結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的不規(guī)則界定及關(guān)鍵分析課件

1、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的不規(guī)則界定及關(guān)鍵分析 上海【2003】702【2014】954現(xiàn)行 全國【2010】109修改稿已開始征求意見 結(jié)合各地的一些補(bǔ)充規(guī)定關(guān)于超限高層建筑的界定（954）1、高度超限的界定從原來的1張表格擴(kuò)大為3張表格（A級高度鋼筋混凝土高層、B級高度鋼筋混凝土高層、混合結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)高層）一般超高：H混凝土A級、較多短肢剪力墻、錯層剪力墻及框剪的適用高度（表1）特別超高：H混凝土B級、鋼結(jié)構(gòu)及混合的適用高度（表2、表3）2、規(guī)則性超限2、規(guī)則性超限2、規(guī)則性超限2、規(guī)則性超限2、規(guī)則性超限2、規(guī)則性超限較多短肢剪力墻適用高度： 20%按全落地考慮，但短肢墻抗震措施任 應(yīng)按短肢墻執(zhí)行（

2、指導(dǎo)意見第2版）。錯層剪力墻及框剪適用高度：錯層面積總建筑面積的10%，按非錯層 控制適用高度（指導(dǎo)意見第2版）部分框支剪力墻適用高度： 少量墻（不落地墻截面面積剪力墻總截 面面積的10%），按全落地取適用高度（指導(dǎo)意見第2版）較多短肢剪力墻：b300、450%（指導(dǎo)意見第2版）板柱-框架-剪力墻（核心筒）適用高度：樓板厚度相應(yīng)跨度的1/18 （不適用現(xiàn)澆空心樓板），可按框架-剪力墻（核心筒） 結(jié)構(gòu)控制高度，但設(shè)計(jì)時應(yīng)在框架受力方向設(shè)置暗梁。偏心率： 水平作用合力線/側(cè)向剛度的彈性半徑，x、y。塔樓偏置：塔樓對底盤宜對稱布置，各塔樓結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與底盤結(jié)構(gòu)剛度中 心的距離的控制。層剛度： 可采用等

3、效剪切剛度計(jì)算；對于框架結(jié)構(gòu)應(yīng)采用等效剪切剛度計(jì) 算（上?？挂?guī)） 帶有支撐的結(jié)構(gòu)，宜采用剪彎剛度（單位力作用下的層間位移角） （指導(dǎo)意見第2版）各種剛度：高規(guī)，框架為層剪力/層間位移、其他為層剪力/層位移角, 高規(guī)轉(zhuǎn)換層等效剪切剛度比(轉(zhuǎn)換層在1、2層）， （G1A1/G2A2）X（h2/h1） Ai=Awi+2.5（hci/hi)xAci 高規(guī)轉(zhuǎn)換層等效剪切剛度比(轉(zhuǎn)換層在2層以上），單位力，上大 位移角/下大位移角，即剪彎剛度。 上?？蚣艿刃Ъ羟袆偠缺龋旱韧珖咭?guī)性能設(shè)計(jì)范圍：1.一般超高，*具有3項(xiàng)及以上特別不規(guī)則的； *僅具有1-2項(xiàng)特別不規(guī)則的，可按照相關(guān) 規(guī)范、規(guī)程執(zhí)行，但應(yīng)針對

4、特別不規(guī)則的 程度，提出比規(guī)范、規(guī)程更嚴(yán)格的抗震措 施；亦可采用基于性能的抗震設(shè)計(jì)；2. 特別超高；3.超過3種的多重復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系（表5）或抗規(guī)、高規(guī)、高鋼規(guī)暫未列入的結(jié)構(gòu)體系；表6； 現(xiàn)行規(guī)范目標(biāo)和水準(zhǔn)：按照我國三水準(zhǔn)二階段的抗震設(shè)計(jì)理論，重點(diǎn)是基于小震的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和基于變形的大震設(shè)計(jì)。我國性能設(shè)計(jì)：一級、二級、三級、四級在抗規(guī)中分別用性能 一、性能二、性能三、性能四來表達(dá)； 在高規(guī)中分別用A、B、C、D來表達(dá)*性能一：大震下仍基本完好，一般需采用隔震、減震技術(shù)或風(fēng)荷載很大時才可實(shí)現(xiàn)，條件許可時對某些關(guān)鍵構(gòu)件可提出；*性能二：在中震下基本完好，在大震下可屈服；其細(xì)部構(gòu)造須滿足第延性要求；*性能

5、三：在中震下已有輕微塑性變形，大震下有明顯塑性變形，其細(xì)部構(gòu)造須滿足中等延性的要求；*性能四：中震下的損壞已大于性能三，整體承載力僅略高于一般情況，其細(xì)部構(gòu)造須滿足高延性的要求。 參考美國ASCE41-6的目標(biāo)和水準(zhǔn)：*OP（Operational），無結(jié)構(gòu)性破壞；正常使用；構(gòu)件小于或達(dá)到強(qiáng)度極限狀態(tài)；尚無塑性變形（彈性階段）；*IO(Immediate Occupancy)，立即入住或可運(yùn)行；有輕微結(jié)構(gòu)性破壞，有較小塑性變形；*LS(Life Safety)，生命安全；結(jié)構(gòu)性破壞顯著但可修復(fù)，修復(fù)不一定經(jīng)濟(jì)，但可確保人員從建筑物中安全撤離；距臨近倒塌狀態(tài)還有至少25%的變形能力儲備；*CP（

6、Collaps Prevention,Near Collapse），不倒塌；嚴(yán)重結(jié)構(gòu)性破壞不可修復(fù)，臨近倒塌；構(gòu)件抗力-變形骨架曲線開始出現(xiàn)強(qiáng)度退化。靜力非線性分析-推覆分析：*適用高度在150米以下，且結(jié)構(gòu)振型清晰（第一、第二振型為平動）；*至少使用兩種不同分布模態(tài)的推覆力；結(jié)構(gòu)不對稱時應(yīng)正反兩個方向進(jìn)行推覆；計(jì)入高振型的影響；*校核第一批塑性鉸出現(xiàn)時的地震水準(zhǔn)；校核大震性能點(diǎn)時的位移；*觀察塑性鉸出現(xiàn)的順序和位置是否符合抗震概念設(shè)計(jì)（強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎）。*目前常用的軟件：MIDAS、ETABS、SATWE等。動力非線性分析-時程分析:*地震波選用的合理性；波形持續(xù)時間不宜小于結(jié)構(gòu)基本周期

7、的10倍，特別超高的不宜小于60秒；*校核大震波作用下的性能水準(zhǔn)；*全面評估結(jié)構(gòu)的抗震性能；*著重于發(fā)現(xiàn)薄弱部位，提出相應(yīng)的加強(qiáng)措施；*目前常用的軟件：perform-3D、ABQUS、DYNA（奧雅納） 及MIDAS等。嚴(yán)重不規(guī)則建筑方案的論證 專項(xiàng)審查一般是在初步設(shè)計(jì)（或總體設(shè)計(jì)）階段進(jìn)行，對于嚴(yán)重不規(guī)則及建筑奇異的項(xiàng)目，建議進(jìn)行方案階段的咨詢或論證，建議建筑師參加論證會議；建議參加方案論證的專家與今后專項(xiàng)論證的專家保持連續(xù)性；審查結(jié)論分為：“通過”、“修改”、“復(fù)審”（多層）抗規(guī) 3.4.1為黑體：“特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取特別的加強(qiáng)措施?！保ū?）平面不規(guī)則： *扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，位移比大于1.2； *凹凸不規(guī)則，平面凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%； *樓板局部不連續(xù)，樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。如：有效樓板 寬度小于典型的50%、或開洞大于給蹭面積的30%，或加大錯層。（表2）豎向不規(guī)則： *側(cè)向剛度不規(guī)則（軟弱），小于相鄰上一層的70%或其上相鄰三層平 均值的80%；除頂層外，局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層25%； *豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)； *樓層承載力突變（薄弱)，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載