工程结构抗震设计

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1、工程结构抗震设计工程结构抗震设计多层混合结构房屋抗震设计多层混合结构房屋抗震设计第一节第一节 震害分析震害分析砖房震害情况如下砖房震害情况如下1 1房屋倒塌房屋倒塌整体倒塌，上部倒塌，局部倒塌整体倒塌，上部倒塌，局部倒塌2 2墙体裂缝、破坏墙体裂缝、破坏斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生交叉裂缝：地震反复作用下由斜裂缝发展而成交叉裂缝：地震反复作用下由斜裂缝发展而成水平裂缝：外纵墙窗口的上下截面处水平裂缝：外纵墙窗口的上下截面处竖向裂缝：纵横墙交接处，连接不好竖向裂缝：纵横墙交接处，连接不好3墙角破坏墙角破坏约束差，扭转效应，纵横墙裂缝相遇约束差，

2、扭转效应，纵横墙裂缝相遇4纵横墙连接破坏纵横墙连接破坏咬槎、连接差咬槎、连接差5楼梯间破坏楼梯间破坏楼梯间墙体空间刚度差楼梯间墙体空间刚度差6楼盖与屋盖的破坏楼盖与屋盖的破坏墙体倒塌，支撑长度过小墙体倒塌，支撑长度过小7附属构件的破坏附属构件的破坏与主体建筑连接差与主体建筑连接差第二节第二节 建筑布置与结构选型建筑布置与结构选型1 1建筑布置和结构体系建筑布置和结构体系（1 1）建筑物平面布置）建筑物平面布置宜规整、对称宜规整、对称（2 2）建筑物体型和立面）建筑物体型和立面体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀体型宜规则、对称，各部分重量和刚度均匀立面宜避免高低错落、局部突出等立面宜避免高低

3、错落、局部突出等（3 3）建筑物的结构体系）建筑物的结构体系1 1）优优先先采采用用横横墙墙承承重重方方案案，其其次次采采用用纵纵横横墙墙混混合合承承重方案，纵墙承重方案不利抗震重方案，纵墙承重方案不利抗震2 2）大房间的布置宜上下连续，不宜使抗震墙间断）大房间的布置宜上下连续，不宜使抗震墙间断3 3）楼梯间不宜布置在房屋尽端或转角处，否则要采）楼梯间不宜布置在房屋尽端或转角处，否则要采取特殊措施取特殊措施4 4）烟道、风道、垃圾道等，不应削弱墙体，否则要）烟道、风道、垃圾道等，不应削弱墙体，否则要采取相应的加强措施采取相应的加强措施5 5）不做高门脸、长悬臂雨蓬，不采用无锚固措施的）不做高门

4、脸、长悬臂雨蓬，不采用无锚固措施的预制挑檐预制挑檐2 2房屋总高度和层数的限值房屋总高度和层数的限值房屋层数越多，高度越高，震害和破坏率越大房屋层数越多，高度越高，震害和破坏率越大3 3房屋高宽比的限值房屋高宽比的限值房屋的高宽比愈大，地震倾覆作用愈大房屋的高宽比愈大，地震倾覆作用愈大4 4抗震横墙的间距限值抗震横墙的间距限值房屋空间刚度对抗震性能影响很大房屋空间刚度对抗震性能影响很大5 5房屋局部尺寸的限值房屋局部尺寸的限值地地震震作作用用下下房房屋屋的的薄薄弱弱部部位位如如窗窗间间墙墙、尽尽端端墙墙段段等可能首先遭到破坏等可能首先遭到破坏第三节第三节 多层混合结构房屋抗震计算多层混合结构房

5、屋抗震计算1 1计算简图计算简图1 1）将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算）将水平地震作用在结的两个主轴方向分别验算2 2）地震作用下结构的变形为剪切型）地震作用下结构的变形为剪切型3 3）各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同）各抗侧力构件在同一楼层标高处侧移相同2 2地震作用的计算地震作用的计算可采用底部剪力法可采用底部剪力法。3楼层地震剪力在墙体间的分配楼层地震剪力在墙体间的分配当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为当抗震横墙间距不超过限值要求时，认为横向地震作用全部由横墙承担横向地震作用全部由横墙承担纵向地震作用全部由纵墙承担纵向地震作用全部由纵墙承担各道墙间地震剪力的分配各道墙间地

6、震剪力的分配1 1）刚刚性性楼楼盖盖房房屋屋：横横墙墙承承受受的的地地震震剪剪力力按按各各横横墙墙的侧移刚度比例分配的侧移刚度比例分配2 2）柔柔性性楼楼盖盖房房屋屋：横横墙墙承承受受的的地地震震剪剪力力按按各各横横墙墙从属面积上的重力荷载比例分配从属面积上的重力荷载比例分配3 3）中中等等刚刚性性楼楼盖盖房房屋屋：各各横横墙墙承承受受的的地地震震剪剪力力取取上述两种方法的平均值上述两种方法的平均值4 4）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配）纵向地震剪力可按各纵墙的侧移刚度比例分配4 4同一道墙上各墙段间地震剪力分配同一道墙上各墙段间地震剪力分配地震剪力按各墙段的侧移刚度比例分配地震剪力

7、按各墙段的侧移刚度比例分配5 5墙体抗震承载力验算墙体抗震承载力验算（1 1）各类砌体的抗震抗剪强度设计值）各类砌体的抗震抗剪强度设计值 fvEfvE=N fv式中，式中，fv非抗震设计的砌体抗剪强度设计值非抗震设计的砌体抗剪强度设计值 N砌体强度的正应力影响系数砌体强度的正应力影响系数（2 2）墙体截面的抗剪强度验算）墙体截面的抗剪强度验算选择不利墙段选择不利墙段1 1）承担水平地震作用较大的墙段）承担水平地震作用较大的墙段2 2）竖向压应力较小的墙段）竖向压应力较小的墙段3 3）墙体截面被削弱较多的墙段）墙体截面被削弱较多的墙段对粘土砖、粉煤灰中砌块、混凝土中砌块墙体对粘土砖、粉煤灰中砌块

8、、混凝土中砌块墙体式中式中 V 墙体剪力设计值墙体剪力设计值 A 墙体横截面面积墙体横截面面积 RE 承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数第四节第四节 砌体结构抗震构造措施砌体结构抗震构造措施1 1设置钢筋混凝土构造柱设置钢筋混凝土构造柱2 2设置设置钢筋混凝土钢筋混凝土圈梁圈梁3 3楼、屋盖与墙体的连接要求楼、屋盖与墙体的连接要求4 4墙体间的连接墙体间的连接5 5楼梯间的抗震构造楼梯间的抗震构造6 6采用同一类型基础采用同一类型基础7 7砌块房屋的抗震构造措施砌块房屋的抗震构造措施多高层钢筋混凝土结构抗震设计多高层钢筋混凝土结构抗震设计第一节第一节 框架结构震害分析框架结构震害分析未经抗震

9、设计的框架震害情况如下未经抗震设计的框架震害情况如下1 1柱柱（1 1）柱顶震害重于柱底）柱顶震害重于柱底（2 2）角柱震害重于内柱）角柱震害重于内柱（3 3）短柱震害重于一般柱）短柱震害重于一般柱2 2梁：两端节点附近产生周圈裂缝，出现塑性铰梁：两端节点附近产生周圈裂缝，出现塑性铰3 3梁柱节点梁柱节点4 4填充墙填充墙5 5伸缩缝处伸缩缝处第二节第二节 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定1不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求不同类型结构体系的适用高度及高宽比要求（1）适用高度要求）适用高度要求（2）高宽比要求）高宽比要求2抗震等级划分抗震等级划分（1）先对各类建筑的设防烈度进行调整；）

10、先对各类建筑的设防烈度进行调整；（2）根根据据调调整整后后的的设设防防烈烈度度、结结构构类类型型、结结构构高高度度确确定抗震等级。定抗震等级。例例题题：a.某某框框架架结结构构，乙乙类类，8度度设设防防，40m，试试分分别别确定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。确定地震作用计算、抗震措施的抗震等级。b.试确定上题改为框试确定上题改为框-剪、剪力墙结构时的抗震等级。剪、剪力墙结构时的抗震等级。3 3结构布置结构布置（1 1）柱网布置）柱网布置柱柱网网布布置置：要要简简单单规规整整，刚刚度度分分布布均均匀匀，满满足足生生产产工艺、使用情况下力求经济合理工艺、使用情况下力求经济合理（2 2）结构平面

11、布置）结构平面布置宜简单、规则、对称宜简单、规则、对称（3 3）结构竖向布置）结构竖向布置体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。体型力求规则均匀，抗侧力构件宜上下连续贯通。4 4抗震缝布置抗震缝布置当当建建筑筑平平面面突突出出部部分分较较长长，结结构构刚刚度度及及荷荷载载相相差差悬悬殊或房屋有较大错层时，可设置。殊或房屋有较大错层时，可设置。抗震缝最小宽度应符合抗震规定要求。抗震缝最小宽度应符合抗震规定要求。5 5延性框架设计延性框架设计设计原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点强锚固设计原则：强柱弱梁，强剪弱弯，强节点强锚固6 6其他问题其他问题尽量减轻建筑自重并降低重心位置，减小地震作用；

12、尽量减轻建筑自重并降低重心位置，减小地震作用；避免出现错层和夹层，以免造成短柱破坏；避免出现错层和夹层，以免造成短柱破坏；刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层；刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层；楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。第三节第三节 框架结构抗震计算框架结构抗震计算1 1竖向荷载作用下框架内力计算竖向荷载作用下框架内力计算分层法，弯矩分配法分层法，弯矩分配法2 2水平荷载作用下框架内力计算水平荷载作用下框架内力计算反弯点法，反弯点法，D值法（即改进的反弯点法）值法（即改进的反弯点法）第四节第四节 框架结构抗震构造措施框架结构抗震构造措施1

13、1框架梁框架梁2 2框架柱框架柱3 3梁柱节点区梁柱节点区4 4砌体填充墙砌体填充墙钢钢结构抗震设计结构抗震设计 第一节第一节 震害现象及其分析震害现象及其分析 一、结构倒塌一、结构倒塌 主要原因是出现薄弱层。主要原因是出现薄弱层。二、二、构件的破坏构件的破坏 1 1框架柱框架柱 翼翼缘缘的的屈屈曲曲、拼拼接接处处的的裂裂缝缝、节节点点焊焊缝缝处处裂裂缝缝引引起起的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂，的柱翼缘层状撕裂、框架柱的脆性断裂，2框架梁框架梁 翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲翼缘屈曲、腹板屈曲和裂缝、截面扭转屈曲 3框架柱和梁的破坏原因框架柱和梁的破坏原因框架梁或柱的局部屈曲是因为

14、梁或柱在地震作用下框架梁或柱的局部屈曲是因为梁或柱在地震作用下反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长反复受弯，以及构件的截面尺寸和局部构造如长细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平细比、板件宽厚比设计不合理造成的；柱的水平断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变断裂是因为地震动造成的倾覆拉力较大、动应变速率较高、材性变脆速率较高、材性变脆 4支撑支撑 破坏形式主要是轴向受压失稳。破坏形式主要是轴向受压失稳。主要原因是支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度，主要原因是支撑构件为结构提供了较大的侧向刚度，当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增当地震强度较大时，承受的轴向力（反复拉压）增

15、加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构加，如果支撑的长度、局部加劲板构造与主体结构的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。的连接构造等出现问题，就会出现破坏或失稳。三、节点破坏三、节点破坏 1.节点破坏是地震中发生最多的一种破坏。节点破坏是地震中发生最多的一种破坏。原原因因：由由于于节节点点传传力力集集中中、构构造造复复杂杂，施施工工难难度度大大，容容易易造造成成应应力力集集中中、强强度度不不均均衡衡现现象象，再再加加上上可可能能出出现现的的焊焊缝缝缺缺陷陷、构构造造缺缺陷陷，就就更更容容易易出出现节点破坏。现节点破坏。2.节节点点域域的的破破坏坏形形式式比比较较复复杂杂，主主要要有有

16、加加劲劲板板的的屈屈曲曲和和开开裂裂、加加劲劲板板焊焊缝缝出出现现裂裂缝缝、腹腹板板的的屈屈曲曲和和裂缝。裂缝。四、基础锚固破坏四、基础锚固破坏 钢构件与基础的连接锚固破坏主要有螺栓拉断、混凝钢构件与基础的连接锚固破坏主要有螺栓拉断、混凝土锚固失效、连接板断裂等。土锚固失效、连接板断裂等。主要是设计构造、材料质量、施工质量等方面出现问主要是设计构造、材料质量、施工质量等方面出现问题所致。题所致。第二节第二节 钢结构的抗震概念设计钢结构的抗震概念设计 一、一、钢结构房屋的结构体系钢结构房屋的结构体系 常用的钢结构体系有常用的钢结构体系有1.1.框架结构框架结构2.2.框架框架-支撑结构支撑结构3

17、.3.框架框架-抗震墙板结构抗震墙板结构4.4.筒体结构筒体结构5.5.巨型框架结构巨型框架结构二、二、钢结构房屋抗震设计的一般规定钢结构房屋抗震设计的一般规定 1.钢结构房屋的结构类型与最大适用高度钢结构房屋的结构类型与最大适用高度 2.钢结构房屋适用的最大高宽比钢结构房屋适用的最大高宽比 3.结构平、立面布置以及防震缝的设置结构平、立面布置以及防震缝的设置 4.支撑、加强层的设置要求支撑、加强层的设置要求 5钢结构房屋中楼盖钢结构房屋中楼盖 6钢结构房屋的地下室钢结构房屋的地下室 第三节第三节 多层和高层钢结构抗震设计简介多层和高层钢结构抗震设计简介 一、地震作用计算方法一、地震作用计算方

18、法 底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法底部剪力法、振型分解反应谱法、时程分析法 二、钢结构房屋的阻尼比二、钢结构房屋的阻尼比 1.1.多多遇遇地地震震作作用用下下，超超过过12层层取取0.02，不不超超过过12层层的取的取0.035，对单层取，对单层取0.05；2.2.罕遇地震作用下，不同层数都取罕遇地震作用下，不同层数都取0.05。三、变形验算三、变形验算 1.1.多遇地震下，层间变形应不超过层高的多遇地震下，层间变形应不超过层高的1/300；2.2.罕遇地震下，层间变形不应超过层高的罕遇地震下，层间变形不应超过层高的1/50。工程结构的隔震与减震工程结构的隔震与减震第一节第一节 结构

19、控制的基本概念结构控制的基本概念一、抗震理论的发展阶段一、抗震理论的发展阶段1 1静力理论，即抗侧力系数法静力理论，即抗侧力系数法刚性结构体系，无法真正实现刚性结构体系，无法真正实现2 2弹性地震反应谱分析方法弹性地震反应谱分析方法设计思想：设计思想：“小震不坏，大震不倒小震不坏，大震不倒”延性结构体系，应用日益受到限制延性结构体系，应用日益受到限制3 3结构控制理论：初期发展和初步应用阶段结构控制理论：初期发展和初步应用阶段结结构构控控制制主主要要研研究究结结构构工工程程中中控控制制装装置置的的设设计计理理论论、方法及其实施。方法及其实施。控控制制结结构构是是根根据据给给定定的的控控制制条条

20、件件将将结结构构和和控控制制装装置置作为一个整体进行优化设计。作为一个整体进行优化设计。结构控制可分四类结构控制可分四类（1 1）被动控制：不需要外部提供能源）被动控制：不需要外部提供能源 上部减震：如调频质量阻尼器、耗能装置等上部减震：如调频质量阻尼器、耗能装置等 基础减震：即基础隔震基础减震：即基础隔震（2 2）主动控制：需要外部提供能源）主动控制：需要外部提供能源（3 3）半主动控制：仅需少量外部能源）半主动控制：仅需少量外部能源（4 4）以上几种控制类型的组合）以上几种控制类型的组合第二节第二节 基础隔震基础隔震一、基础隔震模式一、基础隔震模式竖向支承机构竖向支承机构 水平隔震机构水平

21、隔震机构阻尼机构阻尼机构基础基础地基地基上部结构上部结构隔震层隔震层 基础隔震建筑基本模式基础隔震建筑基本模式二、隔震机构及隔震原理二、隔震机构及隔震原理1 1 叠层钢板橡胶支座隔震叠层钢板橡胶支座隔震（1 1）普通叠层钢板橡胶支座）普通叠层钢板橡胶支座（2 2）铅芯叠层钢板橡胶支座）铅芯叠层钢板橡胶支座（3 3）高阻尼叠层钢板橡胶支座）高阻尼叠层钢板橡胶支座（4 4）堆叠型叠层钢板橡胶支座）堆叠型叠层钢板橡胶支座隔震基本原理隔震基本原理（1 1）延延长长结结构构基基本本自自振振周周期期，远远离离场场地地卓卓越越周周期期，使使结结构构基基频频处处于于地地震震能能量量高高的的频频段段之之外外，从

22、从而而有有效地降低建筑物的地震反应。效地降低建筑物的地震反应。（2 2）适适度度增增大大橡橡胶胶支支座座的的阻阻尼尼，以以更更多多地地吸吸收收传传入入结结构构的的地地震震能能量量，抑抑制制地地震震波波中中长长周周期期成成分分可可能给建筑物带来的大变形。能给建筑物带来的大变形。2 2滑动支座隔震滑动支座隔震（1 1）普通滑动支座）普通滑动支座（2 2）双层滑动支座）双层滑动支座（3 3）回弹滑动支座）回弹滑动支座隔隔震震基基本本原原理理：通通过过隔隔震震层层控控制制传传入入上上部部结结构构的的地地震力，地震力不超过隔震层摩擦力震力，地震力不超过隔震层摩擦力3 3螺旋弹簧支座隔震螺旋弹簧支座隔震4

23、 4滚动支座隔震滚动支座隔震5 5摆动柱隔震摆动柱隔震第三节第三节 结构消能减震结构消能减震一、消能减震机构一、消能减震机构消消能能减减震震体体系系：把把结结构构物物的的某某些些非非承承重重构构件件设设计计成成消能杆件，或在结构的某些部位装设消能装置。消能杆件，或在结构的某些部位装设消能装置。消能装置按照其构造形式可以做成消能装置按照其构造形式可以做成（1 1）消能支撑：）消能支撑：替代一般的结构支撑替代一般的结构支撑（2 2）消能剪力墙：）消能剪力墙：替代一般的结构剪力墙替代一般的结构剪力墙（3 3）消能节点：）消能节点：在结构梁柱节点处装设消能装置在结构梁柱节点处装设消能装置（4 4）消消

24、能能联联结结：在在结结构构的的缝缝隙隙处处或或结结构构构构件件之之间间的联结处设置消能装置的联结处设置消能装置消消能能装装置置的的功功能能：当当构构件件或或节节点点发发生生相相对对位位移移或或转转动动时，产生较大阻尼，从而发挥消能减震作用。时，产生较大阻尼，从而发挥消能减震作用。消能装置的消能形式消能装置的消能形式（1 1）摩擦消能：摩擦消能支撑，摩擦节点）摩擦消能：摩擦消能支撑，摩擦节点（2 2）钢件（梁、板、棒）非弹性消能装置）钢件（梁、板、棒）非弹性消能装置（3 3）材料塑性变形消能：铅阻尼器）材料塑性变形消能：铅阻尼器（4 4）材料粘弹性消能装置）材料粘弹性消能装置（5 5）液体阻尼消

25、能：液体阻尼缸）液体阻尼消能：液体阻尼缸（6 6）混合式：几种消能形式混合应用。）混合式：几种消能形式混合应用。二、消能减震设计法二、消能减震设计法循循环环设设计计法法：根根据据设设计计目目标标进进行行循循环环多多次次的的设设计计计计算算，不不断断调调整整消消能能构构件件或或消消能能装装置置的的设设计计和和布布置置，直直到到满足设计目标。满足设计目标。桥梁结构抗震设计桥梁结构抗震设计 第一节第一节 桥梁结构抗震设计的基本知识桥梁结构抗震设计的基本知识 一、梁式桥震害表现及原因一、梁式桥震害表现及原因 1 1上部结构震害上部结构震害(1)(1)由于桥墩倾倒而引起落梁由于桥墩倾倒而引起落梁(2)(

26、2)由于梁柱之间的相对错位而引起的落梁由于梁柱之间的相对错位而引起的落梁(3)(3)由于上部结构横向位移和转动引起落由于上部结构横向位移和转动引起落 2下部结构震害下部结构震害 桥墩、桥台、支座破坏桥墩、桥台、支座破坏二、抗震设计的基本知识二、抗震设计的基本知识 (一一)公路工程重要性分类公路工程重要性分类 第一档次：高速公路和一级公路上的抗震重点工程；第一档次：高速公路和一级公路上的抗震重点工程；第二档次：高速公路、一级公路的一般工程和二级公第二档次：高速公路、一级公路的一般工程和二级公路的抗震重点工程以及二三级公路上桥梁的支座。路的抗震重点工程以及二三级公路上桥梁的支座。第三档次：二级公路

27、上的一般工程和三级公路上的抗第三档次：二级公路上的一般工程和三级公路上的抗震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、震重点工程以及四级公路上的梁端支座、梁端连接、支档措施；支档措施；第四档次：三级公路上的一般工程和四级公路上的抗第四档次：三级公路上的一般工程和四级公路上的抗震重点工程；震重点工程；第五档次：四级公路上的一般工程。第五档次：四级公路上的一般工程。(二二)抗震设防标准抗震设防标准 公路工程的设防依据是基本烈度。公路工程的设防依据是基本烈度。1.在基本烈度为在基本烈度为7，8，9度地区的抗震设计，根据我度地区的抗震设计，根据我国交通部标准公路工程抗震设计规范进行；国交通部标准公路

28、工程抗震设计规范进行；2.对于大于对于大于9度的地区，应进行专门研究；度的地区，应进行专门研究；3.基本烈度为基本烈度为6度的地区，除国家特别规定外，可度的地区，除国家特别规定外，可采用简易设防，或不进行抗震验算。采用简易设防，或不进行抗震验算。(三三)抗震设防目标抗震设防目标 按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本按规范要求进行抗震设计的公路工程在发生与之相当的基本烈度地震影响时烈度地震影响时1.位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即位于一般地段的高速公路、一级公路工程，经一般整修即可正常使用；可正常使用；2.位于一般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层位于一

29、般地段的二级公路及位于软弱粘性土层或液化土层上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；上的高速公路、二级公路工程，经短期抢修即可恢复使用；3.三四级公路工程和位于地震危险地段、软弱粘性土层或液三四级公路工程和位于地震危险地段、软弱粘性土层或液化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、化土层上的二级公路以及位于抗震危险地段的高速公路、一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严一级公路工程，保证桥梁、隧道及重要的构造物不发生严重破坏。重破坏。(四四)抗震设计基本要求抗震设计基本要求 1选择对抗震有利地段布设线路和选定桥位；选择对抗震有利地段布设线路和选定桥位；2避免或减轻

30、在地震影响下因地基变形或地基失效避免或减轻在地震影响下因地基变形或地基失效对公路工程造成的破坏；对公路工程造成的破坏；3本着减轻震害和便于修复本着减轻震害和便于修复(抢修抢修)的原则，确定合的原则，确定合理的设计方案理的设计方案:(1)尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构尽量减轻结构的自重和降低其重心，以减小结构物内力，提高稳定性。物内力，提高稳定性。(2)力力求求使使结结构构物物的的质质量量中中心心与与刚刚度度中中心心重重合合，以以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，减小在地震中因扭转引起的附加地震力，(3)应应协协调调结结构构物物的的长长度度和和高高度度，以以减减少少各各部部分分不不

31、同性质的振动所造成的危害作用。同性质的振动所造成的危害作用。(4)适适当当降降低低结结构构刚刚度度，使使用用延延性性材材料料提提高高其其变变形形能力，从而减小地震荷载。能力，从而减小地震荷载。(5)加加强强地地基基的的调调整整和和处处理理，以以减减小小地地基基变变形形和和防防止地基失效。止地基失效。4加强结构物的整体性。加强结构物的整体性。(四四)抗震设计一般规定抗震设计一般规定 1下下列列构构造造物物可可不不进进行行抗抗震震强强度度和和稳稳定定性性验验算算，但但应采取抗震措施应采取抗震措施（1）简支梁的上部构造；）简支梁的上部构造；（2）基基本本烈烈度度低低于于9度度，基基础础位位于于I、I

32、I类类场场地地上上的的跨跨径不大于径不大于30m的单孔板拱拱圈；的单孔板拱拱圈；（3）基基本本烈烈度度低低于于8度度，二二、三三、四四级级公公路路上上位位于于非非液化土和非软弱粘性土地基上的实体墩台。液化土和非软弱粘性土地基上的实体墩台。2验验算算桥桥梁梁的的抗抗震震强强度度和和稳稳定定性性时时，地地震震荷荷载载应应与与结结构构重重力力、土土的的重重力力和和水水的的浮浮力力相相组组合合，其其它它荷荷载载可不考虑。可不考虑。3计计算算桥桥梁梁地地震震荷荷载载时时，应应分分别别考考虑虑顺顺桥桥和和横横桥桥两两个个方方向向的的水水平平地地震震荷荷载载。对对于于位位于于基基本本烈烈度度为为9度度区区的

33、的大大跨跨径径悬悬臂臂梁梁桥桥，还还应应考考虑虑上上、下下两两个个方方向向竖向地震荷载和水平地震荷载的不利组合。竖向地震荷载和水平地震荷载的不利组合。4立立体体交交叉叉的的跨跨线线工工程程，其其抗抗震震设设计计不不应应低低于于下下线线工程的要求。工程的要求。5季季节节性性河河流流上上的的桥桥梁梁，可可不不考考虑虑水水流流影影响响；常常年年有有水水的的河河流流上上的的桥桥梁梁，应应按按常常水水位位计计算算水水的的浮浮力力；位位于于常常水水位位水水深深超超过过5m的的实实体体桥桥墩墩、空空心心桥桥墩墩的的抗震设计，应计入地震动水压力。抗震设计，应计入地震动水压力。6梁梁桥桥下下部部结结构构的的抗抗

34、震震设设计计，应应考考虑虑上上部部结结构构的的地地震震荷荷载载。其其作作用用点点的的位位置置，顺顺桥桥向向为为支支座座顶顶面面；横桥向为上部结构质量重心。横桥向为上部结构质量重心。7位位于于非非岩岩石石地地基基上上的的梁梁桥桥桥桥墩墩抗抗震震设设计计，应应计计入入地基变形的影响。地基变形的影响。8地地震震荷荷载载的的计计算算法法，一一般般情情况况下下桥桥墩墩应应采采用用反反应应谱谱理理论论计计算算，桥桥台台采采用用静静力力法法。对对于于结结构构特特别别复复杂杂、桥桥墩墩高高度度超超过过30m的的特特大大桥桥梁梁，可可采采用用时时程程分分析法。析法。第二节第二节 桥梁结构地震反应分析方法桥梁结构

35、地震反应分析方法 一、静力法一、静力法 假设结构为一刚体，把惯性力作为静力作用在结假设结构为一刚体，把惯性力作为静力作用在结构上。计算公式构上。计算公式F=kW 式中式中W为结构总重量或结构中某一部分的重量；为结构总重量或结构中某一部分的重量；k水水平平地地震震系系数数，即即地地面面运运动动加加速速度度峰峰值值与与重力加速度的比值。重力加速度的比值。二、反应普法二、反应普法 把建筑设计反应谱中的地震影响系数把建筑设计反应谱中的地震影响系数 分为两项：分为两项：1.地震系数地震系数K：根据基本烈度确定。根据基本烈度确定。2.动力放大系数动力放大系数 ：根据场地类别、结构自振周期确定：根据场地类别、结构自振周期确定 (1)当结构自振周期当结构自振周期T=0时，时，=l；(2)当当0 T 0.1s时，时，在在1与与2.25之间按线性规律变化。之间按线性规律变化。(3)当当0.1s T Tg时，时，取最大值取最大值2.25。(4)当当Tg T时，时，分别以不同的指数函数衰减；分别以不同的指数函数衰减；(5)当当T较长时，为了安全，反应谱给出了较长时，为了安全，反应谱给出了 的下限的下限0.3。四条四条 曲线下降到曲线下降到0.3时的周期分别为时的周期分别为1.5s，2.35s，3.8s和和6.5s左右。左右。动力放大系数动力放大系数