结构抗震性能设计解读
建筑结构的抗震性能分析

建筑结构的抗震性能分析地震是自然灾害中最危险的一种,可造成巨大的人员伤亡和经济损失。
对于建筑物而言,其抗震性能的好坏直接关系到人民生命财产的安全。
因此,在设计和建造建筑物时,必须考虑其抗震性能。
本文将介绍建筑结构的抗震性能分析。
1. 建筑物的抗震设计标准抗震设计是在地震作用下,为保护建筑物的完整性、稳定性和功能合理地抵御地震破坏的设计方法。
中国的抗震设计代码实行地震烈度分区制度,分为几个级别。
建筑物的抗震性能要满足国家规定的标准,如抗震设计规范、建筑抗震设计细则等。
2. 建筑结构的静力分析静力分析是建筑结构分析的基础,也是抗震性能分析的起点。
建筑结构分析包括静力分析和动力分析两种。
静力分析是根据建筑结构几何形状和荷载作用的原理推算各部件内力、应力、变形和稳定性等指标的一种分析方法。
建筑结构的静力分析可以根据荷载情况、结构形式、受力模式等因素进行不同的分析方法,如框架结构、拱形结构、索塔结构等等。
3. 建筑结构的动力分析建筑结构的动力分析是通过地震波作用对系统进行动力模拟,在不同地震波作用下预测结构分析结果,进而确定结构破坏的机理和破坏形式,为抗震设计提供参考。
动力分析包括线性分析和非线性分析。
线性分析适用于简单结构,且地震波短周期作用下。
非线性分析对于复杂结构和地震波长周期作用下的结构较为适用。
4. 结构的抗震性能评估结构抗震性能评估是指对建筑结构的抗震性能进行综合分析,包括静力和动力分析,评估结构的稳定性和可靠性。
对于不同的建筑结构类型和地震发生频率,抗震性能评估的标准和方法也有所不同。
常见的抗震性能评估指标包括破坏位移、初始刚度、持久屈服位移、破坏位移比等等。
5. 结构的加固和改造对于现有建筑结构,如果抗震性能评估结果不符合要求,需要进行加固和改造。
加固和改造的目的是提升结构的抗震能力,减少地震灾害的风险。
加固和改造的方法包括增加结构的刚度、改良基础、加固结构柱和梁、加装剪力墙、加装气密性钢板等等。
YJK混凝土结构抗震性能化设计

• 性能1,中震 • 1)风与地震不组合; • 2)不考虑抗震等级有关调整
• 性能2 中大震 • 关键构件,竖向构件抗震承载力 • 耗能构件受剪承载力
• 耗能构件正截面
• 性能3 中、大震 • 关键构件及竖向构件正截面, • 水平长悬臂结构和大跨度结构中关键构件正截面
• 关键构件,竖向构件受剪承载力
构造指标(抗震构造措施)。
规范要求
• 抗规附录M • 高规3.11 • 广高规3.11 • 三本规范要求不同,结果会有差异
抗震规范中的性能设计方法
抗规方法
• 按照《抗震规范》附录 M.1 推荐的抗震性能设计的方法,结构 构件实现抗震性能要求可以从抗震承载力、变形能力和构造的 抗震等级三个方面来实现,软件通过计算主要实现抗震承 软件按《高规》进行性能设计时,软件根据性能水准 1~5(中震无 5 级, 大震无 1级)、构件性能水准(耗能构件、普通构件、关键构件),分别 对正、斜截面采用相应的计算公式进行设计。
• 下表用到 2 种荷载组合情况,编号如下:
• 组合 A:
• 组合 B:
性能 2,M.1.2-2 采用设计值和基本组合
• 性能2:中震或者大震的“弹性”对应《抗规》M.1.2-2 按设计值和基本 组合的承载力计算:
性能 3,M.1.2-3 采用标准值和标准组合
• 性能3:中震“不屈服”对应《抗规》M.1.2-3 按标准值和标准组合的承 载力计算:
性能 4,M.1.2-4采用极 限值和标准组合
• 性能设计的抗震设防目标不应低于规范的基本抗
震性能目标。
性能设计基本思路
• 1,高延性(变形能力大),低弹性承载力; • 2,低延性(变形能力小),高弹性承载力。
• 仅提高承载力,安全性有相应提高,变形要求不 一定能满足;仅提高变形能力,则结构在小震、 中震下的损坏情况基本不变,抵御大震倒塌能力 提高。性能设计往往侧重于通过提高承载力,推 迟结构进入塑性工作阶段并减少塑性变形。
结构抗震性能设计

结构抗震性能设计结构抗震性能设计是指在建筑物或其他结构设计的过程中,考虑地震力对结构产生的影响,进行合理的结构设计,使其在地震荷载作用下能够保持稳定性、完整性和可靠性。
以下将从结构抗震设计的原则、方法和应用实例等方面进行探讨。
结构抗震设计的原则主要包括均勻分布的纵向和横向刚度、良好的延性、适当的耗能和持久性、合理的抗侧移能力、均匀分布的竖向刚度能力等。
其中,均匀分布的纵向和横向刚度能够提高结构的整体性能,使其在地震作用下能够均匀吸收和分散地震能量,减小结构的震害程度。
良好的延性是指结构能够在地震作用下产生一定的变形能力,从而减小地震力对结构的影响。
适当的耗能和持久性是指结构能够通过能量耗散的方式吸收地震能量,并在地震作用下保持一定的强度和刚度,保证结构的损伤控制能力。
合理的抗侧移能力是指结构能够在地震作用下对侧移产生一定的抵抗能力,保证结构的整体稳定性。
均匀分布的竖向刚度能力是指结构的各个部位均能够承受地震荷载,避免集中作用和局部破坏。
结构抗震设计的方法主要包括基本设计方法、实用经验法、地震动分析法和工程试验法等。
基本设计方法是根据结构的受力性质和力学原理,采用静力分析方法进行结构设计。
实用经验法是根据历史数据和经验总结出的结构设计法则,结合实际情况进行设计。
地震动分析法是基于地震动力学理论,通过对地震动力学参数的分析和计算,确定结构的抗震性能。
工程试验法是通过对已建成的结构进行地震模拟试验,获取结构的动态响应数据,从而评估和验证结构的抗震性能。
在实际应用中,结构抗震设计需要根据具体的地震区域、建筑物类型和设计要求等因素进行合理的设计。
例如,在地震频繁的地区,结构抗震设计需要更加注重结构的稳定性和整体性能;对于高层建筑或大跨度结构,需要采用更加精细的地震动力学分析方法,并考虑结构的变形控制和抗震性能的提升;对于历史建筑或古迹保护工程,需要遵循保护原则并结合地震加固技术进行设计。
总之,结构抗震性能设计是建筑工程设计中非常重要的一环,其目标是通过合理的设计手段和方法,针对地震荷载的作用,保证结构在地震作用下能够保持稳定性、完整性和可靠性。
结构抗震设计的基本概念及抗震结构的概念设计

重不均匀,不连续。 主要破坏:第4层与第5层之间(竖向刚度和承载力突变),周围柱子严重开裂,柱钢筋压屈; 横向裂缝贯穿3层以上的所有楼板(有的宽达1cm),直至电梯井东侧; 塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其它非结构构件均
建筑抗震概念设计基本内容
1.建筑设计应重视建筑结构的规则性; 2.合理的建筑结构体系选择; 3.抗侧力结构和构件的延性设计。
结构设计的7条基本原则
1、质量与刚度对称原则 2、比例协调原则 3、减轻自重原则,使建筑物自重减轻,重心降低, 4、弹性原则,采用均质材料 5、下部结构的可靠性原则,采用密实且具有足够刚度的
(1) 悬臂、倾斜体系,水平地震作用会导致较大的竖向位移。
特别是对于悬臂段,可能产生较大的竖向位移和振动,进而影 响建筑的正常使用; (2)倾斜、悬臂体系,使得结构在竖向地震作用下,存在较大 的水平和竖向动力响应; (3)地震作用下,结构基础承受较大的倾覆弯矩;(蹲马步) (4) 结构严重竖向不规则,结构各层的位移和内力响应沿高度 有很大变化,特别是在9 层(裙房顶层)和37层(悬臂底层) ,应 力高度集中,层间位移大; (5)结构倾斜和受力构件的不对称分布,使得结构对不同方向 水平地震作用的响应有一定差异; (6)地震作用下,结构会有较大的扭转变形; (7)薄弱部位的构件,在地震作用下应力水平较高,可能较早
地裂
1.2 选择有利于抗震的场地 《规范》3.3.4 地基和基础设计应符合下列要求: 1、同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同
论建筑结构性能抗震设计中的理论分析

保 障人 们生命安全方面具有一定的可靠度,但却不能在 大地震、 甚
至在 中小地震中有 效控制地震造成 的经济损 失’ 因此针对建 筑工程 中结构抗震设计 思想和方法需要我们去反 思及探讨
4基 于性 能 抗震设 计 的研 究 内容
目前. 基于性 能抗 震设计理论处 于动态研究之 中, 其研究范 围不断扩 展. 内容 也相继增加 。这里主要介绍 19 9 5年 美国加 州工程师协会 的放 眼 2 1世纪 委员会 (i i1 2 0 )报告 中提到 的基本 内容 . V 0 0 0 S 1 包括 地震设防 水
过 程 中就 体 现 出结 构 抗 震 设 计 自“ 性 ” 口个 。勿 庸 置 疑 , 有 结 构 还 必 须 满 足 所
的设防 目标. 并考虑社会经济条件来确定采用多大 的设防荷载参数 。简单 说. 就是选择多大强度的地震作为抗震设防的对象 。地震设 防水准直接 关 乎结构 的抗震能力, 它的确定在基于性能抗震设计理论 中占有相 当重要 的
准 、 构性能水准和结构抗震设计方法等 3 面 。 结 方 4 1 地 震 设 防 水 准 . 地 震 设 防 水 准 . 指 在 抗 震 设 防 中 如 何 根 据 客 观 的设 防 环 境 和 已设 定 是
2基 于性 能 抗震 设计 的概 念
基于 性能的抗震设 计是以结构 抗震性能分析为基础 , 根据 建筑物的重 要 性和用途 的不 同, 以及业 主的特殊要 求确定其性 能 目标, 依此提 出不同
表 1 设防地震 等级的划分
设防 地 震 等 级
常 遇地 震
3基 于 性能 抗震 设计 理 论 的特点
基于性 能抗 震设计理 论是在对现 行抗震设计理论 反思的基础 上产生 的. 它们之 间有 一定的联系和 区别, 过对 比得 出基 于・ 通 陛能抗震设计 的特
建筑结构设计中的抗震结构设计理念

建筑结构设计中的抗震结构设计理念抗震结构设计是建筑结构设计中非常重要的一部分,其目的是在地震发生时能够保护建筑结构的完整性、安全性和稳定性。
抗震设计理念是指根据地震工程学的原理和知识,通过合理的设计和施工措施,使建筑结构能够在地震荷载的作用下保持良好的性能。
抗震结构设计理念的基础是充分了解地震灾害对建筑结构造成的影响。
地震荷载是由于地壳运动产生的地震波引起的,地震波具有瞬时性、随机性和多频率特性等特点。
在抗震设计中需要对地震波的性质、强度和频率进行科学研究和分析,以确定适当的设计参数。
抗震结构设计理念要考虑到地震荷载的传递路径和能量耗散机制。
地震荷载是通过地基向建筑结构传递的,而建筑结构需要承受和分散这种荷载的能力。
抗震设计应当合理设计结构的传力路径,保证结构的整体性和连续性,并通过合理配置阻尼器、摩擦耗能装置等措施来消耗地震能量,减小地震对建筑结构的破坏。
抗震结构设计理念要重视结构的韧性和抗倒塌性能。
韧性是指结构在地震作用下能够延性变形而不失稳和坍塌的能力。
抗倒塌性是指结构在地震作用下能够保持结构的整体性和稳定性,不发生倒塌的能力。
为了提高结构的韧性和抗倒塌性能,抗震设计中可以采用增加构造柱的数量和强度、设计合理的结构连接节点、采用适当的耐震形式等策略。
抗震结构设计理念还应考虑到建筑结构在地震发生后的恢复性能。
地震发生后,建筑结构可能会受到一定程度的破坏,因此需要考虑结构的恢复性能。
抗震设计中可以采用易修复材料、可拆卸构件、易检修的结构形式等措施,以提高建筑结构的恢复能力,降低恢复成本。
抗震结构设计理念要注重与其他工程学科的协调和综合应用。
抗震设计是一个涉及多学科、多领域的综合性工程,与结构力学、材料科学、地基工程等学科有着密切的联系。
在抗震设计中需要与这些学科进行广泛的交流和合作,充分融入其他学科的理论和技术成果,以提高抗震设计的效果。
抗震结构设计的理念是为了保证建筑结构在地震作用下能够保持良好的性能和安全性。
试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点

试论建筑结构设计中抗震性能化设计要点摘要:我国常规建筑的抗震设计是基于承载力和刚度的设计方法,以小震为设计为基础,通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证中震和大震的抗震性能来实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。
但对于特别重要的建筑或者特别不规则的建筑这类复杂的结构会对结构设计提出更高的要求。
抗震性能化设计可以通过计算及构造等抗震性能化设计手段,提高建筑抗震性能,增强建筑结构的抗震能力。
基于性能的抗震设计方法已经被广泛认可,并逐渐成为抗震设计的一个重要发展趋势。
关键词:抗震性能化设计;建筑工程;结构设计1 抗震性能化设计概述1.1 抗震性能化设计基本概念基于性能的抗震设计理论以结构抗震性能分析为基础,根据设防目标的分类不同划分不同的性能目标及设防等级,根据建设者不同的要求,设计者采用经济合理的抗震性能设计方法。
是一种考虑对抗震设计的深化与细化的“多级抗震设防”的方式。
抗震性能化设计的主要目的是在地震作用下的建筑物破坏程度处于预期范围内,并且在经济成本、使用时间和修复费用达到平衡。
抗震性能化设计的中心工作是确定设防标准、性能水准以及抗震性能目标。
1.2 抗震性能化设计方法当前性能化设计最常用的方法是基于位移的抗震设计方法,重点任务是结构的位移满足抗震性能设计要求,中心工作是控制结构的层间位移。
当结构或者构件进入非线性弹塑性阶段时,结构或者构件的内力增加很小,但是其对应的变形增加很大,因此抗震阶段的主要指标是控制结构的位移。
抗震性能化设计根据抗震性能要求调整放大竖向构件的内力,通过提高结构的变形能力,来提高结构的抗震性能,并适当提高结构的抗震承载力,推迟结构进入弹塑性工作阶段以减少弹塑性变形以更有利于实现抗震性能目标。
2 抗震性能化设计主要内容2.1 结构方案分析结构或者构件设计的第一步是判断其是否需要采用抗震性能化设计方法,并且从建筑物规则性、场地条件、结构类型及高度、抗震设防标准等五方面进行分析判断,选取合理的性能目标。
抗震结构设计与分析研究

抗震结构设计与分析研究抗震结构设计与分析是地震工程领域的重要研究内容之一,旨在通过合理的结构设计和精确的分析方法,使建筑物能够在地震发生时保持稳定,最大限度地减少地震灾害造成的人员伤亡和财产损失。
本文将从抗震结构设计和抗震分析两个方面进行探讨。
首先,抗震结构设计是抗震工程中的核心环节。
在结构设计过程中,需要考虑地震荷载的作用、结构物的强度和刚度以及结构构件的连接方式等重要因素。
地震荷载通常包括静力荷载和动力荷载两部分。
静力荷载是地震发生时结构物所受到的重力荷载、风荷载和爆炸荷载等静态荷载的总和,而动力荷载则是由地震引起的地震荷载。
为了确保结构的抗震性能,设计人员应选择合适的结构型式和材料。
不同的结构型式在地震作用下的响应行为存在差异,如剪力墙结构、框架结构和框架-剪力墙混合结构等。
此外,材料的选择也对结构的抗震性能具有重要影响,如混凝土、钢材和钢纤维混凝土等。
设计人员还应考虑结构的刚度和强度,进行合理的选择和计算。
另外,抗震分析是抗震设计的重要手段之一。
通过分析结构在地震作用下的响应,可以评估结构的抗震性能,并进一步完善结构设计。
常见的抗震分析方法包括静力分析和动态分析。
静力分析是根据结构在静态地震荷载作用下的平衡条件进行分析,主要用于评估结构的强度和刚度。
而动态分析则是通过将地震作用转化为能够描述结构动力响应的动力荷载,进一步考虑结构的动力特性和地震波的响应。
在进行抗震分析时,需要进行合理的模型建立和地震荷载的输入。
模型建立要充分考虑结构的几何形状、材料性能和构件连接方式等因素。
通常采用有限元法进行模型建立和分析计算。
地震荷载的输入包括地震波的选择、地震波参数的确定和地震波的时程等。
这要求设计人员具备丰富的地震动力学知识和经验。
此外,为了提高结构的抗震性能,还可以采取一系列增强措施。
例如,增设剪力墙、加固节点、采用基础隔震或减震装置等。
这些措施的选择和设计应考虑结构的特点和设计要求,并进行合理计算和施工。
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结构抗震性能设计解读结构抗震性能设计解读【摘要】对结构抗震性能设计中的4个结构抗震性能目标和5种结构抗震性能水准进行深入解读,对不同的结构抗震性能水准提出对应的计算、设计方法及注意事项。
【关键词】抗震性能化设计;抗震性能水准;弹塑性分析;加速度反应谱;时程分析中图分类号: TU352.1+1文献标识码: A0 引言:我国建筑抗震设计主要以下三部分组成:一、规范限定的适用条件;二、结构和构件的计算分析;三、结构和构件的构造要求。
对于一个建筑物的抗震设计,当满足以上三部分要求时,就是符合规范的设计;当不满足第一部分要求时,就被称为“超限”工程,需要采取比第二、三部分更严格的计算和构造,以证明该建筑可以达到抗震设防目标。
结构抗震性能设计着重于通过现有手段(计算及构造措施),是解决“超限”结构在中震和大震下的结构计算和设计的一种基本方法。
结构抗震性能设计实现了结构抗震设计从宏观性的目标向具体量化的多重目标过度。
1 地震作用:由于建筑结构抗震设计是一个十分复杂的问题,有许多难点,例如:地震地面运动的不确定性;抗震设防水准及对地震作用的预估;地震作用下结构反应分析的正确性;对影响结构抗震性能因素的认识及所采取措施的有效性等。
当前世界各国的建筑抗震设计主要采用以下两种方法。
(1)拟静力法---加速度反应谱法。
它将影响地震作用大小和分布的各种因素通过加速度反应谱曲线予以综合反映,建筑结构抗震设计时利用反应谱得到地震影响系数,进而得到作用于建筑物的拟静力的水平地震作用。
此理论接受度比较高,适用于大部分结构;由于此方法存在一定的不足,因此不太适用于“超限”结构的抗震设计。
(2)直接动力法---时程分析法。
此方法根据建筑物所在地区的基本烈度、设计分组的判断估计、建筑物所在场地的类别,选择适当数量的比较适合的地震地面运动加速度的记录或人工模拟合成波等时程曲线,通过数值积分求解运动方程,直接求出建筑结构在模拟的地震运动全过程中的位移、速度和加速度的响应,进而进行建筑结构的抗震设计。
这种发方法适用于特别重要、特别不规则的建筑及超高层建筑。
2 性能目标:结构抗震性能设计的基本思路是:“高延性,低弹性承载力”或“低延性,高弹性承载力”。
受限于地震研究的现状,应以提高结构或构件的变形能力并同时提高抗震承载力作为抗震性能设计的首选。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》中相关条文规定,结构抗震性能目标分为 A、B、C、D四个等级,结构抗震性能分为1、2、3、4、5五个水准。
每个性能目标均与一组在指定地震地面运动下的结构抗震性能水准相对应,详见表一。
结构抗震性能水准可按表二进行宏观判断。
表一结构抗震性能目标地震水准性能目标A B C D多遇地震(小震) 1 1 1 1设防烈度地震(中震) 1 2 3 4预估的罕遇地震(大震) 2 3 4 5表二各性能水准结构预期的震后性能状况结构抗震性能水准宏观损坏程度损坏部位继续使用的可能性关键部位普通竖向构件耗能构件1 完好无损坏无损坏无损坏无损坏不需要修理即可继续使用2 基本完好轻微损坏无损坏无损坏轻微损坏稍加修理即可继续使用3 轻度损坏轻微损坏轻微损坏轻度损害部分中度损坏一般修理后才可继续使用4 中度损坏轻度损坏部分构件中度损坏中度损坏、部分比较严重损坏修复或加固后才可继续使用5 比较严重损坏中度损坏部分构件比较严重损坏比较严重损坏需排险大修构抗震性能设计应分析结构方案的特殊性、选用适宜的结构抗震性能目标,并采取满足预期的抗震性能目标的措施。
结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修复难易程度等各项因素选定。
在实际工程中一般需要征求业主和有关专家的意见。
3 性能设计:不同抗震性能水准的结构可按下列规定进行设计。
1、第1性能水准的结构,应满足弹性设计要求。
在多遇地震作用下,其承载力和变形应符合《高规》中有关规定;在设防烈度地震作用下,结构构件的抗震承载力应符合下式规定。
γGSGE+γEhS*Ehk+γEvS*Evk≤Rd/γRE(3-1)式中: Rd 、γRE ----分别为构件承载力设计值和承载力抗震调整系数SGE 、γG----分别为重力荷载代表值的效应和重力荷载分项系数γEh、γEv ----分别为水平地震分项系数和竖向地震分项系数S*Ehk、S*Evk----分别为水平地震作用标准值的构件内力和竖向地震作用标准值的构件内力。
均不需要考虑与抗震等级有关的增大系数第1性能水准的结构主要考察结构在中震下的抗震性能,即要求全部构件的正截面承载力和抗剪承载力均应满足“中震弹性”要求。
2、第2性能水准的结构,在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下,关键构件及普通竖向构件的抗震承载力宜符合式(3-1)的规定;耗能构件的受剪承载力宜符合式 (3-1)的规定,其正截面承载力应符合下式规定。
SGE+S*Ehk+0.4S*Evk≤RK (3-2)式中: Rk ----截面承载力标准值,按材料强度标准值计算第2性能水准的结构主要考察结构在中震或大震下的抗震性能,其设计要求与第1性能水准结构的差别是,在设防烈度地震和预估的罕遇地震作用下,框架梁、剪力墙连梁等耗能构件的正截面承载力只需要满足式(3-2) 的要求,即满足“屈服承载力设计”要求。
3、第3性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。
在设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下,关键构件及普通竖向构件的正截面承载力应符合式 (3-2)的规定,水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式 (3-3)的规定,其受剪承载力宜符合式(3-1)的规定;部分耗能构件进入屈服阶段,但其受剪承载力应符合式(3-2)的规定。
在预估的罕遇地震作用下,结构薄弱部位的层间位移角应满足《高规》中第3.7.5条的规定。
SGE+0.4S*Ehk+S*Evk≤RK (3-3)第3性能水准的结构主要考察结构在中震或大震下的抗震性能,允许部分框架梁、剪力墙连梁等耗能构件进入屈服阶段,竖向构件及关键构件承载力应满足式(3-2) 的要求,即满足“屈服承载力设计”要求。
4、第4性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。
在设防烈度或预估的罕遇地震作用下,关键构件的抗震承载力应符合式(3-2)的规定,水平长悬臂结构和大跨度结构中的关键构件正截面承载力尚应符合式 (3-3)的规定;部分竖向构件以及大部分耗能构件进入屈服阶段,但钢筋混凝土竖向构件的受剪截面应符合式 (3-4)的规定,钢-混凝土组合剪力墙的受剪截面应符合式 (3-5)的规定。
在预估的罕遇地震作用下,结构薄弱部位的层间位移角应符合《高规》中第3.7.5条的规定。
VGE+V*Ek≤0.15fckbh0(3-4)(VGE+V*Ek)-(0.25fakAa+0.5fspkAsp)≤0.15fckbh0 (3-5) 式中: V GE----重力荷载代表值作用下的构件剪力(N)V*Ek ----地震作用标准值的构件剪力(N),不需考虑与抗震等级有关的增大系数fck----混凝土轴心拉压强度标准值 (N/mm2)fak----剪力墙端部暗柱中型钢的强度标准值 (N/mm2)Aa----剪力墙端部暗柱中型钢的截面面积 (mm2)fspk----剪力墙墙内钢板的强度标准值(N/mm2)Asp ----剪力墙墙内钢板的截面面积 (mm2)第4性能水准的结构主要考察结构在中震或大震下的抗震性能,关键构件承载力仍应满足式(3-2)的要求,即满足“屈服承载力设计”要求。
允许部分竖向构件及大部分框架梁、剪力墙连梁等耗能构件进入屈服阶段,但构件的受剪截面应满足截面限制条件。
5、第5性能水准的结构应进行弹塑性计算分析。
在预估的罕遇地震作用下,关键构件的抗震承载力宜符合式 (3-2)的规定;较多的竖向构件进入屈服阶段,但同一楼层的竖向构件不宜全部屈服;竖向构件的受剪截面应符合式 (3-4)或(3-5)的规定;允许部分耗能构件发生比较严重的破坏;结构薄弱部位的层间位移角应符合《高规》中第3.7.5条的规定。
第5性能水准的结构主要考察结构在大震下的抗震性能。
与第4性能水准结构的差别在于允许比较多的竖向构件进入屈服阶段,并允许部分耗能构件(框架梁、连梁等)发生比较严重的破坏。
尤其避免同一楼层的全部竖向构件进入屈服并宜控制整体结构的承载力不发生下降。
4 中震、大震时计算方法:1、构件总体上处于开裂阶段或刚刚进入屈服阶段(对应第3性能水准)。
可采用等效刚度和等效阻尼,按等效线性方法估算,即采用振型分解反应谱法计算地震层间剪力、进行地震作用效应的调整,计算竖向构件及关键部位构件的组合内力等。
2、构件总体上处于承载力屈服至极限阶段(对应第4性能水准)。
宜采用静力或动力弹塑性分析方法估算。
3、构件总体上处于承载力下降阶段(对应第5性能水准)。
应采用计入下降阶段参数的动力弹塑性分析分析方法估算。
采用静力或动力弹塑性分析方法,主要在于发现结构在中震和大震下的承载力和变形规律,适合于对结构整体性能的把握,属于对结构的验证方法。
5 结语:结构抗震设计中应注重概念设计,轻精度计算;应重视结构的选型和平面、立面布置的规律,加强构造措施,优先选择抗震性能较好且经济合理的结构体系。
在抗震设计时,应保证结构的整体抗震性能,使整体结构具有必要的承载力、刚度和延性。
参考文献JGJ 3-2010 《高层建筑混凝土结构技术规程》北京:中国建筑工业出版社,2010.朱炳寅.高层建筑混凝土结构技术规程应用与分析.北京:北京建筑工业出版社,2013.徐培福.傅学怡等.复杂高层建筑结构设计.北京:北京建筑工业出版社,2005.韩小雷.季静.基于性能的超限高层建筑结构抗震设计—理论研究与工程应用,北京建筑工业出版社,2013.作者简介:杨锁柱,工程师,一级注册结构工程师。
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