理论教育 建筑结构抗震设计内容

建筑结构抗震设计内容

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)构件截面抗震验算多遇烈度是结构在使用期限内,遭遇机会最多的地震烈度,其超越概率为63%,多遇烈度下的地震作用,应视为可变作用而不是偶然作用。高度大于150m的结构。

建筑结构抗震设计内容

在进行建筑结构抗震设计时,我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)采用了二阶段设计法。因此,结构抗震验算分为截面抗震验算和结构抗震变形验算两部分。

1)构件截面抗震验算

多遇烈度是结构在使用期限内,遭遇机会最多的地震烈度,其超越概率为63%,多遇烈度下的地震作用,应视为可变作用而不是偶然作用。

多遇烈度下结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合,应按下式计算:

式中:S——结构构件内力组合的设计值,包括组合的弯矩、轴力和剪力设计值等;

γG——重力荷载分项系数,一般情况应采用1.2,当重力荷载效应对构件承载能力有利时,不应大于1.0;

γEh、γEv——分别为水平、竖向地震作用分项系数,应按表3-10采用;

γw——风荷载分项系数,应取1.4;

SGE——重力荷载代表值的效应,有吊车时,尚应包括悬吊物重力标准值的效应;

SEhk——水平地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;

SEvk——竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;

Swk——风荷载标准值的效应;

ψw——风荷载组合值系数,一般结构取0.0,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。

表3-10 地震作用分项系数

构件的抗震承载力按下式计算:

式中:R——结构构件截面的承载力设计值;

γRE——承载力抗震调整系数,除另有规定外,应按表3-11采用,当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件承载力抗震调整系数均应采用1.0。

表3-11 承载力抗震调整系数

2)结构的弹性变形验算

在多遇地震作用下,主体结构一般处于弹性阶段,但如果弹性变形过大,也将导致非结构构件(如维护墙、隔墙及某些装修等)出现过重的破坏。因此,我国规范规定,表3-12所列各类结构应进行多遇地震作用下的抗震变形验算,其楼层内最大的弹性层间位移应符合下式要求:

式中:Δue——多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移;计算时,除以弯曲变形为主的高层建筑外,可不扣除结构整体弯曲变形;应计入扭转变形,各作用分项系数均应采用1.0;钢筋混凝土结构构件的截面刚度可采用弹性刚度;

[θe]——弹性层间位移角的限值,应按表3-12采用;

h——计算楼层的层高。

表3-12 弹性层间位移角限值

3)结构的弹塑性变形验算

一般罕遇地震的地面运动加速度峰值是多遇地震的4~6倍,所以在多遇地震下结构处于弹性结构,在罕遇地震下结构必将进入弹塑性阶段,结构接近或达到屈服。为抵抗地震的持续作用,要求结构有较好的延性,通过发展弹塑性变形来消耗地震输入能量。

抗震规范规定,下列结构应进行罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算:(www.daowen.com)

(1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架。

(2)7~9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构。

(3)高度大于150m的结构。

(4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构

(5)采用隔震和消能减震设计的结构。

抗震规范还规定,下列结构宜进行罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算:

(1)表3-8所列高度范围且属于竖向不规则类型的高层建筑结构

(2)7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构。

(3)板柱—抗震墙结构和底部框架砌体房屋。

(4)高度不大于150m的高层钢结构。

(5)不规则的地下建筑结构和地下空间综合体。

结构薄弱层(部位)的位置可按下列情况确定:

(1)楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构,可取底层。

(2)楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构,可取该系数最小的楼层(部位)和相对较小的楼层,一般不超过2~3处。

(3)单层厂房,可取上柱。

薄弱楼层的弹塑性层间位移可按下列公式计算:

式中:Δup——弹塑性层间位移;

Δuy——层间屈服位移;

μ——楼层弹塑性位移的延性系数;

Δue——罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移;

ηp——弹塑性层间位移增大系数,当薄弱层(部位)的屈服强度系数不小于相邻层(部位)该系数平均值的0.8时,可按表3-13采用;当不大于该平均值的0.5时,可按表内相应数值的1.5倍采用;其他情况可采用内插法取值;

ξy——楼层屈服强度系数。

表3-13 弹塑性层间位移增大系数

在罕遇地震作用下,结构薄弱层(部位)的弹塑性层间位移应符合下式要求:

式中:Δup——弹塑性层间位移;

[θp]——弹塑性层间位移角的限值,可按表3-14采用;对钢筋混凝土框架结构,当轴压比小于0.40时,可提高10%;当柱子全高的箍筋构造采用比规定的最小配箍特征值大30%时,可提高20%,但累计不超过25%;

h——薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。

表3-14 弹塑性层间位移角限值

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈