第五章 房屋抗震及加固.pptVIP

第五章 房屋抗震与加固 第一节 房屋抗震 第二节 房屋工程加固方法介绍 第一节 房屋抗震 一.基本概念 1.震级：衡量一次地震释放能量大小的等级，用符号M表示。 （1）距震中100km处 （2）地面最大水平位移A，以微米（μ＝10-3 mm）为单位 （3）A的常用对数值为震级M。 震级大小的描述 （1）对于M＜2的称为微震； （2）M＝2～4的称为有感地震； （3）M＞5的称为破坏性地震； （4）M＞7称为大地震； （5）M＞8称为特大地震。 2.地震烈度 地震烈度：某一地区，地面及房屋建筑等遭受到一次地震影响的强弱程度。 共设1～12度。 小震、中震、大震 （1）地震烈度超越概率约为63％的 称众值烈度Im，也称小震； （2）地震烈度超越概率约为10～13％的 称基本烈度Ib，也称中震； （3）地震烈度超越概率为2％的 称大震烈度I*，也称大震； 三者间的关系：Im ＝ Ib- 1.55 I* ＝ Ib+ 1 基准期为：50年 建筑抗震设防分类及要求 二.房屋结构的地震破坏现象 ： 1.结构丧失整体性：局部节点强度不足，延性不好，锚固连接不牢等，但是主要承重结构并未破坏。 2.承重结构强度不足引起破坏：柱、梁、承重墙等承重构件发生破坏。 3.地基失效：地基承载力下降，引起结构整体破坏。 三.结构抗震设计原则 1.“三水准”设计原则： 第一水准：当遭受到多遇的低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物一般应不受损坏或不需修理仍能继续使用。 第二水准：当遭受到本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能有一定的损坏，但经一般修理或不经修理仍能继续使用。 第三水准：当遭受到高于本地区设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 2.“两阶段”设计方法： 第一阶段：按多遇震作用效应和其它荷载效应的基本组合验算结构构件的承载能力，以及在小震作用下验算结构的弹性变形。 第二阶段：在罕遇震作用下验算结构的弹塑性变形。 四 按地震作用考虑的设计 1 设计类型： （1）底部剪力法：单体建筑、多层建筑 （2）振型分解法：高层建筑 （3）时程分析法：超高层建筑和特别不规则建筑 五 结构抗震的控制设计 1.结构控制概念： 在结构的特定部位，装设某种装置（如隔震支座）、某种机构（如消能器）或施加外力，以改变或调整结构的动力特性或动力作用，从而使地震作用下的动力反应得到合理控制，确保结构安全。 2.类型： 1）不加控制的自控制：改变塑性铰出现位置的框架设计。 a 人工塑性铰：在梁中受拉区设置人工缝，或增加跨中配筋量，使按实际配筋求出的两支座极限弯矩平均值加跨中弯矩不小于简支弯矩，从而使梁中先出现塑性铰而获得较大的延性。 b 带槽缝的剪力墙和梁：使构件变脆性破坏为延性破坏。 2）.加装置的被动控制：被动控制体系与结构共同提高整体的动力性能。在上部结构与基础间设置隔震元件，以增加原结构的自振周期和阻尼，减少输入上部结构的地震能量。 3）.加装置的主动控制：通过控制器向被控制的结构施加反向力，使动力反应降低到允许的范围。 第二节 房屋工程加固方法介绍 一.问题原因： 1.灾害引起：地震、火灾等 2.设计问题：勘察有误，设计不当 3.施工问题： 地基：失稳、液化、不均匀沉降 基础：构件偏心 主体结构：材料强度不足、施工工艺有误 4.改变用途：重要设备、结构加层等 5.文物 二.加固设计原则： 1）结构的刚度和强度要分布均匀，避免新的薄弱层。 2）竖向受力构件要连续，传力清晰。 3）增加或加强构件时，应考虑结构整体扭转效应的降低。 4）考虑加固引起的地震作用的增加，加强薄弱处的抗震构造。 5）使构件受力更合理，防止脆性破坏，消除强梁弱柱、强构件弱节点等不利抗震的受力状态。 三.砼构件加固设计方法： 1.增大截面法（外包砼法）： 在原砼构件外，叠浇新的钢筋砼，增大构件截面积和配筋，提高承载力和刚度。 适用于设计强度不足、偏心受压、受弯的砼柱、梁、板等构件，采取单侧，双侧，三面，四面加固。加固区应配置构造钢筋。同时考虑其应力滞后，新加钢筋砼设计时应进行强度折减。 2.外包钢法： 在原砼构件外包以型钢，提高构件承载力。 适用于柱、梁构件。采取扁钢、角钢等单面或双面加固。方法有干式和湿式两种。 1)干式指把型钢直接包于构件外，或填以水泥砂浆，结合面不能保证有效传递剪力。 2)湿式指在型钢与构件间灌填乳胶水泥浆、环氧砂浆或细石混凝土，使两者粘成整体，协同工作。 3.预应力加固法： 采用体外补加预应力拉杆或撑杆，来改变内力分布，消除应力滞后，使后加部分与原构件协同工作，提高承载力。 适用于大跨度结构加固，分为： 预应力拉杆（受弯构件）：直线式、