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】。0.85EcI【0   ！  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/】。2500开洞填充】墙框架？为1/92》6；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【/2000》本规范？不再区分有填充【墙和：。无填充墙均按89】。规范的1/5—50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，/3：300～1/110！。0有限元分析结果为！1/4000—～1/2500取二！者的：平均值约《为，1/3000—～1/16002】001规范统计了我！国当时建成》的124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1/80》0其：中85％小于1/】120？0，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】1/1000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（1988】）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—。1/3？0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：1/30 ！ 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1！2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pus《h-ov《。er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】△，。u，p＝：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ξ—y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】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！  200》1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-【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0.09【n；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—/30和1/3【8本条规定》框架和板《柱-框架的位移角限！值为1/50—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1/3【33～？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1/1】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1/1！00：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】。。。/6：7；美国A》I，SC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，/30？0则对应《的弹塑性位》移角限值分别大于】。1/6？0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 【 ，