zaaa建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、地震作用、結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析和抗震驗(yàn)算關(guān)于建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2010的修訂,秦 權(quán)清華大學(xué)土木系2010年7月,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),2,1 修訂的背景和概貌,1959年,《地震區(qū)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(草案) 未頒布1964年,《地震區(qū)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(草案) , 首次引入結(jié)構(gòu)系數(shù) C 折減結(jié)構(gòu)的地震荷載,以彌補(bǔ)彈性理論計(jì)算結(jié)果與彈塑性結(jié)構(gòu)客觀實(shí)際之間的差距。未頒布。1974年, TJ 11—74《工業(yè)與

2、民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行), 原國(guó)家建委批準(zhǔn)頒布。,7個(gè)版本,1978年, TJ 11—78《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,國(guó)家建委批準(zhǔn)頒布。1989年, GBJ 11—89《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》, 建設(shè)部批準(zhǔn)頒布, 1990 年開始實(shí)施,并于1993年作局部修訂2001年, GB 50011—2001《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》, 建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布。于汶川地震(2008.5.12) 后作了局部修訂, 成為GB 50011—20

3、01《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(2008 版本) 。2010年, GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》, 目前已完成報(bào)批手續(xù)。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),3,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),4,第一階段修訂:《78 規(guī)范》,1976 年唐山地震中, 大量磚混結(jié)構(gòu)和單層工業(yè)廠房遭受嚴(yán)重破壞。將《74 規(guī)范》關(guān)于房屋建筑的設(shè)計(jì)烈度比地震基本烈度降低一度的規(guī)定提高為按基本烈度采用。將采用振型分解法計(jì)算結(jié)構(gòu)地震荷

4、載和內(nèi)力的規(guī)定由附錄移到正文。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),5,適用范圍:全國(guó) 7~9 度設(shè)防區(qū)。抗震設(shè)防水準(zhǔn):以基本烈度作為設(shè)計(jì)烈度 (中震) 的單水準(zhǔn)抗震設(shè)防。場(chǎng)地劃分:分為抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段;場(chǎng)地土按巖土性狀簡(jiǎn)單分為 I, II, III 三類。場(chǎng)地土液化判別:地下 15 m 范圍內(nèi)飽和砂土,當(dāng)標(biāo)貫錘擊數(shù)小于以下臨界值時(shí), 可判為可液化土:Ncr =N0[1+ 0.125 (ds-3) – 0.05 (d

5、w- 2)],2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),6,地震荷載:引入與場(chǎng)地土條件相關(guān)的設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜 (即:地震影響系數(shù) α) 計(jì)算地震荷載。三條譜加速度曲線組成設(shè)計(jì)反應(yīng)譜,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),7,考慮結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性效應(yīng), 采用結(jié)構(gòu)影響系數(shù) C 對(duì)彈性計(jì)算的地震荷載加以折減, 結(jié)構(gòu)底部剪力 (即總水平地震力 )為:Q0 = Cα1W結(jié)構(gòu)抗震強(qiáng)度驗(yàn)算:采用安全系數(shù)法或容許應(yīng)力法。安全系數(shù)取不考慮地

6、震荷載時(shí)的 80% , 但不小于 1.1; 采用容許應(yīng)力法時(shí), 容許應(yīng)力取不考慮地震荷載時(shí)數(shù)值的 125%抗震構(gòu)造措施:對(duì)超過一定高度的多層磚房提出了構(gòu)造柱的概念和詳細(xì)構(gòu)造要求,提高了砌體結(jié)構(gòu)的延性和整體性。構(gòu)造柱是一個(gè)創(chuàng)造性的、有中國(guó)特色的工程抗震技術(shù),2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),8,第二階段修訂:《89 規(guī)范》,國(guó)家地震工作主管和建設(shè)行政主管部門著手安排對(duì)《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》和《78 規(guī)范》的修訂。又發(fā)生了江蘇溧陽

7、、云南瀾滄、耿馬、麗江等 6 級(jí)以上的多次地震的震害。美國(guó) ATC3 、CEB-FIP 、日本和前蘇聯(lián)等國(guó)家相繼頒布了新的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),9,適用范圍:適用于全國(guó) 6~9 度設(shè)防區(qū)。將抗震設(shè)防區(qū)擴(kuò)大到 6 度區(qū)是一項(xiàng)重大決策, 使我國(guó)的抗震設(shè)防區(qū)占到大陸國(guó)土面積的 60%。其中, 6 度區(qū)約占一半。20 多年來在 6 度區(qū)發(fā)生了多次破壞性地震, 實(shí)際烈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 6 度, 甚至達(dá)到 8、9 度,

8、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失占到所有破壞性地震的 90% 以上。因此, 在地震預(yù)報(bào)和地震區(qū)劃的科學(xué)水平較低的現(xiàn)階段, 對(duì) 6 度區(qū)的建筑進(jìn)行適當(dāng)設(shè)防十分必要, 土建造價(jià)增加不多, 防震減災(zāi)的效果卻非常明顯。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),10,抗震設(shè)防水準(zhǔn)和設(shè)防目標(biāo):由單水準(zhǔn)設(shè)防過渡到三水準(zhǔn)設(shè)防, 提出了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo): 小震的重現(xiàn)期為 50 年中震的重現(xiàn)期為

9、 475 年大震的重現(xiàn)期為 1 641~2 475年*, 1600~2400(節(jié) 3.10.3說明) 對(duì)應(yīng)的烈度差分別是 1.55 度 (中震-小震) 和約 1 度 (大震-中震) 。三水準(zhǔn)設(shè)防原則的提出, 標(biāo)志著我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐基本與國(guó)際先進(jìn)國(guó)家站到同一水平上,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),11,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),12,*ISO 2394 建議用 ‘重現(xiàn)期 RP’

10、 (某一烈度地震平均每隔 RP 年發(fā)生一次)不用‘T 年超越概率 P (%)’表示設(shè)計(jì)烈度。工程地震學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué),其預(yù)測(cè)能力取決于歷史地震記錄積累,RP 與在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 T 的超越概率 P 間的關(guān)系只能來自歷史數(shù)據(jù):《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》已改為地面加速度,人類有地震加速度的歷史只有幾十年,能平均到每隔多少年?上述關(guān)系延伸到千年量級(jí)時(shí),只能有 1、2 位有效數(shù)字。Penzien 認(rèn)為推到 5000 年是 ridiculous。,

11、場(chǎng)地劃分:劃分標(biāo)準(zhǔn)除巖土性狀之外, 還考慮地形地貌; 場(chǎng)地類別分為 I、II、III、IV 四類, 按場(chǎng)地土平均剪切波速和覆蓋層厚度雙參數(shù)確定, 比僅按巖土種類劃分更為科學(xué)場(chǎng)地土的液化判別:采用初判和再判的兩步判別法,考慮近震和遠(yuǎn)震條件下的液化可能性和危害性, 適用于粉土和砂土兩類土, 并提出了比較具體的抗液化措施。再判——地下 15 m 深度范圍內(nèi)液化土標(biāo)貫錘擊數(shù)臨界值:Ncr = N0 [0.9 +0.1(ds-dw)] ?

12、(3/ρc) 對(duì)存在液化土層的地基, 根據(jù)土層深度和厚度,以及標(biāo)貫實(shí)測(cè)值和臨界值計(jì)算液化指數(shù), 并劃分液化等級(jí) (危害性),2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),13,地震作用:間接作用, 不再是“荷載”。對(duì)應(yīng)四類場(chǎng)地土、區(qū)分遠(yuǎn)震和近震, 定義反應(yīng)譜特征周期 Tg 見下表 設(shè)計(jì)反應(yīng)譜, 在長(zhǎng)周期部分設(shè)定了下限值 0.2αmax,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),14,0.2αmax,兩階段抗震設(shè)計(jì):小震

13、 (多遇地震) 作用下的截面抗震驗(yàn)算 (包括承載力和變形驗(yàn)算) 和大震 (罕遇地震) 作用下的抗倒塌變形驗(yàn)算。第一階段抗震設(shè)計(jì), 按照 GBJ 68—84《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定, 采用基于概率可靠度理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法, 取消結(jié)構(gòu)影響系數(shù) C , 設(shè)計(jì)表達(dá)式為γGCGGk+γEhCEhEhk+γEvCEvEvk+ψwγwCwWk ≤ R /γRE 直接取“小震作用”(大約為中震作用的 0.35 倍,即降低 1.55

14、 度) 進(jìn)行彈性抗震驗(yàn)算, 通過系數(shù) γRE 反映不同材料結(jié)構(gòu)的延性(原 78 規(guī)范C )的不同, 還要求進(jìn)行“小震作用”下的結(jié)構(gòu)彈性層間變形驗(yàn)算, 并提出結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),15,第二階段抗震設(shè)計(jì)是為了達(dá)到“大震不倒”的設(shè)防目標(biāo), 對(duì)位于高烈度區(qū)的甲類建筑和帶薄弱部位的結(jié)構(gòu),《89規(guī)范》要求進(jìn)行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算, 相應(yīng)地提出了結(jié)構(gòu)彈塑性位移角限值。,2024

15、/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),16,結(jié)構(gòu)時(shí)程分析和輸入地震加速度時(shí)程:除采用底部剪力法和振型分解反應(yīng)譜法之外, 對(duì)于特別不規(guī)則的和較高的高層建筑的抗震設(shè)計(jì), 要求采用時(shí)程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計(jì)算, 同時(shí)對(duì)輸入的地震加速度時(shí)程, 即地震波的選擇提出要求??拐鸶拍钤O(shè)計(jì):增加“抗震概念設(shè)計(jì)”內(nèi)容, 形成獨(dú)立的一章“抗震設(shè)計(jì)的基本要求”, 對(duì)建設(shè)選址、建筑體型、結(jié)構(gòu)體系 (包括地震作用傳力路徑、多道抗震防線、結(jié)構(gòu)承載能力、變形和耗能能力) 、非結(jié)

16、構(gòu)構(gòu)件以及材料和施工等作了具體規(guī)定。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),17,計(jì)算要點(diǎn)和構(gòu)造措施:《89規(guī)范》對(duì)不同的結(jié)構(gòu)類型, 分別單列計(jì)算要點(diǎn)和構(gòu)造措施。例如, 砌體的受剪承載力驗(yàn)算、引入鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)、柱軸壓比等, 在構(gòu)件受彎、受剪承載力驗(yàn)算中為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”和“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”所采用的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)等。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),18,相關(guān)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范:在《89規(guī)范》修訂和實(shí)施期間, 構(gòu)

17、筑物、水工、水運(yùn)、鐵路、公路、冶金、機(jī)械、煤炭、化工、石油、電力、電信和各類工業(yè)設(shè)備的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也相繼進(jìn)行修訂并頒布實(shí)施, 初步形成了比較完整的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系?;旧? 各類工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在設(shè)防水準(zhǔn)、基本原則、場(chǎng)地和地基、地震作用和抗震驗(yàn)算、構(gòu)造措施等主要方面, 基本借鑒了 GBJ 11—89《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的基本思路和規(guī)定。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),19,第三階段修訂:《2001 規(guī)范》,吸取了國(guó)內(nèi)外大地

18、震的震害經(jīng)驗(yàn),特別是 1995 年日本阪神地震和 1999 年臺(tái)灣集集地震提供了大量鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的震害實(shí)例; 美國(guó) UBC 和 IBC (International Building Code, International Code council)、日本 BSL (日本建筑基本法) 和歐洲 Eurocode 8 規(guī)范的修訂,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),20,適用范圍:維持 6~9 度設(shè)防。 抗震設(shè)防水準(zhǔn)

19、和設(shè)防目標(biāo):繼續(xù)保持“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)。場(chǎng)地劃分:計(jì)算土層厚度取 20 m, 盡量減小不同場(chǎng)地類別劃分的“跳躍”, 對(duì)斷層的影響和避讓及液化土的處理也作出相應(yīng)的規(guī)定。場(chǎng)地類別仍分為四類, 但場(chǎng)地土平均剪切波速改用等效剪切波速; 同時(shí)在波速和覆蓋層厚度的邊界附近 (相差 15% 左右) 允許采用插入法計(jì)算場(chǎng)地特征周期 Tg。場(chǎng)地土液化判別:增加了 15~20 m 范圍的標(biāo)貫錘擊數(shù)臨界值 Ncr =

20、 N0 ( 2.4 – 0.1dw ) ?(3/ρc) 對(duì)于存在液化土層的地基同樣進(jìn)行液化等級(jí) (危害性) 劃分。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),21,地震作用:新的 GB 18306—2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》不再使用地震烈度 I 的概念, 而用基本地震加速度 Ag, 也不再用遠(yuǎn)震和近震區(qū)分, 而用三個(gè)地震分組定義特征周期值 Tg。和特征周期 Tg 表示, 分別給出兩張區(qū)劃圖。,2024/3/29,秦

21、 權(quán),清華大學(xué),22,,地震影響系數(shù)曲線,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),23,,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),24,反應(yīng)譜重要調(diào)整:周期延至 6 s;反應(yīng)譜在 T ≤ 5Tg 范圍內(nèi)與《89規(guī)范》相同,但取消下限值 0.2αmax , 把下平臺(tái)改為直線傾斜段,使 T > 5Tg 后的反應(yīng)譜值有下降;Tg 分組中的第一組、第二組、第三組大致反映了近、中、遠(yuǎn)震影響。為調(diào)整和提高結(jié)構(gòu)抗震安全度, 各分區(qū)中 I、

22、II、III 類場(chǎng)地的特征周期值較《89 規(guī)范》約增大了 0.05 s,罕遇地震的特征周期 Tg 值適當(dāng)延長(zhǎng);,提供了阻尼調(diào)整系數(shù),以阻尼比為 0.05 為標(biāo)準(zhǔn), 給出不同阻尼比 (0.01~0.20) 反應(yīng)譜上升段調(diào)整最大: [ 0.45 + 10 (η2 – 0.45) T ]αmax水平段: η2 αmax下降段: (Tg / T)γ η2 αmax傾斜段: [η2 0.2γ - η1 ( T - 5Tg)]αma

23、x兩階段抗震設(shè)計(jì):維持兩階段抗震設(shè)計(jì), 只是符號(hào)按照 GB 50068—2001《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》相應(yīng)作了改變?chǔ)肎SG+γEhSEh+γEvSEv+ψwγwSw ≤ R /γRE,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),25,樓層最小地震剪力控制:地震影響系數(shù)只反映加速度反應(yīng)譜的特征, 在長(zhǎng)周期段下降很快, 不能反映地震地面運(yùn)動(dòng)的速度和位移在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的地震作用, 可能導(dǎo)致高層建筑和大跨度空間結(jié)構(gòu)的計(jì)算地震內(nèi)力偏小, 需要

24、對(duì)此進(jìn)行控制和補(bǔ)償。結(jié)構(gòu)任一樓層 i 的水平地震剪力為:VEki >λΣinGj最小地震剪力系數(shù) λ 應(yīng)按下表,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),26,結(jié)構(gòu)時(shí)程分析和輸入地震加速度時(shí)程:對(duì)進(jìn)行時(shí)程分析的結(jié)構(gòu)高度有所放寬, 對(duì)輸入地震加速度時(shí)程要求滿足一定的數(shù)量和反應(yīng)譜特征, 以計(jì)算結(jié)構(gòu)底部總剪力作為評(píng)估輸入地震動(dòng)合理性的標(biāo)準(zhǔn)??拐鸶拍钤O(shè)計(jì):某些規(guī)定, 如建筑平面和立面不規(guī)則性的定義定量化, 具有更強(qiáng)的可操作性。對(duì)于結(jié)構(gòu)

25、計(jì)算分析方法、計(jì)算機(jī)軟件和計(jì)算模型等單列一節(jié)加以規(guī)定。對(duì)大震作用下的結(jié)構(gòu)彈塑性計(jì)算分析, 除動(dòng)力時(shí)程分析法外, 引入靜力非線性 (Push over) 方法以確定彈塑性變形限。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),27,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):擴(kuò)大適用范圍, 包括框架、框-墻、板柱-框架、板柱-墻、筒體和抗震墻等結(jié)構(gòu)類型; 重新制定了各類結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn); 調(diào)整了截面抗震驗(yàn)算時(shí)的若干系數(shù),如: 強(qiáng)柱系數(shù)、框架梁端剪力增大系數(shù)、框架柱和

26、抗震墻剪力增大系數(shù)等;多層砌體結(jié)構(gòu):有條件地放寬了混凝土空心砌塊結(jié)構(gòu)和底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的高度限值; 修改了水平配筋磚砌體的計(jì)算公式, 修改和補(bǔ)充了構(gòu)造措施;新增了多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì);新增了隔震和消能減震設(shè)計(jì)內(nèi)容。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),28,最新修訂:《2010 規(guī)范》,汶川地震震害表明, 建設(shè)規(guī)劃選址應(yīng)充分考慮地震斷裂和次生地質(zhì)影響, 中、小學(xué)校舍和醫(yī)院等重要建筑應(yīng)提高抗震設(shè)防類別, 各類結(jié)構(gòu)的重

27、要部位和薄弱部位、例如樓梯間等應(yīng)予加強(qiáng),結(jié)構(gòu)防止連續(xù)倒塌和強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)問題應(yīng)予重視等等,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),29,于是對(duì)《2001規(guī)范》作了應(yīng)急局部修訂, 于 2008年7月 30日頒布了 GB 50011—2001 ( 2008版)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。局部修訂的修訂內(nèi)容有:(1)依據(jù)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖的局部修訂, 對(duì)四川、陜西、甘肅地震災(zāi)區(qū)的設(shè)防烈度予以變更;(2)增加山區(qū)場(chǎng)地建筑抗震設(shè)計(jì)的專門要求;(3)從

28、概念設(shè)計(jì)的角度, 提出建筑結(jié)構(gòu)體系需要注意和改進(jìn)之處;(4)提高樓梯間抗震安全性的對(duì)策;(5)抗震結(jié)構(gòu)材料性能和施工要求的局部調(diào)整;(6)增加一定數(shù)量的強(qiáng)制性條文。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),30,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),31,完成 2008 版局部修訂后,《2001規(guī)范》的修訂工作步入正軌, 于 2009 年 12 月完成審查并報(bào)批。2008 版和 2009 年修訂基本延續(xù)了《2001 規(guī)范》的主

29、要抗震設(shè)計(jì)理念和方法, 如: 保持了 6 度區(qū)設(shè)防要求、“小震不壞, 中震可修,大震不倒”的三水準(zhǔn)設(shè)防基本原則和兩階段設(shè)計(jì)方法、小震作用下的截面抗震驗(yàn)算采用不同荷載與地震作用效應(yīng)組合的多系數(shù)表達(dá)式和引用承載力抗震調(diào)整系數(shù)、以及對(duì)樓層最小地震剪力的控制等。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),32,此外, 對(duì)場(chǎng)地分類和場(chǎng)地土液化判別、地震影響系數(shù)曲線作了微調(diào);小震作用下的截面抗震驗(yàn)算增加了以豎向地震為主的效應(yīng)組合工況; 進(jìn)一步細(xì)化

30、了概念設(shè)計(jì)和各類結(jié)構(gòu)抗震措施的內(nèi)容;增加了大跨度屋蓋建筑、地下建筑和鋼支撐-混凝土框架和鋼框架-混凝土筒體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)和多層鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容; 新增了對(duì)有專門要求的建筑進(jìn)行抗震性能設(shè)計(jì)的要求, 并提供了關(guān)于性能化設(shè)計(jì)的原則規(guī)定和參考指標(biāo)。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),33,具體內(nèi)容如下:場(chǎng)地:對(duì)于不利地段, 如: 河岸、坡腳等容易產(chǎn)生滑坡、塌方的地點(diǎn)建設(shè), 提出了避開要求,嚴(yán)禁在危險(xiǎn)地段建造甲、乙類

31、的建筑, 不應(yīng)建造丙類建筑;對(duì)于發(fā)震斷裂規(guī)定了建筑物的最小避讓距離。如確有必要在避讓距離內(nèi)建造分散的、低于三層的丙、丁類建筑時(shí), 應(yīng)提高一度采取抗震措施, 并不得跨越斷層線。邊坡設(shè)計(jì):山區(qū)建筑場(chǎng)地應(yīng)設(shè)置符合抗震設(shè)防要求的邊坡工程, 并與邊坡保留一定距離, 避免次生地質(zhì)災(zāi)害。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),34,場(chǎng)地劃分:進(jìn)一步細(xì)化場(chǎng)地類別, 區(qū)分波速 vs > 800 m/s的“硬質(zhì)巖石”和波速 vs = 500~8

32、00 m/s 的“軟質(zhì)巖石”, 將 I 類場(chǎng)地分為 I0 和 I1 兩個(gè)亞類。初勘階段波速測(cè)試孔數(shù)量改為不少于 3 個(gè)。場(chǎng)地類別按下表,液化判別:標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值按下式計(jì)算 Ncr = N0 β [ln (0.6ds + 1.5) – 0.1dw] ?(3/ρc)增補(bǔ)了8 度 (0.30g) 和 9 度時(shí)飽和粉質(zhì)粘土的震陷判別方法及相應(yīng)的處理對(duì)策。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),35,抗震設(shè)計(jì)基本要求:建筑

33、規(guī)則性:對(duì)不規(guī)則的建筑應(yīng)采取加強(qiáng)措施; 特別不規(guī)則的建筑應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證, 采取特別的加強(qiáng)措施; 禁止嚴(yán)重不規(guī)則的建筑方案。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)的整體性: 裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件, 例如預(yù)制板的樓、屋蓋應(yīng)從樓蓋體系和連接構(gòu)造上采取措施, 保證結(jié)構(gòu)的整體性。樓梯間:汶川地震中, 樓梯間倒塌導(dǎo)致人員傷亡嚴(yán)重。因此, 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響, 以及樓梯構(gòu)件本身的地震作用效應(yīng), 防止樓梯構(gòu)件破壞倒塌; 同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)樓梯間填充墻的連接構(gòu)造,

34、防止墻體塌落。樓梯間應(yīng)設(shè)計(jì)成為“安全島”。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),36,防震縫:建筑物是否設(shè)置防震縫, 應(yīng)根據(jù)建筑布置的不規(guī)則程度和特點(diǎn)確定。如果設(shè)置, 應(yīng)留有足夠?qū)挾? 防止地震時(shí)碰撞, 引起結(jié)構(gòu)主體破壞。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件:充分估計(jì)框架結(jié)構(gòu)圍護(hù)墻和隔墻對(duì)結(jié)構(gòu)主體可能產(chǎn)生的不利影響, 加強(qiáng)構(gòu)造措施,避免墻體倒塌。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),37,地震作用:按 GB 18306—2001《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖

35、》所定義的基本地震加速度 Ag 和三個(gè)設(shè)計(jì)地震分組定義的特征周期值 Tg 確定地震動(dòng)參數(shù)。補(bǔ)充了對(duì)應(yīng)于設(shè)防烈度 (中震) 的地震動(dòng)參數(shù)。還補(bǔ)充規(guī)定 6 度罕遇地震影響系數(shù)最大值取 0.28、設(shè)計(jì)地震加速度峰值取 125 cm/s2。增加了6 度設(shè)防的要求,包括: 6 度區(qū)的不規(guī)則結(jié)構(gòu)也應(yīng)計(jì)算地震作用; 6 度最小地震剪力系數(shù), 當(dāng)結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期小于 3.5 s 時(shí)取0.010, 當(dāng)周期大于 5.0 s 時(shí)取 0.008

36、。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),38,增設(shè)了地震影響系數(shù)特征周期 I0地震影響系數(shù)的骨架不變, 但是改變了形狀參數(shù)和阻尼調(diào)整系數(shù)直線上升段:[0.45+10 (η2 – 0.45) T]αmax, (0<T≤ 0.1 s)水平段:η2 αmax,   (0.1 s < T ≤ Tg)曲線下降段:(Tg / T)γ η2 αmax,  (Tg < T ≤ 5

37、Tg)直線下降段:[η2 0.2γ – η1 (T- 5Tg)] αmax,  (5Tg < T ≤ 6.0 s),2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),39,,式中衰減指數(shù) γ 與阻尼比 ζ 有關(guān)斜率調(diào)整系數(shù)阻尼調(diào)整系數(shù)以避免不同阻尼比的地震影響系數(shù)曲線在周期 5 s以后交叉, 以及阻尼比為 0.25 時(shí)直線下降段變?yōu)橹本€上升段,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),40,由于本次修訂新納入了大跨度屋蓋和地下

38、建筑的內(nèi)容,特別規(guī)定:對(duì)于平面投影尺寸很大的空間結(jié)構(gòu), 應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)形式和支承條件, 分別按單點(diǎn)一致、多點(diǎn)、多向或多向多點(diǎn)輸入地震作用進(jìn)行驗(yàn)算, 多點(diǎn)輸入時(shí)應(yīng)考慮地震行波效應(yīng)和局部場(chǎng)地效應(yīng)。對(duì)于地下建筑地震作用的取值, 原則上低于地面建筑, 基巖處取一半, 隨深度插值。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),41,結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算仍維持“小震作用”下的截面抗震驗(yàn)算、變形驗(yàn)算和“大震作用”下的彈塑性變形驗(yàn)算的兩階段設(shè)計(jì)方法和計(jì)

39、算公式。但在小震作用下的截面抗震驗(yàn)算時(shí), 增加了以豎向地震作用為主工況, 其地震作用分項(xiàng)系數(shù)分別取 αh = 0.5 和 αv = 1.3。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力驗(yàn)算時(shí), 承載力抗震調(diào)整系數(shù)強(qiáng)度破壞驗(yàn)算:γRE = 0.75,屈曲穩(wěn)定驗(yàn)算:γRE = 0.80。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),42,建筑抗震性能化設(shè)計(jì) Performance design當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)其抗震設(shè)防類別、設(shè)防烈

40、度、場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)類型和不規(guī)則性,建筑使用功能和附屬設(shè)施功能的要求、投資大小、震后損失和修復(fù)難易程度等,對(duì)選定的抗震性能控制目標(biāo)提出技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可行性綜合分析和論證。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),43,修訂伴隨理論和實(shí)踐能力的提高,歷次震害揭示了:1)地震作用的動(dòng)力性質(zhì),認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的重要性;2)不同結(jié)構(gòu)系統(tǒng)有不同動(dòng)力特性,導(dǎo)致不同震害。用結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)的必要性:現(xiàn)在的房子越來越大、越來越高、結(jié)構(gòu)體系越來越復(fù)雜

41、、震害的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響越來越大,復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系導(dǎo)致復(fù)雜的動(dòng)力特性,使這樣的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)復(fù)雜化,原來的簡(jiǎn)化方法給出的結(jié)果越來越不可靠。可能性:現(xiàn)在研究生的數(shù)學(xué)力學(xué),特別是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)知識(shí)大有提高,大型有限元?jiǎng)恿Ψ治龀绦蚱占?,現(xiàn)在本科生使用這些程序的能力和過去的結(jié)構(gòu)工程師不可比。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),44,結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)多出了時(shí)間變量 t,由此引出靜力學(xué)不考慮的質(zhì)量和阻尼,使一維梁的振動(dòng)問題也變成求解偏微分方程的問題了。這對(duì)

42、建筑工程師提出更高的要求。清華大學(xué)土木系本科生不學(xué)偏微分方程(數(shù)學(xué)物理方法),因此不能上結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué),板殼理論,彈性力學(xué)的課,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),45,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),46,早期規(guī)范的抗震分析為何如此簡(jiǎn)單:1)過去結(jié)構(gòu)工程師認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)只受豎向靜荷載,唐山地震后才認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)還受動(dòng)荷載,而且有水平向的,2) 50,60年代我國(guó)結(jié)構(gòu)工程師的理論素質(zhì)比現(xiàn)在低很多,規(guī)范只能規(guī)定最簡(jiǎn)單的方法,現(xiàn)

43、在本科生的數(shù)學(xué)力學(xué)知識(shí)大有提高,1956中科院自然科學(xué)獎(jiǎng)L’Hopital’s rule S. Timoshenko, Vibration Problems in Engineering, 1928, Van Nostrand, J.P. Den Hartog, Mechanical Vibrations, Mc Graw Hilll, 1934,第一本專講結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的書 J.

44、M. Biggs, Introduction to Structural Dynamics, 1964, MGH第一本有限元的書 O. C. Zienkiewicz, The Finite Element Methods in Structural & Continuum Mechanics, 1967, MGH早期規(guī)范粗糙簡(jiǎn)單的分析方法弄不好會(huì)變成發(fā)展建筑抗震技術(shù)的阻力。抗震設(shè)計(jì)是門技術(shù),它的基礎(chǔ)則是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)和偏微

45、分方程,它們是科學(xué)。有科學(xué)做支持,技術(shù)才能不斷提高。,,2 地震作用,一般規(guī)定:1 一般情況下,應(yīng)至少在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用,各方向的水平地震作用應(yīng)由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)。2 有斜交抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu),當(dāng)相交角度 > 15°時(shí),應(yīng)分別計(jì)算各抗側(cè)力構(gòu)件方向的水平地震作用。3 質(zhì)量和剛度分布明顯不對(duì)稱的結(jié)構(gòu),應(yīng)計(jì)入雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響;其它情況,應(yīng)允許采用調(diào)整地震作用效應(yīng)的方法計(jì)入扭轉(zhuǎn)

46、影響。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),47,4 8、9 度時(shí)的大跨度和長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)及 9 度時(shí)的高層建筑,應(yīng)計(jì)算豎向地震作用平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu),應(yīng)視結(jié)構(gòu)形式和支承條件,分別按單點(diǎn)一致、多點(diǎn)、多向或多向多點(diǎn)輸入計(jì)算地震作用。平面投影尺度很大的空間結(jié)構(gòu)指:跨度大于 120 m、或長(zhǎng)度大于 300 m、或懸臂大于 40 m 的結(jié)構(gòu)。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),48,周邊支承空間結(jié)構(gòu),如:網(wǎng)架、單、雙層網(wǎng)殼

47、、索穹頂、弦支穹頂屋蓋和下部圈梁-框架結(jié)構(gòu),當(dāng)下部支承結(jié)構(gòu)為一個(gè)整體、且與上部空間結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比大于等于 2 時(shí),應(yīng)允許采用三向(水平兩向加豎向)單點(diǎn)一致輸入計(jì)算地震作用;當(dāng)下部支承結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)縫分開、且每個(gè)獨(dú)立的支承結(jié)構(gòu)單元與上部空間結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比小于 2 時(shí),應(yīng)采用三向多點(diǎn)輸入計(jì)算地震作用;兩線邊支承空間結(jié)構(gòu),如:拱,拱桁架;門式剛架,門式桁架;圓柱面網(wǎng)殼等結(jié)構(gòu),當(dāng)支承于獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)采用三向多點(diǎn)輸入計(jì)算地震作用。長(zhǎng)懸臂空間結(jié)構(gòu),

48、應(yīng)視其支承結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用多向單點(diǎn)一致輸入、或多向多點(diǎn)輸入計(jì)算地震作用。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),49,單點(diǎn)一致 Synchronous 輸入:地基為剛性平面,各點(diǎn)地面運(yùn)動(dòng)完全一致,多向輸入:地震地面運(yùn)動(dòng)是固體中的應(yīng)力波,含3 個(gè)平移分量(水平兩向、豎向)。對(duì)空間結(jié)構(gòu)時(shí)程分析時(shí),三分量應(yīng)同時(shí)輸入,其加速度峰值或反應(yīng)譜峰值比例取:水平主向 : 水平次向 : 豎向 = 1.00 : 0.85 : 0.65,2024/3/29

49、,秦 權(quán),清華大學(xué),50,多點(diǎn) Spatially varying, Asynchronous, Multi-support 輸入:由于地基實(shí)際上不是剛性的,平面尺寸大的結(jié)構(gòu),不同基礎(chǔ)地震波不同。包括行波效應(yīng) Wave passage,局部場(chǎng)地效應(yīng),和失相干效應(yīng) Decoherence (均勻地層的地震波是完全相干的,實(shí)際地層是空間變化的,導(dǎo)致相干性有所損失)。完全相干時(shí) Coherence function

50、 =1,Si (?)-自功率譜密度,Si,j(?)-互功率譜密度,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),51,多點(diǎn)輸入對(duì)大結(jié)構(gòu)有兩個(gè)效應(yīng):動(dòng)力效應(yīng),由于各基礎(chǔ)不同步,多點(diǎn)輸入的動(dòng)力效應(yīng)一般小于單點(diǎn)輸入;偽靜力效應(yīng),多點(diǎn)輸入使各基礎(chǔ)間出現(xiàn)相對(duì)位移,從而在靜不定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效應(yīng),這是多點(diǎn)輸入獨(dú)有的。多點(diǎn)輸入總效應(yīng)是這兩部分的和,是否比單點(diǎn)輸入效應(yīng)大,取決于多方面因素。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),52

51、,設(shè)計(jì)地震和地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)1,反應(yīng)譜(水平地震影響系數(shù))作為反應(yīng)譜法的輸入。最大值應(yīng)按下表特征周期應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組按下表計(jì)算罕遇地震作用時(shí),特征周期應(yīng)增加 0.05 s周期大于 6.0 s 的建筑結(jié)構(gòu)所采用的地震影響系數(shù)應(yīng)專門研究。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),53,,,,,除有專門規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取 0.05,其地震影響系數(shù)曲線為衰減指數(shù)

52、 ,直線下降段的下降斜率調(diào)整系數(shù) ? 0,其它阻尼比結(jié)構(gòu)按實(shí)際阻尼比,用阻尼調(diào)整系數(shù) ? 0.55,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),54,(1)基本解決了在長(zhǎng)周期段,不同阻尼比地震影響系數(shù)曲線交叉、大阻尼曲線值高于小阻尼曲線值的不合理現(xiàn)象。I、II、III 類場(chǎng)地的地震影響系數(shù)曲線在周期接近 6 s 時(shí),基本交匯在一點(diǎn)上,符合理論和統(tǒng)計(jì)規(guī)律

53、。(2)降低了小阻尼(2~3.5%)的地震影響系數(shù)值,最大降低幅度達(dá) 18%。略微提高了阻尼比 6~10% 的地震影響系數(shù)值,長(zhǎng)周期部分最大增幅約 5%。(3)適當(dāng)降低了大阻尼(20~30%)的地震影響系數(shù)值,在 5Tg 周期以內(nèi),基本不變,長(zhǎng)周期部分最大降幅約 10%,擴(kuò)大了消能減震技術(shù)的應(yīng)用范圍。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),55,反應(yīng)譜的優(yōu)點(diǎn):1)每一點(diǎn)都是非平穩(wěn)反應(yīng)時(shí)程的最大值,正是抗震設(shè)計(jì)需要的,而平穩(wěn)功率譜的

54、‘平穩(wěn)’不合實(shí)際,而且需要復(fù)雜的換算才能得到最大值;2)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是大量同級(jí)、同類地震反應(yīng)譜的母體平均值(中值),有代表性。反應(yīng)譜的缺點(diǎn),1)反應(yīng)譜法的振型組合(包括CQC)原則都是基于平穩(wěn)反應(yīng)的假定,實(shí)際地震地面運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)都是非平穩(wěn)的,造成振型組合的誤差;2)反應(yīng)譜法一次計(jì)算只能針對(duì)一個(gè)方向的地震輸入,而實(shí)際地震地面運(yùn)動(dòng)是三維的,造成方向組合的誤差;3)不能表示多點(diǎn)輸入。這些缺點(diǎn)需要時(shí)程分析法彌補(bǔ)。,2024/3/29,秦 權(quán)

55、,清華大學(xué),56,2,地震地面運(yùn)動(dòng)時(shí)程歷史作為時(shí)程分析法的輸入最好的輸入是當(dāng)?shù)赝叶鹊牡卣鸬孛孢\(yùn)動(dòng)記錄,即使對(duì)一致地震地面運(yùn)動(dòng),這種記錄也難以得到。而多點(diǎn)輸入地震地面運(yùn)動(dòng)需要千米尺度的密集臺(tái)陣,世界上這種臺(tái)陣少之又少,得到的強(qiáng)震記錄一共只有幾群,可以說:基本沒有。人工時(shí)程歷史(人工波)①第一代人工波,完全由設(shè)計(jì)反應(yīng)譜用隨機(jī)方法生成,由于用頻域調(diào)整逼近目標(biāo)譜,質(zhì)量低 ②第二代人工波,由地震地面運(yùn)動(dòng)記錄出發(fā),通過時(shí)域調(diào)整逼近設(shè)計(jì)

56、反應(yīng)譜,質(zhì)量高,確定論法,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),57,③生成多點(diǎn)輸入地面運(yùn)動(dòng)時(shí)程歷史的 Rupture Scenario 法,美國(guó) 1980 年代已實(shí)用,確定論法。三維分析模型需要同時(shí)輸入一組(set)三分量,多點(diǎn)輸入需要同時(shí)對(duì)每個(gè)基礎(chǔ)輸入一組三分量(多向),形成一群三分量。一組輸入的反應(yīng)只是隨機(jī)過程的一個(gè)實(shí)現(xiàn) Relization,應(yīng)當(dāng)對(duì)大量子樣統(tǒng)計(jì)得出必要的反應(yīng)。復(fù)雜結(jié)構(gòu)的時(shí)程分析耗費(fèi)大量機(jī)時(shí),減少計(jì)算次數(shù)的方

57、法是提高輸入的質(zhì)量:1、每個(gè)分量的頻譜,可用反應(yīng)譜表示;2、每個(gè)分量的峰值加速度(PGA);3、強(qiáng)震持時(shí)。應(yīng)當(dāng)用這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)檢查人工波的質(zhì)量-驗(yàn)收,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),58,3 地震反應(yīng)分析的一般原則,各類建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算,應(yīng)采用下列方法:1, 高度不超過 40 m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),可采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。2, 除 1 款外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振

58、型分解反應(yīng)譜法。3, 特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算,可取多條時(shí)程曲線計(jì)算結(jié)果的平均值與振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),59,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),60,彈性時(shí)程分析時(shí),每條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的 65%,多條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不應(yīng)小于振型分解反應(yīng)

59、譜法計(jì)算結(jié)果的 80%4, 計(jì)算罕遇地震下結(jié)構(gòu)的變形,應(yīng)按規(guī)定,采用簡(jiǎn)化的彈塑性分析方法或彈塑性時(shí)程分析法。5, 按多點(diǎn)輸入計(jì)算地震作用時(shí),應(yīng)考慮地震行波效應(yīng)和局部場(chǎng)地效應(yīng)。7 度 I、II 類場(chǎng)地時(shí),允許采用簡(jiǎn)化方法,根據(jù)結(jié)構(gòu)跨度、長(zhǎng)度不同,支承結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)抗震驗(yàn)算時(shí),將單點(diǎn)輸入結(jié)果乘以附加地震作用系數(shù) 1.15~1.30;上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算時(shí),乘以附加地震作用系數(shù) 1.30~1.50。 7 度 III、IV 類場(chǎng)地和 8、9 度時(shí),

60、應(yīng)采用時(shí)程分析方法進(jìn)行抗震驗(yàn)算。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),61,6, 當(dāng)結(jié)構(gòu)在地震作用下的重力附加彎矩(任一樓層以上全部重力荷載與該樓層地震平均層間位移的乘積)大于初始彎矩(該樓層地震剪力與樓層層高的乘積)的 10% 時(shí),應(yīng)計(jì)入重力二階效應(yīng)( P-?效應(yīng))的影響,7, 結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí),應(yīng)按照樓、屋蓋的平面形狀和平面內(nèi)變形情況確定為剛性、分塊剛性、半剛性、局部彈性和柔性等的橫隔板,再按抗側(cè)力系統(tǒng)的布置確定抗側(cè)力構(gòu)件間的共

61、同工作并進(jìn)行各構(gòu)件間的地震內(nèi)力分析。8, 質(zhì)量和側(cè)向剛度分布接近對(duì)稱且樓、屋蓋可視為剛性橫隔板的結(jié)構(gòu),以及本規(guī)范有關(guān)章節(jié)有具體規(guī)定的結(jié)構(gòu),可采用平面結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。其它情況,應(yīng)采用空間結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抗震分析。,9, 結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算,一般情況下可不計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)相互作用的影響;10, 8 、9 度時(shí)建造于III、IV 類場(chǎng)地,采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑,當(dāng)結(jié)構(gòu)基本自振周期處于特征周期的 1.2

62、倍至 5 倍范圍時(shí),若計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的影響,對(duì)剛性地基假定計(jì)算的水平地震剪力可按下列規(guī)定折減,其層間變形可按折減后的樓層剪力計(jì)算。1) 高寬比小于 3 的結(jié)構(gòu),各樓層水平地震剪力的折減系數(shù),按下式計(jì)算,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),62,式中 ψ - 計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用后的地震剪力折減系數(shù);T1- 按剛性地基假定確定的結(jié)構(gòu)基本自振周期 (s);ΔT- 計(jì)入地基與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的附加周期 (s),可按

63、下表(s)2) 高寬比不小于 3 的結(jié)構(gòu),底部的地震剪力按 1) 款規(guī)定折減,頂部不折減,中間各層按線性插入值折減。3) 折減后各樓層的水平地震剪力,不應(yīng)小于該樓層的最小水平地震剪力。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),63,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),64,11, 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析,應(yīng)符合下列要求:1) 計(jì)算模型的建立、必要的簡(jiǎn)化計(jì)算與處理,應(yīng)符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況,計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響

64、,樓梯構(gòu)件自身應(yīng)計(jì)算抗震,但并不要求一律參與整體結(jié)構(gòu)的計(jì)算。2) 計(jì)算軟件的技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,并應(yīng)闡明其特殊處理的內(nèi)容和依據(jù)。3) 所有計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果,應(yīng)經(jīng)分析判斷確認(rèn)其合理、有效后方可用于工程設(shè)計(jì)。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),65,復(fù)雜結(jié)構(gòu)指計(jì)算的力學(xué)模型十分復(fù)雜、難以找到完全符合實(shí)際工作狀態(tài)的理想模型,只能依據(jù)各個(gè)軟件自身的特點(diǎn)在力學(xué)模型上分別作某種程度不同的簡(jiǎn)化后才能運(yùn)用該軟件進(jìn)行計(jì)算的結(jié)構(gòu)。

65、例如,多塔類結(jié)構(gòu),其計(jì)算模型可以是底部一個(gè)塔通過水平剛臂分成上部若干個(gè)不落地分塔的分叉結(jié)構(gòu),也可以用多個(gè)落地塔通過底部的低塔連成整個(gè)結(jié)構(gòu),還可以將底部按高塔分區(qū)分別歸入相應(yīng)的高塔中再按多個(gè)高塔進(jìn)行聯(lián)合計(jì)算,等等。因此本規(guī)范對(duì)這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)要求用多個(gè)相對(duì)恰當(dāng)、合適的力學(xué)模型而不是截然不同不合理的模型進(jìn)行比較計(jì)算。,4) 復(fù)雜結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析時(shí),應(yīng)采用不少于兩個(gè)合適的不同力學(xué)模型,并對(duì)其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析比較。,2024/

66、3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),66,合理的抗震設(shè)計(jì)靠:取得必要且正確的的地震動(dòng)參數(shù),驗(yàn)收正確的分析:正確的分析模型,正確的分析方法,正確的抗震措施:依靠正確的分析結(jié)果。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),67,3. 分析模型,1,建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性及處理原則,1)建筑方案和結(jié)構(gòu)布置的平面和豎向不規(guī)則性,應(yīng)按下列要求綜合判斷:(1) 混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)存在下表 所列的某項(xiàng)平面不規(guī)則類型或下表所列

67、的某項(xiàng)豎向不規(guī)則類型以及類似的不規(guī)則,應(yīng)屬于不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu):,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),68,,(2) 砌體結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房和大跨空曠房屋的平面不規(guī)則性和豎向不規(guī)則性判斷,應(yīng)分別符合本規(guī)范有關(guān)章節(jié)的規(guī)定。(3) 當(dāng)存在多項(xiàng)不規(guī)則或某項(xiàng)不規(guī)則超過規(guī)定的參考指標(biāo)較多時(shí),應(yīng)屬于特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)。補(bǔ)充說明:① 對(duì)于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則計(jì)算,需注意以下幾點(diǎn),有關(guān)的計(jì)算軟件需相應(yīng)修改:a.按國(guó)外的有關(guān)規(guī)定,樓蓋周邊兩端位

68、移不超過平均位移 2 倍的情況稱為剛性樓蓋,超過 2 倍則屬于柔性樓蓋。因此,2001 版說明中提到的剛性樓蓋,并不是剛度無限大。,2024/3/29,秦 權(quán),清華大學(xué),69,b. 扭轉(zhuǎn)位移比計(jì)算時(shí),樓層的位移不采用各振型位移的CQC 組合計(jì)算,按國(guó)外的規(guī)定明確改為取“給定水平力”計(jì)算,可避免有時(shí) CQC 計(jì)算的最大位移出現(xiàn)在樓蓋邊緣的中部而不在角部,而且對(duì)無限剛樓蓋、分塊無限剛樓蓋和彈性樓蓋均可采用相同的計(jì)算方法處理;該水平力一般采

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