中震弹性与中震不屈服
盈建科各种参数设置

盈建科各种参数设置盈建科参数设置结构总体信息1、结构体系:按实际情况填写。
2、结构材料信息:按实际情况填写。
层计算与地上⼀层的剪切刚度⽐,出现⼤于2或四舍五⼊⼤于2的,该层顶板即可作为嵌固端。
如果地下室各层都不满⾜嵌固条件,应将嵌固部位设定在基础顶板处,嵌固端所在层号填0。
6、与基础相连构件最⼤底标⾼:7、裙房层数:程序不能⾃动识别裙房层数,需要⼈⼯指定。
应从结构最底层起算(包括地下室),例如:地下室3层,地上裙房4层时,裙房层数应填⼊7。
8、转换层所在层号:应按楼层组装中的⾃然层号填写,例如:地下室3层,3)按模拟施⼯⼆:计算时程序将竖向构件的轴向刚度放⼤⼗倍,削弱了竖向荷载按刚度的重分配,柱墙上分得的轴⼒⽐较均匀,传给基础的荷载更为合理。
4)模拟施⼯加载三:采⽤分层刚度分层加载模型,接近于施⼯过程。
故此建议⼀般对多、⾼层建筑⾸选模拟施⼯3。
对钢结构或⼤型体育馆类(指没有严格的标准层概念)结构应选⼀次加载。
对于长悬臂结构或有吊柱结构,由于⼀般是采⽤悬挑脚⼿架的施⼯⼯艺,故对悬臂部分应采⽤⼀次加载进⾏设计。
当有吊车荷载时,不应选⽤模拟施⼯3。
113、风荷载计算信息:⼀般来说⼤部分⼯程采⽤YJK缺省的“⼀般计算⽅式”即可,如需考虑更细致的风荷载,则可通过“特殊风荷载”实现。
传来的荷载,同时还将叠加上部结构传来的刚度,使计算更加符合实际。
19、上部结构计算考虑基础结构:(需要时勾选,默认缺省)20、⽣成等值线⽤数据:(需要时勾选,默认缺省)21、计算温度荷载:(需要时勾选,默认缺省)22、竖向荷载砼墙轴向刚度考虑徐变收缩影响:(需要时勾选,默认缺省)控制信息1、⽔平⼒与整体坐标夹⾓(度):(P62)⼀般为缺省。
先取初始值0°,在计算结果WZQ.OUT中输出结构的最不利地震作⽤⽅向,如果⼤于±15°,则应将该⾓度输⼊此项重新计算,以考虑最不利地震作⽤⽅向的影响。
(±15°,9011、板元细分最⼤控制长度(m):⼀般为缺省值1。
11、详解“基于性能设计”

基于性能的建筑结构设计杨志勇中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部1。
基于性能设计基本概念2。
基于性能设计方法3。
基于性能设计工程应用¾美国加州结构工程师协会(SEAOC )1995年提出。
¾受到美国、日本、欧洲、新西兰、中国等国普遍重视。
¾十多年来,各国进行了大量的科研和实践工作。
¾已经被多国以规范的形式确认。
¾是我国抗震研究和实践的重要方向。
基于性能设计Performance-Based Design 现状¾基于性能设计就是使设计出的结构在未来的灾害(如地震)作用下维持所要求的性能水平。
¾基于性能设计一般是指基于性能的抗震设计。
何为基于性能设计(Performance-Based Design)基于性能抗震设计的主要优点¾强调建筑结构性能目标的“个性化”。
¾业主、设计师有更大的自主权。
¾克服现有规范的局限性。
¾有利于新材料、新方法的推广应用。
¾不仅强调保证生命安全,同时强调避免财产损失。
理解基于性能抗震设计的三个主要方面¾性能目标的确定和应用。
¾基于性能抗震设计的理论框架和实现方法。
¾基于性能抗震设计的具体实践和发展趋势。
抗震性能目标的确定和使用¾具体的抗震性能目标以规范的形式体现。
¾业主有充分选择抗震性能目标的自由。
¾设计者在实现抗震性能目标过程中可以充分发挥创造力。
基于性能的抗震设计方法与以往方法的联系¾基于性能抗震设计在保障结构最低目标性能(“共性”)时,考虑的是社会总费用;确定特殊目标性能(“个性”)时,考虑的是业主费用。
¾我国还没有以“规范”的形式确定基于性能的设计方法,但已被公认为重要的发展趋势¾《建筑工程抗震性态设计通则》CECS 160:2004以自愿采用的试用标准形式给出了基于性能的设计框架。
PKPM2010问题(计算)集锦

630版中增加了那些解决连梁抗剪超限的方法630版中增加了两种解决连梁抗剪超限的方法,1增加了双连梁的设计功能 2 增加了采用交叉斜筋与对角斜撑的功能630版与前一版本楼层抗剪承载力差异的主要原因型钢的楼层抗剪承载力的计算不再将型钢等效为钢筋进行计算,而是按照《型钢混凝土组合技术规程》中承载力的公式计算其极限弯矩与极限剪力进行控630版与前一版本节点核心区差异的主要原因梁端弯矩取到梁刚域处。
630版与前一版本混凝土柱配筋差异的主要原因顶层柱的判断准则改为按照柱上部是否存在竖向构件进行判断。
中震弹性和中震不屈服下剪力墙轴压比相同剪力墙轴压比是恒活荷载控制的与地震无关。
如果在中震不屈服时采用混凝土强度标准值,则其轴压比与小震相比将会降低,更不合理PMSAP与SATWE地下室土约束位置的差异SATWE中的土约束默认为作用在刚性楼板上,PMSAP作用在节点上,新版的SATWE中允许地下室顶板按弹性板计算,此时SATWE与PMSAP一致。
PMSAP与SATWE调幅的差异SATWE的支座是按照梁端是否有竖向构件进行判断,PMSAP按照恒荷载下梁端是否是负弯矩进行判断。
PMSAP与SATWE的活荷载折减差异SATWE的活荷载折减在PM中进行,即折减荷载,PMSAP中是在设计中实现的,是折减效应。
PMSAP中为什么有的剪力墙没有输出配筋?程序自动判断的转换墙会给出梁式配筋,在“剪力墙面外及转换墙配筋”菜单中查看。
PMSAP中斜墙配筋结果是什么含义?斜墙按照应力配筋,并考虑了边缘构件等构造要求。
H打头的为水平筋,V打头的为竖向筋。
PMSAP中弹性板配筋每点处均有两个值,是什么含义?板边处分别为平行于板边和垂直于板边的配筋,形心处为主弯矩方向的配筋,目前没有输出角度,可在文本文件中查看。
下一版会增加形心处配筋角度的输出。
边缘构件的配筋特别大是什么原因?一般是由于短肢剪力墙考虑全截面配筋率造成的。
抗震等级为4级时为什么会出现约束边缘构件?应在参数中勾选“当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件”连梁刚度折减系数程序中是如何考虑的?连梁有两种方式建模:一是按照框架梁建模并指定连梁属性,二是按照剪力墙开洞建模,在分析程序中会自动将洞口上方判断为连梁。
2010版PKPM(SATWE)参数理解及选取最全版

一、总信息1、水平力与整体坐标夹角:该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。
抗规》5.1.1 条和《高规》4.3.2 条规定,一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算。
如果地震沿着不同方向作用,结构地一、总信息1、水平力与整体坐标夹角:该参数为地震力、风荷载作用方向与结构整体坐标的夹角。
抗规》5.1.1 条和《高规》4.3.2 条规定,“一般情况下,应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算”。
如果地震沿着不同方向作用,结构地震反应的大小一般也不相同,那么必然存在某个角度使得结构地震反应最为剧烈,这个方向就称为“最不利地震作用方向”。
这个角度与结构的刚度与质量及其位置有关,对结构可能会造成最不利的影响,在这个方向地震作用下,结构的变形及部分结构构件内力可能会达到最大。
SATWE 可以自动计算出这个最不利方向角,并在WZQ.OUT 文件中输出。
如果该角度绝对值大于15 度,建议用户按此方向角重新计算地震力,以体现最不利地震作用方向的影响。
一般并不建议用户修改该参数,原因有三:①考虑该角度后,输出结果的整个图形会旋转一个角度,会给识图带来不便;②构件的配筋应按“考虑该角度”和“不考虑该角度”两次的计算结果做包络设计;③旋转后的方向并不一定是用户所希望的风荷载作用方向。
综上所述,建议用户将“最不利地震作用方向角”填到“斜交抗侧力构件夹角”栏,这样程序可以自动按最不利工况进行包络设计。
水平力与整体坐标夹角与地震信息栏中斜交抗侧力构件附加地震角度的区别是:水平力不仅改变地震力而且同时改变风荷载的作用方向;而斜交抗侧力仅改变地震力方向(增加一组或多组地震组合),是按《抗规》5.1.1 条2 款执行的。
对于计算结果,水平力需用户根据输入的角度不同分两个计算工程目录,人为比较两次计算结果,取不利情况进行配筋包络设计等;而{斜交抗侧力}程序可自动考虑每一方向地震作用下构件内力的组合,可直接用于配筋设计,不需要人为判断。
中震作用下构件不屈服的定量分析方法

34
且实际构件内力也未必能依照该路径发生变化。 若采用点 与点 1的距离表示构件承载力富余 程度,则默认结构处于弹性状态、地震效应呈 线性比例增加,由于采用了线性比例的假定, 故距离比值不受单位影响,对任一荷载效应组 合的抗力富余度具备唯一值,而且易于计算, 缺点是该算法同样受到内力路径假设的限制。 考虑到目前对中震不屈多采用振型分解反应谱 的方法计算地震效应,这种本质为弹性的分析 方法支持该距离计算所隐含的假设,因此下面 采用点 与点 1的距离来反映构件的抗力富余 程度。
富余度,并取其中的最小值作为代表值。
1.2.2 钢筋混凝土柱
柱属于压弯构件,屈服判断的依据是截面
的压弯承载力应为双向偏压下的承载力,即空
间的
包络面(洋葱头)。 钢筋混凝土
柱受压的
包络面按下述公式计算:
1
111
1
式中: 为构件的截面轴心受压承载力设
计值,按
计算; 为轴向压
力作用于 轴并考虑相应的计算偏心距 后,
定 单 偏 压( 拉 )下
的 关 系 ,再 根 据 偏 心 距
的大小确定这四个承载力。
得到
包络面后将各荷载作用组
图 2 T 形钢筋混凝土剪力墙屈服承载力包络线
合对应的点绘制在同一张图上,如图 3 所示, 荷载组合效应点在包络面之内,荷载组合效应 小于屈服承载力,构件尚未屈服。根据上述定 义计算各个荷载组合效应点的抗力富余度,并 取其中的最小值作为代表值。
【关键词】抗震 抗力富余度 中震不屈服
随着我国经济发展,超高层建筑在对土地 集约利用、节约市级工程投资以及增加城市吸 引力上发挥着重要作用,但是超高层建筑所遇 到的问题往往超出了以往成熟的工程经验,其 中超高层建筑可能遭遇的地震灾害是必须认真 考虑的问题之一。目前我国规定对于超限高层 建筑需进行抗震设防专项审查 1 ,需要采用有 效 和 可 靠 的 技 术 手 段 保 证 结 构 安 全 ,“ 中 震 下 构 件 不 屈 服 ”验 算 就 是 保 障 结 构 安 全 的 常 见 措 施 。 中震下构件不屈服验算常见做法是根据构件实 际配筋、按材料强度的标准值计算构件的承载 力,并与中震下的效应组合进行比较,各种荷 载效应在组合时不考虑分项系数和组合系数, 若组合后的效应小于构件承载力,则表示构件 未屈服,否则表示构件屈服。
某医院综合楼项目抗震性能化设计的结构分析

山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第47卷第2期・40・2 0 2 1年7月Vol. 07 Nc. 13Jul. 2021DOI : 10. 13719/j. ctn 1009-6825.2021.13.015某医院综合楼项目抗震性能化设计的结构分析李响(华东建筑设计研究总院,上海220002)摘 要:抗震性能化设计是决定结构抗震性能的重要环节,尤其对于超限结构(房屋高度、规则性等方面有特殊要求的结构)。
分析对比相关规范对性能目标的具体表达及其含义,结合实际工程,对小震弹性设计与中震不屈服、大震不屈服等分析计算方法的操作与实施予以阐述,对比分析不同工况下构件内力,对设计有参考意义。
关键词:性能目标,小震弹性,中震楼板设计,包络设计中图分类号:TU352.1 文献标识码:A 文章编号:229-6825 (2021) 13-0044-041概述地震地面运动分为三个水准,即多遇地震(小震)、设防烈度地震(中震)以及预估的罕遇地震(大震)。
其中,一般将底部加强区的竖向构件定义为关键构件;在地震来临 之际消耗能量的构件归于耗能构件(框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑),除此之外的竖向构件为普通构件。
JGJ3—2010高层建筑混凝土结构技术规程(以下简称《高规》) 3.14.1中根据宏观判断损坏程度、构件分类和是否有继续使用的可能等三方面,提出了地震作用下构件弹性、不屈服和满足斜截面抗剪承载力三档计算假定,四级结构抗震化 性能目标(A ,BCD )和五个抗震性能水准,来适应结构方案的特殊性。
GB 50011—2019建筑抗震设计规范(以下简 称《抗规》)附录M 也对实现抗震性能设计目标提供了参考 方法,但计算假定和性能目标略有区别。
2规范对性能目标的具体规定规范中对地震作用参数选取和其他章节的小震相比 较,总体来说,剪重比、薄弱层软弱层、0.2V0调整系数均不参与计算,周期折减系数为1.0,中梁刚度放大系数取1.0, 风荷载无需参与组合,阻尼比增大幅度不超过0. 2,连梁刚度折减系数不低于0.3。
yjk性能包络设计说明
YJK性能包络设计功能应用说明
包络设计在这里一般指的是构件配筋的包络设计,即构件配筋时需要在两个或者多种计算模型中取大值的设计。
所以“性能包络设计”是多遇地震计算和中震(或大震)弹性或中震(或大震)不屈服设计结果取大值设计,该功能目前仅支持按照《抗规》方法进行性能设计的包络。
通过“计算参数”-“性能包络设计”菜单,可以选择参与计算的性能水准,还可以对周期折减系数、结构阻尼比和连梁刚度折减系数等计算参数进行单独设置。
注意,这里所选择的性能水准仅决定程序是否对其进行计算,设计结果中参与包络的性能水准则需要到“性能设计”-“抗震性能水准”菜单中做相应设定。
在“计算参数”中完成对“性能包络设计”的相关设定后,需要在“性能设计”-“抗震性能水准”中对构件包络的内容进行定义。
程序提供了中震或大震下正截面或斜截面的弹性、不屈服或不考虑等选项,可以单独对梁、柱、墙等构件分别指定包络内容。
经过这一步操作并进行计算后,就能在“计算结果”中查看到包络后的构件配筋。
包络后的构件配筋结果会在“配筋简图”和“构件信息”中显示。
参与计算的性能设计子模型配筋结果可以在“设计结果”-“性能设计”中查看,其中“整体”代表包络后配筋简图。
【结构设计】几个要点掌握结构抗震性能设计
几个要点掌握结构抗震性能设计结构抗震性能化设计已经成为日常设计不可或缺的一部分内容,抗震规范与高规都对这部分有专门的介绍,主要是关注设防烈度地震和罕遇地震作用。
关于结构性能评估内容均是基于整体层面和构件层面。
建筑抗震设计规范(简称抗震规范)附录M对结构性能采用层间位移角控制;对构件性能分为性能1~4四种工况,分别对应弹性1(考虑地震效应调整);弹性2(不考虑地震效应调整);不屈服;极限承载力。
高层混凝土结构设计规程(简称高规)中对结构划分为四个性能目标A、B、C和D。
每个性能目标分别包含结构在小震、中震和大震下的性能状态和损伤程度。
整体层面是关注结构层间位移角,以及更具经验的剪重比;构件层面分别为关键构件、普通竖向构件以及耗能构件的性能状态,及性能状态分布。
现常见的关注点还有构件屈服的次序及塑性分布、塑性铰部位钢筋或钢材受拉塑性应变、混凝土受压损伤程度、结构薄弱部位及结构承载力下降比例等。
高规的抗震性能设计相当于操作细则,抗震规范类似总纲。
为理清性能化设计,性能目标、构件层面以高规的内容为主、整体层面以抗震规范为主(注:高规暂无该部分内容)。
一、四个性能目标A、B、C和D(一)性能目标要求A、B、C、D四级性能目标的结构,在小震作用下均应满足第1抗震性能水准,即满足弹性设计要求;在中震或大震作用下,四种性能目标所要求的结构抗震性能水准有较大的区别。
A级性能目标是最高等级,中震作用下要求结构达到第1抗震性能水准,大震作用下要求结构达到第2抗震性能水准,即结构仍处于基本弹性状态;B级性能目标,要求结构在中震作用下满足第2抗震性能水准,大震作用下满足第3抗震性能水准,结构仅有轻度损坏;C级性能目标,要求结构在中震作用下满足第3抗震性能水准,大震作用下满足第4抗震性能水准,结构中度损坏;D 级性能目标是最低等级,要求结构在中震作用下满足第4抗震性能水准,大震作用下满足第5性能水准,结构有比较严重的损坏,但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
主要国家抗震规范比较及我国中震表达
现期 50 年。 中震(基本烈度地震)
为基准设防地震作
“ 最 大 考 虑 地 震 ” 的 2/3 作 为 “ 设
期475 年。
10% , 重 现 期 475
50 年超越概率10%, 用 , 重 现 期 为 475 计地震”来实现其抗震目标,“设
年。
重现期 475 年。
年。
计地震”对 应的50年 超越概率为
—
日本规范 BSL
中震 大震
—
位移验算
—
抗力验算(构件设计) 和位移验算 极限层剪力验算
刚度率验算
偏心率验算
美国规范 UBC
中震
—
—
抗力验算(构件设计)
和弹塑性层 间位移验算
—
—
第一部分 抗震规范基本情况简介
各国抗震规范对比
➢ 中美对比: 1. 美国UBC规范采用单一水准设防思想,重现期与中国规范
全美国 美国土木工程师学会
美国的东北部
国际建筑公务员 委员会和法规管 理机构(BOCA)
UBC-1997
美国的东南部
国际南方建筑 法规委员会
美国的西部
国际建筑公 务员委员会
IBC
《 Internation al Building Code》 IBC-2009 统一了NBC, SBC,UBC
IBC-2000 IBC-2003 IBC-2006 IBC-2009
基本烈度地震一样,根据其设防目标是为了防止倒塌, 则相当于中国规范中的“中震” ;
2. 美国ASCE7,IBC采用两水准设防思想,其对应的“设计 地震”和“最大考虑地震”重现期与中国规范的基本烈 度地震和罕遇地震一样,即相当于中国规范中的“中震” 和“大震”。
18抗震性能设计
18抗震性能设计抗震性能设计一、规范规定《建筑抗震设计规范统一培训教材》中指出:抗震性能化设计仍然是以现有的抗震科学水平和经济条件为前提的,一般需要综合考虑使用功能、设防烈度、结构的不规则程度和类型、结构发挥延性变形的能力、造价、震后的各种损失及修复难度等等因素。
不同的抗震设防类别,其性能设计要求也有所不同。
鉴于目前强烈地震下的结构非线性分析方法的计算模型和计算参数的选用尚存在不少经验因素,缺少从强震记录、设计施工资料到设计震害的详细验证,对结构性能的判断难以十分准确,因此在性能设计指标的选用中宜偏于安全一些。
建筑的抗震性能化设计,立足于承载力和变形能力的综合考虑,具有很强的针对性和灵活性。
针对具体工程的需要和可能,可以对整个结构、也可以对某些部位或关键构件,灵活运用各种措施达到预期的性能目标——着重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。
例如,可以根据楼梯间作为“抗震安全岛”的要求,提出确保大震下楼梯间具有安全避难通道的具体目标和性能要求;可以针对特别不规则、复杂建筑结构的具体情况,对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出相应的性能目标,提高其整体或关键部位的抗震安全性;对于地震时需要连续工作的机电设备,其相关部位的层间位移需满足设备运行所需的层间位移限值的专门要求;其他情况,可对震后的残余变形提出满足设施检修后运行的位移要求,也可提出大震后可修复运行的位移要求。
建筑构件采用与结构构件柔性连接,只要可靠拉结并留有足够的间隙,如玻璃幕墙与钢框之间预留变形缝隙,震害经验表明,幕墙在结构总体安全时可以满足大震后继续使用的要求。
还可以提高结构在罕遇地震下的层间位移控制值,如国外对抗震设防类别高的建筑,其弹塑性层间位移角比普通建筑的规定值减少20%~50%。
《抗震规范》附录M对结构抗震性能设计的不同要求做了规定,分别给出在设防烈度地震、罕遇地震时,按照设计值和标准值进行计算的相关公式。
《高规》3.11节最先提出结构抗震性能设计分为1、2、3、4、5五个性能水准,并对每一个性能设计水准规定了具体的计算公式和方法。
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一、结构抗震性能设计总述目前,我们国家采用的是“三水准,两阶段”的抗震设计方法。
“三水准”是抗震设防目标,具体就是小震不坏、中震可修、大震不倒。
“两阶段”是设计方法,第一阶段是小震作用效应下的构件承载能力和结构弹性变形计算,此阶段设计可以保证结构满足第一水准“小震不坏”的抗震设防要求;第二阶段是验算结构在大震作用下的弹塑性变形,此阶段设计可以保证结构满足第三水准“大震不坏”的抗震设防要求。
然而,对于大多数结构,只是仅仅进行了第一阶段设计,通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。
至于第二水准“中震可修”的抗震设防目标要求,在以前的设计中也很少提及,为了检验按照多遇地震(考虑强柱弱梁、强剪弱弯)设计的结构能否达到中震可修的目标,因此,新的《抗震设计规范2010版》和《高规2010版》都对结构在设防烈度地震下提出了性能目标,并具有可操作性。
《住建部关于印发超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的通知》(建质[2010]109号)具体规定了复杂结构和超限结构的范围,其中第一章第二条列出了超限高层建筑工程的范围。
对于这些复杂和超限结构,超限审查专家委员会根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的具体要求并结合结构方案的实际情况提出与之相适应的结构抗震性能目标,然后,设计者采取相应的措施来保证既定的抗震性能目标。
其中,中震弹性和中震不屈服是两个最常见的性能化设计目标。
《高规2010版》将结构的抗震性能目标分为A 、B 、C 、D 四个等级,然后用1、2、3、4、5五个结构抗震性能水准去量化和判别四个等级的抗震性能目标。
不同抗震性能水准的结构承载力设计规定: 第1性能水准的结构,应满足弹性设计要求。
a 、小震作用下抗震承载力应满足:RE wk w w EvK Ev Ehk Eh G E G R S S S S γγψγγγ/≤+++ (1)式中各符号含义见《抗规》5.4.1条和5.4.2条。
变形验算应符合《抗规》5.5节的要求。
b 、中震作用下抗震承载力应符合下式要求,并不计入风荷载效应组合:RE Evk Ev Ehk Eh G E G R S S S γγγγ/≤++** (2)式中:*Ehk S ——水平地震作用标准值的构件内力,不需考虑与抗震等级有关的增大系数;*EvkS ——竖向地震作用标准值的构件内力,不需考虑与抗震等级有关的增大系数。
c 、结构构件抗震等级应满足规范的要求,对需特别加强的构件可适当提高,已为特一级的不再提高。
第2性能水准的结构,在中震或大震作用下:a 、关键及普通竖向构件的抗震承载力宜符合弹性设计要求,并不计入风荷载效应组合,按式(2)进行计算。
b 、耗能构件的受剪承载力宜符合弹性设计要求,按式(2)进行计算。
其正截面承载力应符合屈服承载力设计要求,重力荷载分项系数G γ、水平地震分项系数Eh γ及抗震承载力调整系数RE γ均取1.0,竖向地震作用分项系数Eh γ取0.4,即:K Evk Ehk G E R S S S ≤++**4.0 (3)式中:K R ——按材料强度标准值计算的截面承载力标准值。
第3性能水准的结构,整体结构已经进入弹塑性状态,应进行弹塑性计算分析。
为方便设计,允许采用等效弹性方法计算竖向构件及关键部位构件的组合内力(GE S 、*Ehk S 、*EvkS ),计算中可适当考虑结构阻尼比的增加(增加值一般不大于0.02)以及剪力墙连梁刚度的折减(刚度折减系数一般不小于0.3)。
实际工程设计中,可以先对底部加强部位和薄弱部位的竖向构件承载力按上述方法计算,再通过弹塑性分析校核全部竖向构件均未屈服。
在中震或大震作用下:a 、关键及普通竖向构件的正截面承载力应符合屈服承载力设计要求,按式(3)进行计算。
b 、关键及普通竖向构件的受剪承载力宜满足弹性设计要求。
按式(2)进行计算。
c 、部分耗能构件进入屈服阶段,但抗剪承载力宜满足屈服承载力设计要求。
按式(3)进行计算。
d 、在大震作用下,结构薄弱部位的最大层间位移角应满足《抗规》弹塑性层间位移角的限值要求。
第4性能水准的结构,整体结构应进行弹塑性计算分析。
在中震和大震作用下: a 、关键构件的抗震承载力应符合屈服承载力设计要求,按式(3)进行计算。
b 、部分竖向构件及大部分耗能构件进入屈服阶段,但为防止构件脆性破坏其受剪截面应满足以下要求:钢筋混凝土构件应满足015.0bh f V V ck EK G E ≤+*(4)钢 — 混凝土组合构件应满足015.0)5.025.0()(bh f A f A f V V ck sP spk a ak EK G E ≤+-+*(5)上两式中的GE V 、*EK V 可按弹塑性计算结果取值,也可按等效弹性方法计算结果取值(通常偏于安全)。
式中:GE V ——重力荷载代表值产生的构件剪力;*EK V ——地震作用标准值产生的构件剪力,不需乘与抗震等级有关的系数; ak f ——剪力墙端部暗柱中型钢的强度标准值;A——剪力墙端部暗柱中型钢截面面积;dA——剪力墙墙内钢板的强度标准值;pkA——剪力墙墙内钢板的横截面面积。
pc、在大震作用下,结构薄弱部位的最大层间位移角应满足《抗规》弹塑性层间位移角的限值要求。
第5性能水准的结构,整体结构应进行弹塑性计算分析。
在大震作用下:a、关键构件的抗震承载力宜符合屈服承载力设计要求,按式(3)进行计算。
b、较多的竖向构件进入屈服阶段,但不允许同一楼层的竖向构件全部屈服。
宜控制整体结构的承载力不发生下降。
如发生下降也应控制下降幅度不超过10%。
c、为防止构件脆性破坏其受剪截面应满足以下要求:钢筋混凝土构件应满足式(4),钢—混凝土组合构件应满足式(5)。
d、允许部分耗能构件发生比较严重破坏。
e、在大震作用下,结构薄弱部位的最大层间位移角应满足《抗规》弹塑性层间位移角的要求。
注: 1、“关键构件”是指该构件的失效可能引起结构的连续破坏或危及生命安全的严重破坏,可由结构工程师根据工程实际情况分析确定,如:底部加强部位的重要竖向构件、水平转换构件及与其相连的竖向支承构件、大跨连体结构的连接体及与其相连的竖向支承构件、大悬挑结构的主要悬挑构件、加强层伸臂和周边环带结构的竖向支撑构件、承托上部多个楼层框架柱的腰桁架、长短柱在同一楼层且数量相当时该层各个长短柱、扭转变形很大部位的竖向(斜向)构件、重要的斜撑构件等;2、“普通竖向构件”是指“关键构件”之外的竖向构件;3、“耗能构件”包括框架梁、剪力墙连梁及耗能支撑等。
二、中震弹性和中震不屈服中震,即设防烈度地震,其水平地震影响系数和加速度时程曲线最大值一般为小震的2.85倍左右(大震,即罕遇地震,其水平地震影响系数和加速度时程曲线最大值一般为小震的6倍左右)。
承载力性能要求中,保持弹性指不考虑构件内力调整(如抗震等级四级)的抗震验算;不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
小震弹性:RE wk w w EvK Ev Ehk Eh G E G R S S S S γγψγγγ/≤+++中震弹性:RE Evk Ev Ehk Eh G E G R S S S γγγγ/≤++** 中震不屈服:K Evk Ehk G E R S S S ≤++**4.0按中震弹性进行结构设计,虽取消了内力调整系数,但保留了荷载分项系数,材料强度按设计值取值,从一定程度上保留了结构的安全度和可靠度,属于正常设计。
按中震不屈服进行结构设计,在取消内力调整系数的基础上,使荷载分项系数、承载力抗震调整系数取为1.0,并且材料强度取为标准值,从而使得构件在中震作用下达到弹性极限状态,属于承载力极限状态设计。
所以,中震不屈服设计是中震弹性设计的承载能力极限状态,中震弹性设计要比中震不屈服设计抗震要求更严、安全储备更大。
三、中震弹性和中震不屈服怎么用计算分析软件PKPM来实现中震弹性的PKPM操作步骤:第一步,进行完小震下的构件承载能力和结构弹性变形计算之后,从新进入“SATWE”的菜单1“接PM生成SATWE数据”。
如下图所示:第二步,点击“分析与设计参数补充定义”。
如下图所示:第三步,在总信息中选取“不计算风荷载”。
如下图所示:第四步,在地震信息中,a、选取中震或大震“弹性”设计;b、修改“地震影响系数最大值”;c、勾掉“考虑偶然偏心和考虑双向地震作用”;d、修改“周期折减系数和结构的阻尼比”;e、剪力墙抗震等级改为“四级”(可选项)。
如下图所示:整”;c、取消“0.2Qo分段调整”。
如下图所示:示:中震不屈服的PKPM操作步骤:第一、二、三、五、六步同“中震弹性”相应的步骤,仅第四步不同。
第四步,在地震信息中,a、选取中震或大震“不屈服”设计;b、修改“地震影响系数最大值”;c、勾掉“考虑偶然偏心和考虑双向地震作用”;d、修改“周期折减系数和结构的阻尼比”;e、剪力墙抗震等级改为“四级”(可选项)。
如下图所示:四、小震弹性和中震弹性、中震不屈服的结果比较1、荷载分项系数比较小震计算荷载组合:中震弹性荷载组合:中震不屈服荷载组合:2、关于内力调整、0.2Qo调整、薄弱层内力放大、双向地震作用、偶然偏心调整前的考虑了考虑双向地震作用、偶然偏心影响;调整后的考虑了0.2Qo调整、薄弱层内力放大1.25最终输出在构建信息里(考虑双向地震作用、偶然偏心、0.2Qo调整、薄弱层内力放大1.25)此处对组合后的内力进行抗震等级系数调整用于检查可能出现的问题3、地震作用放大2.85倍,相应的内力也会增大2.85倍左右小震下不计入双向地震作用和偶然偏心影响小震下计算了双向地震作用和偶然偏心影响最终的内力设计值不是2.85倍的因素可能有:a、小震下计算了双向地震作用和偶然偏心影响b、中震考虑了等效线性化设计、对进入屈服阶段进行了模拟(增加周期折减和结构阻尼比、增加连梁刚度折减)c、小震存在考虑抗震等级的内力调整、0.2Qo调整、薄弱层内力放大4、抗震等级不为“四级”,是否有内力调整系数存在实用标准文案精彩文档参考文献:1、 《高规》3.11节、及其相关的条文说明2、 《抗规》3.10节、及其相关的条文说明3、 中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施 周颖 吕西林4、 《住建部关于印发超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的通知》(建质[2010]109号)。