： 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0.8！。5EcI0 【   —  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150！m，。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1/2500【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！。/80？0不开洞填充—墙时为？1/2000—。本规：范不再区分》有填充？墙和无填《充墙均按89规范】的1/550—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～《1/1100有限元！分析结果为1/【4，000～《1/2？500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1/1—2，00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1/100】0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1/1】000 【 ：   ？ 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《（，1，9，88）对基本自【振，周期大于0》.7s的结构的【规定本规范取1/2！50 【  ：   ？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p？ush-《over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△ue；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【ξy均匀的多层【结构其最大的层间】弹塑变？形增大系数η—p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＝ηp】/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DRAI—N-2D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7】5％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89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1/3！0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】1/333～1/】。125国内对—1，1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/：1，12在上述试—验研究结《果的基础《上取：1/1？20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ATC3-0【。6，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《/50 【    》 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， ：