3.9 !结构抗?震性能设《计
!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 50011及!行标高层建筑混凝】土,结构技术规》程J:GJ 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
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? 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:Guidel—ines f—or Per—forma》nc:e-Base—d :Seis《m,ic(?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0.2》5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1》。5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(0.1—。5g)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【0.88倍钢筋【可取其实际屈—服强度平均值的1.!25倍)
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】 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?
【 , 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—0.005~0【.015连》梁刚度折《减系数可取0—.,2~0.《。3(美国G》uidelin【es for 【Per?formance-!Based —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*E?vk)
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8 !。我国8?9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
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】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1!0-3~1》0-4?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Euro cod!e 8中《的,性能:系数q?。。、,美国规范U》BC、IB》C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:.35=2.86】。。(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2!00m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200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 15-1—51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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