第一部分 抗震概念设计
• 地震——一个沉重的话题 • （人类的大灾难）
人类时刻都受到地震的威胁
1111缅甸发生6.8级地震
汶川地震
玉树地震死亡人数2064人，比汶川地震损失要小得多，玉树多数都是土木结构房屋抗震性能相当低，经济欠发达，经济 损失较汶川少，青海地广人稀，人员伤亡数少。
东日本大地震引发海啸并造成和灾难 。。。。。。
场地是地震波和结构地震反应的传播媒介（P14），滤波 和放大问题及其规律（P30），场地对地震的影响有：场地 类别（P127）发震断裂的避让问题（P131），山区场地及边 坡问题（P37）、局部突出地形的影响问题（P132、P133） ，地震地质灾害问题，特殊的地震地质问题（P134及P31） 。软弱场地对长周期的滤波和放大问题（P170）。液化地基 问题（P146、P147），软弱地基的侧扩及流滑问题（P151） 。
3.3 抗震概念设计seismic concept design of buildings
3.3.1 什么是抗震概念设计（P14） 3.3.1-1 抗震规范第2.1.9条指出抗震概念设计就是： “根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设 计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程 ”。
场地对地震波的影响问题，超限高层建筑300m到1000m， 弹塑性分析、全球共用一条波，可信吗？可怕吗？放心吗？
震中距的远近问题（P28）
图4.2-1 El Centro1940 N-S地震记录的加速度、速度和位移时程
图4.2-2 1940年El Centro地震记录的加速度反应谱曲线
4.3 场地地基问题
（4）顾及关键部位的细节，力求消除结构中的薄弱环节 （或对关键部位制定明确的抗震性能目标）；
（5）从根本上保证结构的抗震性能。
4. 了解地震 要做好结构的抗震设计，首先要了 解地震（P12）。
图4.0-1 1961－1967年30万次4级以上震中分布图
图4.0-2 全球六大板块分布图
避让问题
场地的影响问题
建筑物的地震响应
震源问题 地震能量
地震波的传播问题
震源、地震波、场地、地基、建筑物自身的动力特性等。基岩波与地面波，地面波与建筑 物的地震反应。
4.1 震源问题 （地震的不可预知性、汶川地震照片、意大利7名地震专 家因未能准确预报2009.4.6地震而获刑）
•岩层原始状态 (b）受力后变形 (c) 岩层断裂产生地震 图4.1-1 构造地震形成示意图
抗震—— 结构工程师永恒的工作 任重而道远
3.1 抗震设计的三水准问题（P3） 3.1.1 抗震设计的“三水准”设防目标及两阶段设计过 程的要求 ■ “小震不坏、中震可修、大震不倒”是基本的抗震设 防目标。 ■ 所有结构的抗震设计（地震作用计算及结构构件的 承载力抗震验算），能满足第一水准（即“小震不坏”） 要求。 ■ 对大多数结构需要通过概念设计和抗震构造措施来 满足第二、第三（“中震可修、大震不倒”的设防要求。
4.1.1 实际地震的不可预知性（P11） 4.1.1-1 实际地震的大小是现有科学水平难以准确预估 的，虽然在确定烈度区划图时尽量体现了科学性、准确性， 但由于可供统计分析的历史地震资料有限，在一定地区发生 超过设防烈度的地震是完全由可能的。 4.1.1-2 同一建筑场地的地面运动的不确定性，不同性 质的地面运动对建筑的破坏作用也不相同。地震动随震源机 制、震级大小、震中距和传播途径中土层性质不同等多种因 素而变化（P12）。
地震的不确定性
地震
汶川地震
都江
平通
地区
江油 北川
漩口 绵竹 汶川
堰
镇
抗震设防
7
7
7
7
7
7
7
烈度
实际地震
9
8
11
10 11 8
9
烈度
4.2 地震波问题
纵波与横波，传播特性，地震波的作用（P11、P66、P161 ）
现有地震波记录3s以内，现代数字记录在10s以上也不可 靠，缺乏可靠的长周期记录。而地震波是我们进行结构分析 的基础。
■ 对强烈地震时易倒塌的结构、有明显 薄弱层的不规则结构（如特别不规则结构等 ）及其他有特殊要求的建筑，则更需要抗震 概念设计来进行结构薄弱部位的弹塑性层间 变形验算，并采取相应的抗震构造措施，以 实现第二、第三水准的设防要求。
图1.0.1-1 结构的耗能
3.2 抗震设计主要应包括：概念设计、抗震计算（是对 地震作用的定量分析，包括荷载计算、地震作用计算和抗力 计算等）和抗震措施（包括抗震构造措施）。
3.3.1-2 抗震概念设计就是要把握好结构抗震设计的关 键问题：
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ）把地震及其影响的不确定性和规律性结合起来，设 计时应着眼于结构的总体反应；
（2）依据结构破坏机制和破坏过程，灵活运用抗震设计 准则；
（3）从一开始就全面合理地把握好结构设计的本质问题 （如把握好总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结 构延性等）；
历次地震表明，我国地震区划图所规定的烈度有很大的 不确定性，抗震设计还处在摸索阶段，地震理论还有待完 善。重视建筑抗震概念设计，是抗震设计应把握的要点。 从某种意义上说，也是对地震理论不完善所采取的弥补措 施（P12）。
4.1.1-3 地震作用效应的复杂性（P12） 实际地震的复杂性（实际地震都不是单向作用、或双向 作用），实际地震的扭转作用等。
地震灾害给我们的思考
1920年以来主要地震伤亡情况
全球十大地震
9月4日,国务院新闻办就四川汶川地震及 灾害损失评估情况召开新闻发布会。地震专 家表示,汶川地震目前共造成69226人死亡、 17923人失踪,共计87149人。四川、甘肃、 陕西三省的极重灾区和重灾区数量分别是39 个、8个和4个,共51个灾区县,总面积达到13 万多平方公里。此次汶川地震造成的直接经 济损失达8451亿元人民币,其中四川占到总 损失的91.3%,甘肃占5.8%,陕西占2.9%。
抗震概念设计及抗震性能化设计
朱炳寅 中国建筑设计研究院
概述 两部分内容： 抗震概念设计、抗震性能化设计
■ 抗震概念设计部分回答下列问题： 什么是抗震概念设计 为什么要进行抗震概念设计 抗震概念设计应把握的重点问题 如何做好抗震概念设计工作
概念设计的内容很广泛，不仅有抗震设计的基本 概念，其他设计也有概念，如抗温度设计，抗差异 沉降设计等，关键是要有“概念”，要建立概念， 有了概念才能谈概念设计。大到整个工程，小到结 构构件都有概念设计的问题，如体系问题，采用抗 震性能好（什么是好）的结构体系、采用耗能能力 强的结构体系、二道防线问题、强柱弱梁、强剪弱 弯等问题。