3、框架结构3

3.1 组成与布置 框架设计 3.2 结构分析 3.3 温度影响 3.4 构件设计 3.5 抗震设计 3.5 .1 概述
3.5 框架抗震设计
3.5.1 框架抗震设计概述 抗震概念设计（“三水准”设计原则 ） 抗震概念设计（ 三水准” 抗震计算（ 两阶段”设计方法） 抗震计算（“两阶段”设计方法） 抗震构造措施
2）构件的延性
fu 延性系数： 延性系数： u f = fy f y — —适筋梁钢筋屈服时跨 中挠度； 中挠度； f u — —达到极限承载力跨中 挠度。 挠度。
3）结构的延性
u 延性系数： 延性系数： u = y
一般要求≥3 一般要求
的侧移； y — —结构进入塑性状态时 的侧移； 时的侧移。 u — —结构达到极限承载力 时的侧移。
二、三级抗震：x ≤ 0.35h0 三级抗震：
ξ ≤ ξb
3.5.2 框架梁的抗震设计
（2）纵向受拉钢筋最大配筋率
ρ max ≤ 2.5%
（3）配置纵向受压钢筋 一级抗震： 一级抗震：
As' / As ≥ 0.5
As' / As ≥ 0.3 三级抗震： 二、三级抗震：
3.5.2 框架梁的抗震设计
2）斜截面受剪承载力
3.5.1 概 述
2、延性的作用 1）防止脆性破坏——破坏前有足够变形； 防止脆性破坏——破坏前有足够变形； ——破坏前有足够变形 2）承受某些偶然因素作用； 承受某些偶然因素作用； 3）实现塑性内力重分布； 实现塑性内力重分布； 4）有利结构抗震。 有利结构抗震。
3.5.1 概 述
3、提高框架结构延性的措施 1）强柱弱梁——控制塑性铰位置； 强柱弱梁——控制塑性铰位置； ——控制塑性铰位置 2）强剪弱弯——控制构件破坏形态； 强剪弱弯——控制构件破坏形态； ——控制构件破坏形态 使构件发生延性较好的弯曲破坏。 使构件发生延性较好的弯曲破坏。 3）强节点弱构件（强锚固）——保证节点区 强节点弱构件（强锚固）——保证节点区 的承载力 结构设计时，一定要确保节点承载力， 结构设计时，一定要确保节点承载力，使 各梁柱构件承载力和变形能力充分发挥。 各梁柱构件承载力和变形能力充分发挥。
3.5.1 概 述
三个水准下的烈度
3.5.1 概 述
7、抗震等级 、 体现不同抗震设防烈度、场地、高度、 体现不同抗震设防烈度、场地、高度、结构 抗震设防烈度 体系有不同的抗震要求 有不同的抗震要求。 体系有不同的抗震要求。 一、二、三、四级。 四级。 目的：对房屋采取不同的抗震措施。 目的：对房屋采取不同的抗震措施。 8、地震作用计算方法 、 底部剪力法 振型分解法 时程分析法
3.5.2 框架梁的抗震设计
2、框架梁承载力计算 1）正截面受弯承载力 （1）受弯承载力计算
x M≤ [ f cbx(h0 ) + As' f y' (h0 as' )] γ RE 2 1
f cbx = As f y As' f y'
（2）受压区高度限值 一级抗震： 一级抗震：
x ≤ 0.25h0
3.5.2 框架梁的抗震设计
（3）受剪截面限制条件
Vb ≤
1
γ RE
α β c f cbh0
'
3、框架梁抗震构造要求
3.5.2 框架梁的抗震设计
3.1 组成与布置 框架设计 3.2 结构分析 3.3 温度影响 3.4 构件设计 3.5 抗震设计 3.5.1 概述 3.5.2 框架梁的抗震设计 3.5.3 框架柱的抗震设计
l r Mb + Mb + VGb （1）梁端剪力设计值 Vb = η vb ln
（2）受剪承载力计算
Vb ≤ 1
γ RE
(0.6Vc + Vsv )
Asv 1 均布： h0 均布： Vb ≤ 0.42 f t bh0 + 1.25 f yv γ RE s Asv 1 1.05 集中： f t bh0 + f yv h0 集中： Vb ≤ γ RE λ + 1 s
3.5.1 概 述
5、抗震设防标准 、 是衡量抗震设防要求的尺度， 是衡量抗震设防要求的尺度，由抗震设防烈 建筑物使用功能的重要性确定 的重要性确定。 度和建筑物使用功能的重要性确定。 地震作用、 地震作用、抗震措施 6、小震、大震 、小震、 小震：50年超越概率为63.2%的地震烈度。 小震：50年超越概率为63.2%的地震烈度。 年超越概率为63.2%的地震烈度 基本烈度：50年超越概率为10%地震烈度。 基本烈度：50年超越概率为10%地震烈度。 年超越概率为10%地震烈度 大震：50年超越概率为2%~3%的地震烈度。 大震：50年超越概率为2%~3%的地震烈度。 年超越概率为2%~3%的地震烈度
φ
φy φu
u 延性系数： 延性系数： u = y y — —适筋梁钢筋屈服时曲 率； u — —达到极限承载力时曲 率。
3.5.1 概 述
εcu (xy) xu h0 (εy) εs φu
y =
εy
h0 x y
u =
ε cu
xu
u ε cu h0 x y 延性系数： = 延性系数： u = y xu εy
S E = 1.2SGE + 1.3S EHK + 0.5 ×1.3S EVK 0.2 ×1.4SWK
3.5.1 概述
3.1 组成与布置 框架设计 3.2 结构分析 3.3 温度影响 3.4 构件设计 3.5 抗震设计 3.5.1 概述 3.5.2 框架梁的抗震设计
3.5.2 框架梁的抗震设计 1.影响框架梁延性的因素 1.影响框架梁延性的因素 1）纵筋配筋率 适筋梁截面延性 受拉筋ρ↑ 受拉筋 ↑而↓； 受压筋ρ↑ 受压筋 ↑而↑； 混凝土强度↑ 混凝土强度↑而↑
S E = 1.2 SGE + 1.3S EHK
S E = 1.2 SGE + 1.3S EHK + 0.2 ×1.4SWK
60m以上 60m以上 9度设防高层建筑，8 度设防高层建筑， 度、9度设防大跨及悬 臂构件 以上两种 情况组合
S E = 1.2SGE + 1.3S EVK
S E = 1.2 SGE + 1.3S EHK + 0.5 ×1.3S EVK
x 曲率 ∝ h0
M
ρ=0.04
ρ=0.01 φ
fy x ρs = h0 f cu x = f y ( ρ ρ ') s h0 f cu s
2）剪压比—— 剪压比——V/(bh0fc) —— 当剪压比> 当剪压比>0.15时，梁强度、刚度有明显退 时 梁强度、 化现象，实质就是限制截面不能过小； 化现象，实质就是限制截面不能过小；规定 V/(bh0fc)≤0.15 ≤ 3）跨高比—— 跨高比——l/h>4 —— l/h小时，剪力影响大，斜拉破坏，延性降低； 小时，剪力影响大，斜拉破坏，延性降低； 4）塑性铰区箍筋用量 塑性铰区足够箍筋，可防止受压纵筋压屈， 塑性铰区足够箍筋，可防止受压纵筋压屈， 提高混凝土极限压应变
3.5.3 框架柱的抗震设计 1.影响框架柱延性的因素 1.影响框架柱延性的因素
M hc — —柱截面高度； 柱截面高度； 1）剪跨比 λ = Vhc
λ ≥ 2时为长柱； 1.5 ≤ λ < 2为短柱； 时为长柱； 为短柱； λ < 1.5为极短柱。 为极短柱。
H 1H 取M = V，则λ = 。 2 2 hc H 压弯破坏（延性）； ≥ 4长柱 — —压弯破坏（延性）； hc H 剪压破坏（延性）； 3 ≤ < 4短柱 — —剪压破坏（延性）； hc H 剪切破坏（脆性）。 < 3极短柱 — —剪切破坏（脆性）。 hc
3.5.1 概 述
二、框架抗震设计的几个概念 1、地震等级 、 对地震发生期间释放地震能量的量度。 对地震发生期间释放地震能量的量度。 2、地震烈度 、 地震时在一定地点震动的强烈程度， 地震时在一定地点震动的强烈程度，相对震 源也可以理解为地震场的强度。 源也可以理解为地震场的强度。 宏观烈度：人的感觉、震害现象、 宏观烈度：人的感觉、震害现象、 定量烈度：平均震害指数、地面水平运动 定量烈度：平均震害指数、
4）梁纵筋滑移对结构延性的影响
3、框架节点受剪承载力计算 强节点弱构件” 1）节点剪力设计值——“强节点弱构件” 节点剪力设计值 强节点弱构件
M cu
V j = C l + T r Vc
C =T
l
l
Vc
Vj
Ast
T r = f yk Ast
M
C = f yk A
l
l b
M br
b s
b s
T = f yk A
双筋梁： 双筋梁：
单筋梁： 单筋梁： f y h0 As f y h0 xu = = ρ α1 f c bh0 α1 f c
α1 f cε cu u = (ρ ρ ') f y h0
xu = f y As f y ' As '
α1 f cε cu u = ρf y h0
α1 f c bh0
3.5.1 概 述
（3）受剪截面限制条件 3、框架柱抗震构造要求
3.5.3 框架柱的抗震设计
3.1 组成与布置 框架设计 3.2 结构分析 3.3 温度影响 3.4 构件设计 3.5 抗震设计 3.5.1 概述 3.5.2 框架梁的抗震设计 3.5.3 框架柱的抗震设计 3.5.4 框架节点的抗震设计
3.5.4 框架节点的抗震设计 1. 框架节点的破坏形态 2. 影响框架节点承载力和延性的因素 1）梁板对节点区的约束作用 2）轴压力 3）剪压比
一、延 性 1、延性系数 1）截面的延性 钢筋混凝土塑性铰的转动能力。 钢筋混凝土塑性铰的转动能力。 超筋梁及小偏心受压： 超筋梁及小偏心受压： 受压区混凝土压碎 截面承载力丧失 脆性破坏