第5章多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震驗(yàn)算

1、第5章多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震驗(yàn)算一、震害及其分析一、震害及其分析 建筑物的自振周期與場地的卓越周期接近，引起建筑物的自振周期與場地的卓越周期接近，引起建筑物的類共振，通常導(dǎo)致建筑物破壞嚴(yán)重。建筑物的類共振，通常導(dǎo)致建筑物破壞嚴(yán)重。16層鋼筋混凝土集合住宅大樓層鋼筋混凝土集合住宅大樓底層柱子數(shù)量少，間距太大，地震時其中一棟傾倒。底層柱子數(shù)量少，間距太大，地震時其中一棟傾倒。 梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。生破壞。柱柱 柱頂周圍有水平裂縫、

2、斜裂縫或柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。 節(jié)點(diǎn)破壞的主要原因是節(jié)點(diǎn)的受剪承節(jié)點(diǎn)破壞的主要原因是節(jié)點(diǎn)的受剪承載力不足，約束箍筋太少，梁筋錨固長度載力不足，約束箍筋太少，梁筋錨固長度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。不夠以及施工質(zhì)量差所引起。梁柱節(jié)點(diǎn)梁柱節(jié)點(diǎn) 砌體填充墻剛度大而

3、承砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用載力低，首先承受地震作用而遭破壞。端墻、窗間墻和而遭破壞。端墻、窗間墻和門窗洞口邊角部位破壞更加門窗洞口邊角部位破壞更加嚴(yán)重。嚴(yán)重。 一般一般7 7度即出現(xiàn)裂縫，度即出現(xiàn)裂縫，8 8度和度和8 8度以上地震作用下，度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重，空心塌，一般是上輕下重，空心砌體墻重于實(shí)心砌體墻，砌砌體墻重于實(shí)心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。塊墻重于磚墻。填充墻破壞的主要原因：墻體受剪承載力低，變形能力填充墻破壞的主要原因：墻體受剪承載力低，變形能力小，墻體與框架缺乏有效的拉結(jié)，因此在往復(fù)變形時墻小，墻

4、體與框架缺乏有效的拉結(jié)，因此在往復(fù)變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。體易發(fā)生剪切破壞和散落。 在強(qiáng)震作用下，在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成荷載作用下形成X X型型剪切裂縫，為剪切型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在脆性破壞，尤其是在房屋房屋1/31/3高度處的連高度處的連梁破壞更為明顯。梁破壞更為明顯。6 6、防震縫的震害、防震縫的震害 防震縫寬度過小，地震時結(jié)構(gòu)相互碰撞造成震害。防震縫寬度過小，地震時結(jié)構(gòu)相互碰撞造成

5、震害。 總結(jié)以上震害調(diào)查結(jié)果，除注意場地和地基因素外，從總結(jié)以上震害調(diào)查結(jié)果，除注意場地和地基因素外，從結(jié)構(gòu)上主要應(yīng)注意：結(jié)構(gòu)上主要應(yīng)注意： 1 1）結(jié)構(gòu)的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻；）結(jié)構(gòu)的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻； 2 2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載力和延性；）結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載力和延性； 3 3）重視構(gòu)造，加強(qiáng)對混凝土的約束，防止剪切、錨固）重視構(gòu)造，加強(qiáng)對混凝土的約束，防止剪切、錨固 等脆性破壞；等脆性破壞； 4 4）保證施工質(zhì)量。）保證施工質(zhì)量。5.3 5.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計特點(diǎn)及概念設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計特點(diǎn)及概念設(shè)計一、單柱及群柱的一、單柱及

6、群柱的 曲線曲線PPPPyPyuAB-位移延性比位移延性比yu/PPABCPPABCyu彈性范圍彈性范圍有約束屈有約束屈服范圍服范圍無約束屈無約束屈服范圍服范圍二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計特點(diǎn)二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計特點(diǎn)使用階段或在常遇地震作用時，結(jié)構(gòu)在彈性范圍工作；使用階段或在常遇地震作用時，結(jié)構(gòu)在彈性范圍工作；在基本烈度地震作用時在基本烈度地震作用時, ,結(jié)構(gòu)在彈塑性范圍工作結(jié)構(gòu)在彈塑性范圍工作; ;在罕遇烈度地震作用時在罕遇烈度地震作用時, ,結(jié)構(gòu)亦在彈塑性范圍工作結(jié)構(gòu)亦在彈塑性范圍工作; ;程度不同程度不同三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計1.1.設(shè)置多道抗震

7、防線；設(shè)置多道抗震防線；2.2.合理控制結(jié)構(gòu)的彈塑區(qū)部位；合理控制結(jié)構(gòu)的彈塑區(qū)部位；1 1）結(jié)構(gòu)有較好的塑性內(nèi)力重分布能力；）結(jié)構(gòu)有較好的塑性內(nèi)力重分布能力；2 2）結(jié)構(gòu)有較寬的約束屈服范圍及極限變形；）結(jié)構(gòu)有較寬的約束屈服范圍及極限變形；3 3）局部破壞不致導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)失效及具有易于修復(fù)）局部破壞不致導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)失效及具有易于修復(fù) 的可能性。的可能性。3.3.加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和構(gòu)件間的連接；加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性和構(gòu)件間的連接；4.4.抗側(cè)力構(gòu)件的剛度、強(qiáng)度、延性應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶?yīng)關(guān)系；抗側(cè)力構(gòu)件的剛度、強(qiáng)度、延性應(yīng)有適當(dāng)?shù)膶?yīng)關(guān)系；5.5.上部結(jié)構(gòu)應(yīng)與地基條件適應(yīng)。上部結(jié)構(gòu)應(yīng)與地基條件適應(yīng)。5.4

8、5.4 抗震設(shè)計的一般規(guī)定抗震設(shè)計的一般規(guī)定一、房屋的適用最大高度一、房屋的適用最大高度 抗震規(guī)范抗震規(guī)范規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和框架框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過下表的規(guī)定?？拐饓Y(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過下表的規(guī)定。甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型烈烈 度度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)m)注：注：1.1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň址课莞叨戎甘彝獾孛娴街饕菝姘灏屙數(shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?；部突出屋頂部分）?

9、2.2.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效的加強(qiáng)措施；的加強(qiáng)措施； 3.3.平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在場地的構(gòu)，使用的場地的構(gòu)，使用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%20%左右）。左右）。二、結(jié)構(gòu)的抗震等級二、結(jié)構(gòu)的抗震等級地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：1 1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；2 2、結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；、結(jié)構(gòu)的抗震能

10、力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；3 3、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。 地震作用與烈度、場地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，地震作用與烈度、場地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對不同烈度、場地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。對不同烈度、場地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。 主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。 抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件在根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的重要程度確

11、定，共分四個等級，一級最高。結(jié)構(gòu)中的重要程度確定，共分四個等級，一級最高。 下表為丙類建筑抗震等級的劃分：下表為丙類建筑抗震等級的劃分：框架框架-抗抗震墻震墻結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)框架框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 類類 型型烈烈 度度6879三三二二一一三三二二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級注：注：1.1.建筑場地為建筑場地為類時，除類時，除6 6度外可按表內(nèi)降低一度所對應(yīng)的度外可按表內(nèi)降低一度所對應(yīng)的 抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低；抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低； 2.2.接近或等于高度分界時，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場接近或等于高度分界時，

12、應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場 地、地基條件確定抗震等級。地、地基條件確定抗震等級。 1 1、甲、乙、丁類建筑應(yīng)按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的抗震措施、甲、乙、丁類建筑應(yīng)按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的抗震措施所要求的設(shè)防烈度按上表確定抗震等級。所要求的設(shè)防烈度按上表確定抗震等級。 2 2、當(dāng)框架、當(dāng)框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時, ,其框架部分其框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件是次要抗側(cè)力構(gòu)件, ,可按框架可按框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級。否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級。區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承等級。否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級。區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大

13、于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的受的地震傾覆力矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%50%。nimjiijchVM11框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算：框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算：cM-框架框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾抗震墻結(jié)構(gòu)在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾 覆力矩；覆力矩；n-結(jié)構(gòu)層數(shù)；結(jié)構(gòu)層數(shù)；m-框架框架i i層柱的根數(shù)；層柱的根數(shù)；ijV-第第i i層層j j根框架柱的計算地震剪力；根框架柱的計算地震剪力；ih-第第i i層層高。層層高。 3 3、裙房與主樓的等級、裙房與主樓的等級cccccc1cc裙房頂部上下各裙房頂部上下各一層應(yīng)提高抗震一層應(yīng)

14、提高抗震措施措施 4 4、多層與高層建筑的地下室、多層與高層建筑的地下室 一層以下根據(jù)具體情況按三級或按更低等級。一層以下根據(jù)具體情況按三級或按更低等級。9 9度度時應(yīng)專門研究。時應(yīng)專門研究。圖中圖中c c為抗震等級為抗震等級三、建筑結(jié)構(gòu)布置宜規(guī)則三、建筑結(jié)構(gòu)布置宜規(guī)則四、合理設(shè)計結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制四、合理設(shè)計結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制1 1、框架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu) 為了充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力，較合理的地震為了充分發(fā)揮整個結(jié)構(gòu)的抗震能力，較合理的地震破壞機(jī)制應(yīng)為節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、破壞機(jī)制應(yīng)為節(jié)點(diǎn)基本不破壞，梁比柱的屈服能早發(fā)生、多發(fā)生；同一層中，各柱兩端屈服歷程越長越好；底層多發(fā)生；同一層中，

15、各柱兩端屈服歷程越長越好；底層柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可柱底的塑性鉸宜最晚發(fā)生。梁柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散。能分散。2 2、框架、框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻結(jié)構(gòu) 抗震墻的各墻段（包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高抗震墻的各墻段（包括小開洞墻和聯(lián)肢墻肢）的高寬比不宜小于寬比不宜小于2 2，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性，使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發(fā)揮抗震作用前不失效。前不失效。五、構(gòu)件在極限破壞前不發(fā)生明顯的脆性破壞五、構(gòu)件在極限破壞前不發(fā)生明顯的脆性破壞 主要抗側(cè)力的鋼筋混凝土構(gòu)件的

16、極限破壞應(yīng)以構(gòu)件彎主要抗側(cè)力的鋼筋混凝土構(gòu)件的極限破壞應(yīng)以構(gòu)件彎曲時主筋受拉屈服破壞為主，應(yīng)避免變形性能差的混凝土曲時主筋受拉屈服破壞為主，應(yīng)避免變形性能差的混凝土首先壓潰或剪切破壞，以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。首先壓潰或剪切破壞，以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。 延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大，與其延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大，與其相關(guān)的因素有：抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、相關(guān)的因素有：抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、鋼筋連接和錨固方式等。鋼筋連接和錨固方

17、式等。規(guī)范中許多規(guī)定都屬于這方面的要求。規(guī)范中許多規(guī)定都屬于這方面的要求。 當(dāng)建筑平面過長、結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)體系不同、高度和當(dāng)建筑平面過長、結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)體系不同、高度和剛度相差過大以及各結(jié)構(gòu)單元的地基條件有較大差異時，剛度相差過大以及各結(jié)構(gòu)單元的地基條件有較大差異時，應(yīng)考慮設(shè)防震縫。其最小寬度應(yīng)符合下面要求：應(yīng)考慮設(shè)防震縫。其最小寬度應(yīng)符合下面要求：高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防震縫。高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案，不設(shè)防震縫。1 1、防震縫、防震縫（1 1）鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過）鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m15m時可采用時可采用70m

18、m70mm，超過，超過15m15m時，時，6 6、7 7、8 8、9 9度相應(yīng)每增加度相應(yīng)每增加高度高度5m5m、4m4m、3m3m、2m2m，宜加寬，宜加寬20mm20mm。六、防震縫與抗撞墻六、防震縫與抗撞墻（2 2）框架）框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用框架規(guī)定數(shù)值的可采用框架規(guī)定數(shù)值的50%50%，且不宜小于，且不宜小于70mm70mm。（3 3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不 同時，按不利體系考慮，同時，按不利體系考慮， 并按低的房屋高度計算并按低的房屋高度計算 縫寬?？p寬。t th h框架框架框架框架-抗震墻抗震墻 8 8、9 9度設(shè)

19、防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。2 2、抗撞墻、抗撞墻層高不同層高不同高度、剛度相差較大高度、剛度相差較大 每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距。長度可不大于一個柱距。 內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不利情況取值。利情況取值。 抗撞墻的端柱

20、和框架邊柱箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應(yīng)沿房屋全高加密。 2 2、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)件應(yīng)避免剪切破壞、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)件應(yīng)避免剪切破壞 “ “強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎” 構(gòu)件彎曲破壞形成的極限剪力應(yīng)小于構(gòu)件斜截面的極構(gòu)件彎曲破壞形成的極限剪力應(yīng)小于構(gòu)件斜截面的極限剪力。限剪力。七、鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)體系七、鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)體系1 1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)宜對稱布置、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)宜對稱布置 3 3、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu)、鋼筋混凝土框架的梁、柱構(gòu) 件之間應(yīng)設(shè)置成件之間應(yīng)設(shè)置成“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁” 4 4、梁柱節(jié)點(diǎn)的承載力宜大于梁、柱構(gòu)件的承載力。、梁柱節(jié)點(diǎn)的

21、承載力宜大于梁、柱構(gòu)件的承載力。 “ “更強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)” 抗震墻的一般布置原則是抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊均勻、分散、對稱、周邊”。八、框架八、框架- -剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置1 1、抗震墻布置的基本原則、抗震墻布置的基本原則 框架框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以提高其剛度和承載能力。翼墻，以提高其剛度和承載能力。 一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平面形一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平

22、面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。狀變化處和樓梯間、電梯間等。2 2、抗震墻布置位置的選擇、抗震墻布置位置的選擇 房屋較長時，縱向抗震墻不易設(shè)置在端開間。房屋較長時，縱向抗震墻不易設(shè)置在端開間。3 3、抗震墻布置的具體要求、抗震墻布置的具體要求（1 1）樓（電）梯間、豎井等使樓面開洞的豎向通道，不）樓（電）梯間、豎井等使樓面開洞的豎向通道，不 宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元端部角區(qū)及凹角處；宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元端部角區(qū)及凹角處；這種豎向通道不宜獨(dú)立設(shè)在柱網(wǎng)之外的中間位置。這種豎向通道不宜獨(dú)立設(shè)在柱網(wǎng)之外的中間位置。（2 2）縱橫向抗震墻成組布置）縱橫向抗震墻成組布置縱橫向抗震墻宜合并布置為縱橫向抗震墻宜合并布置為L

23、L形、形、T T形和口字形。形和口字形。兩片墻組成聯(lián)肢墻兩片墻組成聯(lián)肢墻（3 3）合理調(diào)整抗震墻的長度）合理調(diào)整抗震墻的長度 為了保證抗震墻具有足夠的的延性為了保證抗震墻具有足夠的的延性, ,不發(fā)生脆性的不發(fā)生脆性的剪切破壞，每一道抗震墻（包括單片墻、小開口墻和聯(lián)剪切破壞，每一道抗震墻（包括單片墻、小開口墻和聯(lián)肢墻）不應(yīng)過長，總高度與總長度之比宜大于肢墻）不應(yīng)過長，總高度與總長度之比宜大于2 2。 較長的單片墻可以留出結(jié)構(gòu)洞口，劃分成聯(lián)肢墻的較長的單片墻可以留出結(jié)構(gòu)洞口，劃分成聯(lián)肢墻的兩個墻肢。兩個墻肢。（4 4）抗震墻的最大間距）抗震墻的最大間距抗震墻間距不應(yīng)過大。抗震墻間距不應(yīng)過大。 抗震

24、墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求：表要求：4335.22 抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比 抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時，長寬比還應(yīng)減小?？拐饓χg的樓、屋蓋有較大開洞時，長寬比還應(yīng)減小。 當(dāng)超過上述要求時，應(yīng)計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。當(dāng)超過上述要求時，應(yīng)計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內(nèi)。抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內(nèi)。4 4、抗震墻的邊框梁、柱、抗震墻的邊框梁、柱框架梁應(yīng)保留，當(dāng)無法設(shè)置明梁時應(yīng)設(shè)置暗梁?？蚣芰簯?yīng)保留，當(dāng)無法設(shè)置明梁時應(yīng)設(shè)置暗梁。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同，配置在墻

25、身內(nèi)。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同，配置在墻身內(nèi)。5.5 5.5 鋼筋混凝土框架的抗震設(shè)計鋼筋混凝土框架的抗震設(shè)計一、一般概念一、一般概念1 1、梁與柱的彎曲延性、梁與柱的彎曲延性實(shí)驗(yàn)表明變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。實(shí)驗(yàn)表明變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。N N為組合軸壓力設(shè)計值；為組合軸壓力設(shè)計值；b b、h h為截面的短長邊；為截面的短長邊；fcfc為混為混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。軸壓比：軸壓比： 柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值乘積之比，即壓強(qiáng)度設(shè)計值乘積之比，即 它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗

26、拉強(qiáng)度，還是受壓它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強(qiáng)度，還是受壓區(qū)混凝土先達(dá)到其極限壓應(yīng)變的主要指標(biāo)。區(qū)混凝土先達(dá)到其極限壓應(yīng)變的主要指標(biāo)。cbhfN /配筋率對延性影響也很大。配筋率對延性影響也很大。配筋率對延性影響也很大。配筋率對延性影響也很大。 配筋率增大則彎曲延性差。適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級，配筋率增大則彎曲延性差。適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級，可使配筋率減少彎曲延性改善?？墒古浣盥蕼p少彎曲延性改善。截面中配置受壓鋼筋可以改善構(gòu)件的彎曲延性。截面中配置受壓鋼筋可以改善構(gòu)件的彎曲延性。2 2、受剪構(gòu)件的剪跨比及破壞特征、受剪構(gòu)件的剪跨比及破壞特征h0 0為截面有效高度。為截面有效高度。剪跨比：剪跨比

27、：0/ VhM構(gòu)件在彎矩和剪力共同作用下構(gòu)件在彎矩和剪力共同作用下, ,受剪破壞與剪跨比有關(guān)受剪破壞與剪跨比有關(guān). .當(dāng)當(dāng) 或構(gòu)件為超配箍時或構(gòu)件為超配箍時, ,發(fā)生斜壓型破壞；發(fā)生斜壓型破壞；5.11當(dāng)當(dāng) 且構(gòu)件為低配箍時且構(gòu)件為低配箍時, ,發(fā)生斜拉型破壞；發(fā)生斜拉型破壞；32脆性破壞脆性破壞325.11當(dāng)當(dāng) 且配筋箍適量時且配筋箍適量時, ,發(fā)生剪壓破壞；發(fā)生剪壓破壞；延性破壞延性破壞 在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接通過梁的在水平地震作用下，梁柱的剪跨比可以直接通過梁的跨高比和柱的高厚比表示?？绺弑群椭母吆癖缺硎?。設(shè)反彎點(diǎn)在構(gòu)件中央設(shè)反彎點(diǎn)在構(gòu)件中央blclbVcVbMcM對于

28、梁對于梁跨高比21212000bbbbbbbbbbhlhVlVhVM對于柱對于柱高寬比21212000cccccccccchlhVlVhVM1 1）平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié)，不能發(fā)揮整體抗震能力。）平面或樓層有局部薄弱環(huán)節(jié)，不能發(fā)揮整體抗震能力。3 3、震壞房屋在設(shè)計上存在的問題、震壞房屋在設(shè)計上存在的問題2 2）梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早破壞；）梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早破壞；3 3）梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋不足，節(jié)點(diǎn)受震破壞，梁柱失去了相互）梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋不足，節(jié)點(diǎn)受震破壞，梁柱失去了相互 之間的聯(lián)系；之間的聯(lián)系；4 4）砌體添充墻破壞；）砌體添充墻破壞；5 5）其他。）其他。1 1）框架塑性效應(yīng)較多地

29、發(fā)生在梁端，底層柱的塑性效應(yīng)）框架塑性效應(yīng)較多地發(fā)生在梁端，底層柱的塑性效應(yīng) 較晚形成；較晚形成；4 4、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的正確指導(dǎo)思想、框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的正確指導(dǎo)思想2 2）梁柱在彎曲破壞前，避免發(fā)生其它形式破壞，如剪切）梁柱在彎曲破壞前，避免發(fā)生其它形式破壞，如剪切 破壞、粘結(jié)破壞等；破壞、粘結(jié)破壞等；3 3）在梁、柱破壞之前，節(jié)點(diǎn)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度即變形能力；）在梁、柱破壞之前，節(jié)點(diǎn)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度即變形能力；4 4）重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。）重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計。強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，更強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，更強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)兩種破壞形式兩種破壞形式二、二、“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁”框架的抗震設(shè)計框架的抗震

30、設(shè)計弱柱型弱柱型弱梁型弱梁型 為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能為了使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能力要大于梁的抗彎能力。力要大于梁的抗彎能力。 抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于者外，柱端組合彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下列公層和柱軸壓比小于者外，柱端組合彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下列公式要求式要求bccMM9 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：buacMM2.1cM-節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和; ;bM-節(jié)點(diǎn)左右

31、梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和；節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和；buaM-節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積（考節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積（考 慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩 值之和；值之和；c-柱端彎矩增大系數(shù)，一級為柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4,1.4,二級為二級為1.2,1.2,三級為三級為1.11.1。 為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范規(guī)定：一、為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架底層柱底截面組合的

32、彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)、。大系數(shù)、。1.1.梁、柱的抗剪強(qiáng)度要高于它的抗彎強(qiáng)度（強(qiáng)剪弱彎）梁、柱的抗剪強(qiáng)度要高于它的抗彎強(qiáng)度（強(qiáng)剪弱彎）GbnrblbVbbVlMMV9 9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設(shè)計三、梁、柱延性破壞之前不發(fā)生其它脆性破壞的抗震設(shè)計 為了避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞，應(yīng)按為了避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞，應(yīng)按強(qiáng)剪強(qiáng)剪弱彎弱彎的原則調(diào)整框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值：的原則調(diào)整框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值：一、二、三級框架梁一、二、三級框架梁

33、GbnrbualbuabVlMMV1.1GbV-梁在重力荷載代表值（梁在重力荷載代表值（9 9度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo) 準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值；準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計值；rblbMM 、-分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值; ;Vb-梁的剪力增大系數(shù)，一級為梁的剪力增大系數(shù)，一級為1.3,1.3,二級為二級為1.2,1.2,三級為三級為1.11.1。nl-梁的凈跨；梁的凈跨；rbualbuaMM、-分別為梁左、右端逆時針或順時針

34、方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據(jù)實(shí)配鋼筋面積( (考考慮受壓筋慮受壓筋) )和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值；和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值；cbfbhV0/跨高比大于時：跨高比大于時： 剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值之剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值之比，即比，即)2.0(10bhfVcREb2.2.梁、柱截面的剪壓比不宜過大梁、柱截面的剪壓比不宜過大 剪壓比過大剪壓比過大, ,混凝土?xí)^早發(fā)生斜壓破壞混凝土?xí)^早發(fā)生斜壓破壞, ,箍筋不能充分箍筋不能充分發(fā)揮作用發(fā)揮作用, ,它對構(gòu)件的變形能力也有顯著影響

35、。因此應(yīng)控制。它對構(gòu)件的變形能力也有顯著影響。因此應(yīng)控制?？绺弑鹊扔诨蛐∮跁r：跨高比等于或小于時：)15.0(10bhfVcREbbV-梁端部截面組合的剪力設(shè)計值；梁端部截面組合的剪力設(shè)計值；0h-梁的截面有效高度；梁的截面有效高度；cf-混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；b-梁的截面寬度；梁的截面寬度；RE-承載力抗震調(diào)整系數(shù)。承載力抗震調(diào)整系數(shù)。0hVMcc 剪跨比宜大于剪跨比宜大于2 2，剪跨比按下式計算：，剪跨比按下式計算：3.3.梁、柱的剪跨比要有所限制梁、柱的剪跨比要有所限制-剪跨比，取兩端計算結(jié)果的較大值；剪跨比，取兩端計算結(jié)果的較大值；cV-端截面組合剪力計算

36、值；端截面組合剪力計算值；cM-端截面組合彎矩計算值；端截面組合彎矩計算值；0h-截面有效高度。截面有效高度。 反彎點(diǎn)位于中部時，可按構(gòu)件凈長與反彎點(diǎn)位于中部時，可按構(gòu)件凈長與2 2倍截面高度之比倍截面高度之比計算。計算。N N為組合軸壓力設(shè)計值；為組合軸壓力設(shè)計值；b b、h h為柱的短長邊；為柱的短長邊；fcfc為混凝土抗為混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。壓強(qiáng)度設(shè)計值。軸壓比：軸壓比： 柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值乘積之比壓強(qiáng)度設(shè)計值乘積之比, ,即：即：4 4、柱的軸壓比不宜過大、柱的軸壓比不宜過大 它是控制偏心受拉邊鋼筋

37、先到抗拉強(qiáng)度，還是受壓區(qū)混它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強(qiáng)度，還是受壓區(qū)混凝土先達(dá)到其極限壓應(yīng)變的主要指標(biāo)。凝土先達(dá)到其極限壓應(yīng)變的主要指標(biāo)。柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：cbhfN / 柱軸壓比不應(yīng)超過下表，但柱軸壓比不應(yīng)超過下表，但類場地上的較高高層建筑類場地上的較高高層建筑柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。柱軸壓比限值應(yīng)適當(dāng)減小。結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)類型抗震等級抗震等級柱軸壓比限制柱軸壓比限制 為此，框架梁的縱向配筋應(yīng)符合下列要求：為此，框架梁的縱向配筋應(yīng)符合下列要求： 為了提高梁的正截面塑性鉸轉(zhuǎn)動延性，梁的縱向配筋率為了提高梁的正截面塑性鉸轉(zhuǎn)

38、動延性，梁的縱向配筋率不宜過高。不宜過高。5 5、縱向鋼筋的配筋率應(yīng)該合適、縱向鋼筋的配筋率應(yīng)該合適 （a)a)梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%2.5%；梁端截；梁端截面最大配筋率應(yīng)使梁端截面的受壓區(qū)相對高度（即截面受壓面最大配筋率應(yīng)使梁端截面的受壓區(qū)相對高度（即截面受壓區(qū)高度與有效高度比）應(yīng)滿足：一級不應(yīng)大于區(qū)高度與有效高度比）應(yīng)滿足：一級不應(yīng)大于0.25,0.25,二、三級二、三級不應(yīng)大于不應(yīng)大于0.35;0.35; （b)b)梁端或任何可能屈服截面處，下部與上部配筋量的梁端或任何可能屈服截面處，下部與上部配筋量的比值，一級不應(yīng)小于比值，一級不應(yīng)小于

39、0.5,0.5,二三級不應(yīng)小于。二三級不應(yīng)小于。 （c)c)沿梁全長頂面和底面的配筋，一二級不應(yīng)少于沿梁全長頂面和底面的配筋，一二級不應(yīng)少于 且且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/41/4，三四級不應(yīng)少于，三四級不應(yīng)少于 。142122 柱的縱向配筋應(yīng)符合下列要求：柱的縱向配筋應(yīng)符合下列要求：對于柱：對于柱： （a)a)宜對稱布置；宜對稱布置； （b)b)截面尺寸大于截面尺寸大于400mm400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm;200mm; （c)c)縱向鋼筋的最小配筋率應(yīng)按下表采用。縱

40、向鋼筋的最小配筋率應(yīng)按下表采用。類別類別抗震等級抗震等級 （d)d)柱的總配筋率不應(yīng)大于柱的總配筋率不應(yīng)大于5%5%。 （e)e)一級且剪跨比大于一級且剪跨比大于2 2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于大于1.2%1.2%。 梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。6 6、梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固、梁、柱縱向鋼筋的接頭與錨固 加密箍筋可以約束混凝土，改善混凝土的變形性能，提加密箍筋可以約束混凝土，改善混凝土的變形性能，提高構(gòu)件的延性、防止混凝土過早地壓潰及防止縱向鋼筋的壓高構(gòu)件的延性、防止混凝土過早地壓潰及防止縱向鋼筋的壓曲失穩(wěn)。曲失穩(wěn)。 加密位置、箍筋直徑、箍筋間距等應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。加密位置、箍筋直徑、箍筋間距等應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。7 7、箍筋在一定范圍內(nèi)應(yīng)加密、箍筋在一定范圍內(nèi)應(yīng)加密 框架節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)