多層框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

1、都江堰中學新校區(qū)教學樓，五層框架結(jié)構(gòu)，建于2008年，框架梁柱基本完好。5.15.1框架結(jié)構(gòu)的震害框架結(jié)構(gòu)的震害都江堰中學新校區(qū)教學樓，五層框架結(jié)構(gòu)，建于2008年，框架梁柱基本完好。都江堰市小憩驛站酒店，五層框架結(jié)構(gòu)，建于2008年，框架梁柱基本完好。綿竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，三層框架結(jié)構(gòu)，框架基本完好，填充墻外閃倒塌。甘肅省隴南市某在施工程，17層框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)完好都江堰市國堰賓館主樓，13層框架結(jié)構(gòu)，機構(gòu)基本完好。都江堰市國堰賓館副樓，7層異形柱框架結(jié)構(gòu)，建于2008年，框架梁輕微受損，圍護墻開裂。都江堰市國堰賓館副樓，7層異形柱框架結(jié)構(gòu)，建于2008年，梁端開裂。都江堰市建設(shè)大廈，7層框架結(jié)

2、構(gòu)，建于1996年，主體結(jié)構(gòu)輕微破壞?？蚣芰憾藦澢芽p樓梯間框架梁端出現(xiàn)彎曲裂縫都江堰市地稅局辦公樓，6層框架結(jié)構(gòu)，建于2001年，結(jié)構(gòu)基本完好。1層樓梯處框架梁端裂縫，次梁和樓板開裂?？蚣芰憾肆芽p次梁與樓板開裂次梁與樓板開裂棉竹市漢旺鎮(zhèn)東方汽輪機廠某框架結(jié)構(gòu),底層角柱節(jié)點混凝土剝落.棉竹中學實驗學校,6層框架結(jié)構(gòu),建于2002年,底層柱腳混凝土保護層剝落.都江堰市寧江集團學校教學樓，6層框架結(jié)構(gòu)，底層梁端開裂，底層柱頭混凝土壓潰，主筋壓彎。底層梁端開裂底層柱頭混凝土壓潰汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學教學樓，層框架結(jié)構(gòu)，節(jié)點剪切裂縫。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學教學樓，框架結(jié)構(gòu)，底層框架節(jié)點破壞。棉竹中學實驗學

3、校，層框架結(jié)構(gòu)（局部錯層），建于年，底層柱破壞（錯層造成短柱）。都江堰市交通稽征所辦公樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于1997年，梁端彎剪斜裂縫。棉竹市建設(shè)局辦公樓，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱破壞。棉竹市漢旺鎮(zhèn)東方汽輪機材料研究中心，層框架結(jié)構(gòu)，底層角柱端部裂縫都江堰市煙草公司層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭混凝土壓碎，主筋壓彎。都江堰市煙草公司層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭混凝土壓碎，主筋壓彎。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，填充墻震損塌落，柱剪切破壞。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某底框結(jié)構(gòu)，底層柱頭破壞、傾斜。棉竹市漢旺鎮(zhèn)東汽學校教學樓，層框架結(jié)構(gòu)可，角柱破壞。棉竹中學實驗學校教學樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于年，因填充墻不合理砌筑導致柱嚴重破壞。棉竹中學實

4、驗學校教學樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于年，底層柱嚴重破壞。棉竹中學實驗學校教學樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于年，底層柱嚴重破壞。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭混凝土壓潰，主筋壓彎。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，層柱腳混凝土壓碎。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某商住樓，框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭嚴重破壞。綿陽市臨園酒店，層框架結(jié)構(gòu)，頂層柱頭破壞。都江堰市金葉賓館，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭混凝土壓碎，主筋彎曲，節(jié)點破壞，節(jié)點無箍筋。樓梯平臺梁支承柱節(jié)點破壞底層角柱節(jié)點破壞底層柱破壞底層邊柱破壞底層中柱破壞都江堰市臨機場家屬樓，層框架結(jié)構(gòu)，底層梁柱節(jié)點剪切斜裂縫。安縣安昌鎮(zhèn)血站綜合樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于年，底層框架節(jié)點剪切破壞。汶川縣映秀鎮(zhèn)

5、漩口中學教學樓，框架結(jié)構(gòu)，底層角柱節(jié)點破壞。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學教學樓，框架結(jié)構(gòu)，底層角柱節(jié)點破壞。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學教學樓，框架結(jié)構(gòu)，框架節(jié)點兩側(cè)標高不同，節(jié)點破壞。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學教學樓，框架結(jié)構(gòu)，底層角柱節(jié)點破壞。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，柱壓彎破壞，混凝土壓潰，鋼筋壓彎呈燈籠狀。都江堰市某新建建筑，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱側(cè)移傾斜，柱頭、柱腳破壞。都江堰市某新建建筑，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱側(cè)移傾斜，柱頭、柱腳破壞。都江堰市某商住樓，層框架結(jié)構(gòu)，柱端混凝土酥碎，主筋壓彎，柱端箍筋未按規(guī)范要求加密。都江堰市交通稽征所，層框架結(jié)構(gòu)，建于1997年，因填充墻不合理砌筑導致短柱破壞。都江堰市某商

6、住樓，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭加腋，柱混凝土壓潰，鋼筋籠呈燈籠狀。都江堰市某商住樓，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭嚴重破壞。都江堰市某框架結(jié)構(gòu)底層柱破壞傾斜。綿陽市財政局大樓，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，出屋面水箱間，柱節(jié)點破壞，節(jié)點區(qū)無箍筋。綿陽市財政局大樓，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，出屋面水箱間，柱腳混凝土壓潰，鋼筋籠呈燈籠狀。綿陽市財政局大樓，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，出屋面水箱間，端柱混凝土破壞，鋼筋籠呈燈籠狀。都江堰市某住宅樓，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱頭破壞。都江堰市某住宅小區(qū)商住樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于2003年，底層柱頭破壞。都江堰市某住宅小區(qū)商住樓，層框架結(jié)構(gòu)，建于2003年，底層交柱節(jié)點剪切斜裂縫。都江堰市某住宅小區(qū)，層框架

7、結(jié)構(gòu)，建于2003年，底層柱交混凝土壓碎，鋼筋籠偏小，保護層厚達100mm。德陽市孝泉師范學校，框架結(jié)構(gòu)，柱頭剪切破壞。北川縣某建筑，框架結(jié)構(gòu)，柱頭破壞傾斜。彭州市小漁洞商店，層框架結(jié)構(gòu)，底層柱傾斜側(cè)移。底層柱端和節(jié)點混凝土壓碎，柱傾斜。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，柱頭混凝土壓潰。棉竹市漢旺鎮(zhèn)某建筑，框架結(jié)構(gòu)，柱頭壓偏混凝土破碎。北川縣某建筑，框架結(jié)構(gòu)，柱端破壞，建筑整體傾斜。北川縣某建筑，框架結(jié)構(gòu)，屋頂整體倒塌。北川縣某建筑，框架結(jié)構(gòu)，屋頂整體倒塌。都江堰市某住宅小區(qū)，層框架結(jié)構(gòu)，建于2003年，底部兩層整體倒塌，上部下坐，層變成層。都江堰市某住宅小區(qū)，層框架結(jié)構(gòu)，建于2003年，底部兩層

8、整體倒塌，上部下坐，層變成層。都江堰市某住宅小區(qū)，層框架結(jié)構(gòu)，建于2003年，柱端折斷，整體倒塌。都江堰市某商業(yè)樓，層框架結(jié)構(gòu)，出屋面小樓倒塌。都江堰市天地仁商務酒店，層框架結(jié)構(gòu)，建于2007年，屋頂小塔樓倒塌。都江堰市基督教堂，框架結(jié)構(gòu)，底部結(jié)構(gòu)輕微破壞，出屋面塔樓破壞嚴重。都江堰市基督教堂，框架結(jié)構(gòu)，底部結(jié)構(gòu)輕微破壞，出屋面塔樓破壞嚴重。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學，框架結(jié)構(gòu)，房屋整體倒塌。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學，框架結(jié)構(gòu)，側(cè)向倒塌。汶川縣映秀鎮(zhèn)漩口中學，框架結(jié)構(gòu)，柱折斷，整體倒塌。都江堰市某建筑，層框架結(jié)構(gòu)，完全倒塌。都江堰市中醫(yī)院住院部大樓，層框架結(jié)構(gòu)，平面“”形，一翼完全倒塌。都江堰市中醫(yī)院住

9、院部大樓，層框架結(jié)構(gòu)，住院部與門診部連廊部分倒塌。都江堰市某建筑，層框架結(jié)構(gòu)一端倒塌。都江堰市某建筑，層框架結(jié)構(gòu)，底部兩層完全倒塌。什邡市紅白鎮(zhèn)某兩層框架結(jié)構(gòu)嚴重破壞變形，仍未倒塌。都江堰市中國移動電信大樓，層（局部層）框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建于2000年。剪力墻連梁“”形裂縫一層剪力墻底部混凝土壓碎剪力墻斜裂縫一層弧形樓梯間剪力墻水平縫和斜裂縫都江堰市中公安局大樓，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建于1995年。剪力墻連梁“”形裂縫剪力墻連梁“”形裂縫剪力墻連梁“”形裂縫剪力墻連梁“”形裂縫剪力墻連梁“”形裂縫都江堰市某在施建筑，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)基本完好。都江堰市某在施建筑，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)基本完好

10、。都江堰市某閩江國際大廈，層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建于2008年。剪力墻連梁“”形裂縫剪力墻底部混凝土壓碎，主筋壓屈剪力墻混凝土酥碎5.2 5.2 概述概述一一.多高層建筑的結(jié)構(gòu)形式多高層建筑的結(jié)構(gòu)形式框架、抗震墻、框架抗震墻及框架簡體等結(jié)構(gòu)體系框架、抗震墻、框架抗震墻及框架簡體等結(jié)構(gòu)體系 二二.抗震設(shè)計的內(nèi)容抗震設(shè)計的內(nèi)容抗震概念設(shè)計：抗震概念設(shè)計：結(jié)構(gòu)體系選擇結(jié)構(gòu)體系選擇 ，結(jié)構(gòu)布置，一般規(guī)定等。，結(jié)構(gòu)布置，一般規(guī)定等?？拐鹩嬎阍O(shè)計：內(nèi)力，強度，變形等?？拐鹩嬎阍O(shè)計：內(nèi)力，強度，變形等?？拐鸬臉?gòu)造措施設(shè)計等?？拐鸬臉?gòu)造措施設(shè)計等。5.3 5.3 抗震設(shè)計的一般要求（概念設(shè)計）抗震設(shè)計的一般要求（

11、概念設(shè)計）一一.結(jié)構(gòu)體系選擇結(jié)構(gòu)體系選擇 多高層鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)體系有：多高層鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)體系有：框架、抗震框架、抗震墻、框架抗震墻及框架簡體等結(jié)構(gòu)體系墻、框架抗震墻及框架簡體等結(jié)構(gòu)體系 。根據(jù)房。根據(jù)房屋的高度等可選擇不同的體系（表屋的高度等可選擇不同的體系（表5.15.1）。）。二二. 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 1.1.結(jié)構(gòu)布置的基本原則是：結(jié)構(gòu)布置的基本原則是：結(jié)構(gòu)平面應力求簡單規(guī)則，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件結(jié)構(gòu)平面應力求簡單規(guī)則，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件應對稱均勻布置，盡量使結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心重合，避應對稱均勻布置，盡量使結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心重合，避免地震時引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)及局部應力集中。免地震時引

12、起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)及局部應力集中。 剛度中剛度中心心質(zhì)量中質(zhì)量中心心結(jié)構(gòu)的豎向布置，應使其質(zhì)量沿高度方向均勻分布，結(jié)構(gòu)的豎向布置，應使其質(zhì)量沿高度方向均勻分布，避免結(jié)構(gòu)剛度突變，并應盡可能降低建筑物的重心，以避免結(jié)構(gòu)剛度突變，并應盡可能降低建筑物的重心，以利結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。利結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。 合理地設(shè)置變形縫。合理地設(shè)置變形縫。 加強樓加強樓屋蓋屋蓋的整體性。使結(jié)構(gòu)受力均勻。的整體性。使結(jié)構(gòu)受力均勻。 盡可能做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。盡可能做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。2.2.框架結(jié)構(gòu)布置框架結(jié)構(gòu)布置A,A,一般的柱網(wǎng)形一般的柱網(wǎng)形式。式。 承重框架宜雙向設(shè)置。樓電梯間不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元承重框架宜雙向設(shè)置。

13、樓電梯間不宜設(shè)在結(jié)構(gòu)單元的兩端及拐角處。的兩端及拐角處。 B B 地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，應設(shè)計成延性框架，地震區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，應設(shè)計成延性框架， 遵守遵守“強柱弱梁強柱弱梁”、“強剪弱彎強剪弱彎”、強節(jié)點、強錨、強節(jié)點、強錨固等設(shè)計原則。固等設(shè)計原則。 3、抗震等級、抗震等級 體現(xiàn)在同樣地震烈度下不同結(jié)構(gòu)類型的鋼筋砼房屋體現(xiàn)在同樣地震烈度下不同結(jié)構(gòu)類型的鋼筋砼房屋不同的抗震要求。不同的抗震要求。如：次要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的抗震要求可以低于主要的如：次要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元的抗震要求可以低于主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。 抗震等級分為四級，結(jié)構(gòu)的抗震等級越高，抗震措抗震等級分為四級，結(jié)構(gòu)的抗震等級越

14、高，抗震措施越高。施越高。C 框架結(jié)構(gòu)梁柱截面尺寸要求（作業(yè)）框架結(jié)構(gòu)梁柱截面尺寸要求（作業(yè)）框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程及內(nèi)容：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程及內(nèi)容： 結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸確定計算簡圖計算簡圖荷載計算荷載計算重力荷載代表值計算重力荷載代表值計算水平（地震）作水平（地震）作用計算用計算內(nèi)力計算（豎向、水平向）內(nèi)力計算（豎向、水平向）內(nèi)力組合內(nèi)力組合截面強度計算截面強度計算變形驗算變形驗算構(gòu)造措施等構(gòu)造措施等5.3 5.3 框架內(nèi)力與位移計算框架內(nèi)力與位移計算一、水平地震作用的計算一、水平地震作用的計算（一）計算簡圖（一）計算簡圖橫向框架；縱向框架橫向框架；縱向框架跨度，層

15、高，荷載作用位置和大小跨度，層高，荷載作用位置和大小一般情況下可用底部剪力法一般情況下可用底部剪力法周期計算可采用頂點位移法周期計算可采用頂點位移法 非結(jié)構(gòu)墻體影響系數(shù)非結(jié)構(gòu)墻體影響系數(shù) eqEkGFTtuT7.110.6 0.8T各樓層地震作用標準值各樓層地震作用標準值EknjjiiiFHGHGF)1(頂層附加地震作用頂層附加地震作用 EknnFF （1)反彎點法反彎點法 反彎點法適用條件：層數(shù)較少，梁柱線剛度比大于反彎點法適用條件：層數(shù)較少，梁柱線剛度比大于3時。時。反彎點位置：上部反彎點位置：上部 0.5H ， 底層底層 0.7H內(nèi)力計算步驟：內(nèi)力計算步驟：層間剪力分配到柱層間剪力分配到

16、柱計算柱彎矩計算柱彎矩根據(jù)節(jié)點平衡計算梁彎矩。根據(jù)節(jié)點平衡計算梁彎矩。 a 修正系數(shù)，修正系數(shù)，由梁柱線剛度比定。由梁柱線剛度比定。1312hEID 31 2cE IDhhEIkcc21 2cDkh柱線剛度柱線剛度ckkkk221ckkkkkk24321kk2ckkk3ckkkk65kk25 . 0cK2K1KcK4K1K2K3K3KcK5KcK6K取值取值邊柱邊柱中柱中柱一般層一般層底層底層、確定反彎點高度、確定反彎點高度yy0 標準反彎點高度比，查附表標準反彎點高度比，查附表5-1 P181y1 上、下梁線剛度不同，對上、下梁線剛度不同，對y0 的修正值的修正值 彎點上移，彎點上移， y1

17、 為正值為正值 彎點下移，彎點下移， y1 為負值為負值ijjijVDDVhyyyyy)(32101K2K4K3K143211kkkk121431kkkk 、計算柱端彎矩、計算柱端彎矩l上端上端l下端下端hhu2k()ci jMVhy上y y3 3 下層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。下層層高與本層層高不同時，反彎點高度修正值。上cM下cMijVyci jMVy下、 計算柱軸力計算柱軸力N ， 為各層柱上梁端剪力之和為各層柱上梁端剪力之和lMMVrblbbbVlbMrbMbV、計算梁端彎矩、計算梁端彎矩1k2k112(bcckMMMkk左上下）212(bcckMMMkk右上下）三、框架

18、結(jié)構(gòu)設(shè)計例題三、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計例題 某綜合服務樓，主體為某綜合服務樓，主體為8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，空心層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，空心磚填充墻，局部磚填充墻，局部9層，梁板柱均為現(xiàn)澆。柱網(wǎng)布置、建筑層，梁板柱均為現(xiàn)澆。柱網(wǎng)布置、建筑層高及橫剖面簡圖見圖層高及橫剖面簡圖見圖 ，底層柱截面尺寸；中柱，底層柱截面尺寸；中柱650mm650mm，邊柱，邊柱550550mm。柱混凝土。柱混凝土13層層 C40，49層層 C30。樓板采用雙向連續(xù)板?？v橫向框架。樓板采用雙向連續(xù)板?？v橫向框架梁截面梁截面 400mm 650mm，梁混凝土，梁混凝土 C30。設(shè)防烈度。設(shè)防烈度8度，度，設(shè)計基本地震加速度為設(shè)計基本

19、地震加速度為0.20g，I類場地土，設(shè)計地震分類場地土，設(shè)計地震分組為二組，抗震等級為二級。要求進行橫向框架設(shè)計。組為二組，抗震等級為二級。要求進行橫向框架設(shè)計。計算步驟：計算步驟：重力荷載代表值計算重力荷載代表值計算剛度計算：梁，柱，層剛度計算：梁，柱，層自振周期計算自振周期計算地震作用計算地震作用計算地震作用的分配地震作用的分配地震作用下的內(nèi)力計算地震作用下的內(nèi)力計算豎向荷載下的內(nèi)力計算豎向荷載下的內(nèi)力計算內(nèi)力組合內(nèi)力組合強度、變形計算強度、變形計算計算簡圖計算簡圖【解【解 （1）重力荷載計算）重力荷載計算 恒荷載取全部，活荷載恒荷載取全部，活荷載取取50，各層重力荷載集，各層重力荷載集中

20、于樓屋蓋標高處，其代中于樓屋蓋標高處，其代表值為；表值為；9層層1800kN，8層層11570kN，27層層 9597kN，底層底層 9623kN。 （2）梁柱剛度計算（為計算框架的自振周期）梁柱剛度計算（為計算框架的自振周期） 梁的線剛度如表梁的線剛度如表514。對于現(xiàn)澆砼框架梁：對于現(xiàn)澆砼框架梁：Ib=1.5I0 Ib=2.0I0考慮板的影響考慮板的影響邊框架邊框架中框架中框架注意區(qū)分不同位置的框架柱剛度注意區(qū)分不同位置的框架柱剛度影響因素：層位置；砼等級；截面尺寸；層高。影響因素：層位置；砼等級；截面尺寸；層高。還有：邊框架；中框架；邊柱；中柱等。還有：邊框架；中框架；邊柱；中柱等。邊框

21、架邊框架邊框架邊框架中框架中框架區(qū)分邊框架與區(qū)分邊框架與中框架，是考中框架，是考慮梁的剛度不慮梁的剛度不同。區(qū)分邊柱同。區(qū)分邊柱與中柱，是考與中柱，是考慮梁的約束不慮梁的約束不同。同。 柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度D值如表值如表515及表及表516。cK2K1K3KcK將各層不同將各層不同柱的剛度都柱的剛度都計算出來。計算出來。將各層柱的總剛度匯總將各層柱的總剛度匯總 （3）.自振周期計算自振周期計算 按頂點位移法計算，考慮填充墻對框架剛度的影響，取按頂點位移法計算，考慮填充墻對框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)基本周期調(diào)整系數(shù)a0=0.6。計算公式為。計算公式為 將各層的重力荷載代表值看將各層的

22、重力荷載代表值看作水平荷載，計算其產(chǎn)生的框架作水平荷載，計算其產(chǎn)生的框架頂點位移。頂點位移。V層間剛度層間剛度層間位移層間位移累積位移累積位移（4）橫向地震作用計算）橫向地震作用計算 地震作用按地震作用按 8度設(shè)計基本地震加速度度設(shè)計基本地震加速度 0.2g，類場地，類場地，設(shè)計地震分組按二組，則設(shè)計地震分組按二組，則 Tg=0.3s，amax=0.16， 采用底部剪力法計算。由于采用底部剪力法計算。由于T=0.7151. .4Tg=0.425，故，故應考慮頂點附加地震作用，取應考慮頂點附加地震作用，取 頂點附加地震作用頂點附加地震作用各層地震作用分配：各層地震作用分配：注意：第注意：第9層考

23、慮鞭梢作用。第層考慮鞭梢作用。第8層考慮頂點附加地震作用。層考慮頂點附加地震作用。（5）彈性層間變形驗算）彈性層間變形驗算（6）地震作用下框架的內(nèi)力分析）地震作用下框架的內(nèi)力分析作為例題，此處取橫向框架作為例題，此處取橫向框架KJ4為例，為例，KJ4柱端彎矩計柱端彎矩計算結(jié)果詳見表算結(jié)果詳見表520. imimiiDVVDy為反彎點高度；為反彎點高度；imMV yh下1imiMVy h上上cM下cMijVy柱剪力分配柱剪力分配地震作用下框架梁端彎矩：地震作用下框架梁端彎矩：將柱端彎矩在梁端分配，將柱端彎矩在梁端分配，使梁端彎矩與柱端彎矩相等。使梁端彎矩與柱端彎矩相等。1k2k112(bcckM

24、MMkk左上下）212(bcckMMMkk右上下）地震作用下的梁端地震作用下的梁端剪力及柱軸力剪力及柱軸力 ：lMMVrblbbbVlbMrbMbV梁端剪力之合為柱軸力梁端剪力之合為柱軸力 分層法和彎矩二次分配法分層法和彎矩二次分配法1) 分層法（彎矩分配法）分層法（彎矩分配法）3層2層1層 底層底層 其它層其它層柱線剛度柱線剛度 不變不變 0.9 傳遞系數(shù)傳遞系數(shù) 1/2 1/3 將各層計算結(jié)果疊加。對于不平衡彎矩較大節(jié)點再分配將各層計算結(jié)果疊加。對于不平衡彎矩較大節(jié)點再分配一次（不再傳遞）。一次（不再傳遞）。2) 彎矩二次分配法彎矩二次分配法 過程：計算各節(jié)點固端彎矩（不平衡彎矩）過程：計

25、算各節(jié)點固端彎矩（不平衡彎矩）分配分配（第一次）和（第一次）和 傳遞同時進行傳遞同時進行再分配（第二次）。再分配（第二次）。 考慮塑性內(nèi)力重分布，可將梁端彎矩調(diào)幅，減小梁考慮塑性內(nèi)力重分布，可將梁端彎矩調(diào)幅，減小梁端彎矩端彎矩 調(diào)整系數(shù)調(diào)整系數(shù) 現(xiàn)澆框架現(xiàn)澆框架 0.80.9 裝配整體式裝配整體式 0.70.8調(diào)幅后的跨中彎矩計算調(diào)幅后的跨中彎矩計算 注意只有豎向荷載作用下的梁端彎矩可以調(diào)幅，水注意只有豎向荷載作用下的梁端彎矩可以調(diào)幅，水平荷載作用下的梁端彎矩不能調(diào)幅。平荷載作用下的梁端彎矩不能調(diào)幅。例題續(xù)（例題續(xù)（7）豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析）豎向荷載作用下框架內(nèi)力分析 內(nèi)力分析采用彎矩分

26、配法。在豎向荷載作用下梁端可內(nèi)力分析采用彎矩分配法。在豎向荷載作用下梁端可以考慮塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)以考慮塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)0.8，樓面豎向荷，樓面豎向荷載分別按恒荷載及全部活荷載計算。載分別按恒荷載及全部活荷載計算。 分配兩次，分配兩次，傳遞一次。傳遞一次。豎向荷載下梁端剪力和柱軸力計算計算豎向荷載下梁端剪力和柱軸力計算計算 通過內(nèi)力計算，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構(gòu)通過內(nèi)力計算，獲得了在不同荷載作用下產(chǎn)生的構(gòu)件內(nèi)力標準值。根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況進行構(gòu)件的件內(nèi)力標準值。根據(jù)可能出現(xiàn)的最不利情況進行構(gòu)件的內(nèi)力組合所得設(shè)計內(nèi)力值，進行截面設(shè)計內(nèi)力組合所得設(shè)計內(nèi)力值，進行

27、截面設(shè)計. 一般有兩種組合：一般有兩種組合：（1）、）、 地震作用效應與重力荷載代表值效應的組合地震作用效應與重力荷載代表值效應的組合EhGESSS3.12.1（2）、）、 豎向荷載效應組合豎向荷載效應組合(非抗震組合非抗震組合) 包括全部恒載與活載的組合。包括全部恒載與活載的組合。QGSSS4.12.1 具體對于框架來說，對框架梁、框架柱的控制截面具體對于框架來說，對框架梁、框架柱的控制截面進行內(nèi)力組合。進行內(nèi)力組合。i)、框架梁、框架梁 （取不利組合）（取不利組合）QGEhGEMMMMMM4.12.13.12.1梁端正彎矩梁端正彎矩梁端負彎矩梁端負彎矩GEEhMMM2 . 13 . 1GE

28、MEhM跨中正彎矩跨中正彎矩取不利組合中中QGEhGEMMMMMM4 . 12 . 13 . 12 . 1取不利組合QGbEhGEbVVVVVV4 .12 .13 .12 .1梁端剪力梁端剪力GEAMEhAMGEBMEhBMARBRxl用平衡求出用平衡求出 或或求出剪力為零的位置求出剪力為零的位置xARBRqRxAGEAEhAAMMqxxRM22中柱上下端為控制截面取不利組合柱上下端為控制截面取不利組合QGQGEhGEEhGEQGQGEhGEEhGEMMMNNNMMMNNNNNNMMMNNNNMMM4.12.14.12.13.12.13.12.14.12.14.12.1(3.13.12.1ma

29、xmaxmaxmax盡量?。┤?) 多遇地震烈度下。多遇地震烈度下。 求出多遇烈度下得各層間剪力求出多遇烈度下得各層間剪力 層間位移層間位移2) 罕遇地震作用下層間彈塑性位移計算罕遇地震作用下層間彈塑性位移計算 對于對于 大于大于0.5的框架，只要彈性位移滿足要求，的框架，只要彈性位移滿足要求，可不進行彈塑性位移計算?？刹贿M行彈塑性位移計算。iVjieDVHeey(略）略） 驗算步驟：驗算步驟： 樓層屈服強度樓層屈服強度 的確定的確定 薄弱層確定，一般在底層和薄弱層確定，一般在底層和 較小層。較小層。 薄弱層的層間彈塑性位移驗算薄弱層的層間彈塑性位移驗算樓層屈服強度的確定樓層屈服強度的確定a、

30、 根據(jù)梁柱的實際配筋及材料的強度標準值，計算梁柱的根據(jù)梁柱的實際配筋及材料的強度標準值，計算梁柱的實際極限抗彎承載力實際極限抗彎承載力梁梁:柱柱:5.0yy)(0syksbuahfAM)1(5.0)(0ckcccsykscufhbNNhahfAMy.計算梁柱極限抗彎能力計算梁柱極限抗彎能力.計算柱截面有效受彎承載力計算柱截面有效受彎承載力.計算柱的層間受剪承載力計算柱的層間受剪承載力 當當 時，為強梁弱柱型時，為強梁弱柱型 柱先屈服，梁后屈服柱先屈服，梁后屈服 當當 時，為強柱弱梁型，梁首先屈服。時，為強柱弱梁型，梁首先屈服。柱端截面有效受彎承載力由節(jié)點的彎矩平衡得出，且不柱端截面有效受彎承載

31、力由節(jié)點的彎矩平衡得出，且不大于柱的極限彎矩。大于柱的極限彎矩。bucuMM11icuicMM下下icuicMM上上1icuM下icuM上cubuMM 當當 且一柱端先達到屈服，此時，且一柱端先達到屈服，此時，另一端的受彎承載力按剛度求得。另一端的受彎承載力按剛度求得。上柱下端屈服上柱下端屈服取小下下1111icubuiiiicMMKKKM取小上上icubuiiiicMMKKKM11ikikcubuMM取小上下上icuicuiiicMMKKM1111icuicMM下下1icuM下1iKiK下柱上端屈服取小者下上下111,icuicuiiicMMKKM1iKiKicuM上icuM上icM上c、

32、計算第計算第i層第層第j根柱的受剪承載力根柱的受剪承載力yijVnicijcijyijHMMV下上上cijM下cijMnHd d、 第第i i層各柱總的屈服強度層各柱總的屈服強度niyijyiVV1VeVyiy 薄弱層的層間彈塑性位移計算薄弱層的層間彈塑性位移計算 層間彈塑性位移驗算層間彈塑性位移驗算eppuuHuppl確定計算簡圖、幾何參數(shù)計算、靜力荷載統(tǒng)計。確定計算簡圖、幾何參數(shù)計算、靜力荷載統(tǒng)計。l地震作用計算：用底部剪力法計算水平地震作用及地震作用計算：用底部剪力法計算水平地震作用及層間剪力層間剪力 T a FEk Vil內(nèi)力計算：用內(nèi)力計算：用D值法計算水平作用下的內(nèi)力（并同值法計算

33、水平作用下的內(nèi)力（并同時進行彈性層間位移驗算）；用分層法或彎矩二次分時進行彈性層間位移驗算）；用分層法或彎矩二次分配法計算重力荷載代表值作用下的內(nèi)力。配法計算重力荷載代表值作用下的內(nèi)力。計算各項非地震荷載作用下的內(nèi)力。計算各項非地震荷載作用下的內(nèi)力。l內(nèi)力組合：包括地震作用組合及非地震作用組合。內(nèi)力組合：包括地震作用組合及非地震作用組合。l截面及節(jié)點設(shè)計（配筋計算）：注意內(nèi)力值的調(diào)整。截面及節(jié)點設(shè)計（配筋計算）：注意內(nèi)力值的調(diào)整。l彈塑性位移驗算：梁柱截面極限抗彎承載力彈塑性位移驗算：梁柱截面極限抗彎承載力 柱端柱端有效受彎承載力有效受彎承載力 Vpji Vpi；a1i Vei xyi 薄弱層

34、薄弱層 hp Dup （一）、框架梁抗震設(shè)計（一）、框架梁抗震設(shè)計1、設(shè)計要求及計算要點：、設(shè)計要求及計算要點： 梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力(強剪弱彎）強剪弱彎） 設(shè)計剪力的取值。設(shè)計剪力的取值。 梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應有較好的延性和耗能能力梁筋屈服后，塑性鉸區(qū)段應有較好的延性和耗能能力延性設(shè)計問題。延性設(shè)計問題。 解決好梁筋的錨固問題（強錨固）。解決好梁筋的錨固問題（強錨固）。2、框架梁受剪承載力驗算、框架梁受剪承載力驗算 梁剪力設(shè)計值梁剪力設(shè)計值 梁左右端順時針或逆時針組合設(shè)計彎矩。對一梁左右端順時針或逆時針組合設(shè)計彎矩。對一級框架兩端均為負值時

35、，取絕對值較小的一側(cè)級框架兩端均為負值時，取絕對值較小的一側(cè)GbnrbualbuabGbnrblbvbbVlMMVVlMMV1.1rblbMM ,0bM一、二、三級框架：一、二、三級框架：q-重力荷載代表值重力荷載代表值vb 梁端剪力增大系數(shù)，對于一、二、三級框架梁端剪力增大系數(shù)，對于一、二、三級框架分別取分別取1.3、1.2、1.1。 )15.0(1 5.285.0 )2.0(100bhfVhlbhfVccREbbnREccREb時當5 .13;105.1185.0 )25.142.0(10000hsAfbhfVhSAfbhfVsvyvtREbREsvyvtREb集中力作用時 梁斜截面受剪承

36、載力梁斜截面受剪承載力 剪壓比限值（梁最小截面尺寸要求）剪壓比限值（梁最小截面尺寸要求） 主要影響因素：截面尺寸、縱筋配筋率、剪壓比、主要影響因素：截面尺寸、縱筋配筋率、剪壓比、配箍率、鋼筋及砼的強度。配箍率、鋼筋及砼的強度。 截面：截面： 縱筋配筋率：（通過受壓區(qū)高度控制）縱筋配筋率：（通過受壓區(qū)高度控制） 一級框架一級框架 ， 二、三級框架二、三級框架 梁端受拉筋配筋率梁端受拉筋配筋率4,4 ,200bhlhmmbn25. 035.0%5.2 梁端加密箍筋：梁端加密箍筋： 抗震等級抗震等級 加密區(qū)長度加密區(qū)長度 最大間距（取小）最大間距（取?。?最小直徑最小直徑 一一 2hb,500 mm

37、 6d, hb/4,100mm 10 二二 1.5hb,500 mm 8d, hb/4,100mm 8 三三 1.5hb,500 mm 8d, hb/4,150mm 8 四四 1.5hb,500 mm 8d, hb/4,150mm 65.0ssAA3.0ssAA 梁端受壓縱筋與受拉縱筋的比率梁端受壓縱筋與受拉縱筋的比率一級框架一級框架二、三二、三級框架級框架 一、二級框架不小于一、二級框架不小于 ， 且不小于受力縱筋面積且不小于受力縱筋面積的的1/4. 三四級框架不少于三四級框架不少于 。4、梁筋錨固：防止錨固破壞、梁筋錨固：防止錨固破壞142122 梁筋錨固方式：直線型和彎折型梁筋錨固方式：

38、直線型和彎折型 砼粘結(jié)強度退化率為砼粘結(jié)強度退化率為0.75，抗震所需的錨固長度應在，抗震所需的錨固長度應在原錨固長度原錨固長度 上有所增加。上有所增加。一、二級一、二級 三級三級四級四級 彎折筋的彎折段不能太小。彎折筋的彎折段不能太小。alaaEaaEaaEllllll05.115.1dllaEH154 . 0和dlllvaEH1545. 0和 通過合理配筋方式使梁的預期塑性鉸離開柱邊不小于梁通過合理配筋方式使梁的預期塑性鉸離開柱邊不小于梁高也不小于高也不小于500mm處。處。 方法：附加短縱筋，附加短腰筋，彎筋。方法：附加短縱筋，附加短腰筋，彎筋。 要求柱邊截面要求柱邊截面比塑性鉸處受彎承

39、載力提高比塑性鉸處受彎承載力提高25%以上。以上。 （二）、框架柱抗震設(shè)計（二）、框架柱抗震設(shè)計 設(shè)計原則及要點：設(shè)計原則及要點： 強柱弱梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸強柱弱梁，使柱盡量不出現(xiàn)塑性鉸柱設(shè)計彎矩的柱設(shè)計彎矩的取值及計算。取值及計算。 在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力能力柱設(shè)計剪力的取值及計算。柱設(shè)計剪力的取值及計算。 控制柱的軸壓比不要太大控制柱的軸壓比不要太大軸壓比的限值。軸壓比的限值。 加強約束，配置必要的約束箍筋加強約束，配置必要的約束箍筋構(gòu)造要求。構(gòu)造要求。 名義軸向壓應力與砼抗壓強度之比名義軸向壓應力與砼抗壓強度

40、之比 軸壓比是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要因素之一。軸壓比是影響柱子破壞形態(tài)和延性的主要因素之一。 軸壓比越大，柱子的延性越差。柱子的破壞形態(tài)也軸壓比越大，柱子的延性越差。柱子的破壞形態(tài)也隨軸壓比的增大，由大偏心破壞向小偏心破壞過渡?？闺S軸壓比的增大，由大偏心破壞向小偏心破壞過渡。抗震結(jié)構(gòu)要求柱子有足夠的延性且為大偏心破壞，故控制震結(jié)構(gòu)要求柱子有足夠的延性且為大偏心破壞，故控制軸壓比的限值。軸壓比的限值。cccNb h f組合軸壓力設(shè)計值組合軸壓力設(shè)計值 軸壓比軸壓比 抗震等級抗震等級 一一 二二 三三 框架柱框架柱 0.7 0.8 0.9 框支柱框支柱 0.6 0.7 框框-墻、板柱墻及筒體

41、墻、板柱墻及筒體 0.75 0.85 0.952、 強柱弱梁強柱弱梁-柱設(shè)計彎矩的取值柱設(shè)計彎矩的取值 要求：塑性鉸出現(xiàn)在梁上要求：塑性鉸出現(xiàn)在梁上 (如何設(shè)計？）如何設(shè)計？）cccNb h fc對于一、二、三級框架分別為對于一、二、三級框架分別為1.4、1.2、1.1。 bccMMrbMlbMrbMlbMtcMucMtcMucM 底層柱、角柱內(nèi)力：底層柱、角柱內(nèi)力： 一、二、三級框架底層柱底截面的組合彎矩設(shè)計一、二、三級框架底層柱底截面的組合彎矩設(shè)計值應分別乘以值應分別乘以1.5、1.25和和1.15的增大系數(shù)，角柱內(nèi)力的增大系數(shù)，角柱內(nèi)力按上述調(diào)整后進一步放大按上述調(diào)整后進一步放大10%。

42、 柱的軸力按組合值取。柱的軸力按組合值取。 柱的配筋計算，注意承載力抗震調(diào)整系數(shù)。柱的配筋計算，注意承載力抗震調(diào)整系數(shù)。RERS8 .075.0或RE 柱剪力增大系數(shù)，柱剪力增大系數(shù)， 一、二、三級框架分別取一、二、三級框架分別取1.4、1.2、1.1。nbctcVCHMMV3、強剪弱彎、強剪弱彎設(shè)計剪力取值設(shè)計剪力取值 要求：在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞要求：在彎曲破壞之前不發(fā)生剪切破壞 剪壓比限值，柱截面尺寸不能太小剪壓比限值，柱截面尺寸不能太小)2 .0(10bhfVccREc短柱短柱 柱斜截面受剪承載力柱斜截面受剪承載力)15. 0(10hbfVcREc85. 03 . 03 . 03

43、3 112)056. 0105. 1(1000REccnsvyvtREcbhfNbhfNhHNhsAfbhfV時取時取時取 在柱端一定范圍內(nèi)加密箍筋。在柱端一定范圍內(nèi)加密箍筋。 加密箍筋的作用：承擔剪力；約束砼；加密箍筋的作用：承擔剪力；約束砼；提高抗壓強度；提高變形能力；防止縱向提高抗壓強度；提高變形能力；防止縱向壓曲壓曲 加密箍筋注意事項加密箍筋注意事項 范圍：范圍： 中取最大值，底中取最大值，底層，剛性地面上下各層，剛性地面上下各500mm。短柱、角柱全高加密。短柱、角柱全高加密。mmHhnc500 , 6 ,抗震等級抗震等級 最大間距（取較小值）最大間距（取較小值） 最小直徑最小直徑一

44、級：一級： 6d ， 100mm 10二級：二級： 8d， 100mm 8三級：三級： 8d， 150mm 8 四級：四級： 8d ， 150mm 8 箍筋最小體積配筋率箍筋最小體積配筋率 （見（見p117表表5-13） 箍筋型式：普通箍、復合箍、螺旋箍箍筋型式：普通箍、復合箍、螺旋箍 每隔一個縱筋它在兩個方向有箍筋約束。非加密區(qū)：箍每隔一個縱筋它在兩個方向有箍筋約束。非加密區(qū)：箍筋量不少于加密區(qū)的筋量不少于加密區(qū)的50%（6）、柱縱向鋼筋的配置：最小配筋率和最大配筋率要求。）、柱縱向鋼筋的配置：最小配筋率和最大配筋率要求。最小配筋率（見最小配筋率（見p116表表5-11)：如三級框架，中邊柱

45、如三級框架，中邊柱0.7%。最大配筋率為。最大配筋率為5%，注意防止粘結(jié)不足破壞。注意防止粘結(jié)不足破壞。 當柱邊尺寸大于當柱邊尺寸大于400mm時，縱向鋼筋間距不宜大于時，縱向鋼筋間距不宜大于200mm。 節(jié)點設(shè)計準則：節(jié)點設(shè)計準則： 節(jié)點承載力不應低于連接構(gòu)件節(jié)點承載力不應低于連接構(gòu)件 在多遇烈度下，節(jié)點處于彈性工作范圍在多遇烈度下，節(jié)點處于彈性工作范圍 罕遇烈度下，節(jié)點承載力的降低不能危及荷載的傳遞罕遇烈度下，節(jié)點承載力的降低不能危及荷載的傳遞 不應使施工過分困難不應使施工過分困難1、節(jié)點核心區(qū)受剪承載力驗算、節(jié)點核心區(qū)受剪承載力驗算 剪力設(shè)計值剪力設(shè)計值 節(jié)點的受力情況：節(jié)點的受力情況：

46、 作用于節(jié)點的剪力來源于邊梁的開裂，由節(jié)點承擔拉筋的作用于節(jié)點的剪力來源于邊梁的開裂，由節(jié)點承擔拉筋的錨固。錨固。 一、二級框架一、二級框架 邊節(jié)點：邊節(jié)點： 梁受拉筋的拉力梁受拉筋的拉力 柱受剪力柱受剪力 coljVTVsbjbahMT0bcccjbcolhHMMV下上60一 、 二 級 框 架 柱 內(nèi) 梁 內(nèi) 同 時搭 接 方 案Mc下上上Mc下上TcH柱的計算高度柱的計算高度)1 (00221bcsbsbbjbcolcsjhHahahMVCCTV60一 、 二 級 框 架 柱 內(nèi) 梁 內(nèi) 同 時搭 接 方 案Mc下上上Mc下上1T2sC2cC頂層節(jié)點：頂層節(jié)點：三、四級框架不需計算。三、

47、四級框架不需計算。jb節(jié)點剪力增大節(jié)點剪力增大系數(shù)一級為系數(shù)一級為1.35，二級，二級為為1.2。sbjbjahMTV060一 、 二 級 框 架 柱 內(nèi) 梁 內(nèi) 同 時搭 接 方 案M c下上上M c下上9度及一級時，尚應滿足度及一級時，尚應滿足頂層：頂層：中間層：中間層：)1 ()(15. 100bcsbsbrbualbuajhHahahMMVsbrbualbuajahMMV015. 1 節(jié)點約束影響系數(shù)，節(jié)點四邊有梁，梁寬不節(jié)點約束影響系數(shù)，節(jié)點四邊有梁，梁寬不小于該側(cè)柱寬的小于該側(cè)柱寬的1/2，且正交梁高度不小于框架梁高度的，且正交梁高度不小于框架梁高度的3/4時，取時，取 其他情況均

48、取其他情況均取j5.1j0.1j85.0RE)3.0(1jjccjREjhbfV 節(jié)點受剪承載力：由砼和箍筋共同承擔。節(jié)點受剪承載力：由砼和箍筋共同承擔。 當當 時，取時，取 節(jié)點核心區(qū)截面高度節(jié)點核心區(qū)截面高度 節(jié)點有效面積內(nèi)的受剪箍筋全部截面面積。節(jié)點有效面積內(nèi)的受剪箍筋全部截面面積。 節(jié)點截面有效寬度節(jié)點截面有效寬度度時不同）（ 9)(05.01.110sbsvjyvcjjjjtjREjahsAfbbNhbfVccchbfN5 .0ccchbfN5.0jhcjhhsvjAa、 當梁柱軸線重合，且梁寬不小于該側(cè)柱寬的當梁柱軸線重合，且梁寬不小于該側(cè)柱寬的1/2時時b、 當梁柱軸線重合，但梁寬小于該側(cè)柱寬當梁柱軸線重合，但梁寬小于該側(cè)柱寬1/2時，取下時，取下列較小者列較小者c、 當梁柱軸線不重合時，（偏心距不應大于當梁柱軸線不重合