《抗震设计原》PPT课件.ppt
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1、 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理工程结构抗震设计原理陸偉東陸偉東副教授副教授 http:/http:/南京工業大學南京工業大學土木工程學院土木工程學院1 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理目录目录第一章第一章第一章第一章 地震工程学概论地震工程学概论地震工程学概论地震工程学概论第二章第二章第二章第二章 场地与地基基础抗震场地与地基基础抗震场地与地基基础抗震场地与地基基础抗震第三章第三章第三章第三章 工程结构的地震反应分析工程结构的地震反应分析工程结构的地震反应分析工程结构的地震反应分析第四章第四
2、章第四章第四章 钢筋混凝土框架结构的抗震设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计第五章第五章第五章第五章 砌体结构的抗震设计砌体结构的抗震设计砌体结构的抗震设计砌体结构的抗震设计 第六章第六章第六章第六章 工程结构隔震与消能减震简介工程结构隔震与消能减震简介工程结构隔震与消能减震简介工程结构隔震与消能减震简介2 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理抗震工程学抗震工程学抗震工程学抗震工程学是将地球物理学、地质学、地震学、工程力学(材料力是将地球物理学、地质学、地震学、工程力学(材料力是将地球物理学、地质
3、学、地震学、工程力学(材料力是将地球物理学、地质学、地震学、工程力学(材料力学、结构静力学、结构动力学)、结构工程学(钢筋混凝土学、结构静力学、结构动力学)、结构工程学(钢筋混凝土学、结构静力学、结构动力学)、结构工程学(钢筋混凝土学、结构静力学、结构动力学)、结构工程学(钢筋混凝土结构学、钢结构学、地基与基础)、施工技术等多方面理论结构学、钢结构学、地基与基础)、施工技术等多方面理论结构学、钢结构学、地基与基础)、施工技术等多方面理论结构学、钢结构学、地基与基础)、施工技术等多方面理论予以综合,针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目予以综合,针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目予以
4、综合,针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目予以综合,针对建造的建筑物在地震作用下必须安全这一目的而产生一门科学体系。的而产生一门科学体系。的而产生一门科学体系。的而产生一门科学体系。学习本门课要达到如下目的学习本门课要达到如下目的学习本门课要达到如下目的学习本门课要达到如下目的1.1.掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震掌握抗震的基本知识、基本理论、基本技能,了解抗震2.2.设计的一般规律;设计的一般规律;设计的一般规律;设计的一般规律;2.2.培养运用规范、标准,查阅技术资料的能
5、力和抗震计算培养运用规范、标准,查阅技术资料的能力和抗震计算培养运用规范、标准,查阅技术资料的能力和抗震计算培养运用规范、标准,查阅技术资料的能力和抗震计算3.3.能力;能力;能力;能力;3.3.了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法了解结构抗震设计的新理论、新方法及抗震理论、方法4.4.的发展趋势。的发展趋势。的发展趋势。的发展趋势。3 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理引致灾害的自然作用引致灾害的自然作用引致灾害的自然作用引致灾害的自然作
6、用灾害类別灾害类別灾害类別灾害类別气象方面气象方面气象方面气象方面极端雨量极端雨量极端雨量极端雨量太多太多太多太多洪灾洪灾洪灾洪灾太少太少太少太少干旱干旱干旱干旱极端气温极端气温极端气温极端气温太高太高太高太高热浪热浪热浪热浪太低太低太低太低霜冻、大风雪霜冻、大风雪霜冻、大风雪霜冻、大风雪极端强风极端强风极端强风极端强风台风、龙卷风台风、龙卷风台风、龙卷风台风、龙卷风地貌方面地貌方面地貌方面地貌方面板块活动板块活动板块活动板块活动地震地震地震地震、海啸、火山爆发、海啸、火山爆发、海啸、火山爆发、海啸、火山爆发重力作用重力作用重力作用重力作用泥石流、雪崩泥石流、雪崩泥石流、雪崩泥石流、雪崩生物方
7、面生物方面生物方面生物方面与动物、微生物有关与动物、微生物有关与动物、微生物有关与动物、微生物有关蝗虫、白蚁等蝗虫、白蚁等蝗虫、白蚁等蝗虫、白蚁等虫害虫害虫害虫害細菌或病毒細菌或病毒細菌或病毒細菌或病毒疾病如伤寒、疾病如伤寒、疾病如伤寒、疾病如伤寒、“非典非典非典非典”、瘟疫瘟疫瘟疫瘟疫与植物有关与植物有关与植物有关与植物有关真菌真菌真菌真菌病害如小麦的铁锈病病害如小麦的铁锈病病害如小麦的铁锈病病害如小麦的铁锈病数量激增数量激增数量激增数量激增野草蔓延、赤潮野草蔓延、赤潮野草蔓延、赤潮野草蔓延、赤潮1.1 1.1 1.1 1.1 地震灾害概述地震灾害概述地震灾害概述地震灾害概述一、地震是群灾之
8、首一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首一、地震是群灾之首灾害灾害灾害灾害自然灾害自然灾害自然灾害自然灾害人为灾害人为灾害人为灾害人为灾害人为灾害:人为灾害:人为灾害:人为灾害:火灾、污染(大气、水、火灾、污染(大气、水、火灾、污染(大气、水、火灾、污染(大气、水、海洋)、核泄漏、战争等海洋)、核泄漏、战争等海洋)、核泄漏、战争等海洋)、核泄漏、战争等自然灾害:自然灾害:自然灾害:自然灾害:地震灾害是群灾之首,地震灾害是群灾之首,地震灾害是群灾之首,地震灾害是群灾之首,它具有突发性和不可预测性,它具有突发性和不可预测性,它具有突发性和不可预测性,它具有突发性和不可预测性,以及频度较高,并产生严重
9、以及频度较高,并产生严重以及频度较高,并产生严重以及频度较高,并产生严重次生灾害,对社会也会产生次生灾害,对社会也会产生次生灾害,对社会也会产生次生灾害,对社会也会产生很大影响等特点。很大影响等特点。很大影响等特点。很大影响等特点。4 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理死亡死亡24002400人,经济损失人,经济损失9494亿美元。亿美元。5 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理6 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理7 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设
10、计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为云林县六市中山国宝二期大楼座落在大智路上,为1212层钢筋混凝层钢筋混凝层钢筋混凝层钢筋混凝土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼土住宅和商务混合大楼,其中二栋自楼梯间相接处分裂,东侧楼6 6层以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房层以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房层以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房层
11、以下全部塌陷,并向东侧倒在邻房4 4层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼层楼公寓上。西侧楼5 5层层层层以下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于以下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于以下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于以下全部倒塌,并向西倾倒在另一栋大楼上,柱子间距介于8 8米米米米到到到到1010米,且柱子数量偏少。米,且柱子数量偏少。米,且柱子数量偏少。米,且柱子数量偏少。8 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 彰化县员林彰化县员林彰化县员林彰化县员林镇邦富贵名门大镇邦富贵名门大镇邦
12、富贵名门大镇邦富贵名门大楼座落在中山路楼座落在中山路楼座落在中山路楼座落在中山路惠明街口,为惠明街口,为惠明街口,为惠明街口,为1616层钢筋混凝土集层钢筋混凝土集层钢筋混凝土集层钢筋混凝土集合住宅大楼。地合住宅大楼。地合住宅大楼。地合住宅大楼。地震时其中一栋倾震时其中一栋倾震时其中一栋倾震时其中一栋倾倒靠在呈倒靠在呈倒靠在呈倒靠在呈L L型平型平型平型平面大楼上,柱子面大楼上,柱子面大楼上,柱子面大楼上,柱子间距间距间距间距7 7至至至至1010米。造米。造米。造米。造成倾倒的原因是成倾倒的原因是成倾倒的原因是成倾倒的原因是底层柱子数量少,底层柱子数量少,底层柱子数量少,底层柱子数量少,间距
13、太大间距太大间距太大间距太大。9 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理10 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理柱子内埋设管线(水、柱子内埋设管线(水、柱子内埋设管线(水、柱子内埋设管线(水、排水、电、煤气、电话)等,排水、电、煤气、电话)等,排水、电、煤气、电话)等,排水、电、煤气、电话)等,虽然节省了空间,但大大降虽然节省了空间,但大大降虽然节省了空间,但大大降虽然节省了空间,但大大降低了柱子的有效承重截面积,低了柱子的有效承重截面积,低了柱子的有效承重截面积,低了柱子的有效承重截面积,造成破坏。造
14、成破坏。造成破坏。造成破坏。11 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理12 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理13 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理14 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理15 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理16 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理唐山大地震 1976 1976 1976 1
15、976年年年年7 7 7 7月月月月28282828日日日日3 3 3 3时时时时42424242分分分分54545454秒,在河北省唐山、丰秒,在河北省唐山、丰秒,在河北省唐山、丰秒,在河北省唐山、丰南一带(东经南一带(东经南一带(东经南一带(东经118.0118.0118.0118.0度,北纬度,北纬度,北纬度,北纬39.439.439.439.4度),发生了度),发生了度),发生了度),发生了7.87.87.87.8级级级级强烈地震,震中区烈度强烈地震,震中区烈度强烈地震,震中区烈度强烈地震,震中区烈度11111111度。地震波及天津市和北京度。地震波及天津市和北京度。地震波及天津市和北
16、京度。地震波及天津市和北京市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市,市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市,市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市,市。这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市,极震区内工矿设施大部分毁坏,主要表现为厂房屋顶极震区内工矿设施大部分毁坏,主要表现为厂房屋顶极震区内工矿设施大部分毁坏,主要表现为厂房屋顶极震区内工矿设施大部分毁坏,主要表现为厂房屋顶塌落,围护墙多数倒塌,高层建筑和一般民房几乎全塌落,围护墙多数倒塌,高层建筑和一般民房几乎全塌落,围护墙多数倒塌,高层建筑和一般民房几乎全塌落,围护墙多数倒塌,高层建筑和一般民房几乎全部坍塌。震区内
17、普遍发生铁路路基下沉,铁轨弯曲变部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉,铁轨弯曲变部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉,铁轨弯曲变部坍塌。震区内普遍发生铁路路基下沉,铁轨弯曲变形;公路路面开裂;桥墩错动、倾倒,梁体移动及坠形;公路路面开裂;桥墩错动、倾倒,梁体移动及坠形;公路路面开裂;桥墩错动、倾倒,梁体移动及坠形;公路路面开裂;桥墩错动、倾倒,梁体移动及坠落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。落等。但是地下矿井的破坏比地面建筑轻得多。150150150150万人口中死亡万人口中死亡万人口中死亡万人口中死亡242
18、42424万,伤万,伤万,伤万,伤16161616万;直接经济损失万;直接经济损失万;直接经济损失万;直接经济损失100100100100亿元,震后重建费用亿元,震后重建费用亿元,震后重建费用亿元,震后重建费用100100100100亿元。亿元。亿元。亿元。17 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 唐山市文化路青年宫,为砖混结构的二层楼房,唐山市文化路青年宫,为砖混结构的二层楼房,唐山市文化路青年宫,为砖混结构的二层楼房,唐山市文化路青年宫,为砖混结构的二层楼房,7.87.8级地震级地震级地震级地震时倒塌一层,时倒塌一层,时倒塌一层,时倒塌一层,
19、7.17.1级地震时除四根门柱外,全部坍塌。级地震时除四根门柱外,全部坍塌。级地震时除四根门柱外,全部坍塌。级地震时除四根门柱外,全部坍塌。18 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),开滦煤矿医院,为砖混结构的五层楼房(局部七层),仅西部转角残存仅西部转角残存仅西部转角残存仅西部转角残存。19 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 唐山市唐山市唐山市唐山市开滦煤
20、矿救开滦煤矿救开滦煤矿救开滦煤矿救护楼,为砖护楼,为砖护楼,为砖护楼,为砖混结构人字混结构人字混结构人字混结构人字木屋架的三木屋架的三木屋架的三木屋架的三层楼房,墙层楼房,墙层楼房,墙层楼房,墙倒顶塌。倒顶塌。倒顶塌。倒顶塌。20 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 唐山市河北省煤矿设计院,砖混结构的楼房唐山市河北省煤矿设计院,砖混结构的楼房唐山市河北省煤矿设计院,砖混结构的楼房唐山市河北省煤矿设计院,砖混结构的楼房局部倒塌。局部倒塌。局部倒塌。局部倒塌。21 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 唐
21、山地区唐山地区唐山地区唐山地区交通局,砖混交通局,砖混交通局,砖混交通局,砖混结构的三层办结构的三层办结构的三层办结构的三层办公楼遭到破坏。公楼遭到破坏。公楼遭到破坏。公楼遭到破坏。(此处为唐山(此处为唐山(此处为唐山(此处为唐山地震重点保护地震重点保护地震重点保护地震重点保护遗迹之一。)遗迹之一。)遗迹之一。)遗迹之一。)22 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 唐唐唐唐 山山山山 市市市市 河河河河北北北北省省省省矿矿矿矿业业业业学学学学院院院院图图图图书书书书馆馆馆馆,三三三三层层层层高高高高的的的的阅阅阅阅览览览览室室室室,系系系系装装装
22、装配配配配式式式式纯纯纯纯框框框框架架架架结结结结构构构构,西西西西头头头头倒倒倒倒毁毁毁毁,东东东东头头头头框框框框架架架架幸幸幸幸存存存存。(此此此此处处处处为为为为唐唐唐唐山山山山地地地地震震震震重重重重点点点点保保保保护护护护遗遗遗遗迹迹迹迹之一。)之一。)之一。)之一。)23 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理唐山市机车车辆唐山市机车车辆厂震后概貌。厂震后概貌。24 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理震后工厂厂区震后工厂厂区震后工厂厂区震后工厂厂区25 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计
23、原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理印印度度大大地地震震 当地时间当地时间当地时间当地时间2001200120012001年年年年1 1 1 1月月月月26262626日上午日上午日上午日上午8 8时时时时4646分(分(分(分(北京时间北京时间北京时间北京时间20012001年年年年1 1月月月月2626日日日日1111时时时时1616分分分分36.436.4秒,国际时间秒,国际时间秒,国际时间秒,国际时间20012001年年年年1 1月月月月2626日日日日0303时时时时1616分分分分4040秒)秒)秒)秒),在印度西北部古吉拉特邦发生,在印度西北部古吉拉特邦发生,在印度西北
24、部古吉拉特邦发生,在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为里一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为里一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为里一次强烈地震。据印度地震部门测定,这次地震为里氏氏氏氏7.97.9级,震中位于北纬级,震中位于北纬级,震中位于北纬级,震中位于北纬23.623.6度和东经度和东经度和东经度和东经69.869.8度。至度。至度。至度。至31313131日日日日止,止,止,止,地震发生后已发生了地震发生后已发生了地震发生后已发生了地震发生后已发生了196196次余震。次余震。次余震。次余震。死亡人数达死亡人数达死亡人数达死亡人数达16
25、40316403人,受伤人数达人,受伤人数达人,受伤人数达人,受伤人数达5586355863人,经人,经人,经人,经济损失济损失济损失济损失4545亿美元。亿美元。亿美元。亿美元。26 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理 为了省钱,近年兴建的建筑物没有抗震结构,使地震的为了省钱,近年兴建的建筑物没有抗震结构,使地震的为了省钱,近年兴建的建筑物没有抗震结构,使地震的为了省钱,近年兴建的建筑物没有抗震结构,使地震的伤亡加重。伤亡加重。伤亡加重。伤亡加重。27 工程结构抗震设计原理工程结构抗震设计原理第一章第一章 地震工程学原理地震工程学原理震后现场情
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