建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)_第4頁(yè)
建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
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建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)第一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/61第4章建筑抗震概念設(shè)計(jì)4.1場(chǎng)地選擇4.2建筑的平立面布置4.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置4.4多道抗震防線4.5剛度、承載力和延性的匹配4.6確保結(jié)構(gòu)的整體性4.7非結(jié)構(gòu)部件處理第二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/62基本概念1、計(jì)算設(shè)計(jì)(Numericaldesign):按荷載計(jì)算、內(nèi)力分析及組合、強(qiáng)度計(jì)算、構(gòu)造措施等稱為計(jì)算設(shè)計(jì)。

“計(jì)算設(shè)計(jì)”——不能完全依賴!

地震方面——地震是一種隨機(jī)振動(dòng),具有復(fù)雜性、不確定性,因此很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)。地震在時(shí)間和空間上都具有很大的隨機(jī)性。結(jié)構(gòu)分析——未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時(shí)效、阻尼變化等多種因素,也存在不準(zhǔn)確性。

第三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/63基本概念——續(xù)2、概念設(shè)計(jì)(Conceptualdesign):立足于工程抗震基本理論及長(zhǎng)期工程抗震經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的工程抗震基本概念的抗震設(shè)計(jì)。在著手進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng),靈活運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,既注意總體布置上的大原則,又考慮關(guān)鍵部分的細(xì)節(jié),從而全面、合理地解決結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題。有助于掌握明確的設(shè)計(jì)思想,靈活、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用抗震設(shè)計(jì)原則,是設(shè)計(jì)人員不知陷入盲目的計(jì)算工作,從而做到比較合理的抗震設(shè)計(jì)。抗震概念設(shè)計(jì)是目前工程設(shè)計(jì)高度自動(dòng)化的背景下唯一具有能動(dòng)性和創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)過(guò)程。第四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/64基本概念——續(xù)抗震概念設(shè)計(jì)的思路:在工程設(shè)計(jì)一開(kāi)始,把握好能量輸入、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布、構(gòu)件延性等幾個(gè)主要方面,從根本上消除建筑中的抗震薄弱環(huán)節(jié)。輔以必要的計(jì)算和構(gòu)造措施,有可能使房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。

由于對(duì)地震作用及結(jié)構(gòu)性能的了解還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在某種意義上,概念設(shè)計(jì)比計(jì)算設(shè)計(jì)更重要。第五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/654.1場(chǎng)地選擇

不同的場(chǎng)地上的建筑震害不同,在建筑選址時(shí),要盡量選擇對(duì)建筑抗震有利的地段,避開(kāi)不利和危險(xiǎn)地段。1、避開(kāi)地震危險(xiǎn)地段1)概念

建筑抗震危險(xiǎn)的地段:指地震時(shí)可能發(fā)生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段以及震中烈度為8度以上的發(fā)震斷裂帶在地震時(shí)可能發(fā)生地表錯(cuò)位的地段。非發(fā)震斷層:與當(dāng)?shù)氐牡卣鸹顒?dòng)性沒(méi)有成因上聯(lián)系的一般斷層,在地震作用下一般不會(huì)發(fā)生新的錯(cuò)動(dòng)。發(fā)震斷層:具有潛在地震活動(dòng)的斷層,在過(guò)去三萬(wàn)五千年以內(nèi)曾活動(dòng)過(guò)一次,或者在五萬(wàn)年內(nèi)活動(dòng)過(guò)兩次的斷層。第六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/664.1場(chǎng)地選擇——續(xù)2、選擇有利于抗震的場(chǎng)地1)概念對(duì)建筑抗震有利的地段:指位于開(kāi)闊平坦地的堅(jiān)硬場(chǎng)地上或密實(shí)均勻中硬場(chǎng)地土。對(duì)建筑抗震不利的地段:就地形而言,一般是指條狀突出的山嘴,孤立的山包和山梁的頂部,高差較大的臺(tái)地邊緣,非巖質(zhì)的陡坡,河岸和邊坡的邊緣;就場(chǎng)地土質(zhì)而言,一般是指軟弱土、易液化土,故河道、斷層破碎帶、暗埋塘濱溝谷或半挖半填地基等,以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。第七頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/674.1場(chǎng)地選擇——續(xù)2)關(guān)于地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),抗震規(guī)范有如下規(guī)定:1、避開(kāi)危險(xiǎn)地帶(如斷裂帶等);2、同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)不宜設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基上;無(wú)法避開(kāi)時(shí),除考慮不同土層差異運(yùn)動(dòng)的影響外,還應(yīng)采用局部深基礎(chǔ),使整個(gè)建筑物的基礎(chǔ)落在同一上層上(圖)3、同一結(jié)構(gòu)單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基;(可設(shè)沉降縫,成為兩個(gè)單元)4、地基為軟弱粘性土、液化土、新近填土或嚴(yán)重不均勻時(shí),應(yīng)估計(jì)地震時(shí)地基不均勻沉降或其他不利影響,并采取相應(yīng)措施,基礎(chǔ)應(yīng)加強(qiáng)其整體性和剛性。第八頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/684.2建筑的平立面布置

一幢房屋的動(dòng)力性能基本上取決于它的建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理,結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則,就能從根本上保證房屋具有良好的耐震性能。《抗震規(guī)范條規(guī)定:建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。條規(guī)定:建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,并應(yīng)具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減少,避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。第九頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/694.2.1建筑平面布置1、建筑平面形狀1)建筑物的平、立面布置宜規(guī)則、對(duì)稱,質(zhì)量和剛度變化均勻,避免樓層錯(cuò)層;2)地震區(qū)的高層建筑,平面以方形、矩形、圓形為好;正六邊形、正八邊形、橢圓形、扇形也可以。3)有較長(zhǎng)翼緣的L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面也不宜采用。這些平面的較長(zhǎng)翼緣,地震時(shí)容易因發(fā)生差異側(cè)移而加重震害。第十頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6104.2.1建筑平面布置——續(xù)2、平面不規(guī)則的類型:《規(guī)范規(guī)定:1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移)大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍。2)凹凸不規(guī)則:結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。3)樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。例如:開(kāi)洞面積大于該樓層面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層,或有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%。第十一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/611不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)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,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型扭轉(zhuǎn)不規(guī)則凹凸角不規(guī)則第十二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/612局部不連續(xù)大開(kāi)洞錯(cuò)層不規(guī)則類型

定義扭轉(zhuǎn)不規(guī)則樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移),大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)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,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開(kāi)洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯(cuò)層平面不規(guī)則的類型第十三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6134.2.1建筑平面布置——續(xù)3、高層建筑平面尺寸限值

《高層規(guī)程》對(duì)地震區(qū)高層建筑的平面形狀作了明確規(guī)定,如下圖和表,并提出對(duì)這些平面的凹角處,應(yīng)采取加強(qiáng)措施。第十四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6144.2.2建筑立面布置1、建筑立面形狀

地震區(qū)高層建筑的立面應(yīng)采用矩形、梯形、三角形等均勻變化的幾何形狀,盡量避免帶有突然變化的階梯形立面。因?yàn)榱⒚嫘螤畹耐蝗蛔兓瑫?huì)引起質(zhì)量和抗側(cè)移剛度突變,地震時(shí)容易因劇烈振動(dòng)或塑性變形集中(薄弱層)而加重破壞。第十五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6154.2.2建筑立面布置——續(xù)2、豎向不規(guī)則的類型

1)側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%。2)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架)向下傳遞。3)樓層承載力突變:抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。第十六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/616不規(guī)則類型

定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型沿豎向的側(cè)向剛度不規(guī)則(有柔軟層)豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)第十七頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/617豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)屈服抗剪強(qiáng)度不均勻(有薄弱層)

嚴(yán)重不規(guī)則是指體型復(fù)雜,多項(xiàng)不規(guī)則指標(biāo)超過(guò)表中指標(biāo)或某一項(xiàng)大大超過(guò)規(guī)定值,具有嚴(yán)重的抗震薄弱環(huán)節(jié),將會(huì)導(dǎo)致地震破壞的嚴(yán)重后果者。注:以上規(guī)定主要針對(duì)鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑。不規(guī)則類型

定義側(cè)向剛度不規(guī)則該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層外,局部收進(jìn)的水平向尺寸大于相鄰下一層的25%豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支撐)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等向下傳遞)樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%豎向不規(guī)則的類型第十八頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6184.2.2建筑立面布置——續(xù)3、高層建筑立面尺寸限值《高層規(guī)程》規(guī)定:建筑的豎向體形宜規(guī)則、均勻,避免有過(guò)大的外挑和內(nèi)收。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜下大上小,逐漸均勻變化,不應(yīng)采用豎向布置嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。并要求抗震設(shè)計(jì)的高層建筑結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。按《高層規(guī)程》,高層建筑的高度限值分A、B兩級(jí),A級(jí)規(guī)定較嚴(yán),是目前應(yīng)用最廣泛的高層建筑高度,B級(jí)規(guī)定較寬,但應(yīng)采取更嚴(yán)格的計(jì)算和構(gòu)造措施。樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載能力:A級(jí)高度:宜≥上一層的80%,應(yīng)≥上一層的65%;B級(jí)高度:應(yīng)≥上一層的75%。第十九頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6194.2.2建筑立面布置——續(xù)收進(jìn)和外挑尺寸要求(宜):當(dāng)結(jié)構(gòu)上部樓層收進(jìn)部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時(shí),上部樓層收進(jìn)后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍;當(dāng)上部結(jié)構(gòu)樓層相對(duì)于下部樓層外挑時(shí),下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m。

第二十頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6204.2.3房屋的高度一般而言,房屋愈高,所受到的地震力和傾覆力矩愈大,破壞的可能性也愈大。

但“房屋愈高愈危險(xiǎn)”的概念不是絕對(duì)的,是有條件的。于1956年建造的高181m的42層拉丁美洲大廈,經(jīng)受住了3次大地震的考驗(yàn),幾乎無(wú)損壞?!犊拐鹨?guī)范》和《高層規(guī)程》,根據(jù)我國(guó)當(dāng)前科研成果和工程實(shí)際情況,對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系適用范圍內(nèi)建筑物的最大高度均作出了規(guī)定。超出該規(guī)定的,要進(jìn)行專門研究?!犊拐鹨?guī)范》尚規(guī)定:對(duì)不規(guī)則結(jié)構(gòu)、有框支層抗震墻結(jié)構(gòu)或Ⅳ類場(chǎng)地上的結(jié)構(gòu),適用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低。第二十一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6214.2.4房屋的高寬比建筑物的高寬比例,比起其絕對(duì)高度來(lái)說(shuō)更為重要。因?yàn)榻ㄖ锏母邔挶戎涤?,即建筑愈瘦高,地震作用下的?cè)移愈大,地震引起的傾覆作用愈嚴(yán)重。巨大的傾覆力矩在柱(墻)和基礎(chǔ)中所引起的壓力和拉力比較難于處理。我國(guó)對(duì)房屋高寬比的要求是按結(jié)構(gòu)體系和地震烈度區(qū)分的。第二十二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6224.2.5防震縫的合理設(shè)置遇到下列情況,應(yīng)設(shè)置防震縫:

①平面形狀、局部尺寸或者立面形狀不符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,而又未在計(jì)算和構(gòu)造上采取相應(yīng)措施時(shí);②房屋長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距,又無(wú)條件采取特殊措施而必需設(shè)置伸縮縫時(shí);③地基土質(zhì)不均勻,房屋各部分的預(yù)計(jì)沉降(包括地震時(shí)的沉陷)相差過(guò)大,必須設(shè)置沉降縫時(shí);④房屋各部分的質(zhì)量或結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度大小懸殊時(shí)。第二十三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6234.2.5防震縫的合理設(shè)置1、防震縫設(shè)置原因由于建筑平面和體型的多樣化、結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性有時(shí)難以避免,為將不規(guī)則結(jié)構(gòu)變?yōu)槿舾梢?guī)則結(jié)構(gòu),合理地設(shè)置防震縫進(jìn)行結(jié)構(gòu)分段,從而降低抗震設(shè)計(jì)的難度及提高抗震設(shè)計(jì)的可靠度。在國(guó)內(nèi)外歷次地震中,曾一再發(fā)生相鄰建筑物或同幢建筑物相鄰單元之間相撞的震例,究其原因,主要是防震縫寬度偏小或構(gòu)造不當(dāng)所致。2、防震縫設(shè)置原則徹底分離或者牢固連接:忌連又連不牢、分又分不清?!叭p合一”的設(shè)置原則:伸縮縫、沉降縫、防震縫三縫合一,對(duì)于抗震設(shè)防烈度為6度以上的房屋,所有伸縮縫、沉降縫均應(yīng)符合防震縫的寬度要求。第二十四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6244.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)3、必須設(shè)置抗震縫的情況①平面形狀、局部尺寸或者立面形狀不符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,而又未在計(jì)算和構(gòu)造上采取相應(yīng)措施時(shí);②房屋長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距,又無(wú)條件采取特殊措施而必需設(shè)置伸縮縫時(shí);③地基土質(zhì)不均勻,房屋各部分的預(yù)計(jì)沉降(包括地震時(shí)的沉陷)相差過(guò)大,必須設(shè)置沉降縫時(shí);④房屋各部分的質(zhì)量或結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度大小懸殊時(shí)。4、防震縫寬度

縫寬不足——會(huì)發(fā)生碰撞破壞;由于設(shè)縫后造成部分結(jié)構(gòu)段過(guò)柔,碰撞造成失穩(wěn)破壞。必須根據(jù)具體情況認(rèn)真處理設(shè)縫位置及設(shè)縫寬度。確定防震縫寬度,除考慮結(jié)構(gòu)變形外,還應(yīng)考慮由于地基變形引起基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)的影響。第二十五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6254.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)5、防震縫最小寬度—良好地基條件下一般結(jié)構(gòu)的最小縫寬。為防止相鄰建筑物在地震中發(fā)生碰撞,防震縫的寬度不宜小于兩側(cè)建筑物在較低建筑物屋頂高度處的垂直防震縫方向的側(cè)移之和。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的防震縫最小寬度,一般情況下應(yīng)符合《抗震規(guī)范》所作的規(guī)定:①框架房屋,當(dāng)高度不超過(guò)l5m時(shí),可采用70mm;當(dāng)高度超過(guò)l5m時(shí),6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增高5m、4m、3m和2m,宜加寬20mm;②框架抗震墻房屋的防震縫寬度,可采用第①條數(shù)值的70%,抗震墻房屋可采用第①條數(shù)值的50%,且均不宜小于70mm。

第二十六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6264.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)③防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí),宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。例1:某高層建筑為框架—剪力墻結(jié)構(gòu),抗震設(shè)防烈度為7度,高45米,其群房為框架結(jié)構(gòu),高20米,主樓和群房間設(shè)防震縫,其最小縫寬應(yīng)為多少?

解:防震縫最小寬度應(yīng)根據(jù)群房框架結(jié)構(gòu)極其高度確定:第二十七頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/627

例2:6度地區(qū)、框架結(jié)構(gòu)、建筑高度35m,若需設(shè)防震縫,其縫寬應(yīng)為多少?若高為35m剪力墻結(jié)構(gòu),其縫寬?4.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)第二十八頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6284.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)6、一般盡可能不設(shè)置抗震縫滿足規(guī)定的防震縫寬度在強(qiáng)烈地震作用下由于地面運(yùn)動(dòng)變化,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、地基變形等復(fù)雜因素,相鄰結(jié)構(gòu)仍可能局部碰撞而損壞;防震縫寬度過(guò)大,建筑立面效果、防水處理較難;設(shè)置不當(dāng)反倒會(huì)引起相鄰建筑物碰撞、失穩(wěn)、加大破壞。第二十九頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6294.2.5防震縫的合理設(shè)置——續(xù)7、不設(shè)置抗震縫處理辦法——高層建筑宜選用合理的建筑結(jié)構(gòu)方案,不設(shè)抗震縫,但要做到:采取措施避免設(shè)置防震縫——調(diào)整平面形狀和尺寸、并在構(gòu)造以及設(shè)計(jì)、施工時(shí)采取措施。不規(guī)則房屋不設(shè)防震縫時(shí)必須沿高度和從平面上考慮相對(duì)薄弱及應(yīng)力集中部位的加強(qiáng)及提高延性措施,在這些部位應(yīng)盡量避免設(shè)置樓梯間及在樓板上開(kāi)較大洞口。對(duì)體型復(fù)雜的建筑物不設(shè)抗震縫時(shí),應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行比較精確的結(jié)構(gòu)抗震分析,解決不設(shè)縫帶來(lái)的不利影響,如差異沉降、偏心扭轉(zhuǎn)、溫度變形等,估計(jì)其局部應(yīng)力和變形集中及扭轉(zhuǎn)效應(yīng)影響,判明其易損部位,采取加強(qiáng)措施或提高變形能力的措施。第三十頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6304.3結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

4.3.1結(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型涉及的內(nèi)容較多,應(yīng)根據(jù)建筑的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場(chǎng)地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素,通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較綜合確定。1、結(jié)構(gòu)材料的選擇單從抗震角度考慮,作為一種好的結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)具備下列性能:①延性系數(shù)高;②“強(qiáng)度/重力”比值大;③勻質(zhì)性好;④正交各向同性;⑤構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性,并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。第三十一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6314.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)建筑結(jié)構(gòu)類型,依其抗震性能優(yōu)劣而排列的順序是:①鋼結(jié)構(gòu);②型鋼混凝土結(jié)構(gòu);③混凝土—鋼混合結(jié)構(gòu);④現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);⑤預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);⑥裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);⑦配筋砌體結(jié)構(gòu);⑧砌體結(jié)構(gòu)等。第三十二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6324.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)2、抗震結(jié)構(gòu)體系的確定

抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵問(wèn)題,結(jié)構(gòu)方案的選取是否合理,對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性起決定性作用。

《抗震規(guī)范》關(guān)于抗震結(jié)構(gòu)體系,有下列要求:①應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑;②宜有多道抗震防線,應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力;③應(yīng)具備必要的強(qiáng)度,良好的變形能力和耗能能力;④宜具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。第三十三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6334.3.1結(jié)構(gòu)選型——續(xù)3.在設(shè)計(jì)房屋之前,一般應(yīng)首先了解場(chǎng)地和地基及其卓越周期,調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度,避開(kāi)共振周期。4.選擇結(jié)構(gòu)體系時(shí),要注意選擇合理的基礎(chǔ)形式。對(duì)于軟弱地基宜選用樁基、筏片基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。巖層高低起伏不均勻或有液化土層時(shí)最好采用樁基等。第三十四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6344.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則1、平面布置力求對(duì)稱(質(zhì)量、剛度、強(qiáng)度)對(duì)稱結(jié)構(gòu)在地面平動(dòng)作用下,水平地震力按構(gòu)件剛度分配,因而各構(gòu)件受力比較均勻。而非對(duì)稱結(jié)構(gòu),由于剛心偏在一邊,質(zhì)心與剛心不重合,遠(yuǎn)離剛心的剛度較小構(gòu)件,由于側(cè)移量很大,所分擔(dān)的水平地震剪力也顯著增大,甚至導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)因一側(cè)構(gòu)件失效而倒塌。第三十五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6354.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)最為典型的例子是1972年2月23日南美洲的馬那瓜地震。馬那瓜有相距不遠(yuǎn)的兩幢高層建筑,一幢為15層高的中央銀行大廈,平面不規(guī)則,4個(gè)樓梯間偏置塔樓西端,西端有填充墻,破壞嚴(yán)重,震后拆除;另一幢為18層高的美洲銀行大廈,結(jié)構(gòu)是均勻?qū)ΨQ的,基本的抗側(cè)力體系包括4個(gè)L形的筒體,對(duì)稱地由連梁連接起來(lái),輕微損壞,稍加修理便恢復(fù)使用。當(dāng)?shù)氐卣鹆叶裙烙?jì)為8度。第三十六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6364.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)當(dāng)建筑層數(shù)很多時(shí),上面各層偏心引起的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)下層的積累,對(duì)下面幾層更不利。所以,進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí),除了要求各向?qū)ΨQ外,還希望能具有較大的抗扭剛度。因此,下圖(a)、(b)所示的抗震墻沿房屋周邊布置的方案,就優(yōu)于(c)、(d)所示在房屋內(nèi)部布置的方案。第三十七頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6374.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)2、豎向布置力求均勻

結(jié)構(gòu)豎向布置的關(guān)鍵在于:盡可能使其豎向剛度、強(qiáng)度變化均勻,避免出現(xiàn)薄弱層,并應(yīng)盡可能降低房屋的重心。注意上剛下柔的結(jié)構(gòu)的處理由于商業(yè)的需要,結(jié)構(gòu)底部幾層往往需要設(shè)置大空間,上部各層為全墻體系或框架——抗震墻體系,而底層或底部?jī)扇龑觿t為框架體系,整個(gè)結(jié)構(gòu)屬“框托墻”體系。這便是工程上稱之為“框支剪力墻”或“底部框架”的結(jié)構(gòu)。這種體系很不利于抗震,應(yīng)保證下部結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度不能小于上部抗側(cè)剛度的一定比例。第三十八頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6384.3.2結(jié)構(gòu)布置的一般原則——續(xù)同一樓層的框架柱,應(yīng)該具有大致相同的剛度、強(qiáng)度和延性,否則,地震時(shí)很容易因受力大小懸殊而被各個(gè)擊破。在采用純框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中,如果將樓梯踏步斜梁和平臺(tái)梁直接與框架柱相連,就會(huì)使該柱變成短柱,地震時(shí)容易發(fā)生剪切破壞,應(yīng)予避免或采取相關(guān)措施。第三十九頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6394.4多道抗震防線

4.4.1多道抗震防線的必要性1、多道抗震防線的定義

①一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作,即分體系間的連接部件應(yīng)有適當(dāng)強(qiáng)度、較好延性和穩(wěn)定的滯回性能??蚣埽拐饓w系:由延性框架和抗震墻兩個(gè)系統(tǒng)組成;雙肢或多肢抗震墻體系:由若干個(gè)單肢墻分系統(tǒng)組成;框架體系:框架梁和框架柱;第四十頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6404.4.1多道抗震防線的必要性——續(xù)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度(相當(dāng)于超靜定次數(shù),利用塑性變形的前提),有意識(shí)地建立起一系列分布的屈服區(qū)(塑性鉸區(qū)),以使結(jié)構(gòu)能夠吸收和耗散大量的地震能量,一旦破壞也易于修復(fù)。帶贅余桿件的耗能結(jié)構(gòu)(a)雙肢墻;(b)墻和框架;(c)并列斜撐;(d)芯筒和框架柱

第四十一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6414.4.1多道抗震防線的必要性——續(xù)2、多道抗震防線的必要性:多道抗震防線對(duì)抗震結(jié)構(gòu)是必要的。強(qiáng)烈地震往往有一定的持續(xù)時(shí)間(幾秒~幾十秒),并且往往伴隨多次余震,結(jié)構(gòu)在首次破壞后再遭余震,將會(huì)引起損傷累積,當(dāng)?shù)谝坏婪谰€的抗側(cè)力構(gòu)件在強(qiáng)烈地震襲擊下遭到破壞后,后備的第二道至第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)件立即接替,抵擋住后續(xù)的地震動(dòng)的沖擊,可保證建筑物最低限度的安全,免于倒塌。適當(dāng)處理構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系,將使其在強(qiáng)震作用下形成多道防線、是提高結(jié)構(gòu)抗震性能、避免倒塌的有效措施。第四十二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6424.4.2第一道防線的構(gòu)件選擇原則

地震的往復(fù)水平作用使結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞、但結(jié)構(gòu)的最后倒塌是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)喪失了承受豎向荷載的能力,即倒塌主要取決于豎向荷載。因此,1、應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)或少負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻,或選用軸壓比值較小的抗震墻、實(shí)體筒體之類構(gòu)件,作為第一道抗震防線的抗側(cè)力構(gòu)件;一般情況,不宜采用軸壓比很大的框架柱兼作第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)件?!粫?huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)倒塌。2、如因條件有限,只能采用單一的框架體系,框架就成為整個(gè)體系中唯一的抗側(cè)力構(gòu)件,此時(shí)應(yīng)采用“強(qiáng)柱弱梁”型延性框架(即梁為第一道,柱為第二道)。

第四十三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6434.4.2第一道防線的構(gòu)件選擇原則—續(xù)框架破壞機(jī)制

強(qiáng)柱型框架如下圖左,在水平地震作用下,梁端首先出現(xiàn)塑性鉸,梁的屈服先于柱的屈服,行成梁鉸破壞機(jī)制。

弱柱型框架如下圖右,在水平地震作用下,柱端首先出現(xiàn)塑性鉸,柱的屈服先于梁的屈服,形成柱鉸破壞機(jī)制。第四十四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/644“強(qiáng)柱弱梁”延性框架由于梁只承受一層或局部重力荷載,柱承受其上多層的總重力荷載;鋼筋端部錨固使梁具有懸索作用,只要鋼筋端部錨固未失效,懸索作用能維持樓面不立即坍塌。故在強(qiáng)烈地震作用下,結(jié)構(gòu)發(fā)生較大側(cè)移進(jìn)入非彈性階段時(shí),為使框架保持足夠的豎向承載能力而免于倒塌,要求實(shí)現(xiàn)梁鉸破壞機(jī)制,即塑性鉸應(yīng)首先在梁上形成,盡可能避免在破壞后危害更大的柱上出現(xiàn)塑性鉸,實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”延性框架的抗震設(shè)計(jì),利用梁的變形、破壞來(lái)消耗地震能量。4.4.2第一道防線的構(gòu)件選擇原則—續(xù)第四十五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6454.4.3利用贅余構(gòu)件增多抗震防線贅余構(gòu)件的作用利用結(jié)構(gòu)中增設(shè)的贅余桿件的屈服和變形,來(lái)耗散輸入的地震能量;利用贅余桿件的破壞和退出工作,使整個(gè)結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過(guò)渡到另一種穩(wěn)定體系,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)周期的變化,避開(kāi)地震動(dòng)卓越周期長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作用所引起的共振效應(yīng);——對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的適當(dāng)控制,來(lái)減輕建筑物的破壞程度,經(jīng)濟(jì)。但要注意:太被動(dòng)、而且不一定有效。第四十六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6464.5剛度、承載力和延性的匹配基本概念1、剛度——結(jié)構(gòu)剛度是影響結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)地震作用下非結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需求、以及彈塑性變形需求的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。設(shè)計(jì)過(guò)程中的早期工作將是確定一個(gè)合理的剛度值,檢查典型樓層的層間位移和合理的結(jié)構(gòu)周期。結(jié)構(gòu)剛度的分布關(guān)系到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分配,某些部位剛度過(guò)大會(huì)導(dǎo)致該處的內(nèi)力(或應(yīng)力)集中。參數(shù)——K值、D值與EI、GA、EA、L有關(guān)。剛度大——自振周期T小,結(jié)構(gòu)地震剪力大。剛度小——結(jié)構(gòu)彈性變形大、超過(guò)彈性變形限值。第四十七頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6474.5剛度、承載力和延性的匹配——續(xù)2、強(qiáng)度——

結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度應(yīng)該與設(shè)防目標(biāo)相符。合適的強(qiáng)度應(yīng)該能夠避免結(jié)構(gòu)在小震下產(chǎn)生破壞和在大震下出現(xiàn)超出結(jié)構(gòu)變形能力的過(guò)大非線性變形。在大地震下結(jié)構(gòu)不存在強(qiáng)度的儲(chǔ)備,設(shè)計(jì)者要做的是保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分布均勻,即結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度的分布與地震作用的分布相一致,否則就會(huì)出現(xiàn)薄弱層。參數(shù)——R:Mu、Vu、Nu。承載能力驗(yàn)算。3、延性——所謂延性,即結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或材料承載能力無(wú)明顯降低前提下(不低于其極限承載力的85%)結(jié)構(gòu)發(fā)生非彈性變形的能力,即屈服后能夠基本維持其屈服強(qiáng)度的非線性變形能力。延性是抗震設(shè)計(jì)中的一個(gè)無(wú)比重要的參數(shù)。參數(shù)——Δu/Δy。彈塑性變形驗(yàn)算。第四十八頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6484.5剛度、承載力和延性的匹配——續(xù)抗震設(shè)計(jì)中沒(méi)有哪一個(gè)單一的設(shè)計(jì)參數(shù)可以控制不同部件抗震性能目標(biāo)的要求。為了滿足不同部件的性能目標(biāo),甚至?xí)a(chǎn)生不同設(shè)計(jì)參數(shù)之間的沖突。如結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度需求(地震產(chǎn)生的慣性力)和器物的加速度反應(yīng)主要受結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度所影響,為了滿足對(duì)應(yīng)的性能要求往往希望結(jié)構(gòu)具備較小的剛度,而為了控制非結(jié)構(gòu)的破壞又往往希望有較大的剛度。為滿足某一性能水平下建筑中的不同部件(結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)和器物)對(duì)不同設(shè)計(jì)控制參數(shù)的需求,抗震設(shè)計(jì)往往是一個(gè)不斷迭代、相互妥協(xié)的過(guò)程,以尋找為滿足不同性能水平下不同建筑部件的性能目標(biāo)對(duì)強(qiáng)度、剛度、延性需求的合理統(tǒng)一。必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便使結(jié)構(gòu)在地震作用下具有較好的耗能能力。第四十九頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6494.5.1剛度與承載力

提高結(jié)構(gòu)剛度:優(yōu)點(diǎn)——可以減小結(jié)構(gòu)側(cè)移、減輕地震災(zāi)害損失;缺點(diǎn)——結(jié)構(gòu)剛度大、自振周期小、地震反應(yīng)大、要求較高水平抵抗力、提高工程造價(jià)、降低結(jié)構(gòu)延性。例如:短柱——抗側(cè)移剛度大,但是受剪承載能力較小、剛度和強(qiáng)度不匹配經(jīng)常造成嚴(yán)重的剪切破壞(斜裂縫)??蚣芙Y(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度小、結(jié)構(gòu)側(cè)移大,如果抗側(cè)移剛度不足(小震作用下層間側(cè)移角達(dá)到1/600以上、基本烈度下的層間側(cè)移角超過(guò)1/200時(shí)),P-Δ效應(yīng)將使梁柱等桿件截面產(chǎn)生較大的次彎矩,進(jìn)一步加大桿件截面的內(nèi)力偏心距和局部壓應(yīng)力,應(yīng)在承載能力驗(yàn)算和構(gòu)造措施上充分考慮。此外,框架側(cè)移很大時(shí)還可能發(fā)生附加側(cè)移與P-Δ效應(yīng)相互促進(jìn)的惡性循環(huán)。第五十頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6504.5.1剛度與承載力——續(xù)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻的數(shù)量及厚度——剪力墻數(shù)量多、厚度大,剛度(GA)大、自振周期短、地震作用大;剪力墻數(shù)量小、厚度小,剛度小、自振周期長(zhǎng)、地震作用小。設(shè)計(jì)——根據(jù)建筑物重要性、建筑裝修等級(jí)和設(shè)防烈度高低所確定的結(jié)構(gòu)側(cè)移限值,來(lái)確定抗震墻的數(shù)量和厚度,使建筑物具有盡可能長(zhǎng)的自振周期及最小的水平地震作用。通過(guò)試算確定。剪力墻厚度要適度,不能過(guò)厚,因?yàn)椋汉駢κ菇ㄖ哉裰芷谧兌?,水平地震作用增大;很難使600mm后的RC剪力墻的延性達(dá)到一般結(jié)構(gòu)所需要的延性指標(biāo);而延性較低的RC墻體,在地震作用下發(fā)生剪切破壞的可能性以及斜裂縫的開(kāi)展寬度均增大;厚墻開(kāi)裂后的剛度退化幅度增大,由此引起的框架剪力增加值加大。第五十一頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6514.5.1剛度與承載力——續(xù)剪力墻結(jié)構(gòu)

在保證結(jié)構(gòu)變形小于限值、墻體壓曲穩(wěn)定的前提下、應(yīng)盡量減薄縱、橫墻體的厚度,或采用“主次結(jié)構(gòu)”,加大墻體的間距,減小墻體的數(shù)量,以降低結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度,減小墻體的水平地震剪力和彎矩。應(yīng)通過(guò)恰當(dāng)?shù)呐浣?,提高墻體抗主拉應(yīng)力的強(qiáng)度。對(duì)于層數(shù)較多的房屋,為防止墻體的水平施工縫在巨大地震剪力作用下發(fā)生水平錯(cuò)動(dòng),可在房屋下部幾層的水平施工縫處配置一些斜向鋼筋;鋼筋混凝土剪力墻的根部截面,當(dāng)軸向壓應(yīng)力較小,而剪應(yīng)力較大時(shí),也應(yīng)配置交叉斜筋,以提高其抗剪承載能力,避免地震時(shí)出現(xiàn)剪切滑移。第五十二頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6524.5.2剛度與延性框架——由線形桿件組成并以其桿件抗彎能力來(lái)抵抗側(cè)力的構(gòu)件,抗側(cè)移剛度小,通過(guò)合理配筋,可以具有較好的延性;墻體——一種片狀構(gòu)件,靠平面內(nèi)的抗剪、抗彎能力來(lái)抵抗側(cè)力,由于高寬比較小,抗側(cè)移剛度較大,除彎曲變形外,剪切變形占有相當(dāng)大的比重,因而延性較差。豎向支撐——雖然也是由線形桿件所組成,但由于屬于軸力桿系,因而具有較大的抗側(cè)移剛度,但由于其中的受壓桿件容易發(fā)生側(cè)向撓曲,延性較差。第五十三頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6534.5.2剛度與延性——續(xù)由框架和墻體或由框架和支撐所組成的雙重體系中,框架的剛度小,承擔(dān)的地震力小,而彈性極限變形值和延性系數(shù)卻較大;墻體或豎向支撐剛度大,承擔(dān)的地震力大,而彈性變形值和延性系數(shù)卻較小。整個(gè)結(jié)構(gòu)在往復(fù)地震動(dòng)的持續(xù)作用下,墻體或豎向支撐很快就超過(guò)自身的較小彈性極限變形值,墻體出現(xiàn)裂縫,支撐發(fā)生桿件屈曲,水平抗力逐步降低;而此刻的結(jié)構(gòu)層間側(cè)移角還遠(yuǎn)小于框架的彈性極限變形值,框架尚未充分發(fā)揮其自身的水平抗力,這種由于體系中各抗側(cè)力構(gòu)件的剛度與延性不匹配,造成各構(gòu)件不能同步協(xié)調(diào)的發(fā)揮水平抗力,出現(xiàn)先后破壞的各個(gè)擊破情況。所以,協(xié)調(diào)抗側(cè)力體系中各構(gòu)件的剛度與延性,使其相互匹配,是工程設(shè)計(jì)中的一條重要設(shè)計(jì)原則。第五十四頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6544.5.3結(jié)構(gòu)不同部位的延性要求1、結(jié)構(gòu)的延性

結(jié)構(gòu)延性含義①結(jié)構(gòu)總體延性:一般用結(jié)構(gòu)的“頂點(diǎn)側(cè)移比”或結(jié)構(gòu)的“平均層間側(cè)移比”來(lái)表達(dá);②結(jié)構(gòu)樓層延性:以一個(gè)樓層的層間側(cè)移比來(lái)表達(dá);③構(gòu)件延性:指整個(gè)結(jié)構(gòu)中某一構(gòu)件(一榀框架或一片墻體)的延性;④桿件延性:指一個(gè)構(gòu)件中某一桿件(框架中的梁或柱,墻片中的連梁或墻肢)的延性。第五十五頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6554.5.3結(jié)構(gòu)不同部位的延性要求——續(xù)2、延性設(shè)計(jì)的原則在結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,對(duì)結(jié)構(gòu)中重要構(gòu)件的延性要求,高于對(duì)結(jié)構(gòu)總體的延性要求;對(duì)構(gòu)件中關(guān)鍵桿件或部位的延性要求,又高于對(duì)整個(gè)構(gòu)件的延性要求。實(shí)際工程中比較經(jīng)濟(jì)有效的辦法是,有選擇地重點(diǎn)提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及某些構(gòu)件中關(guān)鍵桿件或關(guān)鍵部位的延性。其原則是:①在結(jié)構(gòu)的豎向,應(yīng)該重點(diǎn)提高樓房中可能出現(xiàn)塑性變形集中的相對(duì)柔弱樓層的構(gòu)件延性。對(duì)于剛度沿高度均勻分布的簡(jiǎn)單體型建筑,應(yīng)著重提高底層構(gòu)件延性;第五十六頁(yè),共六十三頁(yè),2022年,8月28日2023/2/6564.5.3結(jié)構(gòu)不同部位的延性要求——續(xù)對(duì)于大底盤的高層建筑,應(yīng)該著重提高主樓與裙房頂面銜接的樓層中構(gòu)件的延性;對(duì)于其他不規(guī)則立面高層建筑,應(yīng)著重加強(qiáng)體型突變處樓層構(gòu)件延性;對(duì)于框托墻體系、框支墻體系,應(yīng)著重提高底層或底部幾層框架延性。②在平面位置上,應(yīng)該著重提高房屋周邊轉(zhuǎn)角處、平面突變處以及復(fù)雜平面各翼相接處的構(gòu)件延性。對(duì)于偏心結(jié)構(gòu),應(yīng)加大房屋周邊特別是剛度較弱一端構(gòu)件的延性。

③對(duì)于具有多道抗震防線的抗側(cè)力體系,應(yīng)著重提高第一道防線中構(gòu)件的延性。在框架-剪力墻體系中,應(yīng)重點(diǎn)提高抗震墻的延性;第五十七頁(yè),共六十三頁(yè),

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