【正文】 規(guī)定： “ 抗震設(shè)防為 6度 、 7度 （ 、 ） 及 8度 （ ） 的異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算及結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 。 ” 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《 抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 第 ： “ 抗震設(shè)防烈度為 6度時(shí) ， 除本規(guī)范有具體規(guī)定外 ， 對(duì)乙 、 丙 、 丁類(lèi)建筑可不進(jìn)行地震作用計(jì)算 ” ；及第 ： “ 6度時(shí)的建筑 （ 建造于 Ⅳ 類(lèi)場(chǎng)地上較高的高層建筑除外 ） ， 以及生土房屋及木結(jié)構(gòu)房屋 ， 應(yīng)允許不進(jìn)行截面抗震驗(yàn)算 ” 。本 《 規(guī)程 》 則將 6度也列入應(yīng)進(jìn)行地震作用計(jì)算和截面抗震驗(yàn)算的范圍 ， 這是基于異形柱結(jié)構(gòu)的抗震性能特點(diǎn)和要求而制訂的 。 本 《 規(guī)程 》 第 （ 強(qiáng)制性條文 ） 之 1款規(guī)定： “ 一般情況下 ，應(yīng)允許在結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用并進(jìn)行抗震驗(yàn)算 ，各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān) ， 7度 （ ） 及8度 （ ） 時(shí)尚應(yīng)對(duì)與主軸成 45?方向進(jìn)行補(bǔ)充驗(yàn)算 ” 。 異形柱與矩形柱具有不同的截面特性及受力特性 ， 試驗(yàn)研究及理論分析表明：異形柱的雙向偏壓正截面承載力隨荷載 (作用 )方向不同而有較大的差異 。在 L形 、 T形和十字形三種異形柱中 ， 以 L形柱的差異最為顯著 。 當(dāng)異形柱結(jié)構(gòu)中混合使用等肢異形柱與不等肢異形柱時(shí) ， 則差異情況更為錯(cuò)綜復(fù)雜 ， 成為異形柱結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算中不容忽視的問(wèn)題 。 為解決這個(gè)問(wèn)題 ， 編制組專(zhuān)門(mén)進(jìn)行一系列專(zhuān)題分析 ， 列其成果之一如下： 典型工程平面示意 ， 見(jiàn)圖所示： 1 9 40 13 異形柱在不同方向地震作用下的計(jì)算結(jié)果 2 1 2 9 10D20 異形柱在不同方向地震作用下的計(jì)算結(jié)果 （續(xù)） 2 13 2 40 《 規(guī)程 》 編制組進(jìn)行的專(zhuān)題分析研究及典型工程試設(shè)計(jì)均表明：按 45?方向水平地震作用計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力 ， 與按 0?及 90?正交方向水平地震作用下計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力相比 ， 可能減小 ， 也可能增大 。 即使計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力減小 ， 有可能在某些異形柱構(gòu)件中出現(xiàn)內(nèi)力增大的現(xiàn)象 ， 甚至增幅不小 ， 這種由于荷載 （ 作用 ） 不同方向?qū)е聝?nèi)力變化的差異 ， 除與柱截面形狀 、 柱截面尺寸比例有關(guān)外 ， 還與結(jié)構(gòu)平面形狀 、 結(jié)構(gòu)布置及柱所在位置等因素有關(guān) 。 要精確地確定異形柱結(jié)構(gòu)中各異形柱構(gòu)件對(duì)應(yīng)的水平地震作用的最不利方向是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題 ， 具體設(shè)計(jì)中一般可以采取工程實(shí)用方法 。 編制組對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)的地震作用分析研究及典型工程試設(shè)計(jì)表明：對(duì)于全部采用等肢異形柱且較為規(guī)整的矩形平面結(jié)構(gòu)布置情形 ，一般地震作用沿 45?、 135?方向作用時(shí) ， L形柱要求的配筋量變化差異最大 ， 比 0?、 90?方向情形的增幅有時(shí)可達(dá) 10%～ 20%左右 。 由于 6度 、 7度 （ ） 抗震設(shè)計(jì)時(shí)異形柱的截面設(shè)計(jì)一般是由構(gòu)造配筋控制的 ， 其差異可能被掩蓋 ， 故本條文僅規(guī)定 7度 （ ） 及 8度（ ） 抗震設(shè)計(jì)時(shí)才進(jìn)行 45?方向的水平地震作用計(jì)算與抗震驗(yàn)算 ， 著重注意結(jié)構(gòu)底部 、角部 、 負(fù)荷較大及結(jié)構(gòu)平面變化部位的異形柱在水平地震作用不同方向情形的內(nèi)力變化 ， 從中選取最不利情形作為異形柱截面設(shè)計(jì)的依據(jù) ， 以增加異形柱結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的安全性 。 對(duì)于更復(fù)雜的情形 ， 例如具有較多不等肢異形柱情形 ， 適當(dāng)補(bǔ)充其他角度方向的水平地震作用計(jì)算 ， 并通過(guò)分析比較從中選出最不利數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)的依據(jù)是可取的 。 本 《 規(guī)程 》 第 2款 （ 強(qiáng)制性條文 ） 還規(guī)定： “ 在計(jì)算單向水平地震作用時(shí)應(yīng)計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響；對(duì)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的結(jié)構(gòu) ， 水平地震作用計(jì)算應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響 。 ” 國(guó)內(nèi)外歷次大地震的震害 、 試驗(yàn)和理論研究均表明 ， 平面不規(guī)則 ， 質(zhì)量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結(jié)構(gòu) ， 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)嚴(yán)重的震害 ， 對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)尤其需要在抗震設(shè)計(jì)中加以重視 。 條文中所指 “ 扭轉(zhuǎn)不規(guī)則的結(jié)構(gòu) ” ， 可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》GB50011有關(guān)規(guī)定的條件 （ 即扭轉(zhuǎn)位移比 ） 來(lái)判別 ， 此時(shí)異形柱結(jié)構(gòu)的水平地震作用計(jì)算應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響 ， 并可不考慮質(zhì)量偶然偏心的影響：而計(jì)算單向地震作用時(shí)則應(yīng)考慮偶然偏心的影響 。 四 、 異形柱結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算方法 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 異形柱結(jié)構(gòu)地震作用計(jì)算的方法 ， 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》GB50011的規(guī)定 ， 振型分解反應(yīng)譜法和底部剪力法都是地震作用計(jì)算的基本方法 ， 但考慮到現(xiàn)今在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中計(jì)算機(jī)應(yīng)用日益普遍 ， 和實(shí)際工程中大都存在著不同程度的不對(duì)稱(chēng) 、 不均勻等情況 ， 已很少應(yīng)用底部剪力法 ， 故本條文中僅列 振型分解反應(yīng)譜法 ：平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)影響顯著 ， 應(yīng)采用 扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振型分解反應(yīng)譜法 。 本規(guī)程主要用于住宅 ， 突出屋面的大都為面積較小 、 高度不大的屋頂間 、 女兒墻或煙囪 ， 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB 50011的有關(guān)規(guī)定：當(dāng)采用振型分解法時(shí)此類(lèi)突出屋面部分可作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)來(lái)計(jì)算；當(dāng)結(jié)構(gòu)頂部有小塔樓且采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí) ， 根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 JGJ3的有關(guān)規(guī)定 ，無(wú)論是考慮或是不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)影響 ， 小塔樓宜每層作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)參與計(jì)算 。 五 、 荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)的組合 1. 無(wú)地震作用效應(yīng)組合時(shí) ， 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定： 2. 有地震作用效應(yīng)組合時(shí)， 荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定 WKWWQKGKG SSSS ????? ???WKWWKvEvEE h KEhGEG SSSSS ????? ????第三節(jié) 結(jié)構(gòu)分析模型和計(jì)算參數(shù) 一、異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計(jì)算方法 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 無(wú)論是非抗震設(shè)計(jì)還是抗震設(shè)計(jì)，在豎向荷載、風(fēng)荷載、多遇地震作用下混凝土異形柱結(jié)構(gòu)的 內(nèi)力和變形分析 ，按我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范體系，均采用 彈性方法計(jì)算 ，但在 截面設(shè)計(jì)時(shí)則考慮材料的彈塑性性質(zhì) 。在豎向荷載作用下框架梁及連梁等構(gòu)件可以考慮梁端部塑性變形引起的內(nèi)力重分布。 二、異形柱結(jié)構(gòu)分析模型 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 關(guān)于分析模型的選擇方面，在當(dāng)今計(jì)算機(jī)使用普及和講求計(jì)算分析精度的情況下，且考慮到異形柱結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，應(yīng)采用基于空間工作的計(jì)算機(jī)分析方法及相應(yīng)軟件。平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)同計(jì)算模型雖然計(jì)算簡(jiǎn)便，其缺點(diǎn)是對(duì)結(jié)構(gòu)空間整體的受力性能反映得不完全，現(xiàn)已較少應(yīng)用，當(dāng)規(guī)則結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)時(shí)也可應(yīng)用。 異形柱結(jié)構(gòu)按 空間分析模型計(jì)算 時(shí)，應(yīng)考慮下列變形： —— 梁的彎曲、剪切、扭轉(zhuǎn)變形，必要時(shí)考慮軸向變形； —— 柱的彎曲、剪切、軸向、扭轉(zhuǎn)變形； —— 剪力墻的彎曲、剪切、軸向、扭轉(zhuǎn)變形，當(dāng)采用薄壁桿系分析模型時(shí)，還應(yīng)考慮翹曲變形。 本規(guī)程適用的 異形柱，其柱肢截面的肢高肢厚比限制在不大于 4的范圍 ，與矩形柱相比，其柱肢一般相對(duì)較薄，研究表明：這樣尺度比例的異形柱，其內(nèi)力和變形性能具有一般桿件的特征，并不滿足劃分為薄壁桿件的基本條件。故在計(jì)算分析中，異形柱應(yīng)按桿系模型分析，剪力墻可按薄壁桿系或墻板元模型分析。 按空間整體工作分析時(shí)，不同分析模型的梁、柱自由度是相同的：剪力墻采用薄壁桿系模型時(shí)比采用墻板元模型時(shí)多考慮翹曲變形自由度。 柱主軸與整體坐標(biāo)夾角 柱內(nèi)力正向圖 梁內(nèi)力正向圖 墻內(nèi)力正向圖 墻肢內(nèi)力正向圖 空間分析模型 關(guān)于薄壁構(gòu)件的說(shuō)明 h/? ≤4 異形柱 h/? =4~5 寬肢異形柱 （暫名） h/? =5~8 短肢剪力墻 h/? ＞ 8 剪力墻 異形柱構(gòu)件截面肢高 — 肢厚比 h/? 限定在 4以內(nèi) ， 其偏心受壓時(shí)的應(yīng)變基本符合平截面假定 ， 其力學(xué)性能類(lèi)似普通桿件 。 ? h/? ≤4的異形柱 ， 計(jì)算中采用 ” 柱元 “ ， 為兩節(jié)點(diǎn)六自由度 （ u, v, w, Qx, Qy, Qz） 的桿元 ， 可考慮剪切和扭轉(zhuǎn)變形 。 ? h/? ≤4的異形柱 ， 不屬薄壁桿單元 ， 不應(yīng)采用薄壁桿單元模擬異形柱 ， 薄壁桿單元計(jì)算中用來(lái)模擬剪力墻 。 ? 薄壁桿件是指截面厚度較薄的等截面直桿 ， 其壁厚 ? ，截面最大寬度 b或高度與桿件長(zhǎng)度 l需滿足下列條件： ? / b ≤ ? / l ≤~ ? 薄壁桿件每個(gè)節(jié)點(diǎn)有 7個(gè)自由度 ， 即比上述 6個(gè)自由度外 ，增加了一個(gè)用以描述薄壁桿件翹曲的自由度 （ 相應(yīng)的內(nèi)力為雙力矩 ） 。 ? h/? =4～ 5的情形屬于異形柱與短肢剪力墻的過(guò)渡狀態(tài) ，規(guī)范暫無(wú)正式規(guī)定 ， 有待進(jìn)行研究 。 三 、 異形柱結(jié)構(gòu)計(jì)算中對(duì)樓板的處理 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí) ， 可采取 樓板在其自身平面內(nèi)為無(wú)限剛性的假定 ， 以使結(jié)構(gòu)分析的自由度大大減少 ， 從而減少由于龐大自由度系統(tǒng)而帶來(lái)的計(jì)算誤差 ， 實(shí)踐證明這種剛性樓板假定對(duì)絕大多數(shù)多 、 高層結(jié)構(gòu)分析具有足夠的工程精度 ， 但這時(shí)應(yīng)在設(shè)計(jì)中采取必要措施以保證樓板平面的內(nèi)的整體剛度 。 絕大多數(shù)異形柱結(jié)構(gòu)的樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 ， 能夠滿足該假定的要求 ， 但還應(yīng)在結(jié)構(gòu)平面布置中注意避免樓板局部削弱或不連續(xù) ， 當(dāng)樓板存在大洞口的不規(guī)則類(lèi)型 時(shí) ， 樓板的面內(nèi)變形會(huì)使樓層內(nèi)抗側(cè)剛度較小的構(gòu)件的內(nèi)力和變形加大 ， 對(duì)結(jié)構(gòu)不利 ， 故 計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮樓板的面內(nèi)變形 ，或?qū)Σ捎脴前迕鎯?nèi)無(wú)限剛性假定計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 ， 并采取樓板局部加厚 、 設(shè)置邊梁 、 加大樓板配筋等措施 。 四 、 異形柱結(jié)構(gòu)的計(jì)算參數(shù) （ 《 規(guī)程 》 第 ） 異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算時(shí)的有關(guān)計(jì)算參數(shù) ， 例如：樓面梁剛度增大系數(shù) 、 梁端負(fù)彎矩和跨中正彎矩調(diào)幅系數(shù) 、 扭矩折減系數(shù) 、 連梁剛度折減系數(shù)的取值 ， 以及框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)中框架部分承擔(dān)的地震剪力調(diào)整要求 ， 可根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)按一般混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定采用 。 五 、 計(jì)算自振周期的折減 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 《 規(guī)程 》 第 （ 強(qiáng)制性條文 ） 規(guī)定： “ 計(jì)算各振型地震影響系數(shù)所采用的結(jié)構(gòu)自振周期 ， 應(yīng)考慮非承重填充墻體對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度的影響予以折減 ” 。 《 規(guī)程 》 第 ?T的取值作出了規(guī)定： （ 1） 框架結(jié)構(gòu)可取 ～ ； （ 2） 框架 — 剪力墻結(jié)構(gòu)可取 ～ 。 本規(guī)程對(duì)計(jì)算的自振周期折減系數(shù) ?T給出了一個(gè)范圍 ， 當(dāng)按本規(guī)程第 規(guī)定采用的輕質(zhì)填充墻時(shí) ， 可按所給系數(shù)范圍的較大值取用 。 目前輕質(zhì)填充墻體材料品種繁多 ， 而折減系數(shù) ?T取值的大小 ， 會(huì)影響到設(shè)計(jì)地震作用的大小 ，故應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況 ， 合理選定計(jì)算自振周期折減系數(shù) 。 六 、 結(jié)構(gòu)分析軟件 （ 《 規(guī)程 》 第 ） 《 規(guī)程 》 第 ： “ 設(shè)計(jì)中所采用的異形柱結(jié)構(gòu)分析軟件的技術(shù)條件 ， 應(yīng)符合本規(guī)程的有關(guān)規(guī)定 。 軟件應(yīng)經(jīng)考核驗(yàn)證和正式鑒定 ， 對(duì)結(jié)構(gòu)分析軟件的計(jì)算結(jié)果應(yīng)經(jīng)分析判斷 ， 確認(rèn)其合理有效后方可用于工