多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数
框架结构抗震性能分析
框架结构抗震性能分析摘要：文章通过对框架结构，房屋框架结构的类型、抗震等级的要求等进行概述，分析了框架结构等建筑形式，抗震性能的优劣，并提出如何提高建筑物的抗震性能方法。
关键词：框架结构抗震性能抗震等级一、框架结构概述框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。
适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。
二、房屋框架结构分类及特点1、分类房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。
其中最常用的是混凝土框架（现浇整体式、装配式、装配整体式，也可根据需要施加预应力，主要是对梁或板）、钢框架。
装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
2、特点框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。
抗震房-房屋框架结构框架结构体系的缺点为：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大；不适宜建造高层建筑，框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向的（即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的），它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，但相对与各楼层而言，层间变形上小下大，设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素，对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋。
混凝土框架抗震等级怎么确定
混凝土框架抗震等级确定方法
在建设中，混凝土框架结构是常见的结构形式之一，其抗震性能直接关系到建
筑物的安全性。
为了保障建筑物在地震等自然灾害中的安全性，需要对混凝土框架结构进行抗震等级的确定。
确定混凝土框架结构的抗震等级主要涉及以下几个步骤：
1. 地震设计参数的确定
在确定混凝土框架结构的抗震等级之前，首先需要确定地震设计参数，包括地
震作用分布、设计基本地震加速度等参数。
这些参数是根据建筑物所在地区的地震烈度和设计要求来确定的。
2. 结构的抗震性能评价
通过对混凝土框架结构的抗震性能进行评价，包括结构的整体稳定性、承载力、延性等性能指标的评估。
这些评价指标可以通过数值模拟或试验等方法得到。
3. 抗震设防烈度
根据地震设计参数和结构的抗震性能评价结果，确定混凝土框架结构的抗震设
防烈度。
抗震设防烈度是根据结构的风险等级和地震灾害可能性等因素来确定的。
4. 抗震等级的确定
最后根据抗震设防烈度和结构的抗震性能评价结果，确定混凝土框架结构的抗
震等级。
抗震等级通常分为几个等级，如一级、二级、三级等，不同等级对结构的抗震性能要求也不同。
混凝土框架结构的抗震等级的确定是建筑结构设计中非常重要的一环，只有确
定了合适的抗震等级，才能确保建筑物在地震等自然灾害中有足够的抗震能力，保障人们的生命财产安全。
多层及高层钢筋混凝土房屋抗震简介
一般5级以上地震才会造成人员伤亡和损失。
4.多层及高层钢筋混凝土房屋抗震 简介
4.1 总述 我国地震区的多层和高层房屋建筑大多数
采用钢筋混凝土结构，有多种不同的结构 体系。目前在工程中常用的有：框架结构、 抗震墙结构和筒体结构等。
4.2 震害及其现象
每天只看目标，别老想障碍
二看基础
一般说来，深基础比浅基础好;筏式基础比 条形基础好;条形基础比单独基础好;沉箱和 整体性地下室最好。因为基础的受力面积 越大，对地基压强越小，整体受力性能越 好，沉降量越小。地震发生时一方面有的 地基的承载能力会有所下降，底面积大的 基础能有效控制整体沉降量，对局部沉降 较大的柱能够有效拉结。另外基础承受水 平地震力，沉箱、阀基、条形基础更能形 成一个整体有效地抵抗水平力。消费者可 以向开发商咨询基础的型式，也可以简单 地认为一般有整体地下室的抗震效果较好。
4.3 框架结构
框架结构由梁和柱组 成，平面布置灵活， 易于满足建筑物内大 空间的要求，但侧向 刚度小，水平位移较 大。
4.4 抗震墙结构
抗震墙（也称剪力墙）是配有竖向和水 平受力钢筋的钢筋混凝土承重墙体。抗 震墙结构由纵横方向的钢筋混凝土抗震 墙和楼屋盖组成，形成刚度较大的抗侧 力体系。
震后完好无损的北川县刘汉希望小学
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成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。1 0:40:18 10:40:1 810:401 0/18/2 020 10:40:18 AM
三看房型
GB_50023-2009_建筑抗震鉴定标准
按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 2.1.4 抗震鉴定 seismic appraisal
表 3.0.5 特征周期值 (s)
场地类别
设计地震分组
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
第一、二组
0.20
0.30
0.40
0.65
第三组
0.25
0.40
0.55
0.85
3.0.6 现有建筑的抗震鉴定要求，可根据建筑所在场地、地基和基础等的有利和不利因素，作下 列调整：
1 Ⅰ类场地上的丙类建筑，7~9 度时，构造要求可降低一度。 2 Ⅳ类场地、复杂地形、严重不均匀土层上的建筑以及同一建筑单元存在不同类型基础时， 可提高抗震鉴定要求。 3 建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计基本地震加速度 0.15g 和 0.30g 的地区，各类建筑的抗 震构造措施要求宜分别按抗震设防烈度 8 度(0.20g)和 9 度(0.40g)采用。 4 有全地下室、箱基、筏基和桩基的建筑，可降低上部结构的抗震鉴定要求。 5 对密集的建筑，包括防震缝两侧的建筑，应提高相关部位的抗震鉴定要求。 3.0.7 对不符合鉴定要求的建筑，可根据其不符合要求的程度、部位对结构整体抗震性能影响的 大小，以及有关的非抗震缺陷等实际情况，结合使用要求、城市规划和加固难易等因素的分析， 提出相应的维修、加固、改变用途或更新等抗震减灾对策。
1 当建筑的平、立面，质量、刚度分布和墙体等抗侧力构件的布置在平面内明显不对称时， 应进行地震扭转效应不利影响的分析；当结构竖向构件上下不连续或刚度沿高度分布突变时，应 找出薄弱部位并按相应的要求鉴定。
抗震等级和 内力调整系数
抗震等级和内力调整系数抗震等级和内力调整系数是在建筑设计和结构抗震性能评估中的两个重要参数。
抗震等级是指建筑结构在地震作用下能够安全抵抗破坏的能力，内力调整系数则是用来修正结构在地震作用下的内力计算结果，以更准确地评估结构的受力性能。
抗震等级是一个用来衡量建筑结构抗震能力的等级指标。
根据我国《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）的规定，抗震等级分为一级、二级、三级和四级。
一级抗震等级要求最高，适用于重要特殊建设和特殊用途建筑；四级抗震等级要求相对较低，适用于不涉及人命财产安全的临时建筑和非承重构件。
不同抗震等级对结构的抗震设计和抗震性能评估有不同的要求和标准。
设计师需要根据具体的工程要求和结构特点，选择合适的抗震等级，确保结构在地震作用下能够安全运行。
内力调整系数是在抗震力计算中对内力进行修正的一个系数。
结构在地震作用下会受到地震力的作用而发生变形和产生内力。
内力调整系数可以修正地震作用下内力的计算结果，使其更接近实际情况。
内力调整系数一般包括弯矩调整系数、剪力调整系数和轴力调整系数等。
这些系数的取值与结构类型、抗震等级、构件形式等有关。
在进行结构的抗震设计计算时，设计师需要按照国家规范的要求确定合适的内力调整系数，并将其应用于内力计算，以确保结构的抗震性能满足设计要求。
为了确定合适的抗震等级和内力调整系数，设计师需要进行详细的结构分析和计算。
首先，需要了解建筑物的用途、重要性等级以及所在地的地震烈度等信息。
然后，根据这些信息选择合适的抗震等级，同时通过结构的静力分析或动力分析来计算结构在地震作用下的内力。
最后，根据抗震设计规范的规定，确定适当的内力调整系数，并将其应用于内力计算中，得到最终的内力结果。
在实际工程设计和施工中，抗震等级和内力调整系数的正确选择对于保证结构的抗震性能至关重要。
设计师应该充分理解相关规范的要求，掌握结构分析和计算的方法，结合具体工程情况进行合理的选择和计算。
框架结构抗震性能指标研究综述
框架结构抗震性能指标研究综述摘要：研究框架结构抗震性能指标对于评估框架结构整体抗震性能来说是非常的重要理论依据，本文就框架结构在进行低周反复荷载试验时的抗震性能指标进行了综合性的整理和探讨，其中主要包括框架结构的滞回特性、延性、刚度退化和耗能能力等，这些抗震性能指标参数对于研究和评估框架结构的抗震性能，具有非常重要的理论和实际意义。
关键词：框架结构、抗震性能、评估指标1引言根据目前大量地震自然灾害统计表明，许多框架结构建筑物在遭遇地震自然灾害时，大多数都经历了相当大的非弹性变形，框架结构房屋在现有的建筑物中占有较大的比例，严重的地震自然灾害给人类的生命和财产都造成了巨大的损失。
2框架结构抗震性能指标2.1滞回曲线对于滞回曲线的定义通常是指结构在进行低周反复荷载试验时，水平荷载P与水平位移△之间的关系曲线，即为P-△曲线，也就是我们所常说的滞回曲线。
滞回曲线是用来描述当结构撤去了外荷载之后，恢复至原有状态的能力，因此通常也被称之为恢复力特性曲线。
当在进行低周反复荷载试验时，初始阶段的水平位移较小时，框架结构处于弹性阶段，荷载和位移呈现的基本都是线性关系；随着水平位移的不断增加，两者不再具有线性关系，说明这时框架结构已经进入了塑性阶段，滞回环的面积也将会变得越来越大，耗能能力也开始逐渐不断增大，因此滞回曲线是研究框架结构抗震性能反应的最重要指标。
2.2骨架曲线对于骨架曲线的定义是指将结构进行低周反复荷载试验时的各次加载的荷载滞回曲线的最大值点依次相连接起来，即可得到对应试件的骨架曲线。
通过骨架曲线我们可以分析出结构的承载能力以及变形能力，能够直观地反映出评估结构抗震性能的一部分重要指标和重要特征值[1]。
骨架曲线是进行结构非线性抗震分析的重要基础，因此骨架曲线是研究非弹性地震反应的非常重要的指标参数。
利用骨架曲线的变化，可根据弹塑性等效能量法计算，如图所示，初始阶段OD为结构的弹性阶段，过骨架曲线的峰值点A分别做水平方向和竖直方向的垂线，再过原点作直线与骨架曲线相交于B点，使得曲边三角形OBD的面积与曲边三角形ABC的面积相等，则B点所对应的荷载和位移即为屈服荷载Py和屈服位移△y；A点所对应的荷载和位移即为峰值荷载Pm和峰值位移△m；作水平线使得Pu=0.85Pm,且水平线与骨架曲线相交于E点，则E点的所对应的荷载和位移即为极限荷载Pu和极限位移△u。
综合抗震能力指数计算公式
综合抗震能力指数计算公式地震是一种自然灾害，它给人类社会造成了巨大的损失。
为了减少地震带来的破坏，人们提出了抗震设计的概念。
抗震设计是指在建筑物、桥梁、堤坝等工程结构中，通过合理的设计和施工，使其在地震发生时能够保持完整性和稳定性，减少地震破坏。
而综合抗震能力指数就是评价建筑物抗震能力的一个重要指标。
综合抗震能力指数是根据建筑物的结构特点、材料性能、地震动特性等因素综合考虑，通过一定的计算方法得出的一个数值。
这个数值反映了建筑物在地震作用下的整体抗震能力，是评价建筑物抗震性能的重要依据。
下面我们来介绍一下综合抗震能力指数的计算公式。
综合抗震能力指数的计算公式包括了建筑物的结构特点、材料性能、地震动特性等多个因素。
一般来说，综合抗震能力指数的计算公式可以表示为：R = αS + βD + γC。
其中，R表示综合抗震能力指数，α、β、γ分别为结构特性系数、地震动特性系数和材料性能系数，S、D、C分别为结构特性、地震动特性和材料性能的具体参数。
在这个公式中，结构特性系数α是指建筑物结构的抗震性能，包括了结构的刚度、强度、耐震性能等因素。
地震动特性系数β是指地震动对建筑物的影响，包括了地震动的频率、幅值、方向等因素。
材料性能系数γ是指建筑材料的抗震性能，包括了材料的强度、韧性、耐久性等因素。
在实际的计算中，结构特性系数、地震动特性系数和材料性能系数的取值需要根据具体的建筑物和地震环境进行综合考虑。
通常情况下，可以通过相关的抗震设计规范和地震动参数来确定这些系数的取值。
综合抗震能力指数的计算公式可以帮助工程师和设计人员评估建筑物的抗震性能，指导抗震设计和施工工作。
通过对综合抗震能力指数的计算，可以及时发现建筑物的抗震性能问题，采取相应的措施加强建筑物的抗震能力，从而减少地震灾害造成的损失。
需要指出的是，综合抗震能力指数的计算公式是一个比较复杂的计算过程，需要充分考虑建筑物的结构特点、材料性能、地震动特性等多个因素。
GB50023-95建筑抗震鉴定标准
6度
高度 19 13 13 7 18 16 层数 六 四 四 二 五 四 19 13 13 7 17 15
7度
高度 层数 六 四 四 二 五 四 16 10 10 7 15 12
高度
层数
1.第一级鉴定
（1）结构体系 底层框架、底层内框架砖房的底层，在纵横两个方向均应有砖或RC抗震墙， 抗震横墙最大间距应满足表7.2.1规定；
标准低，在遭遇到相当于抗震设防烈度的地震影响时，一般不致倒塌伤人或砸 坏重要生产设备，经修理后仍可继续使用。
三、抗震鉴定方法—两级鉴定法，即筛选法。第一级鉴定以宏观控制和构造
鉴定（即概念鉴定）为主进行综合评价，第二级鉴定以抗震验算为主结合构 造影响进行综合评价。第一级鉴定满足抗震要求时，不再进行第二级鉴定，否 则应由第二级鉴定做出判断。
四、场地、地基基础
1.场地—8.9度时，条形山丘及陡坡建筑场地，应对地基土体稳定性进行评估； 江、河、海岸建筑场地应对土体液化滑动与开裂危害进行分析。
2.地基基础 着重调查上部结构不均匀沉降裂缝和倾斜等静力缺陷，分析软弱土、 饱和土液化、震陷及抗震承载力。
五、多层砌体房屋
1.多层砌体房屋两级鉴定框图
楼 层 总 数 检 查 楼 层
1
表5.2.5－1
砂浆强度等级
M0.4 M1 M2.5 M5 M10 M0.4 M1 M2.5 M5 M10
L
6.0
B
8.8
L
9.2
B
14
11
L
6度
13
9.8
B
15
14 12 10 9.4
L
B L B
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多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数
摘要：近年来全球地震灾害频发，抗震加固作为提高现有建筑物抗震性能的一种补救措施受到越来越多的重视。
但是完全依据现行规范的“头痛医头脚痛医脚”式的传统加固方法造价太高，且加固效果并不理想。
本文根据《建筑抗震加固技术规程》和《建筑抗震鉴定标准》提出一种针对多层框架结构的加固设计方法，具有一定的实用价值。
关键词：综合抗震能力指数、加固、抗震性能
Abstract：With the frequent occurrence of worldwide earthquake disaster in recnet years, Seismic reinforcement is paid more and more attention, as a remedial measure for improving the seismic behavior of existing building. unfortunately，the cost of traditional strengthening methods that based on the current codes is too high, and the reinforcement effect is not ideal. According to 《Technical specification for seismic strengthening of buildings》and《Standard for seismic appraisal of buildings》, This paper presents a design method of Seismic Strengthening aiming at multistory frame structure,what
has certain practicability.
Keywords：composite index of the ability of anti-seismic ; reinforcement; Seismic performance
中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：
一、课题概述
我国是世界上遭受地震灾害最多的国家之一。
在全球大陆地区的大地震中，约有四分之一至三分之一发生在我国。
自1900年至20世纪末，我国已发生4级以上地震3800余次。
其中，6～6.9级地震460余次，7～7.9级地震99次，8级以上地震9次。
地震给社会造成了巨大的人员伤亡和财产损失，新中国成立后，我国投入了大量的人力与物力来进行抗震减灾工作，而提高建筑物的抗震能力则是工作的一大重点。
从我国颁布第一本技术规范起到现在，规范对建筑物的设计和施工标准一直在不断提高。
我国在2008年汶川大地震之后大范围修订了与抗震相关的技术规范，如结构设计最常用的《混凝土结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》等。
对于已有的建筑，唯有进行加固来提高其抗震性能。
可以预见，今后抗震加固方面的工程将会原来越多。
但是传统的加固方法面临着造价太高，客户难以承受这一突出问题，迫切需要一种全新的加固设计方法来进行针对性的抗震加
固设计。
本文即是介绍一套根据《建筑抗震加固技术规程》和《建筑抗震鉴定标准》总结出的综合分析方法。
二、传统加固方法的特点
传统的抗震加固设计一般按如下流程进行：
这种加固方法的出发点是非常理想化的，即是让加固后的建筑物能完全满足现行的规范要求。
但由于现有加固施工技术的限制，即使设计图纸要求做到这一标准，也没有任何一家施工单位能够达到设计要求；或者说想尽一切办法达到了要求，但所花的代价非常惊人。
这种方法还有两个非常不合逻辑的弊端：1、很多已有的建筑已经使用了十几、二十年，其剩余的使用年限已不多，完全套用现行的规范按照50的设计基准期来进行计算和加固是不合理的。
2、我们知道，新旧规范主要区别在于抗震构造措施的提高和承载力调整系数的改变，若完全参照现行规范来进行加固往往会导致加固量过大。
如最常见梁、柱加密区箍筋加密的问题，仅此一项基本上整栋楼就已经没有一处不用加固了。
3、已有的建筑物存在很多先天性的不足，如结构体系、混凝土强度、保护层厚度等，对这些项目很难进行全面的处理。
综上所述，传统的抗震加固方法不仅加固量很大，而且设计思路不合理，偶尔还会出现“头重脚轻”、“梁强柱弱”
等明显不利抗震的情况，无法达到增强建筑物抗震性能的目的。
三、综合抗震能力指数加固方法的提出
其实在《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）》中有条文明确指出，抗震加固应从“加强整体性、改善结构受力状态、提高综合抗震能力”为出发点，传统方法那种“头痛医头、脚痛医脚”的思维是应该摒弃的。
鉴于此，我们在仔细研究了《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）和《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）中关于综合抗震能力指数的相关条文后提出一套新的加固
方法，这种方法的指导思想就是结合建筑物的后续使用年限，并将建筑物的承载力与抗震构造措施分开考虑，即：1、保证在无地震的情况下建筑物可以安全使用；2、按《抗震鉴定标准》来判断结构的抗震能力，保证在地震情况下建筑物的安全性。
综合抗震能力指数加固方法的设计流程如下：从流程图中可以看出，按综合指数法进行设计有如下几个优点：1、模型的计算荷载按后续使用年限进行折减；2、当建筑物的构造措施不满足《抗震鉴定标准》的要求时，可以选择不进行加固，而是通过体系影响系数和局部影响系数的取值来对构件进行承载力的折减。
3、通过综合抗震能力指数来判定建筑物的抗震性能是否能满足要求，对建筑物的抗震性能有了一个量化的指标。
采用这种方法来进行设计的好处是显而易见的：第一、根据我们大量的工程经验，一般80、90年代建造的房屋，施工质量较好的情况下，承载力不足的构件数量只是少数――尤其是本来经过正规设计的建筑，多数是因为构造措施的不足而需要进行加固，故而在使用综合指数法进行设计时会使加固构件的数量大量减少。
第二、设计时能够更灵活的选择加固构件，这一点对工程造价和加固效果的影响是巨大的。
比如一栋三层的建筑物所有的框架柱加密区箍筋都不能满足要求，但从提高整体抗震性能和降低造价的角度出发，我们就可以选择只加固首层柱，对上面两层的柱则先不进行处理，通过体系影响系数的折减来考虑其影响，若折减后整栋楼的综合抗震能力指数还是能满足要求，那么就可以选择不对这些柱进行加固。
四、综合指数法的发展前景
综合指数法的计算过程比较繁杂，而且目前市面上的软件都还不能完美的进行针对性的参数设置，所以在很多时候还要进行手算部分参数，导致设计人员的工作量比传统方法要大很多。
并且目前来看，相关的规范条文还有一些不完善的地方，所以这套方法也还存在着一些漏洞。
但从我们与多位业内专家交流的结果来看，他们都是认可我们这种加固方法的。
相信今后随着规范的完善和软件的更新，这套加固方法将会更加完整，也会更具实用性。
近年来全球地震频发，世界各国对防震减灾工作也越来越重视。
2008年国务院发文要求对全国的中小学校舍进行提高抗震能力的加固改造，预计随着国家经济实力的增强，这种大范围的抗震加固工程以后还会越来越多。
综合抗震能力指数法作为一种合理、经济、有效的加固方法，应用得当定能为国家节约可观的人力、物力资源，其发展前景是十分可观的。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。