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—G,B, 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G【uidel》ines for !Perform【a,。nce-《Base《d Seis—mic(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(0.15【g)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
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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:
【 , 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!0.0?0,5,。~0.015连梁】刚度折?减系数?可取0.2~—0.3?(美国Gu》idelin—。es fo》r Perfor】mance-Ba】s,e,d Seismi】c(2.0》3)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(0.4!S*Ehk+S*E!vk)
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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
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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—Euro co【de 8中的性【能系数q、美国【规范UBC》、IBC中的反应修!正系数?(地震?力折减?。系数)R;可以看到!我国:89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《.2:g):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20【0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 1《5-151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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