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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
!3.9.5、—3.9.6 【条文说明《如下
】 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
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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Gu》idelines】 for Perf!orman》ce-Based !Se:ismic(2.0!3)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0.7》。5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.【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
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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》~0.0《15连?梁刚度折减系数可取!0.2~0.3(】美国Guid—elines f】or ?Perf《ormance【-Based 【Seis《mic(《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
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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】0-3~10—-,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?。
— 1/C大】。。致相当于Eur【o code 【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》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/《0.35=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γ—RE:、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 15-151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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