发布时间 : 星期五 文章结构抗震—中震设计要点 - 图文更新完毕开始阅读9381f765783e0912a2162aac
3.2.4 短肢墙面积占剪力墙面积50%以上为短肢墙结构,其适用高度应比《高规》表4.2.2规定的剪力墙适用高度降20%. 3.3.1体形不规则类型及定义 不规则类型 1.扭转不规则 2.狭长、凹凸不规则 定义 弹性位移比2Umax/（Umax+Umin）>1.2;分I、II两类，II类比I类严重 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%;平面尺度不满足:L/B≤6.0; l/Bmax≤0.35; l/b≤2.0 3．楼板局部不连续 有效板宽小于楼板开洞处板宽50%;开洞面积大于楼层面积30%; 楼板任一方向最小净宽小于5m. 4．侧向刚度不规则 θi/θi+1≥1.3, 3θi/(θi+1+θi+2+θi+3)≥1.2（θi应是单位荷载产生的位移角） 5．竖向构件不连续 I类:柱不连续; II类:墙、支撑不连续 6．楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于上层的80%。 注：1.扭转不规则分I、II两类，由地震作用的层位移角ζE和相应的扭转位移比双控定义； 2.特别不规则结构:
(1)扭转不规则II类+2项一般不规则; (2)竖向构件不连续II类+2项一般不规则; (3)4项一般不规则. 3.严重不规则结构:(1)扭转不规则II类或竖向构件不连续II类+5项一般不规则;(2)6项一般不规则; (3)同时采用4种及以上的复杂结构型式;(4)扭转不规则程度属不允许值.
3.4 现浇楼盖结构 楼盖位置 一般楼盖 100 首层及顶层楼盖 120 地下室顶板作嵌固层 梁板结构160 梁式转换层楼盖 180 箱梁或桁架转换顶底板 150 I类竖向不连续转换层 120 预应力楼盖 150 多塔楼底盘屋面 150 加强层及上下层楼面 150 楼板最小厚度(mm) 3.5.1 对于高度小于150m剪力墙、筒中筒结构等弯曲变形明显的结构,当有害层间位移值 ΔU’i小于层位移值ΔUi的50%时,层间位移角可放宽至1/800. ΔU’i=ΔUi-ζi-1hi, ΔU’i/ΔUi＜0.5时, ζi≤1/800 3.6 抗震等级
3.6.1 框支层及其下一层按框支结构定义抗震等级,其它部位可不按框支结构定义; 3.6.2 8度区高度>80m建筑,可用框支剪力墙结构;底部加强区特一级,非加强区一级; 3.6.3 0.15g和0.3g设防的结构,宜用0.15g和0.3g计算,采用8和9度抗震构造加强; 3.6.4 与主楼连成整体的裙房:
当主楼为框支剪力墙结构,裙房为框架剪力墙结构时,裙房按框架剪力墙结构定义抗震等级; 当主楼为框-剪或框-筒结构,裙房为框架结构,且裙房柱高与柱截面长边之比不小于6时,裙房按本身高度定义抗震等级,但与主楼的抗震等级相差不应超过一等级;
5.1.9 剪力墙承担的倾覆力矩≤总倾覆力矩20%的少剪力墙框剪结构,结构分析按框架剪力墙体系计算,框架抗震等级按框架定义,剪力墙抗震等级按框架剪力墙定义.
4.结构分析
4.1.5 当连梁跨高比不大于2时,宜用壳元模拟;即当连梁跨高比不大于2时宜按门洞输入, 当2＜连梁跨高比≤4时,可根据情况按梁或门洞输入. 当连梁跨高比≥5时,按梁输入并可调幅. 4.2.1 连梁刚度折减系数,抗风设计控制时不宜小于0.8;抗震设计控制时不宜小于0.5. 4.2.4,4.2.5竖向荷载作用下梁的两种调幅
(1) 考虑梁塑性内力重分布的梁端弯矩调幅,调幅系数可取0.7～0.9.
(2) 因竖向构件变形差造成的框架梁端负加弯矩可调幅, 调幅系数宜为0.7～1.3,并按静力平衡条件计算梁的内力及相连竖向构件的轴力.这是考虑竖向构件蠕变会使竖向荷载作用均匀化的影响,与考虑梁塑性内力重分布的梁端弯矩调幅不同.此项调幅目前程序不能处理,要手工处理.
(3) 理论上两种调幅的物理力学概念不同,可迭加.
5.框架结构设计 5.1 一般框架结构
5.1.2 单跨高层框架结构要作超限审查;其平面长宽比宜小于4,考虑偶然偏心的结构扭转位移比不宜大于1.4.
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5.1.4～5.1.6 基于强梁弱柱,强剪弱弯的内力调整统一按相应构件的(调整前相应的组合内力设计值×调整系数)计算,一级框架,梁柱节点处柱实配钢筋应满足AscR=kAsc,k=AsbR/Asb,当k<1.0取1.0.(例如:Vc=εvcVc0,一、二、三级εvc分别为1.4×1.4=1.96、1.2×1.2=1.44、1.1×1.1=1.21)
5.1.7 错层处的框架柱抗震等级应提高一级,箍筋全柱加密.
5.1.8 梁、柱偏心距不满足e/bc≤1/4时,可采用梁水平加腋、楼板外伸等办法解决.
5.1.11 三、四级框架,当梁柱砼级差≤10MPa时,粱柱节点可按梁砼浇筑,并加插短筋加强. 特级、一、二级框架,梁柱砼级差宜≤5MPa。
5.1.12 为保证”三强三弱”的抗震概念设计要求,不应随意加大梁端的纵向配筋量.
5.1.13 角柱应按双偏压计算配筋;控制一侧的纵向配筋率不小于0.20%时角筋可重复计. 5.2 宽扁梁框架结构
5.2.1 梁bb>hb为扁梁,bb>bc为宽扁梁;要求:hb=(1/16～1/22)Lb,hb≥16d;bb≤[2hc,bc+hb]mim;d为柱纵筋直径.
5.2.3 边梁不宜用宽扁梁.
5.2.4 宽扁梁纵向受力配筋率不应小于0.3%,宜单层配置,钢筋净距不宜大于100. 5.2.6 宽扁梁的箍筋肢距不宜大于200,腰筋直径不宜小于12,间距不宜大于200.
6. 剪力墙结构设计
6.0.4 当洞口边或洞口间的小墙肢截面高厚比≤4时,小墙肢按柱设计并全高密箍. 6.0.5 楼面主梁支承于墙间连梁时,应按简支梁校核连梁的截面承载力.
6.0.6 墙肢与平面外楼面主梁连接设暗柱时,暗柱的截面长度取(bb+200),宜按计算确定配筋. 6.0.7 墙约束边缘构件长度计算,应按整截面长度hw计算; 约束边缘构件最大配筋率宜≤3%.
7. 框剪结构; 8. 筒体结构; 9. 复杂高层结构等三章只个别提法与《高规》有些差别。 10. 混合结构(略)
11. 基础设计
11.0.2 当基础埋深满足规范要求时,在地震作用下可不验算基础水平承载力. 11.0.5 单桩竖向承载力在桩身承载力满足前题下应满足: 1. 竖向荷载标准组合:Qk≤Ra(轴心受压)
Qikmax≤1.1Ra(偏心受压)
2. 竖向荷载与风荷效应标准组合: Qk≤1.2Ra(轴心受压) Qikmax≤1.3Ra(偏心受压) 3. 竖向荷载与地震作用效应标准组合: Qk≤1.25Ra(轴心受压) Qikmax≤1.5Ra(偏心受压)
三．抗震控制
1. 层刚度与层位移比控制 1.1 层刚度计算
1.1.1 层刚度中心计算[5]
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1） 取出一层结构,下端固定,建立单层模型.
2） 在假定刚度中心上沿主轴方向各作用单位水平力,通过试算,当层ζz≈0时,该点即为层的刚度中心. 1.1.2 在层的刚度中心分别作用 Px=1,Py=1,mz=1, 分别算出层位移δx,δy,ζz;
相应得 Kx=1/δx,Ky=1/δy,Kζ=1/ζz
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.2 层刚度计算方法和适用范围（见下表）层侧刚算法一览表
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序号 1 侧刚算法 剪切刚度 计算公式 特点 只与构件的面积有关, 与构件位置和形状无关;层抗扭刚度不为0。 适用条件 首层转换上下层刚度比和嵌固层上下层刚度比;无斜撑框架结构 Ki= GiAi, Ai=Awi+CiAci; Ki=1/Δi Δi=1/ Ki Ki=Vi/ΔUi 《抗规》公式 2 剪弯刚度 只与构件的面积和形状有关, 与构件位置无关;层抗扭刚度不为0。 转换层在二层或以上时必须用 3 地震剪力位移比刚度 与结构整体刚度及层与嵌固端距离有关,越近刚度越大; 层抗扭刚度为0。 一定程度上反映结构的整体效应，较易满足规范要求。规范无明确要求时宜首先采用. 1.2.1 层抗扭刚度,按剪切刚度和按剪弯刚度计算结果一样;按地震剪力位移比刚度计算时,因规范没有给出扭转反应谱,算不出与扭转相应的地震反应,层抗扭刚度按《抗规》式算不出来。1.2.2 采用不同的层刚度计算方法,只影响层刚度比结果,对内力、位移等其它计算结果无影响.(因为其它计算是按有限元模型计算,不是按层模型计算的) 1.2.3下上层刚度比定义:γ=Ki/ Ki+1 ; 1.3结构竖向规则性控制—层刚度比控制
1.3.1层刚度比控制主要找出薄弱层位置,并按规范要求作出处理;
当KiHi+1/Ki+1Hi<0.7或3Ki(Hi+1+Hi+2+Hi+3)/(Ki+1+Ki=2+Ki+3)Hi<0.8时,侧向刚度不规则;
按《抗规》3.4.3条和《高规》5.1.14条,该楼层地震剪力应放大1.15倍.(SATWE能自动处理) 1.3.2 层抗剪承载力比按《高规》4.4.3条要求不宜Qi/Qi+1<0.8,若不满足应将此层强制按薄弱层处理;且不应Qi/Qi+1<0.65(A级)或Qi/Qi+1<0.75(B级)--. (SATWE不能自动处理) 1.3.3 文献[13]规定, 层刚度比=层位移角比(与《高规》附录E.0.2定义相同) 当ζi/ζi+1>1.3或3ζi/(ζi+1+ζi+2+ζi+3)>1.2时, 层侧向刚度不规则; 1.4 转换层刚度比计算与控制 1.4.1 规范要求（《高规》附录E）
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.4.1.1 当转换层在一层时,层刚度按层平均剪切刚度（竖向构件等效断面积比刚度）计算; 1.4.1.2当转换层在二层或以上时,下上结构侧向刚度比=下部结构位移角/上部结构位移角 γe=Δ1H’2/Δ2H’1≤1.3 H’2≈≤H’1, H’1=hi+?+hi-m, H’2=hi+1+?+hi+n 上部结构侧移:Δ2=1/K’2=1/Ki+1+?+1/Ki+n,
下部结构侧移:Δ1=1/K’1=1/Ki+?+1/Ki-m
1.4.1.3当转换层在三层或以上时,还应满足上下层侧向刚度比要求:
下层层平均刚度/上层层平均刚度=γe=Ki/Ki+1>0.6; Ki、Ki+1可按地震剪力位移比计算.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1.4.2 目前SATWE计算的转换层上下结构刚度比,下层结构算至基础面,与规范要求算至嵌固层不符,不能直接引用,应另行手算. 1.4.3 转换层位移角比控制[21]
1.4.3.1随转换层质量和刚度的增加，转换层下部结构的层间位移角差距明显增大，仅限制转换层上下结构刚度比无法有效控制结构地震作用效应； 1.4.3.2随转换层质量和刚度的增加，转换层下结构的层间位移角基本在增加，而转换层上结构的层间位移角明显减小；
1.4.3.3转换层上下结构层间位移角比定义：以转换层顶为参考点，顺序比较下、上相应楼层的层间位移角比值的大小，将其层间位移角比的最大值取为转换层上下结构层间位移角比。设转换层号为n，
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??i ????e(n?i?1)/?e(n?i)(i?1,???,n) ?max?(?1,??2,???,??n)
?1.2,且不应?1.5。当n>4时,该限值乘0.9折减系数。
1.4.3.4建议在7度抗震设防区，??
1.5 大底盘多塔楼刚度比的计算与控制
按文献[13]及广东省超限审查细则第三条规定,多塔楼结构,各塔楼与大底盘的侧向刚度比,可采用层间位移角比计算;当ζi/ζi+1>1.3或3ζi/(ζi+1+ζi+2+ζi+3)>1.2时,层侧向刚度不规则; 1.6 层位移角控制与计算
1.6.1 规范要求: [ζ]=ΔUmax/h≤[1/550～1/1000],计算模型不考虑偶然偏心影响;
规范实质上在此规定了允许的层间极限位移:ΔUmax≤[ζ]h. 1.6.2 控制层间变形参数的三种表达与计算方法:
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1） 层间位移角ζ=ΔUimax/hi=(Ui-Ui-1)/hi;不扣除整体弯曲产生的侧移,即包括下层转角 ζ
i-1产生的对本层无害的非受力的层间刚体转角位移;
2）受力层间位移角?'?ζ
i-ζi-1=(Ui-Ui-1)/hi-(Ui-1-Ui-2)/hi-1（扣除整体弯曲产生的侧移）; i-1hi,
有害层间位移ΔUi’=ΔUimax-ζ文献[13]给出当ΔUi’/ΔUi<0.5时,层位移角可放宽至1/800;对有害层间位
i-1)/hi+(zi -z,j)/Lj ;
移角,目前未见提出具体控制指标; 3） 区格广义剪切变形:γij=(ζi -ζLj为区格ij宽度; ζi 、ζ构件方向 竖向 i-1为区格
ij的i点在本、下层层间位移角; zi 、z,j为本层区格端点i、j的竖向位
正常使用状态 不开裂 不开裂 开裂(不开裂) 开裂(不开裂) γij限值γU 1/3600 1/500(800) 1/500(750) 1/500(2500) 与最大层间位 移角部位相同 最大值出现部位 底部加强层附近 移.计算真实反映构件的变形状态.文献[12]给出相应的控制指标如下表可作参考:
构件类型 剪力墙 柱(短柱) 水平 框架梁 连梁 2. 刚度控制问题
2.1位移比控制是层扭转刚度控制; 位移角控制是整体平动刚度控制; 周期比控制是整体扭转刚度的控制;
2.1.1 刚度控制及相应计算条件如下表(参考王亚勇有关论述) 刚度控制 位移比 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]≤1.2 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]= 1.2～1.3 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua] = 1.3～1.5 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]>1.5(1.4) 位移角 周期比 备注 ζE=ΔUm/h≤[γ]=1/550～1/1000 Tt/T1≤[0.9,0.85] 规则 不规则 特别不规则 严重不规则 整体平动刚度控制 整体扭转刚度控制 规范要求 规则性定义 刚性楼板 计算条件 地震方向 平扭耦连 偶然偏心 √ √ √ 不允许 单向 单向 双向 × √ √ √(3.3.3) √(3.3.3) ×(3.3.3) 与位移比计算同 ×(4.6.3) 按单塔楼计算,其它与位移比计算同 1.地震作用效应=[考虑偶然偏心,考虑平扭耦连]max,两者不迭加. 2.双向地震作用时地震效应计算可不考虑偶然偏心;但计算位移比限值时要考虑偶然偏心.(文献[6]) 3.位移控制计算采用水平荷载单一工况的标准组合;当ζ
E接近限值时,应考虑可能的组合.(文献[6]) 8