混凝土结构抗震设计规范范文

时间:2023-09-05 09:26:14

引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇混凝土结构抗震设计规范范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。

混凝土结构抗震设计规范

篇1

Abstract: this paper is mainly discussed the prestressed concrete frame structure seismic design, the code for seismic design of building and the concrete structure design specification of unbonded prestressed and to have the selection of unbonded prestressed concrete for the corresponding paper, as well as to the bonded prestressing concrete structure of pressure zone height and convert the girder ends, prestressed reinforcement ratio than of compressive strength, reinforcement rate of a series of regulations, get some ensure prestressed concrete frame structure seismic performance and use the experience of performance, for academic exchanges.

Keywords: prestressed concrete structure; Seismic design; standard

中图分类号:TU973+.31 文献标识码:A文章编号:

1 概述

预应力混凝土结构可以在满足规范要求的挠度、裂缝限值的前提下有效地减小构件的截面尺寸,采用预应力混凝土是改善结构使用性能、节约原材料、提高综合经济效益的重要措施,现代预应力结构通过高性能材料、现代设计理论和先进施工工艺广泛应用于超长、大跨度、大柱网、大空间结构以及高层、重载、特种结构。

预应力混凝土结构的构件尺寸相对较小,自振周期较长,位移反应偏大,耗能能力弱于钢筋混凝土结构,其抗震性能一直是人们关注的问题。近年来对抗震性能研究以及对震害的调查证明,预应力混凝土结构只要设计得当,仍可获得较好的抗震性能。2001年实施的《建筑抗震设计规范》(GB5001 1--2001)对预应力混凝土结构抗震设计提出了要求,2002年实施的《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002,以下简称《混凝土规范》)也增加了预应力混凝土结构构件的抗震设计条款,从而使我国结束了参照普通钢筋混凝土结构对预应力混凝土结构进行抗震设计和构造的历史。GB 50011-2010 建筑抗震设计规范(以下简称《抗震规范》)对预应力混凝土结构抗震设计略微作了修改,混凝土结构设计规范GB50010-2010对预应力混凝土结构构件的抗震设计的内容作出相当的补充,我国预应力混凝土结构抗震设计将会有更加系统和全面的依据。

2无粘结预应力混凝土结构的抗震设计

各国对无粘结混凝土在地震中使用性能有较大分歧,在美国,以林同炎为代表的学派推崇使用无粘结预应力混凝土;新西兰、澳大利亚等国家认为,无粘结预应力混凝土结构阻尼小,耗能差,地震反应大,结构延性差,都限制、甚至禁止无粘结部分预应力混凝土结构在地震区使用;我国《抗震规范》指出,无粘结预应力混凝土结构的抗震设计应符合专门的规定,《混凝土规范》指出,框架梁宜采用后张有粘结预应力钢筋和非预应力钢筋的混合配置方式。

国内有专家对无粘结预应力混凝土结构抗震性能作了深入研究,杜拱辰等人对无粘结预应力梁进行的重复加载试验表明,当加载进入塑性阶段后,滞回曲线越来越宽,面积也越来越大,无粘结预应力梁在高荷载下的耗能能力是比较大的:苏小卒通过单层单跨预应力混凝土框架的静力加载试验和模拟地震振动台试验研究得出结论,无粘结框架的耗能量相对较小,但在卸载后的残余变形也相对较小,在承受地震作用损伤后的预应力损失可以略去不计。多数工程师认为,不排斥在地震区采用无粘结预应力混凝土结构,但应持谨慎态度,配置足够的非预应力筋以保证结构的耗能能力,采取有效措施保证锚具的强度和耐久性,并对无粘结预应力混凝土结构进行专门的分析。

3有粘结预应力混凝土结构的抗震设计

《抗震规范》和《混凝土规范》均提倡使用有粘结预应力混凝土结构,允许有粘结预应力混凝土结构应用于抗震设防烈度6度、7度、8度区,建议9度区采用预应力混凝土结构时进行专门研究,并采取可靠措施。规范对预应力混凝土框架结构作了一系列规定,以保证其抗震性能。

3.1梁端受压区高度和折算配筋率

《混凝土规范》规定,对后张有粘结预应力混凝土框架梁,其考虑受压钢筋的梁端受压区高度应符合下列要求:

一级抗震等级x≤0.25ho

二、三级抗震等级x≤0.35ho

且纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值折算的配筋率不应大于2.5%(HRB400级钢筋)或3.0%(HRB335级钢筋)。

(式3.1)

式中 ——折算配筋率:

、 —分别为受拉区预应力筋、非预应力筋截面面积;

--预应力筋的抗拉强度设计值;

--非预应力筋的抗拉强度设计值;

--截面宽度;

一截面有效高度。

《抗震规范》规定,预应力混凝土框架梁端纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率不应大于2.5%,且考虑受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比,一级不应大于0.25,二、三级不应大于0.35。

控制梁端受压区高度和折算配筋率,是为了保证预应力混凝土框架梁在抗震设计中的延性要求,保证预应力受弯构件在破坏时其中的高强钢筋和混凝土都能发挥其强度,同时在一定程度上也考虑了施工的要求。《混凝土规范》考虑了非预应力筋不同强度等级的因素,当采用HRB335级钢筋时的折算配筋率限值比采用HRB400级钢筋时大,相比《抗震规范》而言更为合理些。

3.2预应力强度比

《混凝土规范》规定,对后张有粘结预应力混凝土框架梁,其梁端的配筋强度比宜符合下列要求:

一级抗震等级 • /( • + • )≤0.55

二、三级抗震等级 • /( • + • )≤0.75

《抗震规范》规定,后张预应力混凝土框架梁中应采用预应力筋和非预应力筋混合配筋方式,按下式计算的预应力强度比,一级不宜大于0.60,二、三级不宜大于0.75。

篇2

一、钢框架-混凝土剪力墙体系

(一)组成及分类

钢框架-混凝土剪力墙体系是以钢框架为主体,并配置一定数量的钢筋混凝土或型钢混凝土剪力墙。由于剪力墙可以根据需要布置在任何位置上,布置灵活。另外剪力墙可以分开布置,两片以上剪力墙并联体较宽,从而可减少抗侧力体系的等效高宽比值,提高结构的抗推刚度和抗倾覆能力。钢筋混凝土剪力墙又现浇和预制两种。

(二)变形

1、钢框架-预制钢筋混凝土墙的变形

钢框架-预制钢筋混凝土墙体系是以钢框架为主体,建筑的竖向荷载全部由钢框架来承担,水平荷载引起的剪力主要由钢筋混凝土墙板来承担,水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。由于框架间设置了混凝土墙板,结构的抗推刚度和受剪承载力都得到显著提高,地震作用的层间位移也就显著减小。这种结构体系可以用于地震区较多层数的楼房。

2、钢框架-现浇钢筋混凝土墙的变形

“钢框架-现浇混凝土墙”体系是由现浇钢筋混凝土墙和钢框架所组成,一般应沿房屋的纵向和横向,均应布置钢筋混凝土墙体。纵、横墙的数量应根据设防烈度和楼房层数多少由计算确定,纵墙和横墙可分开布置,也可连成一体,现浇钢筋混凝土墙体水平截面的形状可以是一字型、L型、工资型。

二、剪力墙结构设计注意事项

1、对剪力墙结构,《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》都有一些规定,高规的内容要多一些,且有关于短肢剪力墙的规定(7.1.2条共8款)。一般剪力墙为hw(墙肢截面高度,个人认为此应称为“墙肢长度”,与高规表7.2.16注1及抗震设计规范6.4.9条与表6.4.7注4、混凝土结构设计规范表11.7.15注4统一)/bw(墙肢截面厚度)>8,墙肢截面高度不宜大于8m,较长的剪力墙宜开设洞口(即所谓结构洞)(高规7.1.5条)。短肢剪力墙hw/bw=5(认为按老习惯取4较合理)~8,抗震等级应提高一级。hw/bw<5(认为按老习惯取4较合理),即为异形柱。L形、十字形剪力墙等,只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不应认为是短肢剪力墙。

2、高规7.1.1条规定“剪力墙结构的侧向刚度不宜过大”,如果采用全剪力墙结构,即除门窗洞外均为剪力墙,无一片后砌的填充墙,第一周期只有1.02秒,侧向刚度过大,使地震作用过大,不经济,不合理。

3、关于底层剪力墙的厚度:高规7.1.2条规定“高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”,当短肢剪力墙较多时,其第2款规定“抗震设计时,筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于总底部地震倾覆力矩的50%”。SATWE程序在计算时,是将各个墙肢的高厚比进行单独计算,凡hw/bw=5~8,即归入短肢剪力墙,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就可能容易大于50%。而TAT程序在计算时,是将L形等剪力墙等只要其中的一肢达到一般剪力墙的要求,则不归入短肢剪力墙,在相同的结构中,这样算得的短肢剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩就有可能不大于50%,建议宜按TAT计算该项指标。

4、在短肢剪力墙较多的剪力墙结构中,多数设计人员将较短的墙段都画为约束边缘构件或构造边缘构件,将计算需要的纵向钢筋均匀配置在整个墙段内,这是不妥的,因为配置在墙肢中和轴附近的钢筋并不能发挥作用,因此纵向钢筋应向墙肢端部集中,宜打印剪力墙边缘构件配筋计算结果复核。抗震设计规范6.4.9条规定:“抗震墙的墙肢长度不大于墙厚的3倍时,应按柱的要求进行设计,箍筋应沿全高加密”,SATWE等程序在计算时也是照此条规定办理。如墙厚为200mm,墙肢长度600~800mm,虽然墙肢长度达到墙厚的3~4倍,认为仍宜按柱配筋。

三、框架―剪力墙结构设计注意事项

1、剪力墙应有边框:边框梁(或暗梁)、边框柱(抗震设计规范6.5.1条,混凝土结构设计规范11.7.17条,高规8.2.2条)。不能只设几段剪力墙,就成框架―剪力墙结构体系了。

2、剪力墙承担的地震倾覆弯矩应≥50%,否则应按框架结构查抗震等级,其最大适用高度只可比框架结构适当增加(抗震设计规范6.1.3条1款)。

3、框架―剪力墙结构中不应采用短肢剪力墙。

参考文献:

篇3

Abstract: The standard aseismatic design buildings in order to achieve the "small earthquakes not bad, the shock of repairable and of the 3-level design goal, design with the small earthquakes and the seismic elastic carrying capacity calculation of the ductility of the combined method of structure. In the current specification for on the seismic design of reinforced concrete structure, based on the analyses of the requirements, and puts forward the seismic design of reinforced concrete structures of the basic method, and finally how to improve the seismic behavior of reinforced concrete structure puts forward some Suggestions.

Key Words: architecture; reinforced concrete structure; seismic; design

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

0、引言

地震作为一种常见的地质灾害,它是由于地壳在运动过程中产生大量的能量并释放出来导致对地表的破坏的一种地质运动现象。据相关数据统计,在全球范围内,每年大概要发生550万次的各种级别的地震。导致地震发生的原因主要包括这样几种:其一,最多的一种是由于地层深处大块的岩石由于错动、破裂等而导致的构造性地震;其二,由于火山爆发而诱导产生的地震;其三,地下开挖的矿井或者是地下岩洞由于塌陷而导致的地震;其四,油田的注水以及水库的泄洪等引发的地震;其五,爆炸或者是地下的核爆炸实验等导致的地震。地震的发生将给地表建筑带来严重的破坏,为了保证居民的生命与财产安全,有必要对建筑的混凝土结构抗震设计进行研究,以提高建筑的抗震能力,保证人们生命与财产的安全。

1、钢筋混凝土结构抗震设计规范

当前,我国施行的是最新的《建筑抗震设计规范》( GB50011—2010),它在对建筑的混凝土结构抗震设计进行规定时,要求:在对规范进行使用时,首先要确定规范所应用的有效范围和条件,之后要进行必要的结构计算与构造措施,对建筑的结构与构件进行设计,最终使之满足计算与构造的基本要求。总的来说,规范中要求的就是要采用小震弹性承载能力计算和抗震的延性结构构造相结合的方式来对混凝土结构进行针对性的设计,保证其抗震能力达到最优。

2、钢筋混凝土结构抗震设计的基本方法

2.1 钢筋混凝土结构抗震设计的基本途径

我国对于建筑结构的抗震设计基本途径以及概念设计是建立在钢筋混凝土结构的抗震设计基础之上的。它是结合地震的具体形式以及建筑的抗震设计等的相关工作经验而形成基本的设计理念与设计途径。抗震概念设计是根据地震灾难和工程经验等因素形成的基本设计经验和设计理念,最后结合相关必要的抗震计算以及构造等措施。通常而言,进行抗震的概念设计主要做到下面几点:

一,在进行建筑结构的抗震设计时,应该具有科学合理的建筑结构计算简图以及地震作用力的传递路径。尤其是在进行具体结构的布局时,尤其要避免局部构件的破坏而导致结构整体的坍塌等问题;

二,建筑的外形设计必须力求简单、对称和规则,而且要求其质量与刚度等的变化要均匀合理;

三,要保证建筑各个局部受力体之间要有可靠的连接,这样可以保证地震力能够进行有效的传递;

四,对于建筑中所包含的非结构型构件,诸如隔墙、维护墙要与建筑的结构主体有可靠的连接;

五,整个建筑的抗震结构在设计的过程中要保证其支撑系统在受到地震力作用时能保持良好的稳定性。

2.2合理选取钢筋混凝土结构抗震设计体系

在对钢筋混凝土结构进行抗震设计时,我们主要采用的结构体系有:框架结构、抗震墙结构以及框架-抗震墙结构。

其中,框架结构的特点是结构自身重量轻,适合于要求房屋内部空间较大、布置灵活的场合。整体重量的减轻能有效减小地震作用。如果设计合理,框架结构的抗震性能一般较好,能达到很好的延性。但同时由于侧向刚度较小,地震时水平变形较大,易造成非结构构件的破坏。结构较高时,过大的水平位移引起的P-效应也较大,从而使结构的损伤更为严重,故框架结构的高度不宜过高。

抗震墙结构的特点是侧向刚度大,强度高,空间整体性能好。然而,由于墙体多,重量大,地震作用也大,并且内部空间的布置和使用不够灵活。此结构比较适合于住宅、旅馆等建筑,因这类建筑墙体较多,分隔较均匀,使承重结构和围护结构达到较高程度的统一。

而框架-抗震墙结构是将前面两种结构相结合,形成一种能同时承受竖向荷载与侧向力的抗震结构体系。框架结构易于形成较大的自由灵活的使用空间,以满足不同建筑功能的要求;抗震墙则可提供很大的抗侧刚度,以减少结构在风荷载或侧向地震作用下的侧向位移,有利于提高结构的抗震能力。总而言之,框架-抗震墙结构的特点是在一定程度上克服了纯框架和纯抗震墙结构的缺点,发挥了各自的长处,刚度较大,自重较轻,平面布置较灵活,并且结构的变形较均匀。因此,框架-抗震墙结构具有很宽的适用范围,在办公楼、旅馆等公共建筑中得到了广泛的应用。

3、提高钢筋混凝土结构抗震性能的策略

3.1 选择合适的场地

选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效的措施。

3.2 结构平立面布置要均匀、规则

建筑设计应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小、避免侧向刚度和承载力突变。

3.3设计成延性结构

延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能。当设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用不会很快上升。延性框架的抗震设计原则有强柱弱梁、强剪弱弯、强核心区、强锚固等,延性抗震墙的抗震设计原则有强墙弱梁、强剪弱弯、加强重点部位等等。除上述设计原则外,还要进行结构概念设计。可以说,从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤

都贯穿了抗震概念设计的内容。

3.4 设置多道抗震防线

在进行结构抗震设计时,除了合理选择结构体系外,还宜设置多道抗震防线。所谓多道防线,通常指的是:第一,整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。第二,抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度,有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,一旦破坏也易于修复。

3.5 重视薄弱层(部位)及非结构构件的设计

在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位),使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移,是提高结构总体抗震性能的有效手段。非结构构件的地震破坏会影响安全和使用功能,应进行抗震设计。处理好非结构构件和主体结构的关系,可防止附加灾害,减少损失。

3.6逐步推广抗震性能化设计

建筑的抗震性能化设计,立足于承载力和变形能力的综合考虑,具有很强的针对性和灵活性。针对具体工程的需要和可能,可以对整个结构,也可以对某些部位或关键构件,灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。

参考文献:

[1] 《建筑抗震设计规范》GB50011—2010

[2] 李国强等 《建筑结构抗震设计》[J] 中国建筑工业出版社

篇4

Abstract: building structure design codes in the structure, design calculation, reinforcement structure reliability has a major update and supplement, especially for the earthquake and the integrity of the structure and regularity made a higher demand. Now in SATWE software calculation results, for example, the results of related parameters, according to relevant provisions in the building structure design codes and related specifications, structural design and calculation result rationality judgment, to determine the scientificity and rationality of the structure.

Keywords: building structure design; SATWE software; Calculation; Information interpretation.

中图分类号:TU318

文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

规范用于控制结构整体性的主要指标主要有:周期比、位移比、刚度比、刚重比、剪重比、层间受剪承载力之比,倾覆力距比,层间位移角限值,轴压比,有效质量系数。

一、周期比

是控制结构扭转效应的重要指标。它的目的是使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理,使结构不至出现过大的扭转。也就是说,周期比不是要求就构足够结实,而是要求结构承载布局合理。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010 )3.4.5条关于周期比的规定:结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、超过A级高度及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。

如果周期比不满足规范的要求,说明该结构的扭转效应明显,一般只能通过调整平面布置来改善。这种改善一般是整体性的,局部小调整往往收效甚微。总的调整原则是要加强结构外圈,或者削弱内筒。增加结构周边构件的刚度,降低结构中间构件的刚度,以增大结构的整体抗扭刚度。

设计软件不直接给出结构的周期比,需要设计人员根据计算书中周期值自行判定第一扭转(平动)周期。以下介绍实用周期比计算方法:1)扭转周期与平动周期的判断:从计算书中找出所有扭转系数大于0.5的平动周期,按周期值从大到小排列。同理,将所有平动系数大于0.5的平动周期值从大到小排列;2)第一周期的判断:从列队中选出数值最大的扭转(平动)周期,查看软件的“结构整体空间振动简图”,看该周期值所对应的振型的空间振动是否为整体振动,如果其仅仅引起局部振动,则不能作为第一扭转(平动)周期,要从队列中取出下一个周期进行考察,以此类推,直到选出不仅周期值较大而且其对应的振型为结构整体振动的值即为第一扭转(平动)周期;3)周期比计算:将第一扭转周期值除以第一平动周期即可。

二、位移比(层间位移比)

位移比的大小是判断结构是否规则的重要依据,取值为楼层最大杆件位移与平均杆件位移比值。位移比是控制结构的扭转效应的参数。主要为控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.4.4.1.1)条关于层间位移比的规定:扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的最大弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,当最大层间位移远小于规范限值时,可适当放宽.

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)3.4.5条关于层间位移比的规定:结构平面布置应减少扭转影响,在考虑偶然偏心的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,A级高度高层建筑均不宜大于楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级高度及本规程第10章所指的复杂高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。

需要指出的是,规范中规定的位移比限值是按刚性板假定作出的,如果在结构模型中设定了弹性板,则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”,以便计算出正确的位移比。在位移比满足要求后,再去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定的选择,以弹性楼板设定进行后续配筋计算。

此外,验算位移比需要考虑偶然偏心,验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心,位移比超过1.2,需要考虑双向地震。

三、刚度比

刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规范附录E2.1规定,转换层结构上下层的侧向刚度比不宜大于2。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)3.5.2条规定,抗震设计时,高层建筑相邻楼层的侧向刚度变化应符合下列规定:

1 对框架结构,楼层与其相邻的上层的侧向刚度比γ1可按下式计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.7,与相邻上部三层刚度平均值的比值不宜小于0.8

2 对框架-剪力墙、板柱-剪力墙结构、剪力墙结构、框架核心筒结构、筒中筒结构, 楼层与其相邻的上层的侧向刚度比γ2可按下式计算,且本层与相邻上层的比值不宜小于0.9,当本层层高大于相邻上层层高的1.5倍时,该比值不宜小于1.1;对结构底部嵌固层,该比值不宜小于1.5.

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)5.3.7条规定,高层建筑结构整体计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2.

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)附录E转换层上,下结构侧向刚度规定:

E.0.1:当转换层设置在1,2层时,可近似采用转换层与其相邻上层结构的等效剪切刚度比γe1表示转换层上、下层结构刚度的变化, γe1宜接近1,非抗震设计时γ不应小于0.4,抗震设计时不应小于0.5.

E.0.2:当转换层设置在2层时,转换层与其相邻上层的侧向刚度比不应小于0.6.

E.0.3:底部大空间层数2层以上时,转换层下部结构与上部结构的等效侧向刚度比γe2宜接近1,非抗震设计时γe2不应小于0.5,抗震设计时e2不应小于0.8。

上述所有这些刚度比的控制,都涉及到楼层刚度的计算方法。

相关计算公式: γ1 (3.5.2-1); γ2(3.5.2-2); γe1(E.0.1-1); γe2(E.0.3)

对刚度比规范要求对地震剪力相应调整:

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.4.4.2条规定,平面规则而竖向不规则的建筑,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数;

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)3.4.4条规定,竖向不规则的建筑结构,竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构建的类型、受力情况、几何尺寸等,乘以1.25-2.0的增大系数;

针对这些条文,程序通过自动计算楼层刚度比, 来决定是否采用1.15的楼层剪力增大系数;并且允许用户强制指定薄弱层位置,对用户指定的薄弱层也采用1.15的楼层剪力增大系数(参数补充输入)

,还可以通过用户指定转换梁、框支柱来实现转换构件的地震内力放

大。(特殊构件补充定义)

四、刚重比

刚重比是结构刚度与重力荷载之比。它是控制结构整体稳定性的重要因素,也是影响重力二阶效的主要参数。重力二阶效应一般称为P-DELT效应,在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应。当结构发生水平位移时,竖向荷载就会出现垂直于变形后的结构竖向轴线的分量,这个分量将加大水平位移量,同时也会加大相应的内力,这在本质上是一种几何非线性效应。

该值如果不满足要求,则可能引起结构失稳倒塌。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)(5.4.1)条规定:当高层建筑结构满足下列规定时,弹性计算分析时可不考虑重力二阶效应的不利影响。

1 剪力墙结构,框架-剪力墙结构,筒体结构:

n

EJd≥2.7H²∑Gi (5.4.1-1)

J=i

2 剪力墙结构,框架-剪力墙结构,筒体结构:

n

Di≥20∑Gi/hi (i=1,2,….,n)(5.4.1-2)

J=i

(5.4.2)条规定:高层建筑结构如果不满足本规程第 5.4.1条的规定时,结构弹性计算时应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响。考虑P-DELT效应后,结构周期一般会变得稍长,这是符合实际情况的。

(5.4.4)条(强制条文):高层建筑结构的整体稳定性应符合下列规定:

1 剪力墙结构,框架-剪力墙结构,筒体结构应符合下式要求:

n

EJd≥1.4H²∑Gi (5.4.4-1)

J=i

2 框架结构应符合下式要求:

n

Di≥10∑Gi/hi (i=1,2,….,n) (5.4.4-2)

J=i

高宽比不超过5的高层建筑结构,其整体稳定性是满足要求的,不必验算,当建筑物的高宽比小于5时,一般都能满足抗倾覆验算,但当设防烈度为9度,则不一定。

五、剪重比

剪重比是抗震设计中非常重要的参数。规范之所以规定剪重比,主要是因为长期作用下,地震影响系数下降较快,由此计算出来的水平地震作用下的结构效应可能太小。而对于长周期结构,地震动态作用下的地面加速度和位移可能对结构具有更大的破坏作用,但采用振型分解法时无法对此作出准确的计算。因此,出于安全考虑,规范规定了各楼层水平地震力的最小值,该值如果不满足要求,则说明结构有可能出现比较明显的薄弱部位,必须进行调整。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)4.3.12条;《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.2.5条(强制条文):抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:

n

VEki≥λ∑Gi (3.3.13)

J=1

楼层最小地震剪力系数值

注: 1基本周期介于3.5s和0.5s之间的结构,应允许线性插入取值;

7,8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区

程序对算出的“楼层最小地震剪力系数”如果不满足规范的要求,将给出是否调整地震剪力的选择。根据规范组的解释,如果不满足,就应调整结构方案,直到达到规范的值为止,而不能简单的调大地震力。

六、层间受剪承载力之比

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)3.5.3条:A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80%,不应小于其上一层受剪承载力的65%,B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其上一层受剪承载力的75%。注:楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。

七、倾覆力距比

1)短肢剪力墙结构

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)7.1.8条相关规定:抗震设计时,高层建筑结构不应采用全部采用为短肢剪力墙。B级高度高层建筑以及抗震设防烈度为9度的A级高度高层建筑,不宜布置短肢剪力墙,不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构.当采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构时,应符合下列规定:

1 在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构总底部地震倾覆力距的50%

2 房屋适用高度应比本规程规定的剪力墙结构的最大适用高度适当降低,7度8度(0.2)和8度(0.3)时分别不应大于100M 、80M和60M.

2)框架-剪力墙结构

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第6.1.9条:底层框架部分承担的地震倾覆力矩,不应大于结构总地震倾覆力矩的50%.

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)第8.1.3条规定,

抗震设计的框架-剪力墙结构,应根据在规定的水平力作用下,结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法.

八、层间位移角限值

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.5.1条:

表5.5.1弹性层间位移角限值

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)5.5.5条:

表5.5.1弹塑性层间位移角限值

九、轴压比

主要为控制结构的延性,规范对墙肢和柱均有相应限值要求

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.3.6条规定:

表6.3.7 柱轴压比限值

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)6.4.5条;《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)7.2.13条规定:一级和二级抗震墙,底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比,一级(9度)时不宜大于0.4,一级(7,8度)时不宜大于0.5,二,三级不宜大于0.6。

《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)7.1.2.4条规定,抗震设计时,各层短肢剪力墙在重力荷载代表值作用下的轴力设计值的轴压比,抗震等级为一、二、三时分别不宜大于0.45、0.50、0.55;一字形截面短肢剪力墙的轴压比限值应相应降低0.1。

十、有效质量系数

要密切关注有效质量系数是否达到了要求。若不够,则地震作用计算也就失去了意义。 粗略估计,振型数不应小于15,多塔结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,采用刚性楼板假定,平动

友情链接