工程结构抗震设计课件.ppt

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）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承）优先采用横墙承重方案，其次采用纵横墙混合承重方案，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

4、高门脸、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震作用下房屋的薄弱部位如窗间墙、尽端墙段地震作用下房屋的薄弱部位如窗间墙、尽端墙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

5、结构房屋抗震计算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

6、墙间地震剪力的分配1 1）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙）刚性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙的侧移刚度比例分配的侧移刚度比例分配2 2）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横墙）柔性楼盖房屋：横墙承受的地震剪力按各横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）中等刚性楼盖房屋：各横墙承受的地震剪力取）中等刚性楼盖房屋：各横墙承受的地震剪力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

7、度比例分配地震剪力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

8、土砖、粉煤灰中砌块、混凝土中砌块墙体REVEAfV 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

9、构震害分析框架结构震害分析未经抗震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）

10、先对各类建筑的设防烈度进行调整；）先对各类建筑的设防烈度进行调整；（2）根据调整后的设防烈度、结构类型、结构高度确）根据调整后的设防烈度、结构类型、结构高度确定抗震等级。定抗震等级。例题：例题：a.某框架结构，乙类，某框架结构，乙类，8度设防，度设防，40m，试分别试分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）柱网布置柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生柱网布置：要简单规整，刚度分布均匀，满足生产工艺、使用情况下力求经

11、济合理产工艺、使用情况下力求经济合理（2 2）结构平面布置）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建筑平面突出部分较长，结构刚度及荷载相差当建筑平面突出部分较长，结构刚度及荷载相差悬殊或房屋有较大错层时，可设置。悬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

12、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；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

13、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 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 翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引起翼缘的屈曲、拼接处的裂缝、节点焊缝处裂缝引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

14、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

15、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。原因：由于节点传力集中、构造复杂，施工难原因：由于节点传力集中、构造复杂，施工难度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再度大，容易造成应力集中、强度不均衡现象，再加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就更容易加上可能出现的焊缝缺陷、构造缺陷，就更容易出现节点破坏。出现

16、节点破坏。2.节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的节点域的破坏形式比较复杂，主要有加劲板的屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲屈曲和开裂、加劲板焊缝出现裂缝、腹板的屈曲和裂缝。和裂缝。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。凝土锚固失效、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主要是设计构造、材料质量、施工质量等方面出现问题所致。问题所致。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

17、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3.3.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

18、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.多遇地震作用下，超过多遇地震作用下，超过12层取层取0.02，不超过，不超过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

19、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构控制主要研究结构工程中控制装置的设计理论、结构控制主要研究结构工程中控制装置的设

20、计理论、方法及其实施。方法及其实施。控制结构是根据给定的控制条件将结构和控制装置控制结构是根据给定的控制条件将结构和控制装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

21、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）延长结构基本自振周期，远离场地卓越周期，）延长结构基本自振周

22、期，远离场地卓越周期，使结构基频处于地震能量高的频段之外，从而有使结构基频处于地震能量高的频段之外，从而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）适度增大橡胶支座的阻尼，以更多地吸收传）适度增大橡胶支座的阻尼，以更多地吸收传入结构的地震能量，抑制地震波中长周期成分可入结构的地震能量，抑制地震波中长周期成分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）回弹滑动支座隔震基本原理：通过隔震层控制传入上部结构的地隔震基本原理：通过隔震层控制传入上部结构

23、的地震力，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 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、消能减震机构消能减震体系：把结构物的某些非承重构件设计成消能减震体系：把结构物的某些非承重构件设计成消能杆件，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

24、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）消能联结：在结构的缝隙处或结构构件之间）消能联结：在结构的缝隙处或结构构件之间的联结处设置消能装置的联结处设置消能装置消能装置的功能：当构件或节点发生相对位移或转动消能装置的功能：当构件或节点发生相对位移或转动时，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

25、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、消能减震设计法循环设计法：根据设计目标进行循环多次的设计计算，循环设计法：根据设计目标进行循环多次的设计计算，不断调整消能构件或消能装置的设计和布置，直到不断调整消能构件或消能装置的设计和布置，直到满足设计目标。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

26、、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)(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第二档次：高速公路、一级公路的一般工

27、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。公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：二级公路上的一般工程和三级公路上的第三档次：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、梁端连抗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；接、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；抗震重点工程；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

28、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国交通部标准公路工程抗震设计规范公路工程抗震设计规范进行；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

29、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

30、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)力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以力求使结构物的质量中心与刚度中心重合，以减小在地震中因扭转引起的附加地震力，

31、减小在地震中因扭转引起的附加地震力，(3)应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不应协调结构物的长度和高度，以减少各部分不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)适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形适当降低结构刚度，使用延性材料提高其变形能力，从而减小地震荷载。能力，从而减小地震荷载。(5)加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防加强地基的调整和处理，以减小地基变形和防止地基失效。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下列构造物可不进行抗震强度和稳定性验算，但下列构造物可不进行抗震强度和稳定性验算，但应采

32、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）基本烈度低于）基本烈度低于9度，基础位于度，基础位于I、II类场地上的跨类场地上的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）基本烈度低于）基本烈度低于8度，二、三、四级公路上位于非度，二、三、四级公路上位于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验算桥梁的抗震强度和稳定性时，地震荷载应与验算桥梁的抗震强度和稳定性时，地震荷载应与结构重力、土的重力和水的浮力相组合，其它荷载结构重力、土的重力和水的浮力相组合，其它荷载可不考虑。可不考虑。3计算桥梁地震荷载时，应分别

33、考虑顺桥和横桥两计算桥梁地震荷载时，应分别考虑顺桥和横桥两个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为个方向的水平地震荷载。对于位于基本烈度为9度度区的大跨径悬臂梁桥，还应考虑上、下两个方向区的大跨径悬臂梁桥，还应考虑上、下两个方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立体交叉的跨线工程，其抗震设计不应低于下线立体交叉的跨线工程，其抗震设计不应低于下线工程的要求。工程的要求。5季节性河流上的桥梁，可不考虑水流影响；常年季节性河流上的桥梁，可不考虑水流影响；常年有水的河流上的桥梁，应按常水位计算水的浮力；有水的河流上的桥梁，应按常水位计算水的浮力；位于常水位水

34、深超过位于常水位水深超过5m的实体桥墩、空心桥墩的的实体桥墩、空心桥墩的抗震设计，应计入地震动水压力。抗震设计，应计入地震动水压力。6梁桥下部结构的抗震设计，应考虑上部结构的地梁桥下部结构的抗震设计，应考虑上部结构的地震荷载。其作用点的位置，顺桥向为支座顶面；震荷载。其作用点的位置，顺桥向为支座顶面；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位于非岩石地基上的梁桥桥墩抗震设计，应计入位于非岩石地基上的梁桥桥墩抗震设计，应计入地基变形的影响。地基变形的影响。8地震荷载的计算法，一般情况下桥墩应采用反应地震荷载的计算法，一般情况下桥墩应采用反应谱理论计算，桥台采用静力法。对于结构特别复

35、谱理论计算，桥台采用静力法。对于结构特别复杂、桥墩高度超过杂、桥墩高度超过30m的特大桥梁，可采用时程分的特大桥梁，可采用时程分析法。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水平地震系数，即地面运动加速度峰值与水平地震系数，即地面运动加速度峰值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

36、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