多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数
第六章多层和高层钢结构房屋的抗震设计
2.竖向布置
抗震设防的高层建筑钢结构，宜采用 竖向规则的结构。在竖向布置上具有下 列情况之一者，为竖向不规则结构：
(1)楼层刚度小于其相邻上层刚度的 70%，且连续三层总的刚度降低超过50%。
(2)相邻楼层质量之比超过1.5(建筑 为轻屋盖时，顶层除外)。
(3)立面收进尺寸的比例为L1/L＜ 0.75（右图）。
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②结构平面形状有凹角，凹角的伸出部分在一个方向 的长度，超过该方向建筑总尺寸的25%；
③楼面不连续或刚度突变，包括开洞面积超过该层总 面积的50%；
④抗水平力构件既不平行于又不对称于抗侧力体系的 两个互相垂直的主轴。
属于上述情况第①、④项者应计算结构扭转的影响， 属于第③项者应采用相应的计算模型，属于第②项者应 采用相应的构造措施。
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带有偏心支撑的框架-支撑结构，具备中心支撑体系侧向 刚度大、具有多道抗震防线的优点，还适当减少了支撑构件的 轴向力，进而减小了支撑失稳的可能性。
由于支撑点位置偏离框架接点，便于在横梁内设计用于 消耗地震能量的消能梁段。强震发生时，消能梁段率先屈服， 消耗大量地震能量，保护支撑斜杆不屈曲或屈曲在后，形成了 新的抗震防线，使得结构整体抗震性能，特别是结构延性大大 加强。
3.水平地震作用计算
高层建筑钢结构采用底部剪力法时，可按下式计算顶 部附加地震作用系数：
1.框架体系
2.框架-支撑体系 框架-支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方
向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。 (1)中心支撑
中心支撑是指斜杆与横梁及柱汇交于一点，或两根斜 杆与横杆汇交于一点，也可与柱子汇交于一点，但汇交时 均无偏心距。
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综合抗震能力指数鉴定
综合抗震能力指数鉴定
综合抗震能力指数是用于评估建筑物抗震能力的一个重要指标。
它综合考虑了建筑物的结构、材料、设计等多个方面的因素，用于
衡量建筑物在地震发生时所能承受的能力。
这个指数的鉴定是非常
重要的，因为地震是一种自然灾害，对建筑物的破坏是非常严重的，而建筑物的抗震能力直接关系到人们的生命财产安全。
在进行综合抗震能力指数鉴定时，首先需要对建筑物的结构体系、材料、设计方案等进行全面的评估。
这包括建筑物的整体结构
形式、承重墙、框架、梁柱等的设计和材料选用，以及是否符合当
地的抗震设计规范和标准。
其次，需要考虑建筑物所处地区的地震
烈度和地质条件，以及建筑物的使用功能和重要性等因素。
综合考
虑这些因素后，才能够得出建筑物的综合抗震能力指数。
在实际鉴定中，通常会采用一些专业的工程技术手段和方法，
如有限元分析、地震动响应谱分析等，来对建筑物的抗震能力进行
评估。
同时，也会结合实地勘察和建筑物的实际使用情况，进行综
合分析和判断。
最终得出的综合抗震能力指数可以帮助人们了解建
筑物在地震发生时的承受能力，为加强建筑物的抗震能力提供重要
依据。
总的来说，综合抗震能力指数鉴定是一个复杂而严谨的过程，需要综合考虑多个因素，并借助专业的技术手段和方法进行评估。
这对于保障建筑物的抗震安全具有重要意义，也是建筑工程领域中的一项重要工作。
通用规范实施后既有建筑鉴定的几点思考
通用规范实施后既有建筑鉴定的几点思考摘要针对通用规范实施后鉴定人员的疑惑，从既有建筑鉴定与加固的荷载取值与作用组合、抗震鉴定时设防烈度与后续工作年限确定、C类建筑的抗震鉴定方法、第二级抗震鉴定方法以及安全性鉴定与抗震鉴定的关系几个方面，对通用规范的条文进行了解释，指出了通用规范中的不足之处，提出了实际鉴定与加固时的建议。
00、引言2022年一批通用规范相继实施，其中对既有建筑的鉴定与加固主要涉及到3本规范：《工程结构通用规范》（GB 55001－2021）[1]（简称规范GB 55001－2021），《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB 55002－2021）[2]（简称规范GB 55002－2021），《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021－2021）[3]（简称规范GB 55021－2021）。
从事既有建筑鉴定与加固的技术人员注意到了通用规范对原有标准的提高，同时也注意到了对既有建筑有了适度降低的要求，如在前言中提到了“对于既有改造项目（指不改变现有使用功能），当条件不具备、执行现行规范确有困难时，应不低于原建造时的标准”，然而，对于既有建筑的鉴定与加固，哪些需要按新的标准执行，哪些可适度降低标准，降低的幅度始终有些疑问，此外通用规范中的一些规定存在着与现行标准不协调的地方，有些条款的合理性也值得商榷。
本文就几个大家比较关注，也易引起误解的地方与读者进行交流和讨论。
01、鉴定与加固的荷载取值与作用组合1.1 标准的变化规范GB 55001－2021第2.4.6条给出了作用的基本组合公式如（1）所示，该式即为《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB 50292－2015）[4]中构件按承载能力进行安全性等级评定的公式：本次标准的修订提高了永久作用和可变作用的分项系数，规范GB 55001－2021第3.1.13条规定：对于永久作用，当对结构不利时不应小于1.3，即由原来的1.2提高到了1.3；对于可变作用，当对结构不利时不应小于1.5，即由原来的1.4提高到了1.5。
GB_50023-2009建筑抗震鉴定标准
宜少于 40 年，条件许可时应采用 50 年。 3 在 2001 年以后（按当时施行的抗震设计规范系列设计）建造的现有建筑，后续使用年
本标准对现有建筑经抗震鉴定后继续使用所约定的一个时期，在这个时期内，建筑不需重新 鉴定和相应加固就能按预期目的使用、完成预定的功能。 2.1.3 抗震设防烈度 seismic fortification intensity
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
4
3 基本规定
3.0.1 现有建筑的抗震鉴定应包括下列内容及要求： 1 搜集建筑的勘察报告、施工和竣工验收的相关原始资料；当资料不全时，应根据鉴定的
需要进行补充实测。 2 调查建筑现状与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况，发现相关的非抗震缺陷。 3 根据各类建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素，采用相应的逐级鉴定
注：1 本标准中，甲类、乙类、丙类、丁类，分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223 特殊设防类、重点设防类、标准设防类、适度设防类的简称；
1.0.4 现有建筑应根据实际需要和可能，按下列规定选择其后续使用年限： 1 在 70 年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有建筑，其后续使用年限不应少于
6
4 场地、地基和基础
4.1 场 地 4.1.1 6、7 度时及建造于对抗震有利地段的建筑，可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。
注：1 对建造于危险地段的建筑，场地对建筑影响应按专门规定鉴定； 2 有利、不利等地段和场地类别，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》划分。
建筑抗震鉴定标准部分
建筑抗震鉴定标准部分4 场地、地基和基础4.1 场地4.1.1 6、7度时及建造于对抗震有利地段的建筑，可不进⾏场地对建筑影响的抗震鉴定。
注：①对建造于危险地段的建筑，场地对建筑影响应按专门规定鉴定。
②有利、不利等地段和场地类别，按现⾏国家标准《建筑抗震设计规范》划分。
4.1.2 8、9度时，建筑场地为条状突出⼭嘴、⾼耸孤⽴⼭丘、⾮岩⽯陡坡、河岸和边坡的边缘等不利地段，应对其地震稳定性、地基滑移及对建筑的可能危害进⾏评估；⾮岩⽯斜坡的坡度及建筑场地与坡脚的⾼差均较⼤时，宜估算局部地形导致其地震影响增⼤的后果。
4.1.3 在河岸或海边的⼄类建筑，当液化层⾯向河⼼或海边倾斜时，应判明液化后⼟体滑动与开裂的危险。
4.2 地基和基础4.2.1 符合下列的情况，可不进⾏地基基础的抗震鉴定：（1）丁类建筑；（2）6度时各类建筑；（3）7度时地基基础现状⽆严重静载缺陷的⼄、丙类建筑；（4）8、9度时，不存在软弱⼟、饱和砂⼟和饱和粉⼟或严重不均匀⼟层的⼄、丙类建筑。
4.2.2 地基基础现状的鉴定，应着重调查上部结构的不均匀沉降裂缝和倾斜；当基础⽆腐蚀、酥碱、松散和剥落，上部结构⽆不均匀沉降裂缝和倾斜，或虽有裂缝、倾斜但不严重且⽆发展趋势，该地基基础可评为⽆严重静载缺陷。
4.2.3 存在软弱上、饱和砂⼟和饱和粉⼟的地基基础，可根据烈度、场地类别、建筑现状和基础类型，进⾏液化、震陷及抗震承载⼒的两级鉴定。
符合第⼀级鉴定的规定时，可不再进⾏第⼆级鉴定。
静载下已出现严重缺陷的地基基础，应同时审核其静载下的承载⼒。
4.2.4 地基基础的第⼀级鉴定应符合下列要求：4.2.4.1 基础下主要受⼒层存在饱和砂⼟或饱和粉⼟时，对下列情况可不进⾏液化影响的判别：（1）对液化沉陷不敏感的丙类建筑；（2）符合现⾏国家标准《建筑抗震设计规范》液化初步判别要求的建筑；（3）液化⼟的上界与基础底⾯的距离⼤于1.5倍基础宽度。
4.2.4.2 基础对主要受⼒层存在软弱⼟时，对下列情况可不进⾏建筑在地震作⽤下沉陷的估算：（1）8、9度时，地基⼟静承载⼒标准值分别⼤于80KPa和100KPa；（2）基础底⾯以下的软弱⼟层厚度不⼤于5m。
GB50023-95建筑抗震鉴定标准
的粘土
注
指基础底面实际平均压应力
使用期不够或岩石 碎石土 其他软弱土 提高系数值可取
承受水平力为主的天然地基验算水平抗滑时 抗滑阻
力可采用基础底面摩擦力和基础正侧面土的水平抗力之和 基础
正侧面土的水平抗力 可取其被动土压力的 抗滑安全系数不
宜小于 当刚性地坪的宽度不小于地坪孔口承压面宽度的
倍时 尚可利用刚性地坪的抗滑能力
组合值系数和作用效应系数 应按现行国家标准 建
筑抗震设计规范 的规定采用
结构构件承载力设计值 按现行国家标准 建筑抗震
设计规范 的规定采用
抗震鉴定的承载力调整系数 除本标准各章有具体
规定外 一般情况下 可按现行国家标准 建筑抗震
设计规范 承载力抗震调整系数值的 倍采用
对砖墙 砖柱 烟囱 水塔和钢构件连接 仍按现行
甲类建筑 抗震验算和构造均应按专门规定采用
乙类建筑 抗震验算 可按抗震设防烈度的要求采用 抗震构
造 除 度外可按提高一度的要求采用
丙类建筑 抗震验算和构造均应按抗震设防烈度的要求采用
丁类建筑
度时 抗震验算可适当降低要求 抗震构造可
按降低一度的要求采用 度时可不做抗震鉴定
现有建筑的抗震鉴定 除应符合本标准的规定外 尚应符
国家标准 建筑抗震设计规范 的承载力抗震调整
系数值采用
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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
类场地上的乙 丙类建筑
度时 构造要求可
降低一度
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
基础底面以下的软弱土层厚度不大于 采用桩基的建筑 对下列情况可不进行桩基的抗震验
多层框架结构房屋应用综合抗震能力指数
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一、课题概述我国是世界上遭受地震灾害最多的国家之一。
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。
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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一一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。
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