3》.9 《结构抗震性》。能设计
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3—.9:.2 ? 关键构《件指结构《中特别重要的构【件一旦失效将导【致结构连续破—坏、倒塌地震中可能!损坏而不倒》塌的构件可不认定】为关键构件一般【情,况下关?键构件由《设计人指定
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3.?9.5?、3.9.6 】条文说明如下
【
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》 , ,。1, :基于国标建》筑抗震设计》规范GB 5001!1及行标高》层建筑?混,。凝土结构技》术规程JGJ 3】关于性能化》设计:的思想?及承载力计算表达】。式引入?承载力利《。用系数、构》件重要性系数以及地!震力折减系数校【核不同性能水准的结!构构件在设》。防烈:度地震作用下—的承载力及损伤【程度
! 2 设防烈!度地震作用下抗【震性:能目:标为C、D级—的结构的部分—竖向构?件已有?轻微~中度损坏部分!耗能构件已有中度】~,比较严重的损坏结】构已:部分进?。入弹:塑性且抗震性能目】。。标C、D级结构的抗!震构造要求较—严格已确保有必要的!延,。性对其地震力—。做小幅?度的折?。减也可理《解为设防烈度—地震作用下结构构】件非弹性刚》度,的,影响使得地震作【用减小美国》Gu:idelin—es for— Per《forman—ce-?Based》 Seismic(!2.03)对构【件轴向刚度、弯【曲刚度以《及剪切刚度均作了】不同程?度,的折:减如以下构件—的刚度折减系数剪】力墙:。面内弯曲刚度—为,0.75面外—为0.25》剪切刚?。度0.?4;柱弯《曲,刚度:0.:。7剪:切刚度?0.4;梁弯—曲刚度0.5—剪切刚度《0.4?等等
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》 3 》尽,管采取强柱弱梁的抗!震设计?措施但震害调查表】明塑性铰往》往出现在柱端—而不在?梁端主要《原因:之一是楼板的作【用、钢筋等材料的超!。强,使得框?架梁端的受》。弯承载?力超强?有必要?以重要性系数适当】降低梁端《截面的受弯承—载力保证《强柱弱梁屈服—机制:的实现梁《满足强剪弱弯—要求则一旦》梁端出现塑性铰【梁的剪?力就:不再:增加可保《。。证框架梁不发生【剪切:破坏一般《情况下连梁》、框架梁的重—要,性系数可取0—。.5~0.》6,受,力较:大、:。需要较?严格控制梁端塑性转!角,的大跨度梁(—跨度大于15—米,)可取0.》7
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— 4 校核—。设防烈度地震作用下!构件的受弯、压【弯承载力时7度【(0.15g)及】以上的结《构必要时可考—虑钢筋的超》。强系数?1.25低烈度区】结构的地震力较小】不考虑此有利因素大!震作用下的承载力】或受剪截面验—算可采用材料—强度极限值的平【均值(混凝土—强度可取其强度等】级的0.8》。8倍:钢筋可?取其实际屈》服强度平《均值的?1,.25倍)》
】 5 考虑到大!震作用下构》件的:弹塑性内力》计算的复杂性和【不确定性验》算受剪截面时—也可采用《简化方法地震作用方!向,的,地震剪力《由该方向剪》力,墙的总截面面积抵抗!大,震弹塑性剪》。力可按?。。弹性计算《的地震剪力乘以地】震力折减系》数,或弹塑性静》力或动力分析得【到的地震弹》塑性:剪力:采用大震动》力弹:塑,性分析时地震剪【力,取三条地震波计算】结果的最大》值不:少,于七:条波时取平均值地震!动时:程记录的选择应【符合4.《3.5条的规定【。
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, 《6 ?层间弹塑性位移角】不是结?构是否倒塌的合理】判据依据国》内结构试验的结【果以及国外》主流国家抗震—规范的相关规定【对结构层《间,弹塑性位移角限【。制,做适当调整
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— 7 结构】抗震性?能水准是预期的【。震,后结构性状的—宏观表?现为方便设计人直】。。观把握设防烈度【地震作用下结—构构件?的安全度以构件承】。。载力利用系数—ξ,的大小表征各性能水!准结构构《件,的承载力《安全储备(》承载力利用程度)和!损伤程度第》1、:2性能水准的结构】以弹性分析对构件】。进行设防烈》度地震作用下的承载!。力,校核;计算时阻尼】比不增加连梁刚度】折减系数可取0【.3~0.4;【。受当前?技术发展水平—的限制第3》、4性能水》准的结构仍以弹性】分析对构《。件进行设防烈度地】震作:用下的承载力校核考!虑到结?构,的,部分构件实际上已进!入弹:塑性:阶段计算《时阻尼比《可增加0.00【5~0.015【连梁刚度《折减系数可取0.】2~0.3(美【国Gui《delines 】for P》e,rforma—nce-B》ased 》Seismic(2!.03?)中连?梁的刚度折》减系数不大于0.】3):并对地震力做幅度】不大的折减第—1、2性能水—。准的结构构件的承载!力利用系数较低【满足设防烈度地震承!载力要求时一般可以!满足大震《弹塑性承载力要求;!第3、?。4、5性能水准的】结构宜以大震弹塑】性地震?力控制竖《。向构件的受剪截面以!保证不发生剪—切破坏考《虑到大震作用下结构!。构件的弹塑性—内力重?分配剪?压比限?制较单?构件略严格结—构的变形验算以弹塑!。性分析控制大震作】用下整体结构—。。的层间?弹塑性位移角当地】震作用以竖向为主】时相关计算公—式的地震作用效【应组合为(0.【4S*Ehk+S*!Evk)
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8 !我,。国89规范提出并】沿用至今的“—小震:不坏中震可》修大震?不倒”?的抗震设计原则与当!今世界?上抗震?设计较先进的国家】如美国、日本、欧洲!等大致?相同所不同的是【美国、欧洲等—以设防?烈度地?震的地震动参数计算!构件的承《载,力我国则以小震【作为设计依据前者验!算设防烈度地震作】用下结构构》件的安全《性同时也就》保证了?“,小震不坏”;后者】辅加各种以》。。小震作用组合及【地,震作:用调整系《数计算结构构件【的承载力《满足较大《安全系数的小震【组合的承《载力要求也就—保证了“中震—可修”从最终—结果看有《安全度的高低但并】无原则性的》差别
! , 但是《采用小震地》震参数进行结构构件!承载力设计有—如下缺点
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《 ,。 ,1 以“中震【”作为设防目标却用!小震作用计算结构构!件,。承载力由于担心考】虑的地?震作用太小设置了】各种:内,力增大系《数使:得构件的计算—内力已不是实际的】受力地震力》取值小调整系—数多对应于给—。定可:靠,。指标的、小至—。10-3《。~10-《4量级的失效概率不!便,于设计?人对结构总体及关键!构件安全度的直【观,把握
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》 2 不【方便设计《人依R-μ原则【调整抗?震设计中的地—震作用-延性等级】组合比?如工业钢结构—轻型屋盖厂房—虽然设?防烈度高地》震力大但结构抗震】承载力高已可满【足中震甚至大震【不屈服?就没有必要采取太严!格,的构造?措施对于设防烈度低!、风荷载大的结构】。满,足竖向荷载及风荷载!的同时已满》。足中、大震》不屈服的抗震承载】力要:求此时结《构的延?性需求?不高:结构的抗震构造措】。施,可,适当放松如钢结构】板件:的宽厚比《、混凝?土结构墙柱的轴压】比等
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— 3 不同抗震!设,防烈度区、性能【设计:要求相同的建筑【不能控制《大致相同的结构【抗震安全《性,
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》1/C大致相—当于Eur》o :cod?。e 8中的性能系数!q,、,美国规?。范U:。BC、IBC中【的反应修正》系数:。(地震力折减系数)!R;可以看到我国8!9及以后的》。抗规、高规不—。论何:种混凝土结构—体系也不论设防烈】度的高低均约取R】=1/C=1—/0.3《。5=2.8》6(未考虑γRE)!。然而:却又依建《筑物的结构》型式、高度》及所在抗震设—防烈度区分别确定抗!震等级?高层或超《高层建筑受到—的风:荷载更大对地—震作用而言结—构的超强系数—。更高;加之抗震等级!高构造截面设计【时的内力《调整系?数更大柱、剪力【墙的轴压《比、配筋率等—构造要求《更严格结构承载力更!高延性更好》这就意?味着相同设防—烈度区中《中,、低层?的结构比高层—、,超高层的结构安【。全,度更低;不同设防】烈度:区中低烈度区如6、!7度区的结构比【高烈度区《。如8、9度》区,的结构?安全度更《低
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》 4 相同中、!高烈度区的结构【不能控制大致相同】的结构抗震安全性8!度(0.2g)及以!上的建筑结构承【受的地震作用较【大部分规《则建筑仅《仅高度超限需要【进行超限审》。查进:行性能设计其结果往!往是小震《设计:。不能包络由中震工况!。控制一些超限审查专!家不恰当地提—出结构大《震不:屈服甚至“关键【构件大震弹性”【等要求相比之下【仅高度稍低、按小】震设计、无需超【限审查的结构安全度!偏低较多《
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》 , 5 不【方便与当前大—力推广的结构隔【震与:消能减震《设计接轨目前—的隔震与《消能减震设计己以中!震作为地震》动输入如果隔震【。层及以下采用—中震设计隔震层以上!结构采用《小震设计《不仅设计复》杂、:。不合理?有时甚?至不安全《
! 6 《借鉴和学习》其,它,国家:的抗震设计的经验】和方法是提高我国抗!震设计水平》的途径之一就抗震设!计规范的层面—。而言我国规范较难与!其他主流《国家接?轨的是不循R-【μ-T原则的地震作!用力表达式、—抗震承?载力调整系数—γRE、抗震等级的!。确定原则、与抗【震,等,级相关的各种内力】增大系?数、与结《构,形式相关且过—于严格的《层间位移角限值【等,等不方便进行—横向比较和彼此间】的交:流,
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《 本规程—简化结构抗震设计方!。法直接采用设防【烈度地震《地震动参数进—行结构构件承载力计!算以可计算验证的方!式,保证“中震可修”】目标:的实现?。满足“中震可—修”即可“》满足小震不坏”对于!6、7度低烈—度区、?较简单、规则的建筑!结构不?属于本规程第3.7!.4条?规定的工程项目可】不进行大震弹塑性】计算
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3.9.7 ! 传统的弹性计算】不能考?虑结构进入弹—塑,性阶段以后》构件刚度退化、内】力重新分《布部分构件受损退】。出工作阻尼增加地震!作用力相应减小等一!。系列的变化结构【的弹塑性分》析是了解大震作用】下结构?响应的?必要:手段当?。前常用的有动—力弹塑性《时,程分析和静力弹塑】性分析两种》方法这两种方法各】有,其优缺点可根据工】程的具体情》况选:用,如结:构,竖向较规《则不考虑偶然偏【心的扭转位移—比不大?。于1.?2高度不《大于200m基本振!型的:质量参与系数—不小于50》%的结构可采用静力!弹塑性方法当—结构的能力》曲线与需《求曲线有交》点且交点的》。切线与水平》线的夹角《大于0度时》可判:断结构?满,足大震不倒结构【竖向、平面》不规则结构复—杂高度大于2—00米的结构—应采:用动力弹塑性时【程方法
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广东【省标准建筑工程混】凝土结?构抗震性能设计【规,程DBJ/T 15!-15?1给出了钢筋混凝土!和型钢混凝土构件(!梁,、柱、剪《力墙)承载能力-】变形大小-》损坏程度的对应关系!可用于大震作用下】结构弹?塑性计算得到的【构件变?形预测构件损坏程度!复核:结构抗震性能—目标
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