5多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
论当代钢筋混凝土建筑结构抗震设计原理
～
科
论 当代钢 筋混凝 土 建筑 结构抗 震设 计原理
武 长 远
（ 平顶 山市平煤设计院有 限公 司， 河南 平顶山 ４ ７０ ） ６ ０ ０
摘 要： 地震 区建筑结构设防与不设防． 震后结果大不一样。 要使工程建设真正达到能够减轻 以至避免地震 灾害， 抗震设计及抗震构造是减 做好 轻 地 震 灾 害的 根 本 措 施 。根 拓 实践 经 验 Ｉ 有 关 资料 的 总 结 ， 多层及 高 层 钢 筋 混凝 土 房 屋 的抗 震 设 计 问 题 进 行 了研 究 和探 讨 。 和对 对 关键词 ： 多层建筑 ； 高层建筑 ； 混凝土房屋； 震设计 ； 抗 抗震设防 地震是人类在 繁衍生息 、 社会 发 展 过 程 中 受地震作用而遭受破坏，在 ８度和 ８度以上 地 填充墙的裂缝 明显加重， 甚至部分 倒 遇到的一种严重 的 自然灾害 。强烈地 震常常以 震作用 下， 震 空心砌体墙重 于 其猝不及 防的突 发性和 巨大 的破坏力 给社会经 塌． 害规律一般是上轻 下重， 济发展 、 人类生存安 全和社会稳定 、 社会功能带 实心砌体墙 ， 墙重于砖墙。 砌块 来严重 的危害 。据统计 ， 上各种 自然灾害 曾 历史 ２抗震结 构设计 较合理的框架地 震破 坏机制，应该是节 点 毁灭了世界各地 ５ ２个城市， 中因地震而毁灭 其 梁比柱屈服可能早发生 、 多发生 ， 同 的城市有 ２ ７个。地震之外其 它各 种灾害， 如水 基本不破坏， 层 中各柱 两端 的屈 服历程越长越好，底层柱 灾、 火灾 、 山喷发 、 灾、 火 风 沙灾 、 灾等毁灭 的 旱 即： 城市为 ２ ５座。 地震约 占灾害 总数 的 ５ ％。 ２ 可见 底 的塑性铰宜最晚形成 。 框架的抗震设计应 柱端 的塑性铰出现尽可能分散， 充分发挥 地震灾害确系“ 害之 首” 群 。研究表明， 在地震 中 使粱 、 造成人员伤亡和经济损 失最 主要 的因索就是房 整个结构抗震能力。 ２１ ． 抗震计算中的延性保证 屋倒塌及其引发的次生灾害。无数次的震害告 诉我们，抗震设防是 防御和减 轻地震灾害最有 从用楼层水平地震剪力与层 问位移关系来 描述楼层破坏全过程 可反映出， 在抗 震设防第 效、 最根本的措施 。 另 一方 面 ， 国 作 为 发展 中 国 家， 口稠 密 ， 二、 我 人 三水准时， 框架结 构构件已进入弹塑性阶段， 建筑物抗震能力低。因此， 我国地震灾害可谓全 构 件在保持一定承载力条件下主要 以弹塑性变 球 之 最 。 ２ 纪 ， 球 因地 震 而死 亡 的人 数 为 形来耗 散地震 能量， 以框架结构需有足够的 Ｏ世 全 所 １０万人． 中我 国就 占５ １ 其 ５万人 之多， 为全球 的 变形能 力才不 致抗 震失效 。试验研究表明， “ 强 半。 因此， 粗略地说， 我国的国土面积占全球 的 节点” “ 、强柱弱粱” “ 、强底层柱底” 强剪弱弯 和“ １ ４ 口占 １ ， 占 ｌ ， １， １人 ／ 地震 ４ ／ 地震灾害 占 ｌ 。因 “ ３ ， ２ 的框架 结构有较大 的内力重分布 和能量 消耗 极限层间位移大， 震性能较好。 抗 规范通过 此，建筑物的抗震设 防问题 是我国减轻 自然灾 能力， 害、 保障 国民经 济建设 和社会持续发展， 特别是 构 件承载力调整办法在一定程度上可以体现上 述 的强弱要求，且考虑 了设计者 的使用方便 ， 采 保障人 民群众生命安全一个 重要 问题 。 用地 震组合 内力的抗震 承载力验算 表达式， 只 １ 害 多 发 点 震 地震作用 具有较强 的随机性 和复杂性， 要 是要对地震组合内力设计值按有关公式进 行相 求在 强烈地震 作用 下结 构仍保持 在弹性状 态， 应 的凋 整 。 不发生破坏是很 不实 际；既经济又安全 的抗震 综合大量实验研究 成果， 响不同受 力特 影 设计是允许在强烈 地震作用下破坏严重，但不 征节点延性性 质的主要综合因素有： 相对 作用 相 贯穿节点的梁柱纵筋粘 结情 倒塌 。因此， 依靠弹塑性变形消耗地震的能最是 剪力 、 对 筋率、 抗震设计 的特 点， 高结 构的变形 、 提 耗能能力和 况 。 整体 抗震能 力， 高于设防烈 度的 “ 震” 防止 大 不 ２２构造措施 上的延性保证 ． 四川大地震实践 证明， 当建筑 结构在 大地 倒是抗震设计要达到的 目标 。 震 中要求保持足够的承载能力来吸收进入塑性 １ ． １结构层问屈服强度有 明显的薄弱楼 钢筋 混凝土 框架结 构在 整体设计上 存在 阶段而产生 的巨大 能量，因为此时结构在震 中 较大 的不均 匀性，使得 这些 结构存 在着层问屈 进入到一 个塑性阶段， 一 容易产生 变形 。 所以， 根据 服强度特别薄弱的楼层。在强烈地震作用下 结 这 种 特 点和 抗 震 的要 求 ，多 发 地 震 的 国 家 钢 筋 构的薄弱层率先屈服．弹塑性 变形急剧发展， 并 混凝 土结构抗震设 计均要求按延性框架结构进 形成 弹 塑 性 变 形 集 中 的 现 象 。 １ ７ 如 ９ ６年唐 山大 行设计 ， 以建筑结构 设计必须保证结构 局部 所 保 地震 中， １ ３层蒸 吸塔框架 油 于该结构楼层屈服 薄弱 区的承载 力与刚度， 证了建 筑构造 的整 强度 分布不均 匀， 造成第 ６层和第 １ 层 的弹塑 体性 ， １ 延性的增加也就 提高了变形能力， 样可 这 性变 形 集 中，导 致 谚 结 构 ６层 以 上 全 部 倒 塌 。 以减少地震的破坏性， 提高 了 建筑抗震能力。 １ ． ２柱端与节点的破坏较 为突出 在结构布鼍上，按 扩大 了的柱端抗弯承载 框架结构构件震害一般是 粱轻柱重 ， 一 柱顶 力 进 行 设 计 ，理 论 上可 将 柱 屈 服 的可 能 性 减 少 ， 重于柱底， 尤其是角｛ 主和边柱易发生破坏 。 除剪 保证 “ 强柱弱梁” 的设计原则。但因各种原因， 如 跨比小短柱 易发生柱中剪切破蚜： 外，一般柱是 梁的实 际抗 弯承载 力可能增大，高振型使柱中 柱端 的弯 曲破坏，轻者发生水 平或斜 向断裂： 重 反弯 点的转 移等综 合因素影响，要使柱中完全 同时为 实现 “ 强剪 弱弯” 者混凝土压 酥， 主筋外露、 压屈和箍筋 崩脱 。当 避 免塑性铰是 困难 的， 保证塑性 铰区域 的局部 延性， 也必须通 节点 核芯区无 箍筋约束时，节点与柱端破坏合 的要求 ． 并加重 。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌 过一定 的构 造措施来保证结构的延性， 具体做 ｆ 下 砌 时， 柱顶剪切破坏 严重， 破辑部位 还可能转移 法 空】 ： ２ ． 限制轴 压 比与纵筋最大 配筋率合 理 ．１ ２ 至窗 洞 上 下 处 ， 至 出 现 短 柱 的 剪 切 破坏 。 甚 １ ． 体 填 充 墙 的 破 坏较 为 普遍 ３砌 受力 过程可 明显提高构件延性，为宴现受拉钢 砌体填充墙刚度大而变形能力差。首先 承 筋的屈服先 与受压 区混凝土压 碎的破坏形 态，
《建筑抗震设计规范》---文本资料
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，自2002年1月1日起施行，原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》（第1号）于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，其中有52条为强制性条文，必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下：一．第一章“总则”部分第 1.0.2 条：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
第 1.0.4条：抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定。
二．第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条：建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑；丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条：各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1：甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。
2：乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
另外，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3：丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4：丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
【土木建筑】5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计
➢ 装配式框架构件连接处易发生脆断，剖口焊接钢 筋处易拉断，焊接处后浇混凝土开裂或散落。
原因：节点受弯承载力不足，约束混凝土太少，梁 筋锚固长度不足及施工质量引起。
二、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而承载 力低，首先承受地震作用而遭 破坏。一般7度即出现裂缝，8 度和8度以上地震作用下，裂缝 明显增加，甚至部分倒塌，一 般是上轻下重，空心砌体墙重 于实心砌体墙，砌快墙重于砖 墙。
➢当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是次要 抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗震等级。 否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承受的地 震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩的50%。
框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算：
nm
Mc
Vijhi
i1 j1
M c --框架-抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾
②抗震墙洞口上下对齐， 墙肢与连梁明确。一、 二级抗震墙底部加强 部位不宜有错洞墙。
③框支抗震墙宜少设，若设，抗震墙的截面 面积不应小于相邻上层抗震墙截面面积的 50%，框支层落地抗震间距不宜大于24m。
④底部两层框支抗震墙结构的布置宜对称， 且宜设置抗震筒体。
⑤落地抗震墙之间楼盖长宽比不应超过表5.3。
一、框架梁、柱的震害 梁柱变形能力不足，构件过早发生
破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底， 尤其是角柱和边柱更易发生破坏。
1、柱顶
柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉 裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉 断，纵筋压曲成灯笼状。
主要原因：节点处弯矩、剪力、轴 力都较大，受力复杂，箍筋配置不足， 锚固不好等。
5、抗震缝的布置同第四章规定。
国家建筑标准设计图集11G329-1《建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)》更正说明
国家建筑标准设计图集11G329-1 《建筑物抗震构造详图（多层和高层钢筋混凝土房屋）》更正说明国家建筑标准设计图集11G329-1 《建筑物抗震构造详图（多层和高层钢筋混凝土房屋）》更正说明编辑：管理员发表时间：2011年10月14日.X 力■:希二n tt y-«規定 力Qtt w -力堆MI i芬*■支S M W x<8缁糾说W-M 規2力M £4* ・，. 力m 臥2 梅ftF ⅛tι力聖 *?. T <⅛ d *r ∙<A 臼制tt 外 ・・*・■内AMΛT<M f*¾∣Fi ⅞ pr tt H s: 5.2 JΛlt.棺房与主楼相连处及复杂鰭构抗震冬圾鹤壽定5.2.1当地下*顶板作为上■第构的議■・<⅛B∣∙Jfc 下一 J ⅛的 4⅛f 5>MA ⅜丄IC 鰭构相IM •地下一屋以下的降低一ML 也不宜飢于旳峻・Mb «中尢上・的构的•分∙Ht «1JeMW*Λ^ftΛJRWΞa<∣Vtt;5.2. J A 生楼 if 为住飮的 Ie 房的 M*Yft.*6ItMftΛt<ft ««.««»外・郴关厳IHQ e 可从主If 刃边外腿三片且不小 千20■范m ）不应紅于古悝的抗霞■级；*gjj 主楼分髙砒，5.2.3下Itl 邻一斥的幅 栄林舸林心筒聘力Jl 的《ur 等■虫菱离一做系用；5.2.4 It 尿结构■错Ai 处»*lt 及的京处+*⅛受力的为力箱 的 tΛ<3Ftt ½M*Λj -a* 用；5.2.5楚体结构的養桂体及与连挨体相邻的绪构构件在连桂 体Λfll ⅛WΛM 上.下足杭真等a ⅛ft<高一级采用；5.2.6 ¢$.2. 3*-«5. 2.S ⅜.⅛M （M 为一级I ®提高至 转一竣・转一α抗施等St 的會关夏來仓找<Λ>½>t ⅜>⅛*± 结待找术αβ> JCJ3 2010t ⅛K 观反执行• 6转压比讯值6.1 U ⅛ft 比（JtAoA . I. •以比wna ⅛ftt ⅛ft 力侵计∙bxe ⅛仝•由由戟和込•」•心m βajt<ittt ∙vtΛtttt; 不威仃纹・0用"trim 轲. 可耿无⅛tflΛ⅛^ft ⅛力枚计■计jr.：.<ΛRIΛ<Λ-t ∙Wte.Λ+J. <«« ∙-F*∙fC6H ⅞tt:∙Ifit 不 A fJ ⅛U ・轴矗比・・ OS; ■"比 ÷fl.S ∙⅛li.I*用比■・ n<π^<M ≡v^<t ⅛⅛ι* ■・3. ^M ⅛Λ<ltΛtM 合∙MP(Jt ∙F/^ if.・ BMrt^AJ )0⅛M . AftFf H ⅛B ・ AotI ⅛AfMt*W ∙a ・・»M » 不Af!∙(⅛i. aMttr 不人于20J ・ H 代不Φfυ∙β・ 4*11* 鳥*用爰斤・0炉财却汝・、fi<∙tt4lbfΛ Γ>α-. Beeib÷ AF20C «. lβ^÷!∣(H ∙・∙dlt∣ttti ⅛∙J 冷*0.10：上煤三 tt ∙Me ⅛*l* ■的“曲昨臨用櫛大釣*屋比頁∙9•应・KS(R ∙⅛o. ι‰ ⅛kU ⅛mm^lf *»•. H.Ifjill ⅛⅛J.J ⅛⅛ΛAHH *WH ・ 比 NI"*!** α B.・・ »*KI « ・H ♦仍∙f* WiH 比 Jt>∙ιK>∙⅞14t ⅜< ・ S. tt ∙⅛l ⅛Kt^fiΛfi.∙s. 6・ fl ⅞<ft ⅜cu-σ∙∙t.紬用比 NlflIrtItAfttttMtt 0 ・5： ii<<l4 ttT ⅜M ⅛C75-Ct ∙H ・■卩比■(!Ji 比*申廉Fl »«.0.10・7. »>. M4htfΛ、 ⅛i(M !«XH ・M * 9 *二n Sy K ∙*tt4⅛ 0.6S 0. 7J 0 1$ 0 90 «*-* BlllUb-4 力畐0. 75 0. 85 0.90 0. 9S 祁分*iii 力榆0.600. 70--«4 n∣as 比顒值・∙<1Λ> -«(>・ I)It-∙" ttttιkΛ0. 4OS0. ⅛9 ιti< rn ,f UitnnAMAff <tt. M 优•"出∙m∣aiβ 出4√h. ∙ 2騙力比（见条八药力墙墙肢轴压比限值 «5 A . HSJ 比为∙bq ■代鑽m*同下ItII ■受∣⅛∙N 力。
《建筑抗震设计规范》
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，自2002年1月1日起施行，原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》（第1号）于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001，其中有52条为强制性条文，必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下：一．第一章“总则”部分第 1.0.2 条：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。
第 1.0.4条：抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定。
二．第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条：建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑；丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条：各抗震设防类别建筑的抗震设防标准，应符合下列要求：1：甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。
2：乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6~8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当抗震设防烈度为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。
另外，对较小的乙类建筑，当其结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3：丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4：丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
建筑抗震设计规范
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1 平面不规则而竖向规则的建筑，应采用空 间结构计算模型，并应符合下列要求：
• 扭转不规则时，应计入扭转影响，且楼层竖 向构件最大的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；
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凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用 符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型； 高烈度或不规则程度较大时，宜计入楼板 局部变形的影响；
5.4.3、 • 6.1.2、6.3.3、6.3.7、6.4.3、 • 7.1.2、7.1.5、7.1.8、7.2.4、7.2.6、7.3.1、7.3.3、
7.3.5、7.3.6、7.3.8、7.4.1、7.4.4、7.5.7、7.5.8、 • 8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.2、8.5.1、 • 10.1.3、10.1.12、10.1.15、 • 12.1.5、12.2.1 12.2.9
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• 地基和基础设计应符合下列要求：
1 同—结构单元的基础不宜设置在性质截然不同 的地基上；
2 同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采 用桩基；当采用不同基础类型或基础埋深显 著不同时，应根据地震时两部分地基基础的 沉降差异，在基础、上部结构的相关部位采 取相应措施。 3 地基为软弱粘性土、液化土、新近填土或严重 不均匀土时，应根据地震时地基不均匀沉降和其 它不利影响，采取相应的措施。
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。
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多层及高层钢筋混凝土结构
多层及高层钢筋混凝土结构在现代建筑领域中，多层及高层钢筋混凝土结构是极为常见且重要的建筑形式。
它们不仅为我们提供了安全舒适的居住和工作空间，还展现了人类在工程技术方面的卓越成就。
钢筋混凝土结构，简单来说，就是由钢筋和混凝土这两种主要材料组合而成的结构体系。
混凝土具有良好的抗压性能，而钢筋则具备出色的抗拉性能，两者相互结合，优势互补，使得结构能够承受各种复杂的荷载和外力作用。
多层建筑，通常指的是层数在四到六层之间的建筑。
这类建筑在我们的日常生活中随处可见，比如一些住宅小区、学校教学楼以及小型商业楼等。
多层钢筋混凝土结构在设计和施工上相对较为简单，但也需要充分考虑到结构的稳定性、抗震性能以及使用功能等方面。
在设计时，要根据建筑物的用途和所在地区的地质条件、气候条件等因素，合理确定结构的布局和构件的尺寸。
例如，在地震频发地区，就需要加强结构的抗震设计，增加抗震构造措施，以提高建筑物在地震作用下的安全性。
高层建筑，一般是指层数超过七层或者高度超过 24 米的建筑。
随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般涌现，成为城市天际线的重要组成部分。
与多层建筑相比，高层建筑面临着更为严峻的挑战。
由于高度的增加，风荷载、地震作用等水平力对结构的影响显著增大，这就要求结构具有更强的抗侧力能力。
在高层钢筋混凝土结构中，框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构是常见的结构形式。
框架结构由梁柱组成框架，共同抵抗水平和竖向荷载。
其优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的室内空间。
但框架结构的侧向刚度较小，在高层建筑中应用时，需要控制其高度。
剪力墙结构则是利用钢筋混凝土墙体来承受水平和竖向荷载，其侧向刚度大，抗震性能好，但建筑平面布置相对不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点，既具有一定的灵活性，又有较好的抗侧力性能，因此在高层建筑中得到了广泛的应用。
钢筋混凝土结构的施工过程也是一个复杂而精细的过程。
首先要进行原材料的选择和检验，确保水泥、砂石、钢筋等材料的质量符合要求。
钢筋混凝土建筑抗震鉴定
（二）、建筑体型布置
1、平面布置 刚度不均匀； L形等不对称平面的建筑； 开口房屋由于刚度极不均匀，破坏率显著增高； 电梯间布置上存在较大偏心也将使震害加重； 带有较长翼缘或凸出的T形、十字形、U形、H形、 Y形平面由于地震时侧移差异而使震害加重。
2、立面布置
a 有裙房等的大底盘建筑，若裙房与主楼相连而不设缝， 体形的突变引起刚度突变，使主楼在接近裙房的楼层 相对较为柔弱，地震时因塑性变形集中效应而产生过大 层间侧移，导致严重破坏； b 房屋高度与高宽比。房屋愈高，受到的地震作用和倾覆力 矩愈大，破坏的可能性也愈大； c 上部为抗震墙等刚性结构，下部为框架，出现的倾覆破坏； d 突出屋顶的收进建筑破坏严重； e 顶层空旷大房间震害严重； f 高低层毗连房屋震害加重。
整体倒塌或倾覆；
薄弱层倒塌(底层破坏、顶层塔楼破坏、中间层破坏)； 框架节点破坏、强梁弱柱破坏；
填充墙与主体结构连接不牢倒塌；
填充墙设置不合理使框架柱形成短柱而剪切破坏等形式。
（2）有填充墙钢筋混凝土框架 这种结构形式主要在上世纪八十年代前应用较多。 特点：
嵌砌于框架间的填充砖墙在地震时与钢筋混凝土框架 共同承受地震水平作用，在一定程度上约束了填充墙框架 的侧移； 填充墙的破坏是最为普遍; 框架平面内嵌砌砖填充墙时，柱上端易发生剪切破坏。 外墙框架柱在窗洞处因受窗下墙的约束而发生短柱型剪切 破坏。
2
b、楼层综合抗震能力指数可按下列公式计算：
1 2 y
y Vy / Ve
2、 钢筋混凝土房屋的外观和内在质量宜符合下列要求： 梁、柱及其节点的混凝土仅有少量微小开裂或局部剥落， 钢筋无露筋、锈蚀； 填充墙无明显开裂或与框架脱开； 主体结构构件无明显变形、倾斜或歪扭。
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内力计算步骤： 层间剪力分配到柱——计算柱弯矩 ——根据节点平衡计算梁弯矩。
(2)、D值法（改进反弯点法） 考虑上下梁刚度的影响，对反弯点位置加以修正。 计算步骤如下： ①、计算各层柱的侧移刚度D
D
V
层间刚度 层间位移 累积位移
（4）．横向地震作用计算
1
k3 k4 k1 k2
1
弯点下移， y1 为负值
y2 ——上层层高与本层层高不同时，反 弯点高度修正值。
k 由
2
hu h
和
查表。
y3 ——下层层高与本层层高不同时，反弯点高度修正值。
④、计算柱端弯矩
上端
M
上 c
Vij
(h
y)
M
上 c
Vij
下端
M
下 c
Vij
y
M
下 c
y
⑤、计算梁端弯矩
刚度中 心
质量中 心
②结构的竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀分布， 避免结构刚度突变，并应尽可能降低建筑物的重心，以 利结构的整体稳定性。
③合理地设置变形缝。 ④加强楼屋盖的整体性。使结构受力均匀。
⑤尽可能做到技术先进，经济合理。
2.框架结构布置
A,一般的柱网形 式。
承重框架宜双向设置。楼电梯间不宜设在结构单元的 两端及拐角处。 B 地震区的框架结构，应设计成延性框架，
12 EI h3
c
kc
EI c h
柱线刚度
a ——修正系数，
由梁柱线刚度比定。
D
kc
12 h2
1
D
12EI h3
一般层
边柱 K1
Kc K2
底层
k k1 k2 2kc
K3 Kc
k k3 kc
中柱
α取值
K1 K2
Kc K3 K4
k
2k
k k1 k2 k3 k4 2kc
K5 K6
Kc
0.5 k
M
左 b
(M
上 c
M c下）
k1 k1 k2
M
右 b
(
M
上 c
M c下）
k2 k1 k2
⑥、 梁端剪力
Vb
M
l b
l
M
r b
Vb
M
r b
M
l b
Vb
⑦、 计算柱轴力N ， 为各层柱上梁ห้องสมุดไป่ตู้剪力之和
k2
k1
三、框架结构设计例题
某综合服务楼，主体为8层钢筋混凝土框架结构，空心 砖填充墙，局部9层，梁板柱均为现浇。柱网布置、建筑 层高及横剖面简图见图 ，底层柱截面尺寸；中柱 650mm×650mm，边柱550×550mm。柱混凝土1～3层 C40，4～~9层 C30。楼板采用双向连续板。纵横向框架 梁截面 400mm × 650mm，梁混凝土 C30。设防烈度8度， 设计基本地震加速度为0.20g，I类场地土，设计地震分组 为二组，抗震等级为二级。要求进行横向框架设计。
中框架
②柱的侧移刚度D值如表515及表5．16。
①
⑤⑦ ③④
⑦
K1
⑥ Kc K2
②①
K3 Kc
②
将各层不同 柱的刚度都 计算出来。 ②
将各层柱的总刚度汇总
（3）.自振周期计算 按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取
基本周期调整系数a0=0.6。计算公式为
将各层的重力荷载代表值看 作水平荷载，计算其产生的框架 顶点位移。
框架结构设计的过程及内容： 结构布置及构件截面尺寸确定——计算简图——
荷载计算——重力荷载代表值计算——水平（地震）作 用计算——内力计算（竖向、水平向）——内力组合—
— 截面强度计算——变形验算——构造措施等
一、水平地震作用的计算 （一）计算简图
横向框架；纵向框架 跨度，层高，荷载作用位置和大小
（2）．梁柱刚度计算（为计算框架的自振周期） ①梁的线刚度如表5．14。
对于现浇砼框架梁：Ib=1.5I0
考虑板的影响
Ib=2.0I0
边框架
中框架
注意区分不同位置的框架柱刚度
影响因素：层位置；砼等级；截面尺寸；层高。
还有：边框架；中框架；边柱；中柱等。
边框架
边框架
区分边框架与 中框架，是考 虑梁的刚度不 同。区分边柱 与中柱，是考 虑梁的约束不 同。
遵守“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、强节点、强锚固 等设计原则。
C 框架结构梁柱截面尺寸要求（作业）
3、抗震等级 体现在同样地震烈度下不同结构类型的钢筋砼房屋
不同的抗震要求。 如：次要的抗侧力结构单元的抗震要求可以低于主要的 抗侧力结构单元。
抗震等级分为四级，结构的抗震等级越高，抗震措 施越高。
§5.3 框架内力与位移计算
（一）、水平地震作用的计算
一般情况下可用底部剪力法 FEk Geq
周期计算可采用顶点位移法
T1 1.7 t uT
非结构墙体影响系数 T 0.6 ~ 0.8
各楼层地震作用标准值 Fi
Gi H i GjH j
(1 n )FEk
顶层附加地震作用 Fn n FEk
二、水平地震作用下框架内力计算 （1)反弯点法
一.结构体系选择 多高层钢筋混凝土房屋的结构体系有：框架、抗震
墙、框架－抗震墙及框架－简体等结构体系 。根据房 屋的高度等可选择不同的体系（表5.1）。
二. 结构布置
1.结构布置的基本原则是：
①结构平面应力求简单规则，结构的主要抗侧力构件 应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避 免地震时引起结构扭转及局部应力集中。
计算步骤： 计算简图 重力荷载代表值计算 刚度计算：梁，柱，层 自振周期计算 地震作用计算
地震作用的分配 地震作用下的内力计算 竖向荷载下的内力计算 内力组合 强度、变形计算
【解］
（1）．重力荷载计算
恒荷载取全部，活荷载 取50％，各层重力荷载集 中于楼屋盖标高处，其代 表值为；9层1800kN，8层 11570kN，2～7层 9597kN， 底层 9623kN。
第5章 多层及高层钢筋混凝土
房屋抗震设计 （框架结构）
§5.1 概述
一.多高层建筑的结构形式 框架、抗震墙、框架－抗震墙及框架－简体等结构体系
二.抗震设计的内容 抗震概念设计：结构体系选择 ，结构布置，一般规定等。 抗震计算设计：内力，强度，变形等。 抗震的构造措施设计等。
§5.2 抗震设计的一般要求（概念设计）
2k
k k5 k6 kc
②、计算各柱分配剪力
Vij
Dj Dj
Vi
③、确定反弯点高度y y ( y0 y1 y2 y3)h
y0 ——标准反弯点高度比，查附表5-1 P181 y1 ——上、下梁线刚度不同，对y0 的修正值
K1 K2 K3 K4
1
k1 k2 k3 k4
1
弯点上移， y1 为正值