其工程防御64抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的歷史沿革抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的歷史沿革 19591959年，地震區(qū)建筑規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；年，地震區(qū)建筑規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；19641964年，地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（草案），劉恢先主持完年，地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（草案），劉恢先主持完成；成；19741974年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，TJ11-74TJ11-74；19781978年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，TJ11-78TJ11-78；19891989年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GBJ11-89GBJ11-89；20012001年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50011-2001GB50011-2001；未公布未公布未公布未公布試行試行 20102010年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，年，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，GB50011-2010.GB50011-2010.第第1講結(jié)束！講結(jié)束！衷心希望同學(xué)們學(xué)習(xí)本門課衷心希望同學(xué)們學(xué)習(xí)本門課程成為一件愉快的事情！程成為一件愉快的事情！
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