抗震承载力计算
浅谈地基基础抗震构造措施及如何确定地基土的抗震承载力
浅谈地基基础抗震构造措施及如何确定地基土的抗震承载力发表时间：2015-11-11T14:54:37.370Z 来源：《工程建设标准化》2015年7月供稿作者：王雪玲[导读] 天津市地质工程勘察院从汶川地震灾区结构震害调查中可以得出，在倒塌的砌体结构中，底商多层砌体结构占了很大的比例。
王雪玲（天津市地质工程勘察院，300191）【摘要】目前我国抗震领域存在的最大问题是“小震大害”现象十分严重，相对欧美、日本等发达国家，我国的房屋普遍表现为抗震性能弱，而房屋的倒塌是造成人员伤亡惨重、财产损失巨大的最主要原因。
因而，针对不满足设防要求的既有建筑物而言，采取科学的抗震加固方法进行加固处理从根本上提高房屋的抗震性能是减轻地震灾害的最主要途径。
科学合理地选择地基处理方式对于现代土木工程建设有着重要的意义。
【关键词】抗震构造措施；地基；抗震措施；抗震承载力一、震害研究2008年5月12日发生的汶川8.0级大地震，造成近7万人遇难，同样在2010年在4月14日发生的玉树7.1级地震也造成了2220人遇难，如海地，阿尔及利亚，巴基斯坦，印度，伊朗等发展中国家，在大多数地震中这样惨重的伤亡情况非常相似，都体现出“小震大灾”的现象。
从汶川地震灾区结构震害调查中可以得出，在倒塌的砌体结构中，底商多层砌体结构占了很大的比例，其抗倒塌能力十分薄弱，是造成大量人员伤亡的主要结构类型，在北川县城，该类型结构倒塌率高达85％。
其上部几层作为住宅而底层用于商铺，竖向刚度有突变，是一种“头重脚轻、上刚下柔”的结构形式，通常用作商铺的临街面纵墙布置很少，而非临街面纵墙正常布置，这样造成的刚度差异极大降低了结构的抗震性能。
2012年9月7日，云南省昭通市彝良县与贵州省威宁彝族回族苗族自治县交界连续发生5.7、5.6级地震，造成大量人员伤亡。
据初步调查，位于震中附近的云南省彝良县洛泽河、角奎两镇砖木结构、土木结构、石木结构房屋约占70%；砖混结构、框架结构房屋约占30%。
用于承载力计算的框架梁抗震基本组合表
左震右震左震右震M -61.6371.93-71.9314.67-125.60V 87.66-18.1718.1769.34109.49M 81.75 6.96-6.9680.3666.79V -----M -65.51-58.0158.01-115.52-2.39V -88.94-18.1718.17-110.80-70.64M -8.5724.03-24.0315.72-31.14V 2.58-20.4520.45-19.9725.22M -8.690.000.00-7.82-7.82V -----M -8.59-24.0324.03-31.1615.70V -2.60-20.4520.45-25.2419.95M -62.9958.59-58.590.44-113.82V 88.30-16.3916.3971.96108.18M 82.440.000.0074.2074.20V -----M -62.99-58.5958.59-113.820.44V -88.30-16.3916.39-108.18-71.96M -8.5924.03-24.0315.70-31.16V 2.60-20.4520.45-19.9525.24M -8.690.000.00-7.82-7.82V -----M -8.57-24.0324.03-31.1415.72V -2.58-20.4520.45-25.2219.97M -65.5158.01-58.01-2.39-115.52V 88.94-18.1718.1770.64110.80M 81.75-6.96 6.9666.7980.36V -----M -61.63-71.9371.93-125.6014.67V-87.66-18.1718.17-109.49-69.34左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端楼层5AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek 荷载类型抗震组合左震右震左震M -76.76134.20-134.2061.76V 87.28-35.5735.5749.72M 81.757.04-7.0480.43V ----M -65.98-120.13120.13-176.51V -87.32-35.5735.57-128.37M -2.4749.51-49.5146.05V 3.35-42.1442.14-43.15M -0.610.000.00-0.55V ----M -0.95-49.5149.51-49.13V -1.83-42.1442.14-48.43M -65.45120.71-120.7158.79V 74.51-33.7733.7738.68M 55.070.000.0049.56V ----M -65.45-120.71120.71-176.60V -74.51-33.7733.77-113.31M -0.9549.51-49.5147.42V 1.83-42.1442.14-44.70M -0.610.000.00-0.55V ----M -2.47-49.5149.51-50.50V -3.35-42.1442.14-49.98M -76.87120.13-120.1347.94V 87.32-35.5735.5749.77M 64.39-7.047.0451.09V ----M -76.76-134.20134.20-199.93V-87.28-35.5735.57-128.33右端左端跨中右端内力S GE截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层4S Ek 荷载类型抗震组合右震左震右震-199.93M -73.58182.71-182.71128.33V 87.14-49.8549.8566.72M 67.64 4.51-4.51-V ---57.75M -74.52-173.69173.69-49.77V -87.45-49.8549.85-50.50M -3.6071.40-71.4049.98V 3.31-60.7760.77-0.55M -1.990.000.00-V ---47.42M -2.17-71.4071.4044.70V -1.87-60.7760.77-176.60M -61.81174.07-174.07113.31V 78.41-48.6948.6949.56M 58.080.000.00-V ---58.79M -61.81-174.07174.07-38.68V -78.41-48.6948.69-49.13M -2.1571.40-71.4048.43V 1.92-60.7760.77-0.55M -1.920.000.00-V ---46.05M 5.68-71.4071.4043.15V -3.26-60.7760.77-186.31M -74.79173.69-173.69128.37V 87.44-49.8549.8564.81M 67.30-4.51 4.51-V ---61.76M -73.90-182.71182.71-49.72V-87.15-49.8549.85左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端3AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek 楼层震组合荷载类型左震右震左震111.92-244.37M -67.56250.3033.80143.97V 80.47-66.6965.2756.48M 62.9111.87--V ---236.41102.28M -68.43-226.56-144.29-34.12V -80.76-66.6966.38-72.85M -3.3193.34-63.7870.52V 3.04-79.43-1.79-1.79M -1.960.00--V ---71.5767.66M -2.41-93.34-69.0565.25V -2.14-79.43114.09-225.34M -60.82227.5426.17133.78V 82.32-63.6552.2752.27M 58.010.00--V ---225.34114.09M -60.77-227.54-133.78-26.17V -82.30-63.6567.68-71.55M -2.1493.34-65.2069.10V 1.92-79.43-1.73-1.73M -1.900.00--V ---64.5074.73M -3.47-93.34-70.4763.83V -3.26-79.43102.03-236.66M -74.83226.5634.11144.28V 87.44-66.6956.1764.97M 67.23-11.87--V ---244.65111.63M -73.99-250.30-143.98-33.81V-87.16-66.69右端左端跨中右端内力S GE截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层2S Ek 荷载类型抗震组合右震左震右震-250.30183.23-304.84M -52.0266.698.39155.77V 58.84-11.8768.1945.05M 43.08---V -226.56-282.48159.30M -52.0866.69-156.07-8.68V -58.85-93.3488.03-93.98M -0.9279.43-84.6790.87V 1.660.00-1.76-1.76M -0.91---V -93.34-93.1788.83M -3.2279.43-89.9585.59V -3.98-227.54167.12-276.60M -59.8363.6513.63154.30V 86.260.0052.2152.21M 58.08---V -227.54-276.55167.16M -59.5063.65-154.28-13.61V -86.15-93.3489.08-92.93M -2.2279.43-85.8289.72V 1.880.00-1.71-1.71M -2.04---V -93.34-94.1287.88M -3.6479.43-91.0984.45V -3.30-226.56153.55-288.24M -74.7566.6915.50162.88V 87.4311.8748.9372.08M 67.29---V -250.30-310.63177.45M -73.9466.69-162.60-15.21V-87.16左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端1AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek楼层型抗震组合荷左震右震左震右震285.61-285.61231.66-325.29M -75.7175.71-23.64143.68V 14.96-14.9653.3524.19M ----V -255.70255.70-296.18202.44M -75.7175.71-143.6923.63V 107.72-107.72104.20-105.85M -91.6791.67-99.60102.99V 0.000.00-0.82-0.82M ----V -107.72107.72-107.93102.12M -91.6791.67-105.3597.24V 256.95-256.95196.68-304.37M -71.8771.878.57167.40V 0.000.0052.2752.27M ----V -256.95256.95-304.08196.98M -71.8771.87-167.29-8.45V 107.72-107.72103.03-107.02M -91.6791.67-99.38103.21V 0.000.00-1.84-1.84M ----V -107.72107.72-108.30101.74M -91.6791.67-104.6697.93V 255.70-255.70182.03-316.59M -75.7175.71 5.52172.84V -14.9614.9645.9875.14M ----V -285.61285.61-345.02211.92M -75.7175.71-172.57-5.25V右端左端跨中右端内力截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层-1S Ek 荷载类型抗震组合左震右震左震右震-68.41278.74-278.74210.20-333.3589.76-73.6273.6210.20172.9077.9815.57-15.5785.3655.01------70.63-247.61247.61-304.99177.85-90.49-73.6273.62-173.65-10.95-6.49104.35-104.3595.90-107.582.71-88.8088.80-95.36100.89-5.840.000.00-5.26-5.26------5.48-104.35104.35-106.6796.81-1.71-88.8088.80-99.8796.38-66.91248.91-248.91182.47-302.9185.75-69.6269.6210.53164.3973.320.000.0065.9965.99------66.80-248.91248.91-302.81182.58-85.71-69.6269.62-164.35-10.49-5.04104.35-104.3597.20-106.281.11-88.8088.80-96.9999.26-6.020.000.00-5.42-5.42------7.23-104.35104.35-108.2595.23-3.31-88.8088.80-101.5094.75-80.37247.61-247.61169.09-313.76101.67-73.6273.6222.36185.0686.39-15.5715.5762.5892.93------77.98-278.74278.74-341.96201.59-100.88-73.6273.62-184.25-21.55S GES Ek 荷载类型抗震组合。
承载力抗震调整系数的正确应用
承载力抗震调整系数得正确应用一、有关规范对承载力抗震调整系数γRE得规定旧《建筑抗震设计规范》(QBJ 11—89)中第4.4.2条以及新《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)中第5.4.2条中规定,结构构件得截面抗震验算应采用表达式S≤R／γRE,式中:S为地震作用效应与其她荷载作用效应得基本组合,R为结构构件得承载力设计值。
《混凝土结构设计规范》(QBJ 10—89)第8.1.3条、《钢筋混凝土高层建筑结构与施工规程》(GBJ 13—91)第5.5.1条进一步对钢筋混凝土结构具体规定为:考虑地震作用组合得钢筋混凝土结构构件,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数γRE。
而偏心受压、受拉构件得正截面承载力在抗震与非抗震两种情况下取值相同。
二、在γRE使用中得常见错误应该说,上述规范得规定已经明确规定了γRE得用法,即对非抗震得截面承载力,通过引入γRE,对截面承载力加以提高,用作抗震设计时得截面承载力。
然而,在实际应用中,却常因为对γRE得理解不完全或不够重视,出现这样或那样得错误。
最典型得一个例子就是《一级注册结构工程师专业考试应试题解》中第5页得[题1—2抗震偏压柱得配筋计算]中与γRE,应用有关得内容有:(1)根据柱轴压比为0.12确定偏压柱γRE为0.75。
(2)利用γRE 对柱内力进行调整:M=γREM1,N=γREN1,其中M1,N1为有地震作用组合得最不利内力设计值。
(3)求偏心距增大系数时,截面曲率得修正系数为ξ1=0.5fcA／N。
错误就出在第(3)步中ξ1=0.5fcA／N。
此处N取为经过γRE调整后得轴向力N=γRE N 1。
如此用法,γRE 对轴向力得偏心距也产生了影响,进而对构件上得外荷载作用效应也产生了影响。
这样一来就超出了设计规范对γRE 只就是用于构件抗震承载力调整得范围。
其实,这个错误出自上述第(2)步中对内力得调整:N=γRE N 1。
对设计规范得表达式S≤R／γRE 进行变换:γRE S≤R。
柱抗震正截面受弯承载力计算
-3488.5972 39.98805823
609.2055
1850.7355Байду номын сангаас
-803.0672
-48.3372 -132.93377
-125.5781131 -105.6102812 -126.7209682
大偏压 0.518 547.9880582 43.45423439 80 0.121212121 -1350.613917
40 660 164.8302603 0.249742819 不需要 23 187.8302603 5.714285714 ＞5考虑 11.4131496 1 1 1.081954771 203.2238463 198 3996.5772
计算公式 γ 内力 γ
RE|M|/kN·m REN/kN
1层A柱内力组合 1 228.14 874.36 81.28 0.106850788 满足 700×700 5 5
|V|/kN 轴压比验算 截面 柱高 极限轴压比 b×h/mm×mm H/m
柱子长度计算 两者较小值 40 660 260.9222746 0.39533678 是否需验算裂缝宽度 不需要 23 283.9222746 7.142857143 基本项目 是否考虑偏心距增大系数 ＞5考虑 4.679422663 ＞1时取1 1 1 1.084715009 307.9747527 198 3996.5772
0.125139332
0.121212121
-1541.883876 -419.6448232 -2006.848275 -1465.770159
980 3920
980 3920
980 3920
980 3920
980 3920
建筑抗震鉴定标准GB50023
确定后续使用年限
A类建筑抗震鉴定
B类建筑抗震鉴定
鉴定过关
通过
通过
第一级鉴定 未通过
第二级鉴定
抗震措施鉴定
抗震承载力验算
未
通 过
通过 抗震能力综合评定
未通过
未通过
采取措施
鉴定过关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3. 不同后续使用年限建筑的抗震设防目标（1.0.1） 后续使用年限50年的现有建筑，具有与现行国家标准
《建筑抗震设计规范》GB50011相同的设防目标；后续使 用年限少于50年的现有建筑，在遭遇同样的地震影响时，其 损坏程度略大于按后续使用年限50年的建筑。
1995
2009
11+3
11+7
25(144) 36(292)
24
21
78 以前,烈度提高 所有现有建筑
⑵粘贴钢板加固（6.3.10） ⑶粘贴碳纤维布加固（6.3.11） ⑷消能减震加固技术进行了原则性规定（6.3.16） ⑸增设支撑加固（6.3.15） ⑹楼盖现浇层加固（7.3.3、7.3.4）
GB50023 抗震鉴定标准 1995 版与 2009 版的比较
项目 章、附录
节(条) 强制性条文 适用范围 设防目标 烈度分档 检查手段 验算要求 衡量指标 鉴定结论
一、标准修订背景
1. 标准实施已十多年，期间一些相关标准已进行了修订 2. 汶川地震后，地震灾区开展了大规模的房屋抗震鉴定
工作，依据什么标准进行鉴定成为当务之急 3. 中小学校舍安全工程启动，现有中小学校舍如何鉴定 4. 标准应体现近年来出现的新的成熟的技术与方法 5. 原标准中存在的一些问题
二、标准修订过程
⑷A类砌体房屋中属重点设防类的，在第一级鉴定中增 加了对构造柱设置的鉴定内容（5.2.4），不符合要求时需对 综合抗震能力予以折减（5.2.14）。
墙体截面抗震受剪极限承载力验算方法
附录A 墙体截面抗震受剪极限承载力验算方法A.1 水平地震作用标准值计算A.1.1基本烈度地震作用下结构的水平地震作用标准值可按下式确定（图A.1.1）：图A.1.1 结构水平地震作用计算简图F Ekb＝αmaxbG cq（A.1.1-1）1 对于单层住房：F11＝F Ekb（A.1.1-2）2 对于两层住房：F Ekb（A.1.1-3）F21=G1H1G1H1+G2H2F Ekb（A.1.1-4）F22=G2H2G1H1+G2H2式中：F Ekb——基本烈度地震作用下的结构总水平地震作用标准值（kN）；αmaxb——基本烈度地震作用下的水平地震影响系数最大值，可按表A.1.1采用；表A.1.1 基本烈度水平地震影响系数最大值αmaxb式中： F11——单层住房的水平地震作用标准值（kN）；F21——两层住房质点1的水平地震作用标准值（kN）；F22——两层住房质点2的水平地震作用杯准值（kN）；G cq——结构等效总重力荷载(KN)，单层住房应取总重力荷载代表值，两层住房可取总重力荷载代表值的95％；G1、G2——为集中于质点1和质点2的重力荷载代表值（kN），应分别取结构和构件自重标准值与0.5倍的楼面活荷载、0.5倍的屋面雪荷载之和；H1、H2——分别为质点1和质点2的计算高度(m)。
A.1.2 木楼（屋）盖等柔性楼（屋）盖住房，其水平地震剪力V 可按抗侧力构件（即抗震墙）从属面积上重力荷载代表值的比例分配，从属面积可按左右两侧相邻抗震墙间距的一半计算。
A.1.3 冷轧带肋钢筋预应力圆孔板楼（屋）盖等半刚性楼（屋）盖住房，其水平地震剪力V 可取以下两种分配结果的平均值：1 按抗侧力构件（即抗震墙）从属面积上重力荷载代表值的比例分配；2 按抗侧力构件（即抗震墙）等效刚度的比例分配。
A.2 墙体截面抗震受剪极限承载力验算A.2.1 墙体的截面抗震受剪极限承载力，可按下式进行验算：V b ≤γbE ζN f v,m A （A.2.1-1） ζN =11.2√1+0.45σ0/f v （A.2.1-2）ζN ={1+0.25σ0/f v （σ0/f v ≤5）2.25+0.17(σ0/f v −5) （σ0/f v >5）（A.2.1-3）式中：V b ——基本烈度地震作用下墙体剪力标准值(kN)，可按本规程第A.1.2条确定； γbE ——极限承载力抗震调整系数，承重墙可取0.85，非承重墙（围护墙）可取0.95；ƒv ，m ——非抗震设计的砌体抗剪强度平均值（N/mm 2）；A ——抗震墙墙体横截面面积(mm 2)；ζN ——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数：除混凝土小砌块砌体以外的砌体可按式A.2.1-2计算，混凝土小砌块砌体可按式A.2.1-3计算；σ0——对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力(N/mm 2)。
高延性混凝土低矮剪力墙抗震性能试验研究及抗剪承载力计算
摘 要：该文提出采用高延性混凝土(HDC)提高低矮剪力墙的抗震性能，设计并制作了 5 片剪跨比均为 1.0 的剪
力墙，并通过拟静力试验，分析轴压比、水平分布钢筋及内置钢板对低矮剪力墙的破坏形态、延性和耗能能力的
影响。试验结果表明：与高强混凝土剪力墙相比，HDC 剪力墙的变形能力明显提高；HDC 低矮剪力墙的耗能能
力、变形能力随着轴压比的增大而减小，随水平分布钢筋数量的减小而减小；HDC 与钢板协同工作提高了低矮剪
3. Xi’an Wuhe Civil Engineering New Materials Co., Ltd, Xi’an, Shaanxi 710055, China)
Abstract: The usage of high ductile concrete (HDC) in low-rise shear walls was proposed to improve their seismic behavior. The effects of axial load ratio, the amount of horizontal reinforcement and steel plate on failure patterns, ductility and energy dissipation capacity of shear walls were studied by quasi-static tests of five shear walls with the shear span ratio of 1.0. The results showed that the deformability of the HDC low-rise shear walls is significantly improved compared with the high-strength concrete low-rise shear walls. The energy dissipation capacity and deformability of shear walls are improved with the increase of the axial load ratio and the decrease of the spacing of horizontal reinforcement. The collaborative work between HDC and steel plate improves the shear capacity and energy dissipation capacity of the low-rise shear walls. A formula for calculating the shear capacity of the HDC low-rise shear walls is proposed based on the softened strut-and-tie model, and the calculation values agree well with the test data. Key words: high ductile concrete; low rise-shear wall; seismic behavior; shear capacity; softened strut-and-tie
FRP约束RC圆柱抗震性能参数研究及受剪承载力计算
［ 键 词 ］ Ｆ Ｐ 圆 柱 ； 震 加 固 ； 性 ； 载 力 关 Ｒ ； 抗 延 承 ［ 图分 类 号 ］ Ｔ ３ ５ ３ 中 Ｕ７ ． ［ 献标识码 ］ Ａ 文
ห้องสมุดไป่ตู้
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抗震承载力计算
抗震承载力计算是指在地震作用下，建筑物结构所能承受的最大地震力。
这需要考虑建筑物的结构形式、材料、地基条件、地震波特性等因素。
通常，抗震承载力计算包括以下几个步骤：
1. 地震震源参数确定：包括震源距离、震级、震源深度等参数。
2. 地震动输入：根据地震波特性和建筑物的地震反应谱，确定地震动输入。
3. 结构模型建立：建立建筑物的结构模型，包括柱、梁、墙、框架等构件的几何形状、截面、材料等参数。
4. 动力分析：采用动力学方法，对建筑物进行地震反应分析，确定建筑物的地震反应。
5. 抗震鉴定：根据建筑物的地震反应和设计要求，进行抗震鉴定，确定抗震等级和抗震性能目标。
6. 抗震设计：根据抗震等级和抗震性能目标，进行抗震设计，确定结构的截面尺寸、钢筋配筋、基础尺寸等参数。
7. 抗震验算：对抗震设计方案进行验算，满足设计要求后，方案才能通过。
抗震承载力计算对于建筑物的抗震能力至关重要，必须严格按照相关规范和标准进行计算和设计。
同时，建筑物的抗震能力也是保障人民生命财产安全的重要方面。
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