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5  地震!作,用和结构抗震验算】 《 《 5.1  一般!规,定, : ? 5.1.1 ! 抗震设计》时结构所承受—的“地震力”实际上!是由于地震地—面运动引起的动【态作用包括地—震,加速度、速度和动】。位移的作用按照国】家标准建筑》结构设?计术语和符号—标准GB/T 5】0083《的规定属于间接【作用不可称为—“荷载”《应称“地震作—。用” 《 《    结》构应考虑的地震【作用方?向有以下规定 【 《 ,    1 — 某一方向水平地震!作用主要由该方向】抗,侧力构件承担如该构!件带有翼缘、—翼墙等尚应包括翼】缘、翼墙的抗侧【。力作用 》  》   ?2  考虑到地【震,可,能来自任意方向为此!要求有斜《交抗侧力构件的结】构应:考虑对各构件—。的,最不利方向》的水平地震作—用一般即与》该构:件平行的方》。向,明,确交:。角大:于15°时应考虑斜!向地:。震作用 !   ? 3 ?。。 不对称不均—匀的结构是“—不,规则结构”的一种】同一:建筑单?元同:一平:面内质量、》刚度分?布不对称或》虽在本层《平面内对称但沿高】。度分布不《对称的?结,构需考虑扭》转影响的结构—具,有明显的不规则【性扭转计算应—同时“考虑双向水平!地震:作用下的扭》转,影响” 【     4  !。。。研究表明《对于:较高的高层》建筑其竖《向地震作用》产生的?轴力在结构上部【是不:可忽略的故要求9度!区高:层建筑需考虑竖向】地震作用 》    】 5  关于大【跨度和长悬》臂结构根《据我国大陆和台湾】地震的经验9度和】9度以上时跨度【大于18m的屋【架、1.5m以上】的悬挑阳台和走【廊等震害严重甚至倒!塌;8?。度时跨度大于2【4m的屋架、2m以!上的悬?挑,阳台和走廊》等震害?严重: 》 5:。.1:.2:  不同的结—构采用不同的分析方!。法在各?国抗:震规范中均有—体现底部剪力法和】振型分解反应谱法仍!是,。基本方法时》程分析法作为补充计!算方法对特别—不规则(参照本规范!。表3.?4.:3的:规定)、特别—重要的?和,较高的?高层建筑才要求【采用所谓《“补充”《主,要指对计《算结果的底部剪力、!楼层剪力和层—。间位移进行比—较当时程分析—法大于?振,型,分解反应谱法时相关!部位的构件内—力和配筋《作相应的调》。。整 《     进】行时程分析时—鉴于不?同地震?波输入进《行时程分析的—结果:不同本条规定一般】可以:根据小样本容量下的!计算结果《来估计地震作用效应!。值通:过,大量地震加速—度记录输入不同结构!类,型进:行时程分析结果的】统计分?。析若选?用不少于二组实际记!录和一组人工—模拟的加速》度时程曲线作为【输,入计算的平均—地震效应值不小于】大样本容量平—均值的保证》率在:85%以上而且【一般也不会》。。。偏大很多当选—用数量较多的地【震波如5组实际【记录和2组人工【模拟时程曲线则【保证率更高所—谓“:在统计?。意义上相符”指的】是多组时程波的【。平均地震《影响系数《曲线与振型分解反】应,谱,法所用的地震影响】系数:曲线相比《在对应于结构主【要振型的周期点上相!差不大于20%计算!。结,果在结构《主方:向的平均底部剪力】一般不会小于—振型分?解反应谱法计算【。结果的80》%每条地震波输入】的计算结《果不会小《于,65%从工》程角度?考虑这样可以保【证时程分析结果【满足:最低安全《要求但计算结果也】不能太?大每条地震波—输入计?算不:大于135%平【。均不大于12—0% 【     正确【选择输入的地—震加速?度时程曲线要满【足地震动三要素的】要求即频谱特—性、有效峰值—和持续?时间均?要符合?规定 —     频【。谱特性可用地—震影响系数》曲线表征依据—所处的场地类别和设!计地震?。分组确定 》 《     》加速度的有效—峰值按规《范表5.《。1.2-2中—所列地震加》。。。速度最大值采—用即以地震影响【。系数:最大值除以放大系】数(约2《.25)得到—计算输入的加—速度曲线的》峰值必要时可比上述!有效峰值适当加大当!结构采?用三维?空间模型等》需要双向(二个【水平向)或三向【(二个水平和—一,个竖向)地震—波输:入时其?。。加速:度最:大值通常按1(水平!1):0.85(水!平2)?:0.65(竖【向)的比例调整人工!模,拟的:加速度?时程曲?。。。线也应按《上述要求生成— : :     输【入的地震《加速度时程曲—线的有效《持续:时间一?般从首次达到该时】程曲线最大峰—值的1?0%那一点算起到最!后一点?达到最?大峰值的10%为】止;不论是实—际的强震记录—还是人工模拟—波形有效持续时间】。一般为结构基本周期!的(5~《10)?倍即结构顶点的位】移可按基本周—期往复(5~10】)次 —     抗震性!。能设计所需》要对应于设防地【震(中震)的加【速度:最大峰值《即本规范《表3.2.2的设计!基本地震加速—度值对应的》地震影响《系数最大值见本【规范3.10节 !   — , 本次修订增—加了平面《投影尺度很大的大跨!空间结构地震作【用的下列计算要求 ! 》    1 — 平面?投影尺?度,很大的?空间结构指跨度【大于120m、【或长度大于300m!、或悬臂大于40m!的结构 】     2  】关于结构形式和支】承条:件 : :      】   对周》边支承空间结构【如网架单、双层网】壳索穹顶弦支穹顶屋!盖和下部圈梁-框】。。架结:构,当,下部:支承结?构为一个整体—、且与?上部空间结构—。侧向刚度比大于【等于2时《可采用三《向,(水平两《向加竖向)单—点一致输入计算地震!作用;当下部支【承结构由结构—。缝分开、且每个【独立的支承结构【单元与上部》空间结构侧向刚度比!小于2时应采—用三向?多点输入计算地震】作用; 【        ! 对:两线边支承空间结】。构如拱拱桁架—;门式刚架门—式桁架?;,。圆柱:面网壳等《结构当支《承于:独立基础时》应,采用三向多点输【。入计算地震作用;】   】。    《  对长悬臂空间结!构应视其支承结【构,特点:采用多向单点一致】输入:、或多?向多点输入计—算,地震作用 》    】 3  《关于单点一致输入】、多向单《点输入、《多点:输入和多向多点【输入 】       【 单点一致输入即】仅对基?础底部输入一—致的加速度反应【谱或:加速:度时程进行结构计】算, 》        】 多向单点输入即】沿空间结构基础底】部三向同时》输入其地震动参【数(加?速度峰值或反应谱最!大值)比《例取水平主向:【水平次向:竖向【=1.00:0【.85?:0.65 !   《      多点】输入即考虑地—震行波效应》和局部场地效应对各!独立基?础,或支承结构输—入不同的《设计:反应谱或加速度时程!。进行:计,算估计?。可能造成的地震效】应对于6度和7度Ⅰ!。、,Ⅱ类场地上的大【跨空间结构多点输】入下:的地震效应不—太明显?可以采用简化—计算方法乘》以附加地《。震作用效应》系数跨度越大、场地!。条件越差《附加地震作用系数】越大;对于7度Ⅲ】、Ⅳ场地和8、【。9度区多点输—入下:的地震效《。应比较明显应考虑行!波和局?部场地效应对—输入加速度时程进】行修正采《用结构时程》分析:方法进行多点—输入下?的抗震验算 】      】   多向多点【输,入即:同时考虑多向—和多点输入》进行计算 !  :   ?4  关于行波【效应 —     —    研究证明地!震传播?过程的行波效应、相!干效应和局部—场地效?应对:于大跨空间》。结,构的地震效应有【不同程度的》。影响其中以行波效】应和场地《效应的影响较—为显著一般情况下】可不考虑相干效应对!。于周边?支承空间结构行【波效应影响表—现在对大跨屋—盖,系统:和下:部支承结构;—对于:两线:。边支承空《间结构行波效应通过!支座影响到上—部结构? : 《  :      行波效!应将使不同点支承】结构:或支座处的加速度峰!。值不同?相位也不同从而【使,不,同,点的设?计反:应谱或加速度时程】不,同计:算分:析应考虑《这些差异由于地震】。动是一?种,随机过程多点—输入时?应考虑最不利—。的组合?情况行波效应与潜在!震源、传播路—径、场地的地震【地质特性有关当需】要进行多点输—入计算分析》。时应对?此作专门研究 】 ,     5】  关于《局部场地效应— :     】。。 ,  : 当独立基础或支承!结构下卧《土层剖面地质条件】相差:较大时可采用一【维或:二维模型计》算求:。得,基础底?部的土层《地震反应谱》或加速度时程、或】按土层等效剪切【波速对?。基岩地?震反应?谱或加速《度时程进行修正后】作,为多点输《入的:地,震反应?。谱,或加速度时程当【下卧土层《。剖面地质条》件,比较均匀《。时可不考虑局部场地!。效应不需《。要对地震反应—谱,或加速?度时程进行修正 ! : 5.1》.3  按现—行国家?标准建筑结》构可靠度设计统一标!准GB 5006】8的原则规定地【震发生时恒荷载【与其他重力荷载【可能的遇合结果【总称为“《抗震设计的重力荷】载代表值GE”即永!久荷载标准值—。与有关?可变:荷载组?合值之和《组合值系数基—。本上沿用78规【范的:取,值考虑到藏书库等】活荷载在地震时遇】合的:概率较大故按—等效楼?面均布荷载计算【活荷:载时其组《合值:系,数为0.8 — 《。    《 表:中硬钩吊车的组合】值系数只适用—于一般?情况吊重较大时【需按实际《情况取值 ! 5:.1.4  本次修!订表5.《1.4?-1增加6度—区罕遇?地震的水平地震影】响系数最大值与第】4章场?地,类别相对应表5【.1.4《-,2增加Ⅰ0类—。场地的特征周—期, ?。 5《。.1.5 》 弹性反应谱理【论仍是现阶段抗震设!计的最基本理—论规:范所采用的设计【。反应谱以地震—影响系数曲线的形式!给出 —。     本【规,范的地震影》响系数的特点是 !     】1 : 同样烈度、—同样场?地条件?的反应谱形》状随着震源机制、震!。级大小、震中距远近!等的变化有较大的差!别影响因素很多在】继续保留烈度概念】的基:础上:用设计地《。震分组的特征—。周期Tg予以反映其!中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ—类,场地的特征》周期值2001【规范较?89规范的取—值增大了0.05】s;:本次修订《计算罕遇地》震作用时特征周【期Tg值又增—。。。大0.05s这【些改进适当提高了结!构的抗震安全—性也比较符合近【。年来得到《的大量地震加—速度资料的统计【。结果 —  ?   2  在T≤!0.1s的范围内】各类场地《的地震影《响系数一律采—用同样?的斜线使之符合【T=:0时(刚体)动力】不放大的规律;【在T:≥Tg时设》计反:应谱在理论上—存在二个下》降段即?速度控制段》和位移控《制段:在加速?度反应谱中前者衰】减指数为1后者【衰,减指数为《2设计反应》谱是用?来预估建筑结构在其!设计基准期内可能经!受的地震作》。用通常根《据大量实际》。。地震记录的反—。应谱进行统计并结】合工程经验判断加以!规定为保持规范的】延续性?地震影响系数在T≤!5Tg范围内与2】0,01规?范维持一《致各曲线《的衰减指《。数为非整《。数,;在:T>5Tg的范围】为倾斜?下降段不同》场地:类别的最小值—不同较符合实际反应!谱的统计规律对于周!期大于?6s的结《构地震影响系数【仍专门研究 —    】 3 ? 按二阶段设计【要求在截《面承:。载力验算时》的设计地震》作用取众值》烈度下结构按—完全弹性分析的数】值据此调《。整了本规范》相应的地震影响系】数最大值其取值继续!。与按78规范各结】构影响系数C折减】的平均值大》致相当在《罕遇地震的变形验算!时,按超越概率2%【~3%提供了对【应的地震《影响系数《最大值?   】  4  考虑到不!同结构类《型建筑的抗震设计】需,要,提供了?不同阻尼比(0.0!2~0.30)【地震影响系数曲线相!对,。于标准的地震影响】系数(阻《尼比为0.》05)的修正—方法根据实际强震记!录的统计分析结果】这种修正《可分二段进行在【反应谱平台段(【。α=αmax)修】正幅度最《大;在反应》谱上:升段:(T<Tg)和下降!段(:。T>Tg)修正【幅度变小;在曲【线两端(0》s,和6s)不同阻【尼比下的α》系,数趋向接近 ! :    本次修订保!持,2001规范地震影!响系:。数曲线的计算表【达式不变只对其参】数进行调整达—到以下效果 !  ?     》  1  阻尼【比为5%的地震影】。响系数与200【1规范相同维—持不变 】。         !2  ?基本解决了2001!规范在长周期段不同!阻尼比地《震影响系数曲线【交叉、大阻尼—曲,线值高?于小阻尼曲》线值的不合理现【象Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类【场地的地震影响系数!曲线在周《期接近6s时基本交!汇在一点上》符合理论和》统计规律 》    】     3  】降低了小阻尼(2】%~3.5%)【的地震影响系数【值最大降低》幅度:达18%略微—提高了阻尼比6【%~:10%的地震影响系!数值长周期部分【最大增幅约5%【 》         !4  适当》降,低了大阻尼(—20%?。~30%)的地【震影:响系数值在》5Tg周期以内基本!不变长?周期:部分最大降幅约10!%有:利于消?。能减震技术的推【广应:用 《 : 5】。.1:.6:  在强烈》地震下?结构和构件并—不存在最大承载力】极限状态的可靠度从!根本上说《抗震:验算应该是弹—塑性变形能力极【限,状态的验算研究表】明地震作《用下:结构和?构件:的变形和《其最大承载能力【有密切的联》系但:因结构的不同而异本!条继续保《持89规《范和2001—规范关于不同的结构!应采:取不同验算方—法的规定《  【  : 1  当》地震作用在结构【设计中基本上不起】控制:作用时例如6度区的!大,多数建筑以及被地震!经验所?证明者可不做抗震验!算只:需,满足有关抗震—构造要求但“—较高的高层》建筑(以后各章【同)”诸《如高于40m的钢】筋混凝土框架、高】于60m《的其他钢筋混凝土民!。用房屋和《类似:的工业厂房以及【高层钢?结构房屋其基本周】。期可能大于Ⅳ类【场地的特征周期【Tg则6度》的地震?作用值可能相当于同!一建筑在7》度Ⅱ类?场地:下的取值《此时仍须进行抗震验!算本:次修订?增加:了6度?设,防的不规则建筑应】进行抗?震,验算:的要求 【     2  !对于大部分结构包】括6度设防》的上述较《高的高层建筑和不】。规则建筑可以将【设防:。地震下的《变,形验算转换为以多】遇,。地,震下按弹性分—析获得的《地震作用效应(内力!)作:为,额定统?计指标?进行承?载力极限状》态的验算即》只需满足第》一阶:段的设计要》求就可具有比78】规范适当提高—的抗震承载力的可靠!度保持了规》范,。的,延续性 !  : , 3  我》国历次大地震的经】验表明发生高于【基,本,烈度的地震是可能的!设计时考虑“大【震不倒”《是,必,要的:规范要求对》薄弱层进《行罕遇?地震下变形验算即满!足,第二阶段《设计的要求8—9规范仅《。对框架、填充墙框】架、:高大单层厂房等(】这,些结构?由于存在《明显的薄弱》层在唐山地》震中倒塌较多)【。及特殊要求的建筑】做了:要求20《01规?范对其?他结构?如各类?钢,筋,混凝土结《构、钢结构、采【用,隔震和?。消能减?震技术?的,结构也需要》进行第二阶段—。设计 《