【文章內(nèi)容簡介】 高規(guī)規(guī)定 μ t* ≥ ～ μ t ≥ ～ 考慮罕遇地震變形加大 ,從嚴(yán)控制 ,建議隨ζ變化的扭轉(zhuǎn)位移比要求如下表 : ζ ≤ 高規(guī)規(guī)定 μ t* ≥ ～ μ t ≥ ～ 結(jié)構(gòu)平面存在受扭敏感區(qū)和質(zhì)心區(qū)。 受扭敏感區(qū)大致在以質(zhì)心為中心的回轉(zhuǎn)半徑長度外結(jié)構(gòu)平面的環(huán)形帶內(nèi) ,大致寬度為該方向結(jié)構(gòu)平面長度的若干分之一 。質(zhì)心附近區(qū)域?yàn)槭芘げ幻舾械馁|(zhì)心區(qū) . 在受扭敏感區(qū)內(nèi)增加抗側(cè)力構(gòu)件剛度 ,能有效改善扭轉(zhuǎn)位移比 。在質(zhì)心區(qū)減小抗側(cè)力構(gòu)件剛度 ,能有效改善扭轉(zhuǎn)周期比 . 要重視大中震下受扭敏感區(qū)及豎向受扭薄弱部位的抗扭設(shè)計(jì) . 3．扭轉(zhuǎn)位移角合理控制 《抗規(guī)》第 條和《高規(guī)》第 條 ,均對層間彈性位移角限值 [θ e]作了規(guī)定 ,但存在不確切的地方：（ 1）框剪結(jié)構(gòu)，框架與剪力墻采用同一限值；（ 2）全樓上下受力不同，采用相同限值；（ 3）對于高度超過 250m 的高層， [θ e]=1/500，缺乏論證。 豎向構(gòu)件的位移構(gòu)成： i 層 i1 層的層位移差為 [18]： iiiiiiiiiiii hGF hQEI hMEIhQ 1323 ?????? ??，iiiiiiiiiis GF hQEIhMEIhQ ????? 23 3 ， hiir 1??? ? irisi ????? =受力層間位移Δ is+非受力層間位移Δ ir。應(yīng)控制的是受力層間位移。 結(jié)構(gòu)最大層間位移一般發(fā)生在結(jié)構(gòu)中部，該處受力層間位移不大，且 isir ??? ； 只有底層結(jié)構(gòu)的層間位移與豎向構(gòu)件的受力層間位移相等 s00 ??? ，向上 isi ???? ； 受力層間位移底層最大，沿高向上減小， siis 1???? ， riir 1???? ； 帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，層位移角曲線在轉(zhuǎn)換層出 現(xiàn)凹點(diǎn)；轉(zhuǎn)換梁下柱的受力層間位移在轉(zhuǎn)換層處出現(xiàn)凸點(diǎn)；轉(zhuǎn)換梁下墻的受力層間位移角在轉(zhuǎn)換層處出現(xiàn)凹點(diǎn)； 受力層間位移控制指標(biāo)，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，給出限值如下表： 7 4． 扭轉(zhuǎn)周期比控制 控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期就是控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)位移。 以單質(zhì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)為例，有： 水平地震作用： 224 )()()( TgTKmgTK WT ???? ????， KmT /2?? （ 41） 扭轉(zhuǎn)地震作用： 224 )()( ttt mtt TgTK gIT ???? ??， tmt KIT /2?? ， ??Am dAmrI2 (42） 實(shí)際上式中扭轉(zhuǎn)振動(dòng)地震影響系數(shù) )(Tt? 無實(shí)測數(shù)據(jù)， t? 是無法求得的。但從上式可得 ttmt KKRmKKITT ?? ， R 為樓蓋的質(zhì)量慣性半徑。 (43） 即 扭轉(zhuǎn)周期比和平動(dòng)剛度與抗扭剛度比的平方根單調(diào)相關(guān) 。 當(dāng)結(jié)構(gòu)頂部出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)力矩 Mt時(shí)，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)位移： mttttt ITMKM /4/ 22?? ?? (44） 同時(shí)，離質(zhì)心距離 ri（ xi， yi）的豎向構(gòu)件產(chǎn)生由扭轉(zhuǎn)引起的附加水平位移 itxi y??? ， ityi x???? (45） 上部無剛性連接的大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)的周期比驗(yàn)算 [9] 上部塔樓固定在裙房頂，單塔計(jì)算各塔樓周期比； 忽略上部塔樓剛度的影響，將塔樓質(zhì)量按動(dòng) 能等效原理附加在底盤頂板的相應(yīng)位置，取大底盤獨(dú)立計(jì)算并驗(yàn)算。 20,0 )/( zzmM ji ijij??， 202,0 )/)(( zzrmJJ ijijijji ij ?? ?， )1( ???? 但用動(dòng)能等效原理計(jì)算上部塔樓的等效平動(dòng)質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，現(xiàn)有程序不能直接計(jì)算和輸加。實(shí)施有困難 上部有剛性連接的大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)的周期比驗(yàn)算按整體模型計(jì)算。 確定裙房與塔樓共同工作范圍 ,按單塔樓計(jì)算。 1） 不計(jì)裙房影響 。 2） 平面計(jì)入 2～ 3 跨裙房 。 3） 平面計(jì)入兩倍地下一層層高的裙房（滬高規(guī)） 。 4） 主樓周邊 450擴(kuò)散線與嵌固層交線范圍內(nèi)裙房 . 5） 基于結(jié)構(gòu)整體空間振動(dòng)簡圖的判斷方法 [23] (1) 裙房樓板定義為彈性板 6 計(jì)算 。 (2) 從整體空間振動(dòng)簡圖 ,查看前 3～ 9 個(gè)振型裙房部分的反應(yīng)情況 , 反應(yīng)顯著部分即應(yīng)計(jì)入部分 . 事實(shí)上 ,大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)自振周期混雜 ,實(shí)際物理意義難明確 ,周期比意義不大 ,關(guān)鍵是扭轉(zhuǎn)位移比的驗(yàn)算。 [4] 四．抗震設(shè)計(jì) 1． 抗震設(shè)計(jì)計(jì)算綜述 抗震結(jié)構(gòu)分析方法 分析方法 方法 概述 方法特點(diǎn) 控制條件 整體分析 彈性 靜力分析 1. 解結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)方程 。 2. 振型分解反應(yīng)譜法求各層地震力 。 3. 將地震力作用于各層偏心點(diǎn) ,解靜力平衡方程求出地震反1. 剛度矩陣 ,幾何矩陣不變 (小變形假定 ) 2. 斷 面 設(shè) 計(jì) 考 慮 塑性 .(梁調(diào)幅 ,鋼筋砼受壓區(qū)應(yīng)力均布假定 ,板1. 強(qiáng)度控制 :截面承戴力設(shè)計(jì) 2. 延性控制 :軸壓比 ,剪壓比 ,受壓區(qū)高度 ,配筋率 3. 位移控制 :位移比 ,層位移角 4. 扭轉(zhuǎn)剛度控制 :偶然偏心 ,周結(jié) 構(gòu) 類 型 [θ ‘ es] [θ es] 框架 —— 1/500 框剪，框筒板柱墻 底部兩層及墻 1/2020 —— 其它層柱 —— 1/500 筒中筒 剪力墻 底部兩層及墻 1/2200 —— 其它層柱 —— 1/500 框支層 底部兩層及墻 1/2500 —— 底部加強(qiáng)區(qū)柱 1/500 —— 其它層柱 — — 1/500 注：受力層間位移角θ ‘ es=Δ s/h=θ es— Δ r/h 8 應(yīng) . 配筋的屈服線法等 ) 期比 5. 豎向規(guī)則性控制 :層剛度比 ,層抗剪承載力比 動(dòng)力時(shí)程分析 用振型迭加法求解強(qiáng)逼振動(dòng)微分方程 彈塑性 擬靜力推覆分析 1. 豎向荷載一次施加 ,求出結(jié)構(gòu)彈性應(yīng)力作為初始應(yīng)力 。 2. 分步施加側(cè)向荷載 ,用分步積分法解結(jié)構(gòu)靜力平衡方程 . 1. 剛度矩陣按每步出現(xiàn)塑性破壞情況修正 。 2. 采用小變形假定時(shí) , 幾何矩陣不變 。 采用大變形假定時(shí) , 幾何矩陣每步按位移修正 . 1. 彈塑性層位移角 2. 彈塑性破壞過程 3. 防倒塌控制 4. 需加強(qiáng)的薄弱層或薄弱部位 動(dòng)力時(shí)程分析 1. 用分步積分法解結(jié)構(gòu)強(qiáng)逼振動(dòng)方程 . 動(dòng)力時(shí)程分析對地震波要求 1. 最少一條人工波 +二條實(shí)測波 。 2. 按場地類別或場地特征周期選波 。 3. 基底剪力與反應(yīng)譜法比 ,每條波不少于 65%,三波平均不少于 80%。 4. 記錄長度不少于 3～ 4 倍自振周期 . 局部分析 彈性應(yīng)力分析 1. 通用有限元分析 2. 可選程序 :SAP84, SAP2020, MIDAS,PMSAP 等 3. 需分析部位 :超限框支剪力墻 ,連體結(jié)構(gòu)連結(jié)體 ,厚板轉(zhuǎn)換層 ,板柱墻結(jié)構(gòu)樓面 ,不連續(xù)樓板應(yīng)力集中區(qū)域 規(guī)范對抗震結(jié)構(gòu)分析要求 地震作用 分析方法 適用范圍 說明 水平向地震作用 底部剪力法 高度不超過 40m,以剪切變形為主且質(zhì)量與剛度沿高度分布比較均勻的建筑 FEK=α 1Geq， Geq=。 α 1—相應(yīng)于 T1=T(uT) 振型分解反應(yīng)譜法 所有多高層結(jié)構(gòu) 單向地震考慮扭轉(zhuǎn)耦連、偶然偏心 雙向地震考慮扭轉(zhuǎn)耦連、不考慮偶然偏心 ,要求剪重比λ =VEki/∑ Gi≥ max。對薄弱層要求λ≥ max 水平向或水平向 +豎向地震作用 多遇地震彈性時(shí)程補(bǔ)充分析 1．甲類高層 。 2．豎向?qū)觿偠缺然驅(qū)邮芗舫休d力比超限 (第— 條 )。 3． 8度 I、 II 類場地和 7度區(qū)建筑高＞ 100m； 8 度 III、 IV 類場地建筑高度＞ 80m； 9 度區(qū)建筑高＞ 60m 4． 《高規(guī)》第 10 章規(guī)定的復(fù)雜高層； 5．質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層 (第 條 )。定義為質(zhì)量平均分布密度為相鄰層的 倍以上 ) 選擇地震波的要求： 1． 按場地類別（或特征周期）和設(shè)計(jì)地震分組選擇不少于兩組實(shí)測波 +一組人工波；彈性時(shí)程分程的每條時(shí)程曲線所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法的 65%；多條時(shí)程曲線的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法的 80%。 2． 地震波的持續(xù)時(shí)間不小于 3～ 4T1≥ 12s，地震波的時(shí)間間距取 或 。 3． 地震作用效應(yīng)取彈性時(shí)程分析多波平均值與振型分解反應(yīng)譜法比較取大值。 水平向地震作用 罕遇地震彈塑性動(dòng)力或靜力時(shí)程分析 1. B 級高度的高層 。 2.《高規(guī)》第 10 章規(guī)定的復(fù)雜高層 . 彈塑性靜力時(shí)程分析： y=2Δ u。 :倒Δ形或矩形 。3..材料本構(gòu)關(guān)系 :按《砼規(guī)范》 + 豎向地震作用 靜力法 9 度時(shí)的平板型網(wǎng)架和大于 24m 跨的屋架 地震作用取 Ge 的 10%、 20% Ge 重力 荷載代表值 地震作用系數(shù)法 9 度時(shí)的長懸挑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)和上部外挑結(jié)構(gòu) FEVK=α vmaxGeq,各質(zhì)點(diǎn)按基底剪力法分配 Geq=, α vmax= max 各類 建筑的抗震設(shè)防類別和抗震要求 (《高規(guī)》 ) 建筑設(shè)防類別 地震作用 抗震措施 抗震構(gòu)造措施 甲類建筑 據(jù)地震安全評估結(jié)果確定 按本地烈度提高一度 , 9 度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高； 8（ ） III、 IV 場地按 9+； 按本地烈度提高一度 , 9 度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高； 7（ ）、 8（ ）III、 IV 場地按 8+、 9+； 7 度 I 類場地不提高 乙類建筑 按本地烈度 按本地烈度提高一度 , 9 度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高； 按本地烈度提高一度（不含 6 度） ,III、 IV 類場地再適當(dāng)提高； 9 度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高； 丙類建筑 按本地烈度（包括 6 度） 按本地烈度（ I 類場地比本地烈度略降低 , 6 度除外） 按本地烈度 丁類建筑 按本地烈度 比本地烈度略降低（ 6 度除外） 比本地烈度略降低（ 6 度除外）； 9 度 I 類場地按本地烈度降 1 度； 7（ ）、 8（ ） III、 IV 場地按本地烈度。 注 :1.“ 抗震措施 ”指地震作用計(jì)算和抗力 計(jì)算外的所有措施；包括避開不利地段，結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)布置，抗震內(nèi)力調(diào)整，抗震構(gòu)造措施 等。 2.“ 抗震構(gòu)造措施 ”指根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)原則，一般不須計(jì)算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須采用的細(xì)部構(gòu)造要求。 結(jié)構(gòu)內(nèi)力調(diào)整 地震作用內(nèi)力調(diào)整 調(diào)整項(xiàng)目 調(diào)整方法及放大系數(shù) 框剪結(jié)構(gòu)梁柱內(nèi)力調(diào)整 調(diào)整柱剪力∑ Q=,柱彎矩按相應(yīng)比例調(diào)整 豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)薄弱層內(nèi)力調(diào)整 梁柱墻支撐地震內(nèi)力 放大 轉(zhuǎn)換層梁柱內(nèi)力調(diào)整構(gòu)件抗震等級 特一級 一級 二級 備注 梁內(nèi)力放大系數(shù) () 9 (包括軸力 ) 配筋時(shí)框支柱軸力放大系數(shù) () 《砼規(guī)》 條 柱內(nèi)力放大系數(shù) () 框支柱數(shù) 10 時(shí)每根柱 Q=。3≤框支柱數(shù)＜ 10,Q= 框支柱數(shù) 10 時(shí) ,1,2 層轉(zhuǎn)換∑ Q=。其它層轉(zhuǎn)換∑ Q= 框支柱剪力調(diào)整后彎矩按相應(yīng)比例調(diào)整 ,軸力不調(diào) 構(gòu)件組合內(nèi)力調(diào)整 (計(jì)算條件 :鋼筋超強(qiáng)系數(shù) =材料標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度 /設(shè)計(jì)強(qiáng)度 =,超配系數(shù) =實(shí)際配筋 /計(jì)算配筋 =) 構(gòu)件類型 特一級 9 度一級 一級 二級 三級 備注 框架梁剪力 * ** 強(qiáng)剪弱彎 ()() 連梁剪力 一般柱 柱底 彎矩 * * 強(qiáng)剪弱彎 ,強(qiáng)柱弱梁 。底部加強(qiáng) (,，)() 剪力 ** * * * 其它 彎矩 * ** 強(qiáng)剪弱彎 ,強(qiáng)柱弱梁 (， )() 剪力 ** * * * 框支柱 柱頂 、 底面 彎矩 * — 強(qiáng)剪弱彎 ,強(qiáng)柱弱梁 。底部加強(qiáng) (,)() 剪力 ** — * * * 其它 彎矩 1. 4* — 強(qiáng)剪弱彎 ,強(qiáng)柱弱梁 () () () 剪力 ** — * * * 復(fù)雜高層 加強(qiáng)區(qū) 墻 彎矩 (,) 底部加強(qiáng) 剪力 * 非加強(qiáng)區(qū) 彎矩 (