結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算

關(guān)于結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算第1頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算原則3.2設(shè)計(jì)地震動(dòng)3.3水平地震作用計(jì)算3.4豎向地震作用計(jì)算3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算第3章結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算第2頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》按下式計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于j振型i質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法m1m2mi1振型地震作用標(biāo)準(zhǔn)值2振型j振型n振型F1nF1iF12F11F2nF2iF22F21FjnFjiFj2Fj1FnnFniFn2Fn1mn第3頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，結(jié)構(gòu)的水平地震作用效應(yīng)（彎矩、剪力、軸向力和變形）按下式計(jì)算：式中SEk----水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

Sj----j振型水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，一般可取2～3個(gè)振型,當(dāng)基本自振周期T1>1.5s或房屋高寬比大于5時(shí)，振型個(gè)數(shù)可適當(dāng)增加；該式的組合公式為“平方和開平方”法，簡(jiǎn)稱SRSS法。3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第4頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1.計(jì)算主振型及相應(yīng)的自振周期2.求水平地震作用3.求地震作用效應(yīng)（層間地震剪力）T1,T2,T3,…{X}1,{X}2,{X}3,…振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算步驟:3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法4.驗(yàn)算各樓層最小地震剪力第5頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五2.求水平地震作用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算步驟:2.1計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)2.2計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)2.3計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第6頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.求地震作用效應(yīng)（層間地震剪力）振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算步驟:3.1計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）3.2計(jì)算層間的地震作用效應(yīng)（層間剪力）Vi1,Vi2,,Vi3,,…3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第7頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五樓層水平地震剪力最小值VEkiλ剪力系數(shù)（剪重比），詳表3-14樓層最小地震剪力系數(shù)λ3.3水平地震作用計(jì)算——樓層最小水平地震剪力第8頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算圖示框架多遇地震時(shí)的層間剪力?？拐鹪O(shè)防烈度為8度，Ⅱ類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組,體系的自振周期和振型已知。例題3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第9頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)1.400.90(1.20)0.50(0.72)-----罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震

9

8

7

6地震影響烈度地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）查表得地震特征周期分組的特征周期值（s）0.900.650.450.35第三組0.750.550.400.30第二組0.650.450.350.25第一組Ⅳ

ⅢⅡⅠ場(chǎng)地類別第10頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一振型第二振型第三振型第11頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：體系的自振周期和振型（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（2）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第一振型第二振型第三振型第12頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解：體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第一振型第13頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第二振型解：體系的自振周期和振型（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第14頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型第三振型解：體系的自振周期和振型（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（2）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第15頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（4）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第一振型1振型解：體系的自振周期和振型（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（2）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第16頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用第一振型第二振型第三振型（4）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）第二振型1振型體系的自振周期和振型：（2）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（3）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)2振型解：第17頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一振型第二振型第三振型（4）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)（層間剪力）1振型2振型第三振型3振型（3）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用解：體系的自振周期和振型（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（2）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第18頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一振型第二振型第三振型（4）計(jì)算各振型的地震作用效應(yīng)1振型2振型3振型（5）計(jì)算地震作用效應(yīng)（層間剪力）組合后各層地震剪力（3）計(jì)算各振型各樓層的水平地震作用解：體系的自振周期和振型（1）計(jì)算各振型的地震影響系數(shù)（2）計(jì)算各振型的振型參與系數(shù)第19頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第一振型地震作用效應(yīng)（層間剪力）可以發(fā)現(xiàn)，組合后的地震作用效應(yīng)與第一振型的地震作用效應(yīng)幾乎相等。----振型分解反應(yīng)譜法，計(jì)算比較復(fù)雜，有些結(jié)構(gòu)可以采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法。即底部剪力法。第20頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例題3-3P75條件：重力荷載G1、G2、G3，場(chǎng)地類別II類，設(shè)防烈度8度（0.20g），設(shè)計(jì)地震分組第二組。T1、T2、T3已知，振型X1、X2、X3已知。阻尼比0.05。求解：某3層框架在多遇地震作用時(shí)的層間地震剪力3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第21頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第22頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五作業(yè)：?jiǎn)慰缍涌蚣芙Y(jié)構(gòu)的水平地震作用計(jì)算條件：某二層鋼筋混凝土框架，集中于樓蓋和屋蓋處的重力荷載代表值相等，G1=G2=1200kN，H1=4m，H2=8m。自振周期T1=1.028s，T2=0.393s，第一振型、第二振型如圖，X11=1，X12=1.618；X21=1，X22=-0.618。3.3水平地震作用計(jì)算——振型分解反應(yīng)譜法第23頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五底部剪力法應(yīng)用條件建筑物高度不超過(guò)40m結(jié)構(gòu)以剪切變形為主質(zhì)量和剛度沿高度分布較均勻結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)將以第一振型反應(yīng)為主結(jié)構(gòu)的第一振型接近直線假定（1）結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)可用第一振型反應(yīng)表征；（2）結(jié)構(gòu)的第一振型為線性倒三角形，即任意質(zhì)點(diǎn)的第一振型位移與其高度成正比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化第一振型3.3水平地震作用計(jì)算——底部剪力法第24頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五底部剪力法a）計(jì)算簡(jiǎn)圖b）基本振型c）質(zhì)點(diǎn)地震作用第25頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五按結(jié)構(gòu)底部總剪力相等的原則，將多質(zhì)點(diǎn)體系用一個(gè)與其基本自振周期相等的單質(zhì)點(diǎn)體系代替，簡(jiǎn)化為單質(zhì)點(diǎn)體系；根據(jù)其基本自振周期由反應(yīng)譜求等效單質(zhì)點(diǎn)的地震作用力；GeqGiGeqFekFekGiFi基本思想：α1

——對(duì)應(yīng)基本周期的地震影響系數(shù)；Geq

——結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值，單質(zhì)點(diǎn)應(yīng)取總重力荷載代表值；多質(zhì)點(diǎn)可取總重力荷載代表什值的85%。第26頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五按照近似的結(jié)構(gòu)側(cè)移將地震作用沿高度分配給各質(zhì)點(diǎn)，即各層地震作用；計(jì)算各樓層水平地震層間剪力；按靜力法計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。GeqGiGeqFekFekGiFi基本思想：第27頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五對(duì)底部剪力法的修正1）當(dāng)時(shí)，由于高振型的影響，按上式計(jì)算的結(jié)構(gòu)頂部地震剪力偏小，故需進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整的方法是將結(jié)構(gòu)總地震作用的一部分作為集中力作用于結(jié)構(gòu)頂部，頂部需附加水平地震作用：再將余下的部分按倒三角形分配給各質(zhì)點(diǎn)。H1G1GkHk第28頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五頂部附加地震作用系數(shù)——

頂部附加地震作用系數(shù)，多層鋼混、鋼結(jié)構(gòu)房屋按下表,多層內(nèi)框架磚房0.2,其它可不考慮。

當(dāng)房屋頂部有突出屋面的小建筑物時(shí)，上述附加集中水平地震作用應(yīng)置于主體房屋的頂層而不應(yīng)置于小建筑物的頂部，但小建筑物頂部的地震作用仍可按上式計(jì)算。第29頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4.鞭梢效應(yīng)當(dāng)建筑物有突出屋面的小建筑如屋頂間、女兒墻和煙囪等時(shí)，由于這部分的重量和剛度突然變小，地震時(shí)將產(chǎn)生“鞭梢效應(yīng)”，使得突出屋面的小建筑的地震反應(yīng)特別強(qiáng)烈，其程度取決于突出物與建筑物的質(zhì)量比與剛度比以及場(chǎng)地條件等。抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：當(dāng)采用底部剪力法計(jì)算時(shí)，頂部小建筑的地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以3，增大的部分不往下傳。當(dāng)有頂部小建筑時(shí)，附加地震作用ΔFn應(yīng)加在主體結(jié)構(gòu)的頂層，不應(yīng)加在小建筑的頂部。第30頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.3水平地震作用計(jì)算——底部剪力法（1）計(jì)算等效總重力荷載代表值（2）計(jì)算水平地震影響系數(shù)α1，圖3-3（3）計(jì)算總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值（4）判斷T1>1.4Tg時(shí)，頂部附加水平地震作用（5）計(jì)算各樓層水平地震作用（6）計(jì)算各層層間剪力（7）驗(yàn)算各樓層最小地震剪力底部剪力法求解步驟：第31頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五條件：北京市區(qū)有幢兩跨不等高單層廠房，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和基本數(shù)據(jù)，廠房房位于Ⅲ類場(chǎng)地，基本自振周期T1=0.6s。要求：用底部剪力法計(jì)算排架的橫向地震作用。3.3水平地震作用計(jì)算——底部剪力法第32頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五解（1）抗震設(shè)防烈度8度（0.20g）,第一組,查αmax=0.16

Ⅲ類場(chǎng)地，Tg=0.45s；阻尼比ζ=0.05，衰減指數(shù)γ=0.9，

阻尼調(diào)整系數(shù)η2=1（2）等效總重力荷載代表值：（3）水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：（4）排架橫向水平地震作用第33頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五例題：屋面局部突出部分的地震作用效應(yīng)計(jì)算（4＋1）條件：某四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)頂部有突出小屋，層高和樓層重力代表值如圖，抗震設(shè)防烈度為8度，II類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組第二組。考慮填充墻的剛度影響后，結(jié)構(gòu)自振基本期。要求：求各樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。第34頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五查《抗震規(guī)范》表，當(dāng)II類建筑場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組時(shí)，特征周期。 （1）求各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值及頂部附加水平地震作用設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一組0.200.250.350.450.65第二組0.250.300.400.550.75第三組0.300.350.450.650.90第35頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（2）查《抗震規(guī)范》表，多遇地震8度時(shí)，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.20g時(shí)，水平地震影響系數(shù)最大值。地震影響系數(shù)最大值（阻尼比為0.05）1.400.90(1.20)0.50(0.72)0.28罕遇地震0.320.16(0.24)0.08(0.12)0.04多遇地震9876地震影響烈度第36頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（3）按《抗震規(guī)范》圖5.1.4查得計(jì)算相應(yīng)于第一振型自振周期的地震影響系數(shù)。第37頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（4）結(jié)構(gòu)等效總重力荷載（5）結(jié)構(gòu)的總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值第38頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五（6）求頂部附加地震作用因?yàn)門1=0.60>1.4Tg=0.56，則頂部附加水平地震作用Tg(s)T1>1.4TgT1≤1.4Tg≤0.350.08T1+0.070.0<0.35-0.550.08T1+0.01>0.550.08T1-0.02第39頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(7)各層的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值

第40頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五(8)該結(jié)構(gòu)設(shè)防烈度為8度，則其樓層最小地震剪力系數(shù)

故結(jié)構(gòu)任一樓層的地震剪力均大于最小值。類別6度7度8度9度扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)0.0080.016（0.024）0.032（0.048）0.064基本周期大于5.0s的結(jié)構(gòu)0.0060.012（0.018）0.024（0.036）0.040第41頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

故結(jié)構(gòu)任一樓層的地震剪力均大于最小值。第42頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五第43頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五需計(jì)算豎向地震作用的主要有如下幾類：髙（烈度）——9度時(shí)的髙層建筑大（跨度）——8度區(qū)跨度大于24m的結(jié)構(gòu)9度區(qū)跨度大于18m的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)（懸臂）——8度區(qū)懸臂長(zhǎng)度大于2m的結(jié)構(gòu)9度區(qū)懸臂長(zhǎng)度大于1.5m的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)（換）——8度區(qū)高層的轉(zhuǎn)換構(gòu)件

（9度區(qū)高層建筑不允許結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換）。連（接體）——8度區(qū)髙層連體結(jié)構(gòu)的連接體

（9度區(qū)髙層建筑不允許采用連體結(jié)構(gòu)）3.4豎向地震作用計(jì)算第44頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑豎向地震作用的計(jì)算公式——結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值；——豎向、水平地震影響系數(shù)最大值。H1G1Hi——質(zhì)點(diǎn)i的豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。3.4豎向地震作用計(jì)算第45頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算

無(wú)地震作用組合：有地震作用組合：第46頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、

結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合，

——重力荷載分項(xiàng)系數(shù)，一般情況應(yīng)采用l.2，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載能力有利時(shí)，不應(yīng)大于1.0；

——分別為水平、豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)，按下表采用；地震作用分項(xiàng)系數(shù)

3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——截面抗震驗(yàn)算S—荷載效應(yīng)和地震作用效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值；第47頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)，應(yīng)采用l.4；

——重力荷載代表值的效應(yīng)，有吊車時(shí)，尚應(yīng)包括懸吊物重力標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；

——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)，尚應(yīng)乘以相應(yīng)的增大系數(shù)或調(diào)整系數(shù)；

——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)；

——風(fēng)荷載組合值系數(shù)，一般結(jié)構(gòu)取0.0，風(fēng)荷載起控制作用的高層建筑應(yīng)采用0.2。3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——截面抗震驗(yàn)算第48頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)SEhk、SEvk（1）組合前的調(diào)整①高振型影響的調(diào)整。②出屋面小建筑的內(nèi)力增大。增大系數(shù)3③結(jié)構(gòu)薄弱層樓層剪力增大。P74教材；規(guī)范5.2.5④樓層剪重比調(diào)整（最小地震剪力系數(shù)要求）⑤扭轉(zhuǎn)影響的調(diào)整。3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——截面抗震驗(yàn)算第49頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)SEhk、SEvk（2）組合后的調(diào)整①“強(qiáng)柱弱梁”，調(diào)整柱的彎矩設(shè)計(jì)值。②“強(qiáng)剪弱彎”，調(diào)整柱、梁和抗震墻的剪力設(shè)計(jì)值。③“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”，調(diào)整框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的剪力設(shè)計(jì)值。④抗震墻彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整等。3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——截面抗震驗(yàn)算第50頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

2、截面抗震驗(yàn)算

——

承載力抗震調(diào)整系數(shù)，考慮到地震作用的偶然性與短時(shí)性，對(duì)承載能力作相應(yīng)的調(diào)整。按表3-19采用。地震作用下，構(gòu)件承受反復(fù)作用力及變形，承載力R要降低抗震設(shè)計(jì)中，不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù)；3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——截面抗震驗(yàn)算——包含地震作用效應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)值；——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；第51頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算

結(jié)構(gòu)的抗震變形驗(yàn)算包括兩個(gè)部分：在多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性變形驗(yàn)算，屬于第一階段的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容；在罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形驗(yàn)算，屬于第二階段的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。第52頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算1、多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的抗震變形驗(yàn)算1）目的：小震不壞防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)過(guò)于嚴(yán)重的破壞。如（填充墻、內(nèi)外裝飾、幕墻）保證建筑自身的正常使用。要防止防震縫兩側(cè)毗連建筑物的碰撞。防止高層建筑的P-Δ效應(yīng)。第53頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五1、多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算：結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)的最大層間彈性位移

Δue≤[θe]h3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算

結(jié)構(gòu)類型[θe]

框架1／550框架一剪力墻、框架—核心筒、板柱—剪力墻1／800筒中筒、剪力墻1／1000框支層1／1000第54頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算2）驗(yàn)算公式：樓層內(nèi)最大彈性層間位移應(yīng)符合下式

結(jié)構(gòu)類型[θe]框架1／550框架一剪力墻、框架—核心筒、板柱—剪力墻1／800筒中筒、剪力墻1／1000框支層1／1000第55頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算——第i層的層間位移；

——第i層的側(cè)移剛度；——第i層的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值。3）樓層內(nèi)最大彈性層間位移計(jì)算對(duì)于按底部剪力法分析結(jié)構(gòu)地震作用時(shí)，其彈性位移計(jì)算公式為第56頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算2、罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算1）目的——不倒塌罕遇地震作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性工作階段；結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性后（屈服），結(jié)構(gòu)承載能力已經(jīng)沒有儲(chǔ)備，需要通過(guò)發(fā)展塑性變形來(lái)吸收和消耗地震輸入的能量；若結(jié)構(gòu)的變形能力不足，結(jié)構(gòu)會(huì)倒塌。通過(guò)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的變形能力，判斷結(jié)構(gòu)是否具有足夠的安全性。第57頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算2、罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算2）驗(yàn)算范圍經(jīng)過(guò)第一階段抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，構(gòu)件已經(jīng)具備了必要的延性，多數(shù)構(gòu)件可以滿足在罕遇地震下不倒塌的要求；對(duì)某些處于特殊條件的結(jié)構(gòu)，尚須計(jì)算其在罕遇地震作用下的變形，即進(jìn)行第二階段抗震設(shè)計(jì)，以考察安全性。第58頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算《抗震規(guī)范》要求對(duì)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算：

8度III、Ⅳ類場(chǎng)地和9度時(shí)，高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架；

7～9度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)；甲類建筑和9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)；高度大于150m的鋼結(jié)構(gòu)。同時(shí)，《抗震規(guī)范》還規(guī)定了宜進(jìn)行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)，詳見規(guī)范。

第59頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算3）罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)抗震變形驗(yàn)算方法①不超過(guò)12層且層剛度無(wú)突變的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房可采用簡(jiǎn)化的計(jì)算方法。②除①以外的建筑結(jié)構(gòu)，可采用靜力彈塑性計(jì)算方法或彈塑性時(shí)程分析法；③規(guī)則結(jié)構(gòu)可采用彎剪層模型或平面桿系模型，屬于規(guī)范規(guī)定的不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型。4）結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移的簡(jiǎn)化計(jì)算方法①計(jì)算各樓層的屈服強(qiáng)度系數(shù)根據(jù)對(duì)大量鋼筋混凝土剪切型結(jié)構(gòu)實(shí)例的彈塑性時(shí)程分析可知：結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移主要取決于樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)的大小和樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿房屋高度的分布情況。第60頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算第61頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算②結(jié)構(gòu)薄弱層位置的確定《抗震規(guī)范》建議:樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，可取底層。樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻的結(jié)構(gòu)，可取該系數(shù)最小的樓層和相對(duì)較小的樓層，一般不超過(guò)2～3處。對(duì)于單層廠房，薄弱層可取在上柱。當(dāng)各層大于0.5，該結(jié)構(gòu)無(wú)薄弱層；若小震抗震抗震變形驗(yàn)算滿足要求，則大震也能滿足，不需驗(yàn)算。第62頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算③薄弱樓層層間彈塑性位移的計(jì)算在一定條件下，層間彈塑性變形與層間彈性變形存在著比較穩(wěn)定的關(guān)系，即可以用一放大系數(shù)表示。第63頁(yè)，共71頁(yè)，2023年，2月20日，星期五3.5結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算——抗震變形驗(yàn)算④結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性層間位移按下式驗(yàn)算：——彈塑性層間位移角限值，查下表采用；——薄弱層樓層高度或單層廠房上柱高度。1/50多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/120鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒1/100鋼筋混凝土框架-抗震墻、板柱-抗震墻、框架-核心筒1/100底部框架磚房中的框架-抗震墻1/50鋼筋混凝土框架