建筑抗震設(shè)計規(guī)范精選(九篇)

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第1篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

關(guān)鍵詞: 抗震設(shè)計 變電站選址 樓梯 強制性條文

引言

汶川地震發(fā)生后,根據(jù)建設(shè)部落實國務院《汶川地震災后恢復重建條例》的要求，相關(guān)部門在2008 年7 月底推出了針對GB 50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的修訂2008 版(以下簡稱新“抗規(guī)”)，變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，變電站的抗震設(shè)計十分重要，筆者就近兩年來新“抗規(guī)”在變電工程中的應用做經(jīng)驗總結(jié)并提出設(shè)計建議，以供同類工程參考。

1.更加重視山區(qū)變電站的選址工作

變電站的選址是建設(shè)變電工程的首要步驟，對工程建設(shè)的投資和建設(shè)速度有重大影響，是工程經(jīng)濟效益和社會效益的決定性因素之一。

新“抗規(guī)”的3.3.5 條是本次修訂新增的條款，針對山區(qū)房屋選址和地基基礎(chǔ)設(shè)計，提出明確的抗震要求：“1.山區(qū)建筑場地應根據(jù)地質(zhì)、地形條件和使用要求，因地制宜設(shè)置符合抗震設(shè)防要求的邊坡工程；邊坡應避免深挖高填，坡高大且穩(wěn)定性差的邊坡應采用后仰放坡或分階放坡。2. 建筑基礎(chǔ)與土質(zhì)、強風化巖質(zhì)邊坡的邊緣應留有足夠的距離，其值應根據(jù)抗震設(shè)防烈度的高低確定，并采取措施避免地震時地基基礎(chǔ)破壞?！?/p>

在兼顧出線規(guī)劃及工藝布局的前提下，山區(qū)變電站應結(jié)合自然地形布置，高差較大區(qū)根據(jù)配電裝置區(qū)分成臺階式布置，邊坡較多的采用了分階放坡的方式。主控樓、配電間及構(gòu)支架靠近邊坡布置時，其基礎(chǔ)距坡頂和坡腳的安全距離應據(jù)抗震設(shè)防烈度確定。新“抗規(guī)”的4.1.8條也更加明確了不利地段的地震影響系數(shù)最大值應乘以增大系數(shù)，其值“在1.1~1.6范圍內(nèi)采用”。山區(qū)變電站選址時若無法避開、非巖石的陡坡、河岸和邊坡邊緣等不利地段不利地段時，必須按增大系數(shù)認真核算地震作用的影響。

2.變電站內(nèi)建筑物要考慮樓梯間對整體結(jié)構(gòu)的影響

地震中出現(xiàn)的樓梯破壞形態(tài)，以樓梯的扭轉(zhuǎn)破壞、梯板的剪拉破壞以及梯梁、梯柱的破壞這幾種形式為主。可見，樓梯的抗震設(shè)計是關(guān)乎生命的重要內(nèi)容。傳統(tǒng)的計算在軟件建模時，多數(shù)情況下是將樓梯間開洞或者設(shè)板厚為零，將樓梯的豎向荷載傳遞到相應框架梁、柱或墻上，并未將樓梯的構(gòu)件作為結(jié)構(gòu)的一部分來考慮，然后再使用其他軟件對樓梯構(gòu)件進行補充計算。經(jīng)過這樣的處理，雖然是簡化了計算，但是卻忽略了樓梯間對整體結(jié)構(gòu)的影響，與實際受力情況有很大出入。事實上，整個樓梯在地震荷載作用下起到了一個K形支撐的作用，樓梯平臺板的平面面內(nèi)剛度相當大，地震時會將較大的水平力傳遞到樓梯的平臺梁以及梯段板，導致平臺梁發(fā)生剪扭破壞，梯段板則會發(fā)生拉彎破壞、壓彎破壞。若是把平臺梁和梯段板僅作為受彎構(gòu)件來考慮，顯然偏于不安全。

新“抗規(guī)”對建筑方案的各種不規(guī)則性，分別給出處理對策，以提高建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)性。今后的變電站建筑物設(shè)計中，盡量避免不規(guī)則的平、立面。同時，樓梯間不宜布設(shè)在主控樓、配電裝置樓的端部或拐角處。新“抗規(guī)”3.6.6條中明確要求“計算中應考慮樓梯構(gòu)件的影響”；7.3.8條也對樓梯間提出了幾項具體要求提高樓梯間的構(gòu)造措施“1.頂層樓梯間橫墻和外墻應沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6通長鋼筋；7~9度時其它各層樓梯間墻體應在休息平臺或樓層半高處設(shè)置60mm厚的鋼筋混凝土帶或配筋磚帶，其砂漿強度等級不應低于M7.5, 縱向鋼筋不應少于2φ10。2.樓梯間及門廳內(nèi)墻陽角處的大梁支承長度不應小于500mm, 并應與圈梁連接。3.裝配式樓梯段應與平臺板的梁可靠連接；不應采用墻中懸挑式踏步或踏步豎肋插入墻體的樓梯，不應采用無筋磚砌欄板。4.突出屋頂?shù)臉?、電梯間，構(gòu)造柱應伸到頂部，并與頂部圈梁連接，內(nèi)外墻交接處應沿墻高每隔500mm設(shè)2φ6通長拉結(jié)鋼筋?！备倪M計算方法的關(guān)鍵就是要建立樓梯間正確的計算模型，將樓梯參與整體計算，以考慮地震作用。此外，建議適當加厚梯板,并將負筋拉通,使其剛度均勻；梯板和平臺板均采用雙面雙向配筋，以提高延性；平臺梁受扭較明顯，也要適當加大截面, 并加強其上、下的縱筋和箍筋；梯柱的體積配箍率也可以相應加大，箍筋沿柱全高加密，控制剪壓比，避免梯柱過早產(chǎn)生脆性破壞；在梯板轉(zhuǎn)角處要局部加強構(gòu)造措施。

3.注意材料性能指標的修改

在新“抗規(guī)”中，3.9.2條及3.9.3條分別對結(jié)構(gòu)材料性能指標應符合的最低要求及宜符合的要求進行了修改。3.9.2條中把“普通粘土磚”改成了“普通磚”，“多孔粘土磚”改成了“多孔磚”，今后在選擇變電站建構(gòu)筑物的砌體結(jié)構(gòu)材料時，適用范圍更寬了些；由于鋼筋伸長率是控制鋼筋延性的重要性能指標，對抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)的鋼筋性能增加了新的要求：“鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%”；結(jié)構(gòu)鋼材的性能指標，也將分子、分母對換，改為“屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值”。3.9.3 條對普通鋼筋的性能更明確了縱向受力鋼筋宜選用“符合抗震性能指標”的要求，而箍筋宜選用的型號中不再將HPB235 級鋼筋列入其中。變電站中鋼筋及鋼材的應用很廣，其材料性能指標必須引起重視，以保證建構(gòu)筑物的質(zhì)量。

4.認真執(zhí)行新增的強制性條文

新“抗規(guī)”的3.7.4條、3.9.4條、3.9.6條、5.4.3條、7.3.6條等，是將原來的一般性條文修訂為新的強制性條文。

設(shè)計過程中，變電站的主控樓及配電裝置樓多采用框架結(jié)構(gòu)，其圍護墻和隔墻即使是屬于建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也應根據(jù)新“抗規(guī)”3.7.4條考慮其設(shè)置對結(jié)構(gòu)抗震的不利影響，以加強這些構(gòu)件的抗震安全性。當僅考慮豎向地震作用時，新“抗規(guī)”5.4.3條也明確了“各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)均應采用1.0”，建模計算時要注意相關(guān)參數(shù)的取值。

有的變電站在施工過程中，由于采購原因或現(xiàn)場具體情況，有時施工或監(jiān)理會提出以強度等級較高的鋼筋替代原設(shè)計中的縱向受力鋼筋，此時，必須嚴格按照新“抗規(guī)”3.9.4條的規(guī)定“按照鋼筋承載力設(shè)計值相等的原則換算，并應滿足最小配筋率、抗裂驗算等要求?！敝挥袧M足了這些要求，才可以同意進行鋼筋替換。還有新“抗規(guī)”3.9.6條的要求“鋼筋混凝土構(gòu)造柱、芯柱和底部框架-抗震墻磚房中磚抗震墻的施工，應先砌墻后澆構(gòu)造柱、芯柱和框架梁柱?！边@些都是為了實現(xiàn)預期的抗震設(shè)防目標，將構(gòu)造要求和施工順序具體化，從而加強了對施工質(zhì)量的監(jiān)督和控制。

根據(jù)電氣設(shè)備的需要，有的大型設(shè)備如筑變壓器、GIS設(shè)備等有時要布置在室內(nèi)，因此結(jié)構(gòu)常常要布設(shè)跨度不小于6m大梁。新“抗規(guī)”補充規(guī)定了大跨混凝土梁支承構(gòu)件的構(gòu)造和承載力要求，不允許采用一般的磚柱或磚墻，要嚴格按照7.3.6條對相應構(gòu)件進行可靠連接，并采用一定的加強措施。

結(jié)語

隨著變電技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站內(nèi)建構(gòu)筑物的高度越來越高、體型變化更為復雜，各種新型結(jié)構(gòu)體系也在不斷出現(xiàn)，我們在認真執(zhí)行新“新抗規(guī)”設(shè)計的同時，為保證變電站的安全運行，還需要進一步去探討抗震設(shè)計理念。

參考文獻:

【1】建筑抗震設(shè)計規(guī)范（2008版）（GB50011-2001）

【2】建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2001）

【3】王亞勇. 概論汶川地震后我國建筑抗震設(shè)計標準的修訂. 土木工程學報, 2009

【4】王亞勇、戴國瑩. 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的發(fā)展沿革和最新修訂.建筑結(jié)構(gòu)學報，2010

【5】張風亮、范 娜、張晏文、卜軍華、劉西光、張錫成.淺談樓梯的抗震分析和設(shè)計分析.建筑結(jié)構(gòu)，2010

第2篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

國外工程；抗震設(shè)防烈度；規(guī)范

By comparing the correlation Chinese code with United States code in seismic intensity, ground motion peak acceleration, type of site soil. In lack basic date area carry out engineering seismic design, according to the parameters of United States code corresponding with the Chinese code values.

Project; seismic intensity; specification

中圖分類號： K826.16文獻標識碼：A 文章編號：

國外工程勘察

隨著我國“走出去”的政策實施，越來越多中國公司到國外進行工程勘察設(shè)計。中國規(guī)范也慢慢在國外開始推廣應用。在國外進行工程勘察越來越多，而中國規(guī)范大多數(shù)只是針對中國境內(nèi)的工程情況。特別是《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）里有關(guān)地震動峰值加速度以及抗震設(shè)防烈度等其它相關(guān)參數(shù)在國外工程的取值問題值得深入探討。

抗震設(shè)計參數(shù)

工程抗震常用的設(shè)計參數(shù)有抗震設(shè)防烈度、地震動峰值加速度，場地土的類型劃分等。

中國規(guī)范與美國規(guī)范比較

根據(jù)中國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）規(guī)范在抗震設(shè)防烈度和地震動峰值加速度對應關(guān)系以及土的類型劃分見表1、表2。

表1抗震設(shè)防烈度和設(shè)計基本地震加速度值的對應關(guān)系

注：g為重力加速度。

表2土的類型劃分和剪切波速范圍

注：fak為由載荷試驗等方法得到的地基承載力特征值(kPa)；υS為巖土剪切波速。

根據(jù)美國規(guī)范《UBC》對于抗震設(shè)防分區(qū)與地震動峰值加速度對應關(guān)系、場地類別見表3、表4。

表4：抗震設(shè)防分區(qū)與地震動峰值加速度對應關(guān)系

通過以上對比可知《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）中的抗震設(shè)防烈度：6、7、8、9度大致可對應美國規(guī)范《UBC》地震設(shè)防分區(qū)：1、2A、2B及3、4。場地土的類型劃分也大致對應?！禪BC》對土的類型劃分比《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）更注重標準貫入試驗以及土工試驗數(shù)據(jù)因而其對場地土的類型劃分更詳細。

工程實例

結(jié)合筆者的實際工作經(jīng)驗經(jīng)，在東非某國港口改造工程勘察。該國家地處東非大裂谷起點，為地震多發(fā)國家，因此抗震設(shè)計對工程安全性非常重要。相關(guān)的參數(shù)取值為思路為：通過查詢美國相關(guān)規(guī)范得出該國地震動峰值加速度為0.3g，抗震分區(qū)為A3區(qū)。地震動峰值加速度為0.3g對應中國的抗震規(guī)范抗震設(shè)防裂度為8度。因此當用中國規(guī)范對該工程進行設(shè)計時可按8度進行抗震設(shè)防。

結(jié)論

通過對比《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）和美國規(guī)范《UBC》在抗震設(shè)防烈度與地震動峰值加速度對應關(guān)系、場地土的類型劃分可得出兩者的相關(guān)性。當在國外進行工程建設(shè)需要按中國規(guī)范進行設(shè)計時，因《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB5011-2010）對國外的抗震設(shè)防烈度等參數(shù)沒有規(guī)定，可根據(jù)美國規(guī)范《UBC》對所在國的抗震設(shè)防分區(qū)劃分得出所在國對應的中國規(guī)范參數(shù)。

參考文獻：

第3篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計規(guī)范 抗震理論 設(shè)計方法

1.抗震理論的發(fā)展

抗震理論的發(fā)展是一個長期的過程，聚集了各國人民的智慧和心血，幾代人為之奉獻與努力。抗震設(shè)計規(guī)范是在抗震理論的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，抗震理論對抗震設(shè)計規(guī)范至關(guān)重要。

最初的抗震設(shè)計都是從簡單的靜力分析方法開始的，假定結(jié)構(gòu)為完全剛性，這是靜力理論階段。隨著地震觀測站的建立，世界各國廣泛采用反應譜理論。反應譜理論是我們研究的重點，也是當前各國抗震設(shè)計的基本理論，其中以加速度反應譜最為普遍。到20世紀70、80年代，動力理論廣為應用，動力法比反應譜法有較高的精確性。

地震作用是一種隨即脈沖動力作用，除與地震烈度的大小、震中距、場地條件及結(jié)構(gòu)本身的動力特性（如自振周期、阻尼）有關(guān)外，還與時間歷程有關(guān)系，因此是一個比較復雜的問題。

2.抗震設(shè)計基本思想和抗震設(shè)計方法

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》在總結(jié)國內(nèi)外震害經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來結(jié)構(gòu)抗震性能試驗研究、理論分析和工程實踐等方面的研究成果，明確規(guī)定我國抗震規(guī)范實行三水準設(shè)防，即小震不壞、中震可修、大震不倒。

2.1抗震設(shè)計第一階段的基本內(nèi)容和分析方法[2]

根據(jù)不同結(jié)構(gòu)的特點，使用不同的分析方法，水平地震作用分為底部剪力法、振型分解反應譜法和線性時程分析法。豎向地震作用分為總豎向地震作用法、地震作用系數(shù)法和靜力法。a.底部剪力法的適用條件：建筑物高度H≤40m，以剪切變形為主，質(zhì)量分布比較均勻，剛度沿高度分布比較均勻，以及近似于單質(zhì)點體系的結(jié)構(gòu)。振型分解反應譜法：除b項外的建筑結(jié)構(gòu)。線性時程分析法：（1）特別不規(guī)則的結(jié)構(gòu)；（2）甲類結(jié)構(gòu)；（3）8度I、II類場地和7度高度大于100m；8度III、IV類場地高度大于80m；9度高度大于60m的高層建筑。

2.2抗震設(shè)計第二階段分析的基本內(nèi)容和方法[2]

3.小結(jié)

采用什么方法進行抗震設(shè)計，可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和不同的設(shè)計要求區(qū)別對待。在小地震作用下，結(jié)構(gòu)的地震反應是彈性的，可按彈性分析方法進行計算；在大地震作用下，結(jié)構(gòu)的地震反應時非彈性的，則要按非彈性方法進行計算。對于規(guī)則、簡單的結(jié)構(gòu)，可以采用簡化方法進行抗震計算；對于不規(guī)則、復雜的結(jié)構(gòu)，則應采用較精確的方法進行計算。對于次要結(jié)構(gòu)，可按簡化方法進行抗震計算；對于重要結(jié)構(gòu)，則應采用精確方法進行抗震計算。

參考文獻：

[1]GB50011—2010，建筑抗震設(shè)計規(guī)范題[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

第4篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

關(guān)鍵詞：建筑工程；工程抗震；工程設(shè)計；抗震設(shè)計；性能技術(shù)

中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

引言

抗震性能是建筑工程的一個重要內(nèi)容，尤其是在地震頻發(fā)區(qū)的建筑工程，要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況提高建筑工程的抗震性能和級別。良好的抗震性能技術(shù)的設(shè)計應用可以使建筑物抵御地震帶來的破壞，減少人身生命財產(chǎn)損失。設(shè)計者應該全面的認識到這一點，在設(shè)計中規(guī)避一些不利的因素，提高設(shè)計的水平，促進建筑的良好使用。

一、建筑工程設(shè)計與抗震性能技術(shù)的關(guān)系

建筑工程設(shè)計與抗震性能技術(shù)之間有著緊密的聯(lián)系，只有在設(shè)計階段充分考慮抗震因素，才能為建筑后期的抗震性能打好基礎(chǔ)。建筑工程設(shè)計是抗震性能技術(shù)的設(shè)計應用的基礎(chǔ)，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對建筑工程設(shè)計的改動較小。在建筑工程設(shè)計方案中，設(shè)計師應充分考慮到建筑的抗震性能的要求，設(shè)計人員必須根據(jù)建筑方案合理、科學布置結(jié)構(gòu)部件，保證建筑結(jié)構(gòu)剛度的均勻分布，使建筑結(jié)構(gòu)的受力與變形能相互協(xié)調(diào)，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力及抗震性能。在建筑工程設(shè)計若不考慮到建筑的抗震性能要求，就會導致建筑工程布局設(shè)計受到限制。通常情況下，為了提高建筑結(jié)構(gòu)部件的承載能力與抗震性能，則要增加建筑結(jié)構(gòu)的截面面積，但結(jié)果是會造成不必要的浪費。因此在提高建筑工程抗震性能技術(shù)時必須要對建筑的體型、平面布置、豎向布置及屋頂抗震性能等問題進行系統(tǒng)合理的研究分析。

二、現(xiàn)階段我國建筑抗震存在的普遍問題

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、抗震性能不足

現(xiàn)階段，我國建筑的抗震設(shè)計目標還不明確，大多數(shù)房屋建筑的抗震性能還未能從設(shè)計方案上得到直觀的體現(xiàn)。一旦建筑物的抗震性能無法達到，會在地震強度過大的情況下發(fā)生瞬間坍塌，無法給建筑物內(nèi)的人們逃生預留足夠的時間和空間。我國建筑結(jié)構(gòu)的不合理設(shè)計，大多體現(xiàn)在農(nóng)村建筑物上，部分農(nóng)民自建房甚至根本不具備抗震性能，一旦遭遇地震災害，這些先天性的設(shè)計缺陷會造成建筑結(jié)構(gòu)的巨大改變，導致結(jié)構(gòu)部件失衡。加之農(nóng)村房屋樓間距設(shè)計的不合理，極易造成房屋的連續(xù)性垮塌，帶來的破壞將是毀滅性的

2、建筑質(zhì)量不達標

由于建筑材料市場價格的持續(xù)上漲和建筑行業(yè)競爭的加劇，部分企業(yè)不顧建筑質(zhì)量，一味追求低價戰(zhàn)略搶占市場，因此造成部分建筑質(zhì)量大面積縮水，為人民群眾的日常生產(chǎn)生活埋下了潛在的隱患。除此之外，建筑質(zhì)量的不達標還有很大一部分原因是由于施工隊伍的違規(guī)操作造成的，為了節(jié)省成本、加快施工進度，部分施工企業(yè)偷工減料、漠視抗震設(shè)計而施工，造成建筑物內(nèi)部承重墻地基不牢、圈梁過細、箍筋間距過大等多個分項均不符合抗震減災設(shè)計的相關(guān)要求。另一方面，建筑施工過程中的監(jiān)管不力，也是導致鋼筋混凝土質(zhì)量不達標、施工技術(shù)不到位、隨意改變建筑結(jié)構(gòu)破壞抗震性能等質(zhì)量問題的主要誘因。

三、建筑工程抗震設(shè)計的原則和基本內(nèi)容

1、原則

在建筑物抗震設(shè)計上，我國遵循這樣三條原則：“小震不壞、中震可修、大震不倒”。第一，小震不壞。當建筑物遇到多遇地震時，其結(jié)構(gòu)沒有遭受到損壞，無需修理就可以繼續(xù)使用。在這個原則下，一般是對建筑結(jié)構(gòu)的承載力進行驗算，是建筑工程抗震設(shè)計第一階段的彈性設(shè)計。第二，中震可修。當建筑物遇到設(shè)防地震時，建筑物可能發(fā)生一定程度的損壞，經(jīng)過修補之后就可以繼續(xù)投入使用。這要求建筑設(shè)計時考慮到建筑結(jié)構(gòu)的非線性彈塑性變形和承載力，是第二階段的彈塑性變形驗算。第三，大震不倒。當遭受到罕遇地震影響時，建筑物不會發(fā)生倒坍等威脅人民生命財產(chǎn)安全的重大事故。這一階段的設(shè)計是前面兩個階段驗算和設(shè)計的分析過程，并采取相應的抗震措施和技術(shù)來提高建筑物的抗震性能。

2、基本內(nèi)容

首先，當建筑物采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和抗震墻結(jié)構(gòu)時，其高度不得超過《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度。當采用的是抗震墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)時，建筑工程為9度設(shè)防時，其高度不得超過《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的最大適用高度；建筑工程為8度設(shè)防時，其最大高度應是《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的120%；建筑工程為7度和6度設(shè)防時，其最大高度應是《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定最大適用高度的130%。第二，超限高層建筑物設(shè)計時，其高度、高寬比和體型規(guī)則性這三者中至少有一項需要滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的要求。第三，在進行建筑抗震設(shè)計時，至少要采用兩種力學模型來計算分析建筑物的受力情況，其計算程序需要經(jīng)過有關(guān)行政部門的鑒定許可。第四，為保證超限高層建筑的安全性，應采取比《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》更嚴格的抗震措施。第五，當建筑物有明顯薄弱層時，還應進行結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析。

四、提高建筑工程抗震性能技術(shù)的措施

1、做好超限高層建筑設(shè)計的前期工作

眾所周知，建筑材料對建筑工程抗震性能的影響及其的嚴重，因此在設(shè)計前要做好前期的準備工作，主要對設(shè)計中涉及到的材料質(zhì)量、數(shù)量、規(guī)格等做好相應的規(guī)劃設(shè)計，通過對材料的了解再進行相應的設(shè)計，尤其是材料的性能參數(shù)一定要做好詳細的分析，因為有很多材料類型差不多，但是，還是有著細節(jié)上的差別。另外，還應對建筑地點的地質(zhì)地貌、周邊環(huán)境等進行詳細的分析，這些因素對建筑抗震設(shè)計也有著一定的影響。因此，要做好前期的材料搜集、整理的工作，要確保相關(guān)數(shù)據(jù)材料收集的全面性和準確性。通過做好前期的準備工作，不管是在建筑的整體設(shè)計還是對建筑的抗震設(shè)計需要將這些數(shù)據(jù)作為設(shè)計的基礎(chǔ)，進而確保設(shè)計過程中避免出現(xiàn)一些誤差。

2、采用合理的結(jié)構(gòu)形式

建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的原則我國建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計應該遵循相應的原則，首先，建筑結(jié)構(gòu)必須具備足夠的延展性能，以便于在強度過大的地震作用下，建筑能夠保證應有的安全性；其次，建筑結(jié)構(gòu)必須具備足夠的剛度，以防止地震災害來襲時建筑產(chǎn)生大幅度的位置轉(zhuǎn)移和形狀扭曲；最后，建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)構(gòu)件必須具備一定的的承載能力，以便于地震作用下不會瞬間坍塌，因而為人們逃生預留足夠的時間。其具體的方法首先，墻體砌筑的砌塊要通過合理配比的砂漿和高標號水泥來確保強度，采用成組砌筑的方法保證砂漿到位，達到抗震設(shè)防的相關(guān)要求；其次，磚混結(jié)構(gòu)的建筑，通常需要合理增設(shè)柱子和圈梁的實際數(shù)量，以確保建筑房屋的整體性；最后，墻體拉結(jié)筋必須按照相關(guān)規(guī)范布置、配筋最好一次性準備齊全、墻體內(nèi)部預理鋼筋的位置需要從軸線和標高等多種方面來確定，從而保證拉結(jié)筋設(shè)置處于最優(yōu)狀態(tài)。

3、明確建筑工程抗震設(shè)計中的受力體系

隨著社會不斷的發(fā)展，人們不僅對建筑的質(zhì)量要求提高了，同時也對建筑物的外觀有著一定的要求，美觀、大氣、上檔次是建筑外觀表現(xiàn)出來的典型特點，但是有很多建筑物只考慮到外觀設(shè)計，卻忽略了建筑的受力體系，對建筑物的抗震性能帶來直接的影響，如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在超限高層建筑的設(shè)計中，勢必會為建筑物帶來更大的安全隱患，因此，在對超限高層建筑物抗震設(shè)計中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的，而在達到這個要求的同時，還需要設(shè)計者充分考慮到建筑整體的抗震設(shè)計，要盡量以后者為主，畢竟后者是關(guān)乎到建筑物使用的安全性?？梢酝ㄟ^力學的知識來尋找建筑抗震設(shè)計受力體系中的平衡點，以此來實現(xiàn)建筑工程抗震性能的要求。

4、做好建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計

屋頂設(shè)計是建筑抗震性能設(shè)計中的一項重要設(shè)計內(nèi)容，尤其是在現(xiàn)代高層與超高層建筑設(shè)計中，屋頂設(shè)計問題更為重要。根據(jù)近年來高層建筑抗震性能設(shè)計的審查結(jié)果可以看出，在建筑屋頂設(shè)計中主要存在過高或過重兩個問題。當建筑屋頂設(shè)計過高或過重時，不僅會使建筑的變形量較大，還會使地震作用加大，都會影響建筑屋頂及其下建筑物的抗震性能。當屋頂建筑與下部建筑的重心不處于同一條線時，尤其是當屋頂建筑的抗側(cè)力墻和下部建筑的抗側(cè)力墻體不連續(xù)時，就容易產(chǎn)生地震的扭轉(zhuǎn)作用，從而影響建筑的抗震性能。因此在屋頂建筑設(shè)計過程中，應盡可能降低其高度，并采用一些高強輕質(zhì)材料，通過保證建筑結(jié)構(gòu)剛度的均勻分布，使屋頂與下部建筑的重心點相一致，從而減少屋頂建筑的變形量及地震作用，提高建筑的整體抗震性能。

結(jié)束語

總而言之，抗震性能設(shè)計作為建筑工程設(shè)計中的重要組成部分，與建筑設(shè)計之間有著密切的聯(lián)系。良好的建筑抗震設(shè)計，必須要在建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計相同配合、共同考慮的前提下完成的。因此，必須要重視抗震性能設(shè)計中建筑工程設(shè)計中的重要性，以充分發(fā)揮出抗震性能設(shè)計的優(yōu)勢，從而提高建筑的整體抗震性能。

參考文獻：

第5篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

[關(guān)鍵字]:底層框墻砌體房屋 抗震設(shè)計 樓梯參與

中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A文章編號：

一、引言

在城市建筑的高速發(fā)展中，更多高層復雜建筑形式隨著科學技術(shù)和建筑材料的發(fā)展應用而不斷的進步，底層框墻砌體房屋結(jié)構(gòu)廣泛應用于中小城市，帶有底層框架剪力墻的多層房屋功能安排靈活，施工簡單，底層可作為下層商鋪、車庫等，上層作為辦公室住宿樓等小格局的生活經(jīng)濟類住房，這種建筑適應城市建設(shè)發(fā)展的要求，且較純框架結(jié)構(gòu)經(jīng)濟，特別受到房屋開發(fā)商的青睞，在相對落后和不發(fā)達地區(qū)尤為適用。然而在2008年的汶川地震中，這種底部框架-抗震墻砌體房屋的震害不僅表現(xiàn)在底框的倒塌和傾斜，還有作為逃生通道的樓梯震害比較嚴重。

二、底層框砌體的樓梯破壞形式

在汶川大地震中，框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓梯出現(xiàn)大量破壞，尤以框架結(jié)構(gòu)中樓梯破壞最為嚴重，樓梯構(gòu)包括樓板、平臺板、梯住、梯梁?？蚣芙Y(jié)構(gòu)樓梯結(jié)構(gòu)的主要震害現(xiàn)象有：

2.1梯板作為斜撐構(gòu)件，分配較多的地震力，地震作用下的破壞比較嚴重，梯段板破壞主要表現(xiàn)為水平裂縫處混凝土壓碎，梯段板彎曲下?lián)?，甚至斷裂?/p>

2.2支撐梯板的梯住在地震作用下可能承受較大拉力，大震中梯柱大量出現(xiàn)梯柱柱頭破損，混凝土酥碎，甚至拉斷。

2.3梯梁剪力和扭矩隨著地震作用增大而增大，梯梁在破壞主要是跨中出現(xiàn)剪扭破壞，主要是在構(gòu)件兩端和跨中出現(xiàn)明顯破壞，鋼筋暴露，混凝土保護層剝落。

三、樓梯的抗震設(shè)計

抗震設(shè)計主要通過三方面體現(xiàn)： 概念設(shè)計、抗震計算設(shè)計及抗震構(gòu)造設(shè)計。這些研究主要圍繞震害特征分析、抗震性能及抗震能力的評價、上下部側(cè)移剛度比的合理取值、薄弱層的控制、地震剪力在各構(gòu)件之間的分配、過渡層的處理、改善構(gòu)件的抗震性能和提高房屋整體抗震能力的措施等方面開展，同時也涉及到建筑方案和結(jié)構(gòu)形式的選擇、過渡層樓板的設(shè)計、底部抗震墻數(shù)量的確定等方面，內(nèi)容非常廣泛。

3.1概念設(shè)計（Conceptual Design）是考慮了地震及其影響的不確定性，依據(jù)歷次震害總結(jié)出來的規(guī)律性，正確地處理全局方案、材料使用和細部構(gòu)造等，著眼于結(jié)構(gòu)總體地震反應，靈活運用抗震設(shè)計思想，綜合解決抗震設(shè)計基本問題。樓梯系統(tǒng)使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度增大，自振周期減小，從而使作用于整個建筑上的水平地震力增大。

3.2抗震計算設(shè)計（Seismic Design）的目的是用定量方法估計地震反應，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和承載能力。我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求：高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下，按反應譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內(nèi)力和位移。并將地震作用和其它荷載效應進行組合，用極限狀態(tài)方法設(shè)計構(gòu)件，保證必要的強度可靠度；對于重要建筑或抗側(cè)能力較弱的結(jié)構(gòu)，要用直接動力時程分析方法補充計算，并進行大震作用下結(jié)構(gòu)薄弱層（的彈塑性變形驗算。

底層框架上層磚房結(jié)構(gòu)房屋由鋼筋混凝土框架-抗震墻和上部砌體結(jié)構(gòu)兩種承重和抗側(cè)力體系構(gòu)成，底部剛度小于上部，是一種上剛下柔結(jié)構(gòu)。柔性底層結(jié)構(gòu)的運用源于 Mantel 提出的柔性底層概念[1]。在計算框架砌體穩(wěn)定性能中，需要控制底層框架抗震墻房屋縱橫兩個方向的第二層與底層側(cè)向剛度比k

k1=K2/ K1= ∑ Kmw2

∑Kcf+∑Kcw+∑Kmw

K2、K1——房屋的二層和底層的側(cè)移剛度

Kmw2——二層的一片構(gòu)造框架約束砌體的側(cè)移剛度

Kcf ——底層一榀鋼筋混凝土框架的側(cè)移剛度

Kcw ——底層一片鋼筋混凝土抗震墻的側(cè)移剛度

Kmw ——底層一片嵌砌于框架的砌體抗震墻的側(cè)移剛度

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定根據(jù)不同設(shè)防烈度的地震作用強弱和既安全又經(jīng)濟的抗震設(shè)防原則，底層框架抗震墻磚房第二層與底層的側(cè)移剛度比值在6度時不應大于3.0，在7度時不應大于2.5，在8度時不應大于2.0，在9度時不應大于1.5；且均不應小于1.0。

樓梯參與整體作用時，斜向支撐會加大整體的側(cè)移剛度，由于在彈性階段，樓梯的抗側(cè)剛度大于框架本身的，當?shù)卣鹱饔脮r，前幾個較大加速度脈沖釋放的能量，由第一道防線構(gòu)件吸收，達到超過彈性階段后，樓梯將先于主體破壞，剛度衰減速度快于框架主體，此時框架會逐漸承受更多的地震力，框架才漸漸地變?yōu)榭拐鹬髁?gòu)件。

3.3抗震設(shè)計的另一個重要方面是抗震構(gòu)造設(shè)計(Seismic Structures Design)，設(shè)計時采用構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)延性，以滿足設(shè)防烈度下的要求。同時，也要通過構(gòu)造措施，實現(xiàn)在罕遇地震作用下避免倒塌的目標。

1）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)范條文 7.1.7 條明確規(guī)定：多層砌體房屋，樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。原因在于樓梯間的墻體缺少各層樓板的側(cè)向支撐，有時還因為樓梯踏步削弱樓梯間的墻體，尤其是樓梯間的頂層，墻體有一層半的高度，震害加重，因此，建筑布置時盡量不設(shè)置在盡端，或?qū)ΡM端開間采取特殊措施。

2）樓梯間應符合下列要求: 1.宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯。2. 對于框架結(jié)構(gòu)，梯間的布置不應導致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則; 樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時，應計入樓梯構(gòu)件對地震作用及其效應的影響，應進行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗算; 宜采取構(gòu)造措施，減少樓梯構(gòu)件對主體結(jié)構(gòu)剛度的影響。3. 樓梯間兩側(cè)填充墻與柱之間應加強拉結(jié)”。

3）“5. 12”汶川大地震后，重新修訂后的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011 －2010就提出了建筑抗震設(shè)計“在利用計算機進行結(jié)構(gòu)抗震分析計算中應考慮樓梯構(gòu)件影響”的新要求。

四、結(jié)論：

樓梯作為重要的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要重視樓梯部分的抗震設(shè)計，采取有效的抗與放的措施，在設(shè)計過程中應該重視樓梯參與整體結(jié)構(gòu)的影響，考慮斜向支撐對整體的剛度影響，通過計算機模擬底框砌體整體結(jié)構(gòu)在震害受力下的彈塑性分析。隨著計算機軟件PKPM,sap2000等結(jié)構(gòu)分析軟件的應用的發(fā)展，通過結(jié)構(gòu)模擬，更加準確的分析了樓梯參與下結(jié)構(gòu)整體剛度、樓梯間角柱的影響，梯柱、梯梁、梯板和平臺板的受力特點。樓梯能否作為整體的一道抗震防線還需結(jié)構(gòu)師和相關(guān)專家繼續(xù)研究討論。

參考文獻

[1]M·圖爾蘇穆拉托夫.[蘇]柔性底層房屋的抗震性能.劉世富譯.[M]自貢市科技情報研究所，1980

[2]賈強,孫劍平 《汶川大地震底框結(jié)構(gòu)建筑物震害調(diào)查》 [N]. 山東建筑大學學報 2008

[3]焦柯，陳潤輝《樓梯參與結(jié)構(gòu)整體工作的彈塑性分析》[J].建筑結(jié)構(gòu)，

第6篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；SATWE軟件；計算；信息判讀

Abstract: building structure design codes in the structure, design calculation, reinforcement structure reliability has a major update and supplement, especially for the earthquake and the integrity of the structure and regularity made a higher demand. Now in SATWE software calculation results, for example, the results of related parameters, according to relevant provisions in the building structure design codes and related specifications, structural design and calculation result rationality judgment, to determine the scientificity and rationality of the structure.

Keywords: building structure design; SATWE software; Calculation; Information interpretation.

中圖分類號：TU318

文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的主要指標主要有：周期比、位移比、剛度比、剛重比、剪重比、層間受剪承載力之比，傾覆力距比，層間位移角限值，軸壓比，有效質(zhì)量系數(shù)。

一、周期比

是控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應的重要指標。它的目的是使抗側(cè)力的構(gòu)件的平面布置更有效更合理，使結(jié)構(gòu)不至出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)。也就是說，周期比不是要求就構(gòu)足夠結(jié)實，而是要求結(jié)構(gòu)承載布局合理。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010 ）3.4.5條關(guān)于周期比的規(guī)定：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一周期Tt與平動為主的第一周期T1之比，A級高度高層建筑不應大于0.9，B級高度高層建筑、超過A級高度及本規(guī)程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85。

如果周期比不滿足規(guī)范的要求，說明該結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應明顯，一般只能通過調(diào)整平面布置來改善。這種改善一般是整體性的，局部小調(diào)整往往收效甚微。總的調(diào)整原則是要加強結(jié)構(gòu)外圈，或者削弱內(nèi)筒。增加結(jié)構(gòu)周邊構(gòu)件的剛度，降低結(jié)構(gòu)中間構(gòu)件的剛度，以增大結(jié)構(gòu)的整體抗扭剛度。

設(shè)計軟件不直接給出結(jié)構(gòu)的周期比，需要設(shè)計人員根據(jù)計算書中周期值自行判定第一扭轉(zhuǎn)（平動）周期。以下介紹實用周期比計算方法：1)扭轉(zhuǎn)周期與平動周期的判斷：從計算書中找出所有扭轉(zhuǎn)系數(shù)大于0.5的平動周期，按周期值從大到小排列。同理，將所有平動系數(shù)大于0.5的平動周期值從大到小排列；2）第一周期的判斷：從列隊中選出數(shù)值最大的扭轉(zhuǎn)（平動）周期，查看軟件的“結(jié)構(gòu)整體空間振動簡圖”，看該周期值所對應的振型的空間振動是否為整體振動，如果其僅僅引起局部振動，則不能作為第一扭轉(zhuǎn)（平動）周期，要從隊列中取出下一個周期進行考察，以此類推，直到選出不僅周期值較大而且其對應的振型為結(jié)構(gòu)整體振動的值即為第一扭轉(zhuǎn)（平動）周期；3)周期比計算：將第一扭轉(zhuǎn)周期值除以第一平動周期即可。

二、位移比（層間位移比）

位移比的大小是判斷結(jié)構(gòu)是否規(guī)則的重要依據(jù)，取值為樓層最大桿件位移與平均桿件位移比值。位移比是控制結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應的參數(shù)。主要為控制結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性，以免形成扭轉(zhuǎn)，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)3.4.4.1.1)條關(guān)于層間位移比的規(guī)定：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時,應計入扭轉(zhuǎn)影響,且樓層豎向構(gòu)件最大的最大彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍,當最大層間位移遠小于規(guī)范限值時,可適當放寬.

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）3.4.5條關(guān)于層間位移比的規(guī)定：結(jié)構(gòu)平面布置應減少扭轉(zhuǎn)影響，在考慮偶然偏心的規(guī)定水平地震力作用下,樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移角，A級高度高層建筑均不宜大于樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.5倍;B級高度高層建筑、超過A級高度及本規(guī)程第10章所指的復雜高層建筑均不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應大于該樓層平均值的1.4倍。

需要指出的是，規(guī)范中規(guī)定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結(jié)構(gòu)模型中設(shè)定了彈性板，則必須在軟件參數(shù)設(shè)置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強制采用剛性樓板假定的選擇，以彈性樓板設(shè)定進行后續(xù)配筋計算。

此外，驗算位移比需要考慮偶然偏心，驗算層間位移角則不需要考慮偶然偏心，位移比超過1.2，需要考慮雙向地震。

三、剛度比

剛度比是控制結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則的重要指標主要為控制結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性，以免豎向剛度突變，形成薄弱層。

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)規(guī)范附錄E2.1規(guī)定，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上下層的側(cè)向剛度比不宜大于2。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）3.5.2條規(guī)定，抗震設(shè)計時,高層建筑相鄰樓層的側(cè)向剛度變化應符合下列規(guī)定:

1 對框架結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰的上層的側(cè)向剛度比γ1可按下式計算,且本層與相鄰上層的比值不宜小于0.7,與相鄰上部三層剛度平均值的比值不宜小于0.8

2 對框架-剪力墻、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu), 樓層與其相鄰的上層的側(cè)向剛度比γ2可按下式計算,且本層與相鄰上層的比值不宜小于0.9,當本層層高大于相鄰上層層高的1.5倍時,該比值不宜小于1.1;對結(jié)構(gòu)底部嵌固層,該比值不宜小于1.5.

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）5.3.7條規(guī)定，高層建筑結(jié)構(gòu)整體計算中，當?shù)叵率业捻敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時，地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于2.

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）附錄E轉(zhuǎn)換層上,下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度規(guī)定：

E.0.1：當轉(zhuǎn)換層設(shè)置在1,2層時,可近似采用轉(zhuǎn)換層與其相鄰上層結(jié)構(gòu)的等效剪切剛度比γe1表示轉(zhuǎn)換層上、下層結(jié)構(gòu)剛度的變化, γe1宜接近1，非抗震設(shè)計時γ不應小于0.4,抗震設(shè)計時不應小于0.5.

E.0.2：當轉(zhuǎn)換層設(shè)置在2層時,轉(zhuǎn)換層與其相鄰上層的側(cè)向剛度比不應小于0.6.

E.0.3：底部大空間層數(shù)2層以上時,轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比γe2宜接近1,非抗震設(shè)計時γe2不應小于0.5,抗震設(shè)計時e2不應小于0.8。

上述所有這些剛度比的控制，都涉及到樓層剛度的計算方法。

相關(guān)計算公式: γ1 (3.5.2-1); γ2(3.5.2-2); γe1(E.0.1-1); γe2(E.0.3)

對剛度比規(guī)范要求對地震剪力相應調(diào)整：

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)3.4.4.2條規(guī)定，平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15的增大系數(shù)；

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)3.4.4條規(guī)定，豎向不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)時，該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應根據(jù)烈度高低和水平轉(zhuǎn)換構(gòu)建的類型、受力情況、幾何尺寸等,乘以1.25-2.0的增大系數(shù);

針對這些條文，程序通過自動計算樓層剛度比, 來決定是否采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)；并且允許用戶強制指定薄弱層位置，對用戶指定的薄弱層也采用1.15的樓層剪力增大系數(shù)（參數(shù)補充輸入）

，還可以通過用戶指定轉(zhuǎn)換梁、框支柱來實現(xiàn)轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力放

大。（特殊構(gòu)件補充定義）

四、剛重比

剛重比是結(jié)構(gòu)剛度與重力荷載之比。它是控制結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的重要因素，也是影響重力二階效的主要參數(shù)。重力二階效應一般稱為P-DELT效應，在建筑結(jié)構(gòu)分析中指的是豎向荷載的側(cè)移效應。當結(jié)構(gòu)發(fā)生水平位移時,豎向荷載就會出現(xiàn)垂直于變形后的結(jié)構(gòu)豎向軸線的分量，這個分量將加大水平位移量，同時也會加大相應的內(nèi)力，這在本質(zhì)上是一種幾何非線性效應。

該值如果不滿足要求，則可能引起結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）（5.4.1）條規(guī)定：當高層建筑結(jié)構(gòu)滿足下列規(guī)定時，彈性計算分析時可不考慮重力二階效應的不利影響。

1 剪力墻結(jié)構(gòu)，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)：

n

EJd≥2.7H²∑Gi （5.4.1-1）

J=i

2 剪力墻結(jié)構(gòu)，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)：

n

Di≥20∑Gi/hi (i=1,2,….,n)（5.4.1－2）

J=i

（5.4.2）條規(guī)定：高層建筑結(jié)構(gòu)如果不滿足本規(guī)程第 5.4.1條的規(guī)定時，結(jié)構(gòu)彈性計算時應考慮重力二階效應對水平力作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的不利影響?？紤]P-DELT效應后,結(jié)構(gòu)周期一般會變得稍長，這是符合實際情況的。

（5．4．4）條（強制條文）：高層建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性應符合下列規(guī)定：

1 剪力墻結(jié)構(gòu)，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)，筒體結(jié)構(gòu)應符合下式要求：

n

EJd≥1.4H²∑Gi （5.4.4-1）

J=i

2 框架結(jié)構(gòu)應符合下式要求：

n

Di≥10∑Gi/hi (i=1,2,….,n) （5.4.4-2）

J=i

高寬比不超過5的高層建筑結(jié)構(gòu)，其整體穩(wěn)定性是滿足要求的，不必驗算，當建筑物的高寬比小于5時，一般都能滿足抗傾覆驗算，但當設(shè)防烈度為9度，則不一定。

五、剪重比

剪重比是抗震設(shè)計中非常重要的參數(shù)。規(guī)范之所以規(guī)定剪重比，主要是因為長期作用下，地震影響系數(shù)下降較快，由此計算出來的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應可能太小。而對于長周期結(jié)構(gòu)，地震動態(tài)作用下的地面加速度和位移可能對結(jié)構(gòu)具有更大的破壞作用，但采用振型分解法時無法對此作出準確的計算。因此，出于安全考慮，規(guī)范規(guī)定了各樓層水平地震力的最小值，該值如果不滿足要求，則說明結(jié)構(gòu)有可能出現(xiàn)比較明顯的薄弱部位，必須進行調(diào)整。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）4.3.12條；《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)5.2.5條(強制條文)：抗震驗算時，結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應符合下式要求：

n

VEki≥λ∑Gi （3.3.13）

J=1

樓層最小地震剪力系數(shù)值

注： 1基本周期介于3.5s和0.5s之間的結(jié)構(gòu)，應允許線性插入取值；

7，8度時括號內(nèi)數(shù)值分別用于設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū)

程序?qū)λ愠龅摹皹菍幼钚〉卣鸺袅ο禂?shù)”如果不滿足規(guī)范的要求，將給出是否調(diào)整地震剪力的選擇。根據(jù)規(guī)范組的解釋，如果不滿足，就應調(diào)整結(jié)構(gòu)方案，直到達到規(guī)范的值為止，而不能簡單的調(diào)大地震力。

六、層間受剪承載力之比

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）3.5.3條：A級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不宜小于其上一層受剪承載力的80%，不應小于其上一層受剪承載力的65%，B級高度高層建筑的樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力不應小于其上一層受剪承載力的75%。注：樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力是指在所考慮的水平地震作用方向上，該層全部柱及剪力墻的受剪承載力之和。

七、傾覆力距比

1）短肢剪力墻結(jié)構(gòu)

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）7.1.8條相關(guān)規(guī)定：抗震設(shè)計時,高層建筑結(jié)構(gòu)不應采用全部采用為短肢剪力墻。B級高度高層建筑以及抗震設(shè)防烈度為9度的A級高度高層建筑,不宜布置短肢剪力墻,不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu).當采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)時，應符合下列規(guī)定:

1 在規(guī)定的水平地震作用下,短肢剪力墻承擔的底部傾覆力矩不宜大于結(jié)構(gòu)總底部地震傾覆力距的50％

2 房屋適用高度應比本規(guī)程規(guī)定的剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度適當降低,7度8度(0.2)和8度(0.3)時分別不應大于100M 、80M和60M.

2）框架－剪力墻結(jié)構(gòu)

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第6.1.9條:底層框架部分承擔的地震傾覆力矩,不應大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%.

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）第8.1.3條規(guī)定，

抗震設(shè)計的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，應根據(jù)在規(guī)定的水平力作用下，結(jié)構(gòu)底層框架部分承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值,確定相應的設(shè)計方法.

八、層間位移角限值

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)5.5.1條：

表5.5.1彈性層間位移角限值

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)5.5.5條：

表5.5.1彈塑性層間位移角限值

九、軸壓比

主要為控制結(jié)構(gòu)的延性，規(guī)范對墻肢和柱均有相應限值要求

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)6.3.6條規(guī)定：

表6.3.7 柱軸壓比限值

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)6.4.5條；《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2010）7.2.13條規(guī)定：一級和二級抗震墻，底部加強部位在重力荷載代表值作用下墻肢的軸壓比，一級（9度）時不宜大于0.4，一級（7,8度）時不宜大于0.5，二,三級不宜大于0.6。

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）7.1.2.4條規(guī)定，抗震設(shè)計時，各層短肢剪力墻在重力荷載代表值作用下的軸力設(shè)計值的軸壓比，抗震等級為一、二、三時分別不宜大于0.45、0.50、0.55；一字形截面短肢剪力墻的軸壓比限值應相應降低0.1。

十、有效質(zhì)量系數(shù)

要密切關(guān)注有效質(zhì)量系數(shù)是否達到了要求。若不夠，則地震作用計算也就失去了意義。 粗略估計，振型數(shù)不應小于15，多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應小于塔樓數(shù)的9倍，采用剛性樓板假定，平動

參考文獻

第7篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

【關(guān)鍵詞】：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計；存在問題；處理措施

中圖分類號：TU323.5 文獻標識碼：A 文章編號：

框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為了一種主要的建筑結(jié)構(gòu)形式，但是框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計理論還是停留在原有落后的基礎(chǔ)上，這給我們國家的工民建行業(yè)的發(fā)展帶來了一定的限制，尤其是坐落在一些地震帶上的建筑，給廣大群眾的生產(chǎn)生活帶來了一定的影響。同時，不合理的設(shè)計也嚴重的影響了建筑的壽命。由于施工人員技術(shù)素質(zhì)存在差異，對操作規(guī)程了解較少或未引起足夠的重視，在施工中容易產(chǎn)生影響質(zhì)量的狀況，這些狀況如重視不夠或解決不及時，將會直接影響工程質(zhì)量和工期。該文分析了當前框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工中應注意的幾個問題并提出了相應對策，以提高鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工水平。

1建筑框架概念設(shè)計要點

1.1框架結(jié)構(gòu)的“強柱弱梁”節(jié)點設(shè)計為了增強建筑的抗震能力，通常要求建筑在遇到地震時應該使梁端呈現(xiàn)出塑形鉸，在柱端部表現(xiàn)出非彈性的工作狀態(tài)，不出現(xiàn)屈服問題，但是建筑節(jié)點一直處于彈性工作狀態(tài)。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中通常要采用“強柱弱梁”的設(shè)計方式，也就是與梁的截面實際抗彎能力相比，柱端截面的抗彎能力的增強直接決定了地震能量對建筑柱體端截面屈服變形后的塑性轉(zhuǎn)動是否將能夠超過其塑性轉(zhuǎn)動的能力，而不會出現(xiàn)對應的“層側(cè)移機構(gòu)”，避免建筑柱體被壓潰。而柱比梁強度大的幅度主要是與梁端部縱向配筋程度直接相關(guān)，同時還與結(jié)構(gòu)在梁、柱端面末端的塑性鉸形成過程中的塑性重力分布以及動力性特征變化相關(guān)。所以，當建筑條件允許時，可以盡可能的將柱體的截面尺寸設(shè)置得大一些，使得柱與梁的線性剛度比盡可能的大，通過控制柱的軸壓比來達到增加其延性的目的。

1.2采取合理的構(gòu)造策略對于采用大跨度柱網(wǎng)的建筑框架式結(jié)構(gòu)，在樓道處的框架柱由于樓梯的平臺梁需要與其相連接，導致其的長度達不到承載要求，這時需要對柱采用箍筋加長、加密的方式來增加其強度。在設(shè)計的過程中尤其要予以重視。當框架結(jié)構(gòu)的外立面是帶行窗的時候，由于設(shè)置了連續(xù)的窗過梁，導致框架結(jié)構(gòu)的外柱變成了短柱，也應該采取對應的加強措施。當框架整體結(jié)構(gòu)的長度超過了規(guī)定限制或者是建筑功能的具體需要使得其不能存在裂縫時，為了有效減少有害裂縫(一般要求寬度小于0.3mm)，應該采用補償混凝土來加以澆筑。且通過采用增加雙向配筋密度、在屋面設(shè)置后澆帶等方式來加強構(gòu)造的強度。

2建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題

2.1注意構(gòu)造措施問題1）對于大跨度柱網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，框架柱在樓梯間處與樓梯平臺梁相連，使得樓梯間處的柱可能成為短柱，這時就應對柱箍筋全長加密。這一點，在設(shè)計中容易被忽視，應引起重視。2）當框架結(jié)構(gòu)的外立面為長帶形窗時，因設(shè)置連續(xù)的窗過梁，使外框架柱可能成為短柱，應注意加強柱的構(gòu)造措施。3）對于框架結(jié)構(gòu)長度略超過規(guī)范限值。建筑功能不允許留縫時，為減少有害裂縫（規(guī)范規(guī)定裂縫寬度小于0.3mm），可采用細而密的雙向配筋，構(gòu)造間距宜小于150mm，建議采用補償混凝土澆筑。對屋面宜設(shè)置后澆帶，后澆帶處按構(gòu)造措施宜適當加強。

2.2如何處理薄弱層薄弱層是對抗震極為不利的結(jié)構(gòu)層，原則上應避免出現(xiàn)薄弱層。避免出現(xiàn)薄弱層的最基本方法是加大該層的抗側(cè)移剛度，即加大該層的柱截面或梁截面；如果條件允許，可以改變該層層高或減少基礎(chǔ)埋置深度。當無法避免出現(xiàn)薄弱層時，在結(jié)構(gòu)計算和出圖時必須按照規(guī)范規(guī)定采取相應的措施。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，除對薄弱層的地震剪力乘以一定的放大系數(shù)外，還應對結(jié)構(gòu)的樓層屈服強度系數(shù)進行驗算。樓層屈服強度系數(shù)為按構(gòu)件實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力和按罕遇地震作用標準值計算的樓層彈性地震剪力的比值，如果在地震烈度Ⅶ～Ⅸ地區(qū)的結(jié)構(gòu)樓層屈服強度系數(shù)小于0.5時，應對結(jié)構(gòu)進行彈塑性變形驗算，并應符合規(guī)范的規(guī)定。如果不符合上述要求，必須對結(jié)構(gòu)布置進行調(diào)整。

2.3短柱在框架結(jié)構(gòu)中，如果柱凈高與柱截面高度之比等于4或剪跨比小于等于2，那么該柱為短柱。短柱在地震作用下，容易發(fā)生脆性破壞。因為短柱的受剪承載力及變形能力不足，會引起建筑物的嚴重破壞，設(shè)計上應盡可能避免。短柱的形成主要有2種原因：1）由于樓梯間半休息平臺或結(jié)構(gòu)局部錯層造成兩個框架梁之間的框架柱凈高較??；2）填充墻設(shè)置不當，造成某層的框架柱兩側(cè)一部分無填充墻，一部分有填充墻，無填充墻的柱凈高與柱截面之比往往小于等于4，形成短柱。處理短柱主要是增加柱的抗剪承載力及改善其變形能力，一般采用復合箍筋，箍筋沿全高加密，保證短柱的縱向鋼筋對稱布置，且每側(cè)的縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2％的方式處理，也可以采用外包鋼板、配X形鋼筋等方式處理。

2.4非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和建筑附屬機電設(shè)備、自身及其與結(jié)構(gòu)主體的連接，應進行抗震設(shè)計。比如框架結(jié)構(gòu)中女兒墻構(gòu)造柱的設(shè)置，尤其注意女兒墻高度大于1.0m時，應注意采取結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施，保證女兒墻的穩(wěn)定，還有建筑裝飾用的砌塊柱的穩(wěn)定性、突出屋面的小構(gòu)架內(nèi)力與配筋（應與主體結(jié)構(gòu)一起輸入計算）?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》相關(guān)章節(jié)對此有專門規(guī)定，設(shè)計人遇到類似工程應嚴格遵守此規(guī)定。突出屋面的屋頂間、女兒墻、煙囪的地震作用效應，宜乘以增大系數(shù)3。此增大部分不應往下傳遞，但與該突出部分相連的構(gòu)件應計入，具體詳見《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。框架結(jié)構(gòu)中突出屋面的電梯間、樓梯間、水箱間應采用框架承重，不應采用砌體承重。

2.5規(guī)范框架節(jié)點核心區(qū)域箍筋的具體配置在設(shè)計建筑的框架結(jié)構(gòu)過程中，規(guī)范中對框架柱箍筋的加密區(qū)域以及最小體積的箍筋配置密度有詳細的規(guī)定，設(shè)計人員應該對這些內(nèi)容加以關(guān)注。但是《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中對“一、二、三級框架節(jié)點核心區(qū)域中箍筋的特征值應該大干0.12、0.10、0.08，而且體積的配筋率要大干0.6％、0.7％”的要求卻沒有予以足夠的認識，常常沒有達到對應的要求，設(shè)計過程中應該嚴格遵守。

2.6底層框架柱的箍筋加密區(qū)域大小要滿足建筑抗震設(shè)計要求《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中：“框架結(jié)構(gòu)底層柱的柱根處應該對箍筋進行加密，其加密范圍應該大干柱凈高度的1.3倍”，在設(shè)計中應該予以重視。另外，還應該對建筑的柱體的縱向配筋規(guī)范予以重視，對對應的規(guī)范要求加以注意。

參考文獻

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第8篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

【關(guān)鍵詞】多遇地震；設(shè)防地震；罕遇地震；基本烈度

當結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計一般的結(jié)構(gòu)時，往往要求結(jié)構(gòu)在規(guī)定荷載作用下處于或基本處于彈性工作階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計要有足夠的強度，保證安全，又要有足夠的剛度，保證結(jié)構(gòu)的變形在使用許可范圍之內(nèi)。例如，我們設(shè)計樓板或梁時，在豎向恒載及活載作用下，除了必須滿足強度要求外，其撓度變形也必須控制在許可范圍之內(nèi)，從而使之在使用功能上和外觀上均能滿足要求。又如，在設(shè)計高聳結(jié)構(gòu)時，設(shè)計者將會考慮在大風作用下結(jié)構(gòu)依然保持彈性狀態(tài)?？傊?，結(jié)構(gòu)抵御一般的荷載作用時，設(shè)計者必須遵循的基本原則是使結(jié)構(gòu)在預期荷載作用下保持在或基本保持在彈性工作狀態(tài)，結(jié)構(gòu)內(nèi)力的分析與設(shè)計一般采用彈性分析方法。在實際工程中，按照這樣原則設(shè)計出來的結(jié)構(gòu)，如果沒有遇到特別的情況，在預期的荷載作用下，極少出現(xiàn)嚴重破壞、過度變形等不正常狀態(tài)。

而地震作用則不同，由于地震本身的隨機性很強，在某一地區(qū)，在某一基準期內(nèi)，可能出現(xiàn)的最大地震動是一個隨機變量，事先無法預知。相對于上述荷載，地震動的影響次數(shù)少，作用時間短，各次地震的強度差異很大。若要求在各種強度地震動下，結(jié)構(gòu)仍然保持彈性狀態(tài)是很不經(jīng)濟的，甚至是不可能的。因此，結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計與結(jié)構(gòu)抵御其他荷載作用的設(shè)計是不同的，對于結(jié)構(gòu)工程師而言，在進行工程抗震設(shè)計時，必須要清楚地震作用有別于其他荷載的特殊情況，進而準確理解與把握符合這一特殊情況的結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則，即結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計思想。

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第1.0.1條規(guī)定：“為貫徹執(zhí)行國家有關(guān)建筑工程、防震減災的法律法規(guī)并實行以預防為主的方針，使建筑經(jīng)抗震設(shè)防后，減輕建筑的地震破壞，避免人員傷亡，減少經(jīng)濟損失，制定本規(guī)范。按本規(guī)范進行抗震設(shè)計的建筑，其基本的抗震設(shè)防目標是：當遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用，當遭受相當于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用，當遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴重破壞”。作為抗震設(shè)計規(guī)范的第一條規(guī)定，其目的是為了明確建筑抗震設(shè)防的政策、方針及基本目的，同時，給出了現(xiàn)階段抗震設(shè)計的基本思想，即抗震設(shè)防目標問題。我國現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010仍以“三個水準”為抗震設(shè)防目標。即通常所說的“小震不壞、中震可修、大震不倒”。

我國現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010對抗震設(shè)防標準作了如下一些規(guī)定：

（1）在遭受本地區(qū)規(guī)定的基本烈度地震影響時，建筑（包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分）可能有損壞，但不致危及人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全，不需修理或稍加修理即可恢復使用；

（2）在遭受較常遇到的、低于本地區(qū)規(guī)定的基本烈度的地震影響時，建筑不損壞；

（3）在遭受預估的、高于基本烈度的地震影響時，建筑不致倒塌或發(fā)生危及人民生命財產(chǎn)的嚴重破壞。

上述三點規(guī)定可概述為“小震不壞、中震可修、大震不倒”這樣一句話。

按照上述抗震設(shè)防思想，從結(jié)構(gòu)受力角度看，當建筑遭遇第一水準烈度地震（小震）時，結(jié)構(gòu)應處于彈性工作狀態(tài)，可以采用彈性體系動力理論進行結(jié)構(gòu)和地震反應分析，滿足強度要求，構(gòu)件應力完全與按彈性反應譜理論分析的計算結(jié)果相一致；當建筑遭遇第二水準烈度地震（中震）時，結(jié)構(gòu)越過屈服極限，進入非彈性變形階段，但結(jié)構(gòu)的彈塑性變形被控制在某一限度內(nèi)，震后殘留的永久變形不大；當建筑遭遇第三水準烈度地震（大震）時，建筑物雖然破壞比較嚴重，但整個結(jié)構(gòu)的非彈性變形仍受到控制，與結(jié)構(gòu)倒塌的臨界變形尚有一段距離，從而保障了建筑內(nèi)部人員的安全。如圖1所示為三水準下鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的破壞程度與層間位移角的大致對應關(guān)系。

建筑抗震設(shè)計規(guī)范的三個水準設(shè)防目標是通過“兩階段設(shè)計”來實現(xiàn)，其方法和步驟是：

第一階段設(shè)計：第一步采用第一水準烈度的地震動參數(shù)，先計算出結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用效應，與風、重力等荷載效應組合，并引入承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進行構(gòu)件截面設(shè)計，從而滿足第一水準的強度要求；第二步是采用同一地震動參數(shù)計算出結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角，使其不超過規(guī)定的限值，同時采取相應的抗震構(gòu)造措施，保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能，從而自動滿足第二水準的變形要求。

第二階段設(shè)計：采用第三水準烈度的地震動參數(shù)，計算出結(jié)構(gòu)（特別是柔弱樓層和抗震薄弱環(huán)節(jié)）的彈塑性層間位移角，使之小于《抗震規(guī)范》限值，并結(jié)合采取必要的抗震構(gòu)造措施，從而滿足第三水準的防倒塌要求。

第9篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范范文

關(guān)鍵字：整體大懸挑 懸挑構(gòu)件 彈性分析

Abstract: Taking the large cantilever frame structure design of infectious diseases ward building in a hospital in Shanghai as an example, this paper describes the design features and nodal analysis of the key components of large cantilevered structure in the small and moderate earthquake,and introduces the elastic-plastic analysis in rare earthquake.It suggests adopting two-stage in designing cantilever frame structure and calculateing the seismic coefficient of the important component.

Keywords: Overall large cantilever Cantilever member Plastic analysis

一、工程概況

上海某三甲醫(yī)院傳染科病房樓為一幢單體建筑，包括地下2層車庫和地上5層門急診病房樓,建筑高度約為19.35m?？偲矫嫒鐖D1所示。

本工程在靠近院外長樂路一側(cè)有一地下污水處理池仍在使用且需要保留，造成該區(qū)域內(nèi)的框架柱不能直接落地，使之成為本工程的設(shè)計難點和關(guān)鍵點。本文即圍繞此關(guān)鍵點展開分析和論述，包括關(guān)鍵懸挑構(gòu)件在小震和中震作用下的構(gòu)件設(shè)計及節(jié)點分析，在罕遇地震作用下的彈塑性分析等。

設(shè)計中，考慮在地面一層采用加設(shè)混凝土斜撐的辦法承托該部分結(jié)構(gòu)并避開污水池，如圖2所示。

混凝土斜撐下端直接置放在地下室混凝土連續(xù)墻上，斜撐上端與水平挑梁整體澆注，并由底層梁板來承擔斜撐水平推力。斜撐相關(guān)框架柱及挑梁端部跨采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)形式。

此類型大懸挑結(jié)構(gòu)的受力特點是大懸挑構(gòu)件兼作轉(zhuǎn)換構(gòu)件，受力很大且是整體結(jié)構(gòu)的最關(guān)鍵構(gòu)件，容易造成應力集中等問題，對其內(nèi)力分析也比較復雜。同時整體結(jié)構(gòu)又受到懸挑部分的影響，需要對其在大震下的整體穩(wěn)定作詳細分析。

二、上部結(jié)構(gòu)整體設(shè)計及關(guān)鍵懸挑構(gòu)件分析

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》，結(jié)合本工程的重要性及特性，結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算將根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的抗震設(shè)防目標（小震不壞，中震可修，大震不倒）進行兩階段計算（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）。

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算主要從如下幾個方面考慮：

對全部結(jié)構(gòu)進行正常使用條件下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計算；

對全部結(jié)構(gòu)按上海設(shè)防烈度（7度）進行多遇地震下的地震作用計算，按提高一度（8度）進行多遇地震下的抗震構(gòu)造設(shè)計和計算；

對地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件按上海設(shè)防烈度（7度）除進行多遇地震下的水平地震作用計算外另考慮豎向地震作用的計算，抗震等級提高一級；

對地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件按上海設(shè)防烈度（7度）進行相當于基本設(shè)防烈度的地震作用（即中震）情況下的抗震計算（第二水準：允許結(jié)構(gòu)達到或超過屈服極限，產(chǎn)生彈塑性變形，依靠結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力，使結(jié)構(gòu)得以保持穩(wěn)定保存）；

按上海設(shè)防烈度（7度）進行罕遇地震（相當于8度）作用計算。

根據(jù)上述計算目標，確定本工程采用中國建筑科學研究院編制的SATWE空間有限元分析軟件進行全部計算（包括彈性時程分析計算），另采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進行罕遇地震下靜力彈塑性的補充計算。

（一）多遇地震整體計算分析

用SATWE建模計算結(jié)果如下：

1.周期及扭轉(zhuǎn)（見表1）

2.最大彈性層間位移與樓層高度之比

地震作用下的層間最大位移角為:X方向,1／719；Y方向，1／608。

3.地震作用下的最大層間位移比

X方向，1.14；Y方向，1.20。

4.按偶然偏心進行地震作用下的位移比計算出的結(jié)果X方向，1.18，相應的位移角為1／693，出現(xiàn)在地面上第2層；

Y方向，1.34，相應的位移角為1／727，出現(xiàn)在地面上第4層。

5.層間剛度比

本結(jié)構(gòu)單元從地面一層到二層為局部豎向外挑的主要變化過渡層，根據(jù)SATWE程序計算結(jié)果，地上二層與一層的側(cè)向剛度比為：Ratx =0.7010 ；Raty =0.5308。

地上一層與二層70％的側(cè)向剛度比為：Ratx1= 2.0378； Raty1= 2.6910

6.地震剪力與重力之比（地面一層）

X方向，Q0x/Ge＝6.27％，有效質(zhì)量系數(shù): 99.5％；

Y方向，Q0y/Ge＝6.03％，有效質(zhì)量系數(shù): 99.5％。

7.抗傾覆驗算結(jié)果（見表2）

8.彈性時程分析

本工程計算采用一條上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）進行彈性時程分析計算，結(jié)果如下：

最大樓層位移曲線：X方向18.4mm，Y方向19.1mm。

最大層間位移曲線（層間最大位移角）：X方向1/729，Y方向1/642。

最大樓層剪力曲線：X方向5375 kN，Y方向5243kN。

上述時程分析結(jié)果均滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》有關(guān)單條時程曲線計算底部剪力不小于振型分解反應譜法計算結(jié)果的65％和多條時程曲線計算底部剪力平均值不小于振型分解反應譜法計算結(jié)果80％的要求。

（二）設(shè)防烈度地震(中震)懸挑構(gòu)件計算分析

為保證地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件在中震下能繼續(xù)保持彈性狀態(tài)（允許部分一般構(gòu)件達到或超過屈服極限，產(chǎn)生彈塑性變形），從而保證整體結(jié)構(gòu)的安全，本工程在進行設(shè)防烈度下的地震作用計算時，取最大影響系數(shù)αmax＝0.23。

1.層間最大位移角

現(xiàn)行規(guī)范尚未對中震下的結(jié)構(gòu)變形提出明確控制指標，此處列出僅供參考）：

X方向，1／229；Y方向，1／227。

2.主要構(gòu)件內(nèi)力

按照上述地震荷載作用和設(shè)計原則，計算出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。根據(jù)計算結(jié)果知道，一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件在中震下可以繼續(xù)保持彈性狀態(tài)。因此，本結(jié)構(gòu)設(shè)計可以達到上述目標?，F(xiàn)以受荷載作用最大的③軸線梁柱支撐為例，列出其構(gòu)件內(nèi)力從小震到中震的變化，見表3。

（三）罕遇地震計算分析

進行罕遇地震作用的計算目的是了解結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下能否滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》關(guān)于大震不倒的抗震設(shè)防目標。因此，本結(jié)構(gòu)首先采用EPDA/EPSA軟件分別進行罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形暨靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）抗倒塌驗算和動力彈塑性計算，然后采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進行靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）補充計算。在進行罕遇地震作用計算時，依據(jù)上?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)程》取最大影響系數(shù)αmax＝0.45，特征周期Tg＝1.1sec。

1.靜力彈塑性EPSA計算

圖3分別為各樓層位移、各樓層位移角和抗倒塌驗算圖。

從圖3中可以看出，最大層間位移角出現(xiàn)在地面以上二層為1/95，而結(jié)構(gòu)頂點位移為141mm，位移角相當于1/138。而從抗倒塌圖中可以看出結(jié)構(gòu)的能力曲線穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設(shè)防目標。

2.動力彈塑性EPDA計算

圖4（P63）為根據(jù)EPDA軟件輸入上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）后進行罕遇地震下結(jié)構(gòu)的動力彈塑性時程分析計算結(jié)果。圖中所謂第1、2、3條波分別相應于TH3TG090、TH4TG090和SHM1－4波。

（1）位移時程曲線

從三條波的時程位移曲線可以看出TH4TG090波作用下的頂層最大響應位移達152.2mm（相當于位移角為1/124）。

（2）樓層位移曲線和層間位移角曲線

最大樓層位移152.2mm（相當于位移角為1/124）與上述TH4TG090波的時程位響應一致。地面以上的第二、第三層樓面的樓層位移角近于最大值，約為1/87。

（3）樓層剪力曲線和樓層彎矩曲線

圖6所述罕遇地震下結(jié)構(gòu)的動力彈塑性時程分析計算結(jié)果與靜力彈塑性分析計算結(jié)果相當，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求和“大震不倒”的抗震設(shè)防目標。

3.靜力彈塑性MIDAS計算

為了簡化計算分析過程，考慮到地下室與上部結(jié)構(gòu)的剛度關(guān)系，在采用MIDAS進行靜力彈塑性計算時將地下室部分視為上部結(jié)構(gòu)的嵌固約束點從而省略。以此進行整體和抽取其中一榀框架進行對照計算，見圖7圖8所示。

圖7、圖8中，整體和單榀抗倒塌圖的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。

圖9、圖10（P65）分別是整體和單榀計算的各樓層位移、各樓層位移角圖。

從兩圖中可以看出，最大層間位移角也均出現(xiàn)在地面以上二層。其中整體計算的最大位移角約為1/185，結(jié)構(gòu)頂點位移累計為73mm，位移角相當于1/259。而單榀計算的最大位移角約為1/77，結(jié)構(gòu)頂點位移累計為145mm，位移角相當于1/130。顯然，單榀框架的空間整體性遠不及整體結(jié)構(gòu)的空間效果。但整體和單榀抗倒塌圖中的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1／50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設(shè)防目標。

另外，在觀察罕遇地震作用下塑性鉸的出現(xiàn)順序和分布時發(fā)現(xiàn)塑性鉸基本以地面以上二層為先為多。最終破壞時的塑性鉸也在二層以上的柱、梁。而底層混凝土型鋼柱則沒有出現(xiàn)破壞鉸，說明底層可以滿足大震下的抗震要求。

三、結(jié)束語

綜合上述，對該病房樓大懸挑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計作出以下結(jié)論：

對此類整體懸挑框架結(jié)構(gòu)進行除正常使用條件下的強度和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計外，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的抗震設(shè)防目標（小震不壞，中震可修，大震不倒）進行兩階段設(shè)計（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）是有必要的，也是可行的。

應對大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件進行多遇地震下的水平地震作用計算和即中震情況下的抗震計算。

應對結(jié)構(gòu)整體進行罕遇地震作用計算以了解結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下能否滿足大震不倒的抗震設(shè)防目標。

參考文獻

[ 1 ] GB50011-2001 建筑抗震設(shè)計規(guī)范（2008版）[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001