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工程结构抗震课件

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目录

抗震设计基础

01

结构抗震性能评估

03

抗震加固技术

05

地震作用分析

02

抗震构造措施

04

案例分析与讨论

06

抗震设计基础

01

抗震设计原则

选择抗震性能良好的场地，避免地质灾害频发区域，是确保结构安全的首要原则。

合理选择场地

加强结构的整体性，确保在地震作用下各部分能够协同工作，避免局部破坏导致整体倒塌。

确保结构整体性

通过设计使结构在强震作用下具有足够的延性，以吸收和耗散地震能量，防止脆性破坏。

采用延性设计

01

02

03

抗震设计标准

采用反应谱理论或动力时程分析法计算地震作用，确保结构设计满足抗震要求。

地震力计算方法

设计时考虑结构的延性，确保在强震作用下具有足够的变形能力，避免脆性破坏。

结构延性设计

规定建筑材料如钢筋、混凝土的性能指标，以承受地震力带来的影响。

材料性能要求

抗震设计流程

根据地理位置和地质条件，选择合适的地震动参数，如峰值加速度和反应谱。

确定设计地震动参数

01

通过计算分析确定结构的自振周期、振型等动力特性，为抗震设计提供基础数据。

结构动力特性分析

02

运用结构动力学原理，对结构在地震作用下的响应进行验算，确保其满足抗震要求。

结构抗震验算

03

根据验算结果，设计必要的抗震构造措施，如加设剪力墙、框架柱等，以提高结构的抗震能力。

抗震构造措施

04

地震作用分析

02

地震波特性

地震波在不同介质中传播速度不同，如在固体中速度最快，液体次之，气体最慢。

01

地震波的频率和振幅决定了地震的破坏力，频率高振幅大的地震波对建筑物破坏更大。

02

随着距离震源的增加，地震波能量逐渐衰减，导致远处地震影响减弱。

03

地震波在遇到不同介质的界面时会发生反射和折射，影响地震波的传播路径和强度。

04

地震波的传播速度

地震波的频率与振幅

地震波的衰减特性

地震波的反射与折射

结构动力响应

地震波在不同介质中传播时，速度和强度会发生变化，影响结构的动力响应。

地震波传播效应

结构的自振频率和阻尼比是决定其动力响应的关键因素，影响结构在地震中的表现。

结构自振特性

在强震作用下，结构进入非线性阶段，需采用非线性动力分析方法来准确评估其响应。

非线性动力分析

地震作用计算

确定地震动参数

选择合适的地震动参数，如峰值加速度、反应谱等，是进行地震作用计算的基础。

抗震设计规范应用

根据国家或地区的抗震设计规范，应用相应的地震作用计算公式和系数，确保结构安全。

结构动力分析

考虑土壤-结构相互作用

运用结构动力学原理，通过模态分析或时程分析方法，计算结构在地震作用下的响应。

土壤的弹性模量、阻尼比等参数对结构的地震响应有显著影响，需纳入计算模型中。

结构抗震性能评估

03

性能目标设定

确定设计基准地震

根据地理位置和地震活动历史，设定设计基准地震，以评估结构在不同地震强度下的表现。

01

02

设定性能水平

依据建筑用途和重要性，设定不同性能水平，如立即占用、生命安全和防止倒塌等。

03

考虑经济与社会因素

在设定性能目标时，需平衡经济成本与社会影响，确保结构抗震性能与成本效益相匹配。

结构损伤评估

利用振动测试和传感器数据，通过损伤识别技术来评估结构在地震作用后的损伤程度。

损伤识别技术

通过现场视觉检查，评估结构的裂缝、变形等直观损伤，为结构安全性提供初步判断。

视觉检查与评估

采用基于性能的评估方法，通过模拟分析结构在不同地震强度下的响应，预测可能的损伤模式。

基于性能的评估方法

非结构元件评估

非结构元件的抗震设计标准

介绍现行的抗震设计规范中关于非结构元件的具体要求，如固定方式、材料选择等。

非结构元件的加固技术

介绍常见的非结构元件加固方法，如使用抗震支架、隔震垫等，以提高其抗震能力。

评估非结构元件的重要性

非结构元件如设备、管道和隔墙在地震中易损，评估其抗震性能对保障整体安全至关重要。

非结构元件的检测与维护

强调定期检测非结构元件的必要性，以及在发现损坏时及时进行维护的重要性。

抗震构造措施

04

基础抗震设计

隔震技术通过在建筑物底部安装隔震支座，减少地震力传递到上部结构，提高抗震性能。

隔震技术应用

深基础如桩基能够将建筑物荷载传递到更深、更稳定的土层，增强整体结构的抗震能力。

深基础设计

通过地基加固技术，如灌浆、土钉墙等，改善土壤条件，提升建筑物在地震中的稳定性。

地基加固

柱梁节点设计

通过增加箍筋密度和配置交叉箍筋，提高柱梁节点核心区的抗剪能力，确保结构整体稳定。

节点核心区加强

在梁端设置足够的锚固长度和弯钩，以增强梁与柱的连接强度，防止地震力作用下的滑移。

梁端锚固改进

在柱梁节点区域使用更密集的箍筋，以提高节点区的延性和承载力，满足抗震设计要求。

节点区箍筋加密

在柱子的上下端设置加密区，通过