《5.：5  ？抗震变形验算 】 ，。 5—.5.？1  根据本规范】。所提出的抗震设防三！个，水准的要求采—用二：阶段设？计方法来实现—即在多遇地》震作用下建》筑，主体结构不受—损，坏非结构构件（包】括，围护墙、《隔墙、？幕墙、内外装修等）！没有过重破坏并导】致人员伤《亡保：证建筑的正常使用功！能；在罕遇地震【作用下？建筑主？体结构遭受破坏或严！重破坏但不倒塌根据！。各国规范的规定【、震：害经验和实验—研究结果《及工程？。实例：分析采用层间—位移角作为》衡量结构变形—能力：从而判别是否满足建！。筑功能要求的指【标是：合，理的 【     对—。各类钢筋混凝—。土结构和钢结构要求！进行多遇地》震，作，用，下，的弹性变形验算实现！第一水？准下的设防要—求弹性变形验算【属于正常使用—极限：状态：的验算各作用分项】系数：均取1.0钢筋混凝！土结构构件的刚【度国外？规，范规定需考》虑一定的非》线性而取有效刚度本！规范规定与位—移限值相配套一【般可取弹性刚度；当！计算的？变形较大《时宜适当考虑构【件开裂时的》刚度退化如》取0.85Ec【I0  ！   ？第一阶段设计变形验！算以弹性层间位【移角表示不同结【构类型给《出弹：性，层间位移角限值范】围主要？依据：国内外大量的试验】研究和有限元分析】的结果以钢》筋混凝土构件—（框架柱、抗震墙】等）开裂时的层间位！移角作为多遇地震下！结，构弹性层间位移角限！值 ：    】。 计算时一》。般不扣除由于结构】重力P-《△，效应所产生的水【平相对位移；高【度，超过150m或【。。H/B＞6的高【层建筑可以扣除结】构整：。体弯曲所产》生的楼层水》平绝对位《移值：因为：以，弯曲：。变形为主的高层建】筑，结构这？部分位移在》计算的层间》位移中占有相当【的比例？加以扣除比较—合理如未《。扣除位？移角限值《可有所放宽 【     】。。框架结？构，试验：结果表明《对于开裂层间位移】角不开洞填充墙【框架为1/25【00开洞填充墙【框架为1/》926；有限元分】析结果表《明不带填充墙—时为1/《。800不开洞—填充墙时为1/2】00：。。0本：规范不再区分有填】充墙：和，无填充？墙均按8《9规范？的1/55》0采用并仍按构【件截面弹性》刚度计算 】  ？   对于框—架-抗震墙》结构的抗《震墙其开裂层间位】移，角试验结果为1/3！300～1/11】0，。0有限？元分析结果》。为1/400—0～1？/2500取二【者，的平均值《约为1/《3000～》1/：1600200【1规范统计了我国】当时建成的12【4幢：钢，筋混凝土框-墙、框！-筒、抗震墙、筒结！。构高层建《筑的：。结构：抗震计算结果在【多遇地震作》用下的最大弹性【。。层，间位移均《小于1/800其】中85％《小于1/1200】因此对框-墙、板柱！-墙、框-筒结构】的弹：性，位移角限值》范围为1/800；！对抗震墙和筒中【筒结：。构层：间弹性位移角限值范！围为1/1》000与现行—的混凝土高层规程】相当；对框支层【要求：较框-墙结构加【严，。取1/1000【  【   钢结构在弹】性阶段？的层间？位移限？值，日本建筑法》施行令定为层—高，的1：/200参照美国加！州规范（19—88）对基本自振】周期大于0.7s】的结构的规定本规】范取1/250 ！     单！层工业厂房的弹性层！间位移角《需根据吊车使用要求！加以限？制严：于，抗震要求因此不【必再：对，地震作用下的弹性位！移加以限制；弹塑性！层间位？移的计算和限值在】本规范第《5.：5.4和第5.5】.5条有规定—单，层，钢筋混凝土》柱排架为1/30】因此本条不再单列】对于单？层工业厂《。。房的弹性位移限值】 ？ ？    多层工【业厂房应区分结【构材料（钢和混凝土！）和结构类型（框】、排：架）分别采用相【应的弹性及弹塑【性，层间位？移角限值《框排架结构中—的排架柱的》弹，塑，性层：间位移角限值—在本规？范附录？H第H.1节中【规定为1/3—0 5】.，5.2  震害【经验表明如果建【筑结构中《。。存，在薄弱层《或薄：弱，部位在？强烈地震《作用下由于结构薄弱！部位产？生，。了弹塑性《变形结构构》件严重破坏甚—至引起结构》倒塌；属于乙—类建筑？的生命线工程—中的关键《部位在强烈地震作用！下一旦遭受破坏【将带来严重后—。果或产生次生灾害】或对救灾、恢复【重建及生产、生【。活造成很大影—响除了89》规范所规定的—高大的单层工业厂房！的，横向排架《、楼：层屈服强度系—数小于0.5—的框架结构、—。底部：框架砖？。房等：之外板柱-抗震墙】及，结构体系不规—则的某些高层建筑】结构和乙类建筑【也，要，求，进行罕遇地震作用】。下的抗？震变形验《算采用？隔震和消《。能减震技术的—建筑结构对》隔震和？消能减？震部件应有位移【限制要求《在罕遇地震作用【下，隔震和消能减震部】。件应能？起到降低地震效应和！保护主体结构的作用！。因此：要求进？行，抗震变形验算 】  》   考虑到弹塑】性变形计算的复杂性！对不：同的建筑结构提出】。不同的要求随着弹塑！性分析模型》和软件？的发展和改进本【次修订进一步增加了！弹塑性变形验算的】范围 5！.5.3  对建】筑结：构在罕遇地》。震作用下薄》弱层（部位）弹塑】性变形计算12层以！下且层？刚度无突变的框架】。结构及单层钢筋混凝！土柱厂房可采用【规范的简化方法计】算；较？为，精确：的，结构弹塑性》分析方法可以—是，三维的静力》弹塑性（如pu【sh-ov》e，r方法）《或弹塑性时程—分析方？法；有时《尚可：。采用塑性内力重分布！的分：。。析方法等《 5【.5.？4  钢筋混凝土框！架结构及高大单【层钢筋混《凝，土柱厂房等》结构在大地震中【往往受到严重破【坏甚至倒塌实际震害！分析及实《。验研究表明除—了这些结构刚度相】对较小？而变：形，较大：外更主要的是—存在承？载，力验算所没有发【现的薄？弱部位其承载—力本身虽满足设计】地震作用下》抗震承载力》。的要求却比相邻部】位，要弱得多对于—单层厂房这种破【坏多发生在8度【Ⅲ、Ⅳ类场地和9度！区破坏？部位是上柱因为上】柱，的承载力一般相对】较，。。。小且其下端的支承】条，件不如下柱对于底部！框架-抗震墙—结构则底部和过【渡层是明显》的薄弱部位 ！     迄【今各国规范的变形】估计公式有三种；一！是按假想《的完全弹性体计【算；二？是将额定的地震作用！。下的弹？性变形乘以放大系数！即△up＝ηp△u！e；三是按》时程分析《法等专门程序计算】其中采用第二—种的最？多本条继续保持【89规？范所采用的方法【 《   《 ， 1 ？。 根据数千》个（1？。～15）层剪切型】结，构采用理想弹塑【性，恢复力模型进行【弹塑性时程分析的计！算，。结果获？得如下统计规—律 ：。 》    《    1）多层】结构存在“塑性【变形集中”的薄弱层！是一：种普遍现《象其位置对》屈，服，强度系数ξy分布】均，匀的：。结，构多在底《层分布不均》匀结构则《在ξy最小处和相对！较小处单层厂房往】往在上？柱 ？。     】    2）—多层剪切型结构【薄，弱层的弹塑》性变形？与弹性变形之间有】相对稳？定的关系 — 《   ？ ，。对于屈服强度—系数ξ？y均匀？的多层结构其最大】的，层间弹塑变形增大】系数ηp可按层数】和ξy的差异—用表：格形式给出》；对于ξy不均匀的！结构其情况复杂【在弹性刚度沿高度】变化较平缓时—可近似用《均匀结构的ηp适】当放大取值；对【其他情况《一般需要用静—力弹：塑性分？析、弹塑性时程分析！法，或内：。力重分布法等予以】估计： ？     2】  ：本规范的设计—反应谱是在大量单质！点系的弹性反应分】析，基础上统计得到的】“平：。均，值”弹塑性变—形增大系数》也在统计平》均意义？下有一定的》。可靠性当然还应注】意简化？方法都有其适用【范围此外如采—用延性？系数来表示》多层结构的层间变】。形可用μ＝η—p/ξy计算 ！    — 3  计算—结构：楼，层或构件的屈服【强度：系数时实际》承载力应《取截面的实际配筋】。和材料强度标准值计！算钢筋混凝土梁柱的！正截面受弯实际承载！力公式如下 — 】 ：     式中【NG为对应于—重力荷载代表值的】柱，轴压力（分项系【数取1.0） ！  《 ，  注上《角a表示“实际【的，” —。   ？  4？  2001—规范：修订过程中对不超过！20层的《钢，。框架和框架-支撑】结构的？薄弱层？层间弹塑性位移的简！。化计算公式》开展了研究》利，用DRAIN-2】D程序对《。三跨的平面钢框【。架和中跨为交叉【支撑：的三：跨钢结构进》行了：不同层数钢结构【的弹：。塑性地震反应分【。析，主要计算参数如下结！构周期框《架取0.《1n（层数）—支撑：框架取0.0—9n；恢复力模型框！架，取屈服后刚度—为弹：性刚度0.02的】不退：化双线性《模，型支撑框架的—恢复力？模型同时考虑了压屈！后的强度退化和刚度！退化；楼层》屈服：。剪力框架的一般层】约为底层的0.7支！撑框架的一般—层，约为底层《的0.9；底—层的屈服强度系【数为0.7～0【.3；在支撑框架中！支撑承担的地震剪力！为，总地震？剪力：。的75％框架—。部分承担25％；】地震波取80条天】然，波 》     根据计！。算结果的统计分【析发现①纯框架结】构的弹塑性位移反应！与弹性位移反应差】不多弹塑《性位移增大》系数接？近1；？②，随着：屈服强度系数的减】小，。弹塑性位《移增大系数增大；】③楼层屈服》强度系数较小时由】。于支：撑的屈曲《失效效应支撑框【架的弹？塑性位移增大系【数大于框架结构 ！ ，。。 ：。 ，   ？ 以下是15层【和，20层钢结构的弹】塑性：增大系数的统计【数，值（平均值加—一倍：方，差） ？ —   【  上述统计值与8！9规范对剪》。。切型：结构：的统计？值有一定的差异可能！与，钢结构？基本周期《较长、？弯曲变形《所，。占比重较大采—用杆系？模型时楼层》。屈服：。强度系数计算以及】。。钢结：构恢：复，力模型？的屈：服后刚度取为初【。。。始刚度的0》.02而不是理想】弹塑性？。。恢复力模型等有【。关 — ，5.：5.5？  在罕遇地—震作用下《结构要进入弹塑【性变形状态》。根据震害经验、试验！研究和计算分析结】果提出以构件—（梁：、柱、？墙）和节点达到【。极限变形《。时的层间极限位【移角作为罕遇地震作！。用下结构弹塑性层间！位移角限值的—依据 ？ ？  ？  ： 国内外许多研究】结果表？明不同结构类型【的不同结构》构件的？弹塑性变形能力【。是不同的钢》筋混凝土结构的弹】塑性变形主》要由构件关键受【力区的？弯曲变形、剪切【变形和节《点区受拉钢》筋的滑？移变形？等三部分非线性变形！组成影？响结构层间极限位】移角的因素很多【包括梁柱的相对【强弱关系配箍率【、轴压比、剪跨比、！。混凝：土强度等级、配【筋率等其中轴压比和！配箍率是最主要【的因素 》     】。钢筋：混，凝土框架结构的层间！位，移是楼？层梁、？柱、节点弹》塑性变形的综合结】果美：国对36个梁-【柱组合试件试验结果！表明极限侧》移角的分布为1【/27～1/—。8我国学者》对数十榀填》充墙框架的试—验结果？表明不开《洞填充墙和开洞填充！墙框架的极》限侧移角平》。均分别为1/—30和1/38【本条规定框》。架和板柱-框架的位！。移角限值为1/5】0是：留有安全储备的【 — ，   由于》底部框架砌》体房屋沿《竖向存在刚度突变因！此对其混凝土框架部！分适当从《严；同时《考虑到底部框—架一般均带一定数量！的抗震墙故类比框】架-：抗震：墙结构？取位：移角：限值为1《。/，100 《 ，    【 钢筋混凝土—结构在罕遇地震作】用下抗震墙》要比框架柱》先进入弹塑性状态】而且最终《破坏也相对集中在抗！震，墙单元日本对176！个带边框柱抗—震墙的试验研究【。表明抗震墙》的极限位《。。移角的分布为1【/33？3～1/125国内！对11个带》边框低矮抗震墙试验！所得到的极限—位移：角分布为《1/192》～1：/112在上述【试验研究结果的【基础上取1/—120作为抗震墙】。和筒：中筒结构的》弹塑性？层间位移角限值考虑！到框架-抗震墙【结构、板柱-抗震】墙和框？架，-核心筒结构中大部！分水平地震》作用由抗《震墙承担弹塑性层间！位，移角限值《可，比框架结构的框架】柱严但比抗震墙和】筒中：筒结构？要松故？取1/100高层】钢结构美《国ATC3-—06规定Ⅱ类危险】性的建筑（容纳人数！较多）层间》最，。大位移角限》值为1/67；【美国：AISC《房，屋钢结构抗》震规定（《1997）》中，规定与小震》相比：大震：时的位？移角：。放大系数对双重抗侧！力体系中《的框架-中心—。支撑结构取5对框架！-偏心支《撑结构取《4如果弹性位移角限！值为1/《300？则对应的《弹塑：性位移角限值分【别大于1/60和1！/75考虑》到钢结构在构件稳定！有，保证时具有较好【的延性？弹塑性层间》位移：角限值？。适当放宽至1/5】0 —     鉴于甲类！建筑在抗震》安全性上的特—殊要：求其层间变位角限值！应，专门研究确定 】