抗震规范6个比

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建筑抗震设计规范

建筑抗震设计规范

建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》于2001年颁布,2002年 1月1日实施,其抗震设防的目标是:小震不坏、中震可修、大震不倒。

一般情况下,抗震设防烈度可采用地震动参数区划图的地震基本烈度,对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

建筑的抗震设计,除应符合抗震设计规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

一、建筑抗震设防分类和设防标准1、建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。

甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑,包括:A、中央级、省级的电视调频广播发射塔建筑,国际电信楼、国际海缆登陆站、国际卫星地球站、中央级的电信枢纽(含卫星地球站)。

B、研究、中试生产和存放剧毒生物制品和天然人工细菌与病毒(如鼠疫、霍乱、伤寒等)的建筑。

C、三级特等医院的住院部、医技楼、门诊部。

乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑,丙类建筑应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑,丁类建筑应属于抗震次要建筑。

2、建筑抗震设防类别的划分,应符合国家标准《建筑抗震设防分类标准》3、各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:3.1甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6-8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。

地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

3.2乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求,抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6-8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。

地基基础的抗震措施,应符合有关规定。

3.3丙类建筑,地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。

3.4丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低。

抗震设计的一般规定

抗震设计的一般规定
○ 房屋较长时,纵向抗震墙不 易设置在端开间。
3、抗震墙布置的具体要求
(1)楼(电)梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道,不 宜设在结构单元端部角区及凹角处; 这种竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。
(2)纵横向抗震墙成组 布置
纵横向抗震墙宜合并布置为L 形、T形和口字形。
两片墙组成联肢墙
(3)合理调整抗震墙的长度
结构
6、7度
8度
9度
现浇、叠合梁扳 装配式楼盖
4 3
3 2.5
2
不宜采用
抗震墙之间的楼、屋盖有较大开洞时,长宽比还应减小。 当超过上述要求时,应计入楼盖平面内的变形影响。
4、抗震墙的 边框梁、柱
01
添加标题
抗震墙的端部钢筋配置在柱截面内。
02
添加标题
框架梁应保留,当无法设置明梁时应设置暗梁。
03
为了保证抗震墙具有足够的的延性,不发生脆性的剪切破坏, 每一道抗震墙(包括单片墙、小开口墙和联肢墙)不应过 长,总高度与总长度之比宜大于2。
较长的单片墙可以留出 结构洞口,划分成联肢 墙的两个墙肢。
(4)抗震墙的最大间距 抗震墙间距不应过大。
抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下表 要求:
抗震墙之间楼、屋盖的长宽比
并按低的房屋高度计算
缝宽。
t h
2、抗撞墙
8、9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震 缝两侧的结构,当结构高度、刚度或层高相 差较大时,可在防震缝两侧房屋的尽端设垂 直于防震缝的抗撞墙。
高度、刚度相差较大
层高不同
每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置,墙肢的长
度可不大于一个柱距。
内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析,按不利

建筑抗震设计规范

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建筑抗震设计规范⼯程建设国家标准《建筑抗震设计规范》局部修订条⽂前⾔汶川地震表明,严格按照现⾏规范进⾏设计、施⼯和使⽤的建筑,在遭遇⽐当地设防烈度⾼⼀度的地震作⽤下,没有出现倒塌破坏,有效地保护了⼈民的⽣命安全。

说明我国在1976年唐⼭地震后,建设部做出房屋从6度开始抗震设防和按⾼于设防烈度⼀度的“⼤震”不倒塌的设防⽬标进⾏抗震设计的决策,是正确的。

根据建设部落实国务院《汶川地震灾后恢复重建条例》的要求,依据地震局修编的灾区地震动参数的第1号修改单,相应变更了灾区的设防烈度,并拟增加部分条⽂的修订,合计改动28~29条,其内容统计如下:1. 灾区设防烈度变更,涉及四川、陕西、⽢肃,共3条。

2. 材料性能按产品标准修改,2条,其中有强制性条⽂1条。

3. 强制性条⽂15条。

原有条⽂的⽂字调整6条,主要涉及设防分类和建筑⽅案设计;删去关于隔震、减震适⽤范围限制的规定1条;新增涉及结构构件基本要求、预制装配式楼盖、⼭区场地、⾮结构构件、楼梯间、专门的施⼯要求8条。

4. 其他修改8~9条,涉及坡地、单跨框架、⼟⽊⽯民居构造措施,以及楼梯参与整体计算等。

本报批稿中,下划线为修改的内容,⿊体字为强制性条⽂。

3.1.1所有建筑应按现⾏国家标准《建筑⼯程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别。

3.1.2 (删除)3.1.3各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,均应符合现⾏国家标准《建筑⼯程抗震设防分类标准》GB 50223的要求。

[修订说明]划分不同的抗震设防类别并采取不同的设计要求,是在现有技术和经济条件下减轻地震灾害的重要对策之⼀。

本规范2001年版3.1.1的内容已经由分类标准GB50223予以规定,本次修订可直接引⽤,不再重复规定。

3.3.1选择建筑场地时,应根据⼯程需要,掌握地震活动情况、⼯程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。

对不利地段,应提出避开要求;当⽆法避开时应采取有效措施。

中、美、欧、日抗震设计规范比较

中、美、欧、日抗震设计规范比较

【拓展知识1-6】中、美、欧、日抗震设计规范比较(1)抗震设防目标我国《建筑抗震设计规范》( GB50011—2010 )是“三水准设防目标”,即小震不坏,中震可修,大震不倒,分别对应于以50 年超越概率63% ,10% 和2% ~3% 的地震作用。

UBC 1997 抗震设防目标是“避免结构倒塌和人身伤亡”,采用单一的设防水准,即以50 年超越概率10% 的地震作用,地震设计重现期为475 年,作为基准设防地震作用。

IBC 2000 的抗震目标是“每个结构和结构部分,包括永远附在结构上的非结构组件、结构支撑物和附属结构都要设计并建为可抵抗ASCE 7 所指地震移动产生的效应”,而ASCE 7的抗震目标是“为设计、建造抗震建筑提供参考标准”。

其地震设计重现期是50 年内超越概率2% 的地震作用,重现期为2 500 年,作为基准设防地震作用。

(2)场地分类场地是决定地震作用的一个关键因素。

按照场地土的剪切波速,GB50011—2010 将场地土分为Ⅰ~Ⅳ四类,UBC 将场地分为SA ~SF 五类,相应于IBC 的A ~ F 五类。

表1.1中是其对应关系。

IBC,ASCE 7 和UBC 均指出“如果场地的土壤特性具体信息不充分,不能确定场地的级别,则划分其为D 类场地”。

表1-1. IBC(ASCE 7),UBC和GB50011-2010的场地类别(3)地震反应谱曲线GB50011—2010 根据全国各地地震烈度的不同,把全国分为6,7,8,9度四个设防烈度区,并把地震分为多遇地震和罕遇地震两个水平,给出相应的水平地震影响系数最大值αmax。

并按近远震,分为三个地震设计组,和场地类别结合,给出特征周期T g。

根据αmax和T g给出反应谱曲线。

UBC 将全美国各地按照其烈度不同,分为5 个区,按烈度从小到大依次为0 度区、1 度区、2A 度区、2B 度区、3 度区和4度区。

对应不同的震区,有不同的震区影响系数Z,UBC 的地震影响系数曲线见图1.*。

建筑抗震规范

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建筑抗震规范《建筑抗震设计规范》Code for seismic design of buildingsGB 50011-2010主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2010年12月1日中华人民共和国住房和城乡建设部公告第609 号关于发布国家标准《建筑抗震设计规范》的公告现批准《建筑抗震设计规范》为国家标准,编号为GB 50011-2010,自2010 年12 月 1 日起实施。

其中,第 1.0.2、1.0.4、3.1.l、3.3.1、3.3.2、3.4.1、3.5.2、3.7.1、3.7.4、3.9.1、3.9.2、3.9.4、3.9.6、4.1.6、4.1.8、4.1.9、4.2.2、4.3.2、4.4.5、5.1.1、5.1.3、5.1.4、5.1.6、5.2.5、5.4.1、5.4.2、5.4.3、6.1.2、6.3.3、6.3.7、6.4.3、7.1.2、7.1.5、7.1.8、7.2.4、7.2.6、7.3.1、7.3.3、7.3.5、7.3.6、7.3.8、7.4.1、7.4.4、7.5.7、7.5.8、8.1.3、8.3.1、8.3.6、8.4.1、8.5.1、10.1.3、10.1.12、10.1.15、12.1.5、12.2.1、12.2.9 条为强制性条文,必须严格执行。

原《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 同时废止。

本规范由我部标准定额研究所组级中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部2010 年5 月31 日前言本规范根据原建设部《关于印发(2006 年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批))的通知》(建标[2006]77 号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001 进行修订而成。

修订过程中,编制组总结了2008 年汶川地震震害经验,对灾区设防烈度进行了调整,增加了有关山区场地、框架结构填充墙设置、砌体结构楼梯间、抗震结构施工要求的强制性条文,提高了装配式楼板构造和钢筋伸长率的要求。

公路工程抗震规范(JTG B02 2013)原文+标准体系结构

公路工程抗震规范(JTG B02 2013)原文+标准体系结构

公路⼯程标准体系结构2013年12月10日发布的公路工程抗震规范(JTG B02 2013),作为公路工程行业标准,自2014年 0 2 月 0 1 日起施行。

属于公路工程标准体系的“通用”板块“安全”模块。

公路工程标准体系由总体、通用、公路建设、公路管理、公路养护、公路运营六个板块构成,包含255个标准。

一、总体板块总体板块是公路工程标准体系、标准管理及标准编制的总体要求,明确公路工程标准的定位,是公路工程标准管理及编写应执行的规定和要求。

包含6个标准。

二、通用板块通用板块是公路建设、管理、养护、运营所遵循的基本要求,明确公路建设、公路管理、公路养护和公路运营四个板块的共性功能、指标及相互关系, 共40个标准,包含基础模块(12个标准)、安全模块(15个标准)、绿色模块(6个标准)、智慧模块(7个标准)。

三、公路建设板块公路建设板块是实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求,共135个标准,项目管理模块(1个标准)、勘测模块(10个标准)、设计模块(78个标准)、通用图模块(3个标准)、试验模块(9个标准)、检测模块(4个标准)、施工模块(20个标准)、监理模块(1个标准)、造价模块(9个标准)。

四、公路管理公路管理板块是公路管理和运政执法所遵循的技术和管理要求,共4个标准,站所模块(1个标准)、信息系统模块(2个标准)、执法模块(2个标准)。

五、公路养护公路养护板块是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求,共47个标准,综合模块(16个标准)、检测评价模块(12个标准)、养护决策模块(1个标准)、养护设计模块(4个标准)、养护施工模块(8个标准)、养护施工模块(6个标准)。

六、公路运营板块公路运营板块是公路运营、出行服务和智能化所遵循的技术、管理和服务要求,共17个标准,运营监测模块(6个标准)、出行服务模块(3个标准)、收费服务模块(4个标准)、应急处置模块(2个标准)、车路协同模块(1个标准)、造价模块(1个标准)。

《抗震规范》主要修订条文


14、提高框架部分作为二道防线的设计要求
框架-抗震墙结构和框架-核心筒结构,任一层框架 部分按侧向刚度分配的地震剪力应乘以增大系数。侧向 刚度沿竖向分布基本均匀时,增大后的剪力值不应小于 结构底部总地震剪力的20%和按框架–抗震墙结构、框 架-核心筒结构侧向刚度分配的框架部分各楼层地震剪力 中最大值1.5倍二者的较小值,且不得小于结构底部总地 震剪力的15%。
3 在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
现行《抗规》阻尼比取值: 不超过12层时取0.035;超过12层时取0.02;在罕遇地震
下的弹塑性分析,阻尼比可取0.05。
20、增加钢框架结构梁端塑性铰外移时 “强柱弱梁”验算要求
↓↓
21、明确抗侧力构件的连接的弹性设计要求
① 连接的弹性设计:连接的承载力设计值,不应小于
① 二道防线的要求(应做双重体系) 钢框架部分除伸臂加强层及相邻楼层外的任一楼层
按计算分配的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数, 且不小于结构总地震剪力的25%和最大楼层地震剪力1.8 倍二者的较小值。
钢框架部分按刚度计算分配的最大楼层地震剪力, 不宜小于结构总地震剪力的10%。当小于10%时,核心筒 的墙体,在底部加强部位应承担全部地震作用,其他部 位承担的地震作用应增大不少于10%;墙体构造的抗震等 级应提高一级,一级时应适当提高。
11、混凝土结构抗震等级调整
① 提高框架结构的抗震措施,30m→24m ② 核心筒-外框结构的高度低于60m时,其抗震
等级允许按框剪结构确定 ③ 框剪、抗震墙和部分框支剪力墙结构,以24m
为界降低一级(四级不降) — 近年来,禁用粘土砖使低层的框剪结构和多层抗
震墙结构应用增多
④ 高度>35m的板柱-抗震墙结构,抗震等级提高

抗震规范

1 总则1.0.1为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》并实行以预防为主的方针,使建筑经抗震设防后,减轻建筑的地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本规范。

按本规范进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用,当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用,当遭受高于本地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

1.0.2抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。

1.0.3 本规范适用于抗震设防烈度为6、7、8和9度地区一般的建筑工程的抗震设计及隔震、消能减震设计。

抗震设防烈度大于9度地区的建筑和行业有特殊要求的工业建筑,其抗震设计应按有关专门规定执行。

注:本规范一般略去“抗震设防烈度”字样,如“抗震设防烈度为6度、7度、8度、9度”,简称为“6度、7度、8度、9度”。

1.0.4抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。

1.0.5一般情况下,抗震设防烈度可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度(或与本规范设计基本地震加速度值对应的烈度值)。

对已编制抗震设防区划的城市,可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。

1.0.6建筑的抗震设计,除应符合本规范要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

2 术语和符号2.1 术语2.1.1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。

2.1.2抗震设防标准seismic fortification criterion衡量抗震设防要求的尺度,由抗震设防烈度和建筑使用动能的重要性确定。

2.1.3地震作用earthquake action由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用。

GB50023-95建筑抗震鉴定标准

高度 10 7 层数 三 二 五 三 三 二 四 三 8 7 二 二
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

PKPM中的六个比值

查看结果阶段,宏观需要控制的6大比值:1)周期比(第一扭转周期和第一平动周期的比值,a类建筑不应大于0.9;b类建筑不应大于0.85)反映结构的抗扭性质,satwe wzq.out 文件中察看2)位移比(保证结构具有足够的刚度,避免产生较大的位移影响结构的承载力、稳定性和使用要求,高规4.6.3),satwe wdisp.out 文件中察看最大层间位移与平均层间位移的比值(限制平面扭转不规则,考虑偶然偏心影响,抗震规范3.4.2)和最大层间位移角(抗震变形限制,不考虑偶然偏心影响)3)刚度比(侧向刚度规则要求抗震规范3.4.2要求),satwe wmass.out 文件中察看Ratx,Raty :X,Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值;Ratx1,Raty1 : X,Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者4)楼层抗剪承载力、及承载力比值(竖向规则要求之一抗震规范3.4.2 ,限制楼层承载力突变),satwewmass.out 文件中察看Ratio_Bu5)剪重比(抗震规范5.2.5 限制抗侧力构件必须承担的剪力),satwe wzq.out 文件中察看整层剪重比6)刚重比(结构的侧向刚度和重力荷载的比值)影响结构稳定和重力二阶效应,satwewmass.out 文件中察看结构整体稳定验算结果再补充两个比值!7) 参与振动质量比:即有效质量系数注:要密切关注有效质量系数是否达到了要求。

若不够,则地震作用计算也就失去了意义。

wmass.out中可察看8) 倾覆力距比短肢剪力墙结构《高规》7.1.2条:抗震设计时筒体和一般剪力墙承受的第一振型底部地震倾覆力距不宜小于结构总底部地震倾覆力距的50%;一、二、三级短肢剪力墙轴压比不宜大于0.5、0.6、0.7,对一字形短肢剪力墙轴压比限值相应降低0.1。

框架-剪力墙结构新抗震规范第6.1.3条、高规8.1.3条规定,框架-剪力墙结构,在基本振型地震作用下,若框架部分承担的地震倾覆力矩大于总地震倾覆力矩的百分比50%,其框架部分的抗震等级应按框架结构确定,柱轴压比限值宜按框架结构采用。

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1. 位移比(层间位移比):1.1 名词释义:(1)位移比:即楼层竖向构件的最大水平位移与平均水平位移的比值。

(2)层间位移比:即楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移角的比值。

其中:最大水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移。

平均水平位移:墙顶、柱顶节点的最大水平位移与最小水平位移之和除2。

层间位移角:墙、柱层间位移与层高的比值。

最大层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值。

平均层间位移角:墙、柱层间位移角的最大值与最小值之和除2。

1.3 控制目的:高层建筑层数多,高度大,为了保证高层建筑结构具有必要的刚度,应对其最大位移和层间位移加以控制,主要目的有以下几点:1 保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。

2 保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。

3.控制结构平面规则性,以免形成扭转,对结构产生不利影响。

1.2 相关规范条文的控制:[抗规]3.4.2条规定,建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。

[高规]4.3.5条规定,楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移,A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍,B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑,不应大于该楼层平均值的1.4倍。

[高规]4.6.3条规定,高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层间之比(即最大层间位移角)Δu/h应满足以下要求:结构休系Δu/h限值框架1/550框架-剪力墙,框架-核心筒1/800筒中筒,剪力墙1/1000框支层1/10001.4 电算结果的判别与调整要点:PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出最大水平位移、最大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值,详位移输出文件WDISP.OUT。

但对于计算结果的判读,应注意以下几点:(1)若位移比(层间位移比)超过1.2,则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;(2)验算位移比需要考虑偶然偏心作用,验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心(3)验算位移比应选择强制刚性楼板假定,但当凸凹不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响(4)最大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。

构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果(即构件设计可以采用弹性楼板计算,而位移计算必须在刚性楼板假设下获得),故可先采用刚性楼板算出位移,而后采用弹性楼板进行构件分析。

(5)因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层最大位移一般都发生在结构单元的边角部位2.周期比:2.1 名词释义:周期比即结构扭转为主的第一自振周期(也称第一扭振周期)Tt与平动为主的第一自振周期(也称第一侧振周期)T1的比值。

周期比主要控制结构扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,使结构的抗扭刚度不能太弱。

因为当两者接近时,由于振动偶联的影响,结构的扭转效应将明显增大。

2.2 相关规范条文的控制:[高规]4.3.5条规定,结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比(即周期比),A级高度高层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。

[高规]5.1.13条规定,高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。

2.3 电算结果的判别与调整要点:(1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件。

因SATWE电算结果中并未直接给出周期比,故对于通常的规则单塔楼结构,需人工按如下步骤验算周期比:a)根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数(三者之和等于1)判别各振型分别是扭转为主的振型(也称扭振振型)还是平动为主的振型(也称侧振振型)。

一般情况下,当扭转系数大于0.5时,可认为该振型是扭振振型,反之应为侧振振型。

当然,对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断;b)周期最长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt,周期最长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1;c)计算Tt / T1,看是否超过0.9(0.85)。

对于多塔结构周期比,不能直接按上面的方法验算,这时应该将多塔结构分成多个单塔,按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔,而是按塔分成多个结构)。

(2).对于刚度均匀的结构,在考虑扭转耦连计算时,一般来说前两个或几个振型为其主振型,但对于刚度不均匀的复杂结构,上述规律不一定存在。

总之在高层结构设计中,使得扭转振型不应靠前,以减小震害。

SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型,并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。

(3).振型分解反应谱法分析计算周期,地震力时,还应注意两个问题,即计算模型的选择与振型数的确定。

一般来说,当全楼作刚性楼板假定后,计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。

而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。

至于振型数的确定,应按上述[高规]5.1.13条执行,振型数是否足够,应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。

(4).如同位移比的控制一样,周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系,而非其绝对大小,它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。

即周期比控制不是在要求结构足够结实,而是在要求结构承载布局的合理性。

考虑周期比限制以后,以前看来规整的结构平面,从新规范的角度来看,可能成为“平面不规则结构”。

一旦出现周期比不满足要求的情况,一般只能通过调整平面布置来改善这一状况,这种改变一般是整体性的,局部的小调整往往收效甚微。

周期比不满足要求,说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总的调整原则是要加强结构外圈,或者削弱内筒。

(5).扭转周期控制及调整难度较大,要查出问题关键所在,采取相应措施,才能有效解决问题。

a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关,只与楼层抗扭刚度有关;b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时,较易满足;周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足;c)当不满足周期限制时,若层位移角控制潜力较大,宜减小结构竖向构件刚度,增大平动周期;d)当不满足周期限制时,且层位移角控制潜力不大,应检查是否存在扭转刚度特别小的层,若存在应加强该层的抗扭刚度;e)当不满足扭转周期限制,且层位移角控制潜力不大,各层抗扭刚度无突变,说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小,应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚,增大核心筒的抗扭刚度。

f)当计算中发现扭转为第一振型,应设法在建筑物周围布置剪力墙,不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。

3 刚度比3.1 名词释义:刚度比指结构竖向不同楼层的侧向刚度的比值(也称层刚度比),该值主要为了控制高层结构的竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层。

对于地下室结构顶板能否作为嵌固端,转换层上、下结构刚度能否满足要求,及薄弱层的判断,均以层刚度比作为依据。

[抗规]与[高规]提供有三种方法计算层刚度,即剪切刚度(Ki=GiAi/hi)、剪弯刚度(Ki=Vi/Δi)、地震剪力与地震层间位移的比值(Ki=Qi/Δui)。

3.2 相关规范条文的控制:[抗规]附录E2.1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2;[高规]4.4.2条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相临上部楼层侧向刚度的70%或其上相临三层侧向刚度平均值的80%;[高规]5.3.7条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍;[高规]10.2.3条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录E的规定:E.01)底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。

E.02)底部大空间层数大于一层时,其转换层上部框架-剪力墙结构的与底部大空间层相同或相近高度的部分的等效侧向刚度与转换层下部的框架-剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。

3.3 电算结果的判别与调整要点:(1)规范对结构层刚度比和位移比的控制一样,也要求在刚性楼板假定条件下计算。

对于有弹性板或板厚为零的工程,应计算两次,在刚性楼板假定条件下计算层刚度比并找出薄弱层,然后在真实条件下完成其它结构计算。

(2)层刚比计算及薄弱层地震剪力放大系数的结果详建筑结构的总信息WMASS.OUT。

一般来说,结构的抗侧刚度应该是沿高度均匀或沿高度逐渐减少,但对于框支层或抽空墙柱的中间楼层通常表现为薄弱层,由于薄弱层容易遭受严重震害,故程序根据刚度比的计算结果或层间剪力的大小自动判定薄弱层,并乘以放大系数,以保证结构安全。

当然,薄弱层也可在调整信息中通过人工强制指定。

(3)对于上述三种计算层刚度的方法,我们应根据实际情况进行选择:对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构应选择“剪切刚度”;对于底部大空间为多层时或有支撑的钢结构应选择“剪弯刚度”;而对于通常工程来说,则可选用第三种规范建议方法,此法也是SATWE 程序的默认方法。

4.刚重比4.1 名词释义:结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比称为刚重比。

它是影响重力二阶效应的主要参数,且重力二阶效应随着结构刚重比的降低呈双曲线关系增加。

高层建筑在风荷载或水平地震作用下,若重力二阶效应过大则会引起结构的失稳倒塌,故控制好结构的刚重比,则可以控制结构不失去稳定。

4.2 相关规范条文的控制:[高规]5.4.4条规定:1.对于剪力墙结构,框剪结构,筒体结构稳定性必须符合下列规定:2.对于框架结构稳定性必须符合下列规定: Di*Hi/Gi>=104.3 电算结果的判别与调整要点:1.按照下式计算等效侧向刚度:2.对于剪切型的框架结构,当刚重比大于10时,则结构重力二阶效应可控制在20%以内,结构的稳定已经具有一定的安全储备;当刚重比大于20时,重力二阶效应对结构的影响已经很小,故规范规定此时可以不考虑重力二阶效应。

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