多層及高層混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

1、會計學(xué)1多層及高層混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計多層及高層混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計 前章主要內(nèi)容的回顧前章主要內(nèi)容的回顧抗震計算原理抗震計算原理 水平和豎向水平和豎向地震作用的計算方法地震作用的計算方法振型分解法反應(yīng)譜法振型分解法反應(yīng)譜法底部剪力法底部剪力法時程分析法時程分析法(補(bǔ)充計算補(bǔ)充計算)簡化法簡化法 抗震驗算原則及方法抗震驗算原則及方法承載力承載力樓層剪力樓層剪力彈性層間變形彈性層間變形彈塑性層間變形彈塑性層間變形 本章教學(xué)目標(biāo)與要求本章教學(xué)目標(biāo)與要求1.熟悉多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的震害特點熟悉多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的震害特點 及原因。及原因。2.理解和掌握多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念

2、設(shè)計理解和掌握多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計 的要求。的要求。3.掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法。掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法。4.了解抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法，熟悉多層及高層鋼筋了解抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法，熟悉多層及高層鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施?；炷两Y(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施。 導(dǎo)入案例導(dǎo)入案例 1972年尼加拉瓜首都馬那瓜發(fā)生的地震中，有兩幢鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑，相年尼加拉瓜首都馬那瓜發(fā)生的地震中，有兩幢鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑，相隔不遠(yuǎn)，一幢是隔不遠(yuǎn)，一幢是15層的中央銀行大廈，其結(jié)構(gòu)布置上下不連續(xù)、平面不對稱；另一幢是層的中央銀行大廈，其結(jié)

3、構(gòu)布置上下不連續(xù)、平面不對稱；另一幢是18層的美洲銀行大廈，其結(jié)構(gòu)布置均勻?qū)ΨQ。地震時前者發(fā)生了嚴(yán)重破壞，震后拆除；層的美洲銀行大廈，其結(jié)構(gòu)布置均勻?qū)ΨQ。地震時前者發(fā)生了嚴(yán)重破壞，震后拆除；而后者只受輕微損壞，經(jīng)維修恢復(fù)使用。為什么兩幢混凝土結(jié)構(gòu)房屋會發(fā)生如此不同的而后者只受輕微損壞，經(jīng)維修恢復(fù)使用。為什么兩幢混凝土結(jié)構(gòu)房屋會發(fā)生如此不同的破壞呢？破壞呢？ 我們可以通過本章的學(xué)習(xí)得到說明。我們可以通過本章的學(xué)習(xí)得到說明。 框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計內(nèi)容框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計內(nèi)容多層及高層鋼筋混凝土建筑的震害特點及原因多層及高層鋼筋混凝土建筑的震害特點及原因多層及高層鋼筋混凝土建筑的抗震概念設(shè)計多層及高層鋼

4、筋混凝土建筑的抗震概念設(shè)計抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計方法法 抗震構(gòu)造措施抗震構(gòu)造措施 本章小節(jié)本章小節(jié)4.1 4.1 震害特征及原因震害特征及原因 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（reinforced concrete structure）具有較好的抗）具有較好的抗震性能，地震時所遭受的破壞比砌體結(jié)構(gòu)的震害震性能，地震時所遭受的破壞比砌體結(jié)構(gòu)的震害輕得多。輕得多。但但如果如果設(shè)計不合理、施工質(zhì)量不良設(shè)計不合理、施工質(zhì)量不良，多，多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑也會產(chǎn)生嚴(yán)重的震也會產(chǎn)生嚴(yán)重的震害害。 從震害中汲取教訓(xùn)和經(jīng)驗從震害中汲取教訓(xùn)和經(jīng)驗 失敗是成功之母

5、失敗是成功之母馬那瓜馬那瓜美洲銀行大廈美洲銀行大廈馬那瓜馬那瓜中央銀行大廈中央銀行大廈1結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害（1）平面布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害）平面布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害震前震前震后震后馬那瓜馬那瓜中央銀行中央銀行 結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置 框架框架抗震墻抗震墻填充墻填充墻馬那瓜馬那瓜美洲銀行美洲銀行結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)平面布置 1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313(mm)(mm)層層1 13 35 56 67 79 91111131340408080120120 在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的構(gòu)的薄弱樓層薄弱樓層率

6、先屈服、發(fā)率先屈服、發(fā)展彈塑性變形，并形成展彈塑性變形，并形成彈塑彈塑性變形集中性變形集中的現(xiàn)象，不能發(fā)的現(xiàn)象，不能發(fā)揮整體的抗震能力。揮整體的抗震能力。 1976 1976年唐山大地震中，年唐山大地震中，位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠十三層蒸吸塔框架，該結(jié)構(gòu)十三層蒸吸塔框架，該結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度分布不均勻，樓層屈服強(qiáng)度分布不均勻，造成造成6 6層和層和1111層的彈塑性變形層的彈塑性變形集中集中，導(dǎo)致，導(dǎo)致6 6層以上全部倒塌層以上全部倒塌。天津堿廠天津堿廠輸入天津波的輸入天津波的彈塑性分析結(jié)果彈塑性分析結(jié)果（2 2）豎向不規(guī)則產(chǎn)生的震害）豎向不規(guī)則產(chǎn)生的震害( (薄弱層薄弱

7、層) ) 彰化縣員林鎮(zhèn)邦彰化縣員林鎮(zhèn)邦富貴名門大樓富貴名門大樓座落在中山路惠明街口，座落在中山路惠明街口，為為16層鋼筋混凝土集合住宅大樓層鋼筋混凝土集合住宅大樓, ,底層柱子間距底層柱子間距7至至10米。地米。地震時傾倒的原因是震時傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距大底層柱子數(shù)量少，間距大。2 2防震縫處碰撞防震縫處碰撞防震縫處碰防震縫處碰撞破壞撞破壞 防震縫寬度防震縫寬度過小，地震時過小，地震時結(jié)構(gòu)相互碰撞結(jié)構(gòu)相互碰撞造成震害。造成震害。3 3框架整體的震害框架整體的震害框架的整體破壞框架的整體破壞形式按破壞性質(zhì)可形式按破壞性質(zhì)可分為分為延性破壞和脆延性破壞和脆性破壞性破壞，按破壞機(jī)，按破壞

8、機(jī)制可分為制可分為梁鉸梁鉸機(jī)制機(jī)制(強(qiáng)柱弱梁型強(qiáng)柱弱梁型)和和柱柱鉸鉸機(jī)制機(jī)制(強(qiáng)梁弱柱強(qiáng)梁弱柱型型)。(b)強(qiáng)柱弱梁型強(qiáng)柱弱梁型(a)強(qiáng)梁弱柱型強(qiáng)梁弱柱型框架的整體破壞形式框架的整體破壞形式4 4框架梁的震害框架梁的震害 震害多發(fā)生于震害多發(fā)生于梁端梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫垂直裂縫和交叉裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的剪力剪力較大，超過了梁的受剪承載力較大，超過了梁的受剪承載力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復(fù)荷載反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強(qiáng)度降低

9、等。作用下混凝土抗剪強(qiáng)度降低等。5 5框架柱的震害框架柱的震害 梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。1)1)柱頂柱頂 柱頂柱頂周圍有周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈縱筋壓曲成燈籠狀籠狀。 主要原因：節(jié)點處彎矩、剪力、軸力都較大，主要原因：節(jié)點處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復(fù)雜，受力復(fù)雜，箍筋配置不足，錨固不好箍筋配置不足，錨固不好等。

10、等。2)2)柱底柱底 與柱頂相似，由于與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較，震害相對柱頂較輕輕。3)3)短柱短柱 當(dāng)柱凈高小于當(dāng)柱凈高小于4 4倍柱截面高度（倍柱截面高度（H/b4H/b155m4m3m2m宜加寬宜加寬20mm?？蚣芸蚣?抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻結(jié)構(gòu)70%框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)不能小于不能小于100mm抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻結(jié)構(gòu)50%框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu) 防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型采用，并按較低房屋高防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，宜按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型采用，并按較低房屋高度確定縫寬。度確定縫寬。防震縫最小寬度要求防震縫最小寬度要求當(dāng)設(shè)防烈度為當(dāng)設(shè)防烈度

11、為8度、度、9度度時的時的框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻抗撞墻，每側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于，每側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道兩道，宜分別，宜分別對稱布置對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距。墻肢的長度可不大于一個柱距。層高不同層高不同高度、剛度相差較大高度、剛度相差較大 內(nèi)力內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不利情況取值。利情況取值。 抗撞墻的端柱和框架邊柱抗撞墻的端柱和框架

12、邊柱箍筋箍筋應(yīng)沿房屋應(yīng)沿房屋全高加密全高加密。抗撞墻抗撞墻4.2.4結(jié)構(gòu)材料結(jié)構(gòu)材料（1）混凝土的強(qiáng)度等級混凝土的強(qiáng)度等級，框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核心，框支梁、框支柱及抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核心區(qū)，區(qū)，不應(yīng)低于不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20；8度、度、9度時度時分別不宜超過分別不宜超過C70和和C60。（3）抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，）抗震等級為一、二級的框架結(jié)構(gòu)，其縱向受力鋼筋采用普通鋼筋時，鋼筋的抗拉鋼筋的抗拉強(qiáng)度實測值與屈服強(qiáng)度實測值的比值不應(yīng)小

13、于強(qiáng)度實測值與屈服強(qiáng)度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；且鋼筋的屈服強(qiáng)度實測值與強(qiáng)度標(biāo)；且鋼筋的屈服強(qiáng)度實測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于 1.3。（2）普通鋼筋普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向向受力鋼筋受力鋼筋宜選用宜選用HRB400級級和和HRB335級級熱軋鋼筋，熱軋鋼筋，箍筋箍筋宜選用宜選用HRB335、HRB400和和HPB300級熱軋鋼筋級熱軋鋼筋。回顧上節(jié)主要內(nèi)容回顧上節(jié)主要內(nèi)容1.震害特征震害特征1) 1)結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害2)2)防震

14、縫處碰撞防震縫處碰撞3)3)框架整體的震害框架整體的震害4)4)框架梁的震害框架梁的震害5)5)框架柱的震害框架柱的震害6)6)框架梁柱節(jié)點的震害框架梁柱節(jié)點的震害7)7)填充墻的震害填充墻的震害8)8)抗震墻的震害抗震墻的震害2.2.抗震概念設(shè)計抗震概念設(shè)計框架框架抗震墻抗震墻框架框架-抗震墻抗震墻）特點）特點）最大適用高寬比）最大適用高寬比結(jié)構(gòu)體系的選擇結(jié)構(gòu)體系的選擇*（一）（一）（二）抗震等級的劃分（二）抗震等級的劃分*（三）結(jié)構(gòu)布置（三）結(jié)構(gòu)布置*（四（四 ）結(jié)構(gòu)材料的選擇）結(jié)構(gòu)材料的選擇*2）最大適用高度）最大適用高度重要性類別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型及房屋高度重要性類別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)

15、類型及房屋高度結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)豎向布置防震縫的設(shè)置4.34.3框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計4.3.1框架結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計框架結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計 主要內(nèi)容主要內(nèi)容1.柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置2.選擇框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型及承重方案選擇框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型及承重方案3.確定框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的類別及設(shè)防烈度確定框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的類別及設(shè)防烈度4.確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級5.防震縫及材料選擇防震縫及材料選擇1.柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置（c）對稱不等跨式）對稱不等跨式（b）等跨式）等跨式（a）內(nèi)廊式）內(nèi)廊式框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，框架結(jié)構(gòu)的柱網(wǎng)布置既要

16、滿足生產(chǎn)工藝和建筑平面的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，施工方便。施工方便。（a）橫向框架承重方案）橫向框架承重方案（b）縱向框架承重方案縱向框架承重方案（c）縱）縱橫向框架承重方案橫向框架承重方案（d）縱橫向框架承重方案縱橫向框架承重方案2.選擇框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型及承重方案選擇框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型及承重方案現(xiàn)澆現(xiàn)澆樓板樓板預(yù)制樓板預(yù)制樓板3.確定框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的類別及設(shè)防烈度確定框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防的類別及設(shè)防烈度我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范根據(jù)建筑物重要性及受地震破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物的我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范根據(jù)建筑物重要性及受地震破壞后果的嚴(yán)重性，將建筑物的抗震設(shè)防分為抗震設(shè)防分為四類四類：甲類建筑、乙

17、類建筑、丙類建筑、丁類建筑甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑、丁類建筑丙類建筑丙類建筑抗震等級宜按表抗震等級宜按表5劃分；其他設(shè)防類別的建筑，則應(yīng)按前述抗震設(shè)防劃分；其他設(shè)防類別的建筑，則應(yīng)按前述抗震設(shè)防分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定調(diào)整后再按表分類和設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定調(diào)整后再按表-5劃分抗震等級。劃分抗震等級。 4.確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級確定框架結(jié)構(gòu)的抗震等級多層及多層及A級高度的框架結(jié)構(gòu)抗震等級級高度的框架結(jié)構(gòu)抗震等級5.防震縫及材料選擇防震縫及材料選擇4.3.2 框架結(jié)構(gòu)抗震計算及驗算框架結(jié)構(gòu)抗震計算及驗算計算手段計算手段 電算電算: : 采用振型分解反應(yīng)譜法或時程分析法采用振型分解反應(yīng)譜法或時程分析法計算

18、地震作用時計算地震作用時常采用電算方法常采用電算方法（如（如PKPMPKPM、ETABSETABS等）等） 。對計算結(jié)果應(yīng)作出正確的判斷，方可應(yīng)用于工程設(shè)計對計算結(jié)果應(yīng)作出正確的判斷，方可應(yīng)用于工程設(shè)計；手算手算: : 采用采用底部剪力法底部剪力法計算地震作用時，通常采用計算地震作用時，通常采用手算方法手算方法。 （2 2）實際結(jié)構(gòu)是實際結(jié)構(gòu)是空間體系空間體系，但對于規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)一般可以簡化為，但對于規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)一般可以簡化為平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震進(jìn)行抗震計算，即一榀框架只抵抗自身平面內(nèi)的側(cè)向地震作用，各平面結(jié)構(gòu)通過樓蓋（屋蓋）連接計算，即一榀框架只抵抗自身平面內(nèi)的側(cè)向地震作用，各平面結(jié)

19、構(gòu)通過樓蓋（屋蓋）連接而協(xié)同工作，各層樓蓋平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度很小，可忽略。而協(xié)同工作，各層樓蓋平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度很小，可忽略。 （1 1）雖然地震作用的方向是任意的，但在抗震設(shè)計時，必須對結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個方向雖然地震作用的方向是任意的，但在抗震設(shè)計時，必須對結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個方向進(jìn)行抗震計算。進(jìn)行抗震計算。 計算假定計算假定(a)(b)(c)(d)框架結(jié)構(gòu)計算簡圖框架結(jié)構(gòu)計算簡圖 1水平地震作用計算及變形驗算水平地震作用計算及變形驗算（1）結(jié)構(gòu)計算簡圖選擇及重力荷載代表值計算）結(jié)構(gòu)計算簡圖選擇及重力荷載代表值計算（3）樓層地震剪力的計算）樓層地震剪力的計算nnijjiFFV

20、nijjiGV 最小樓層地最小樓層地震剪力震剪力樓層地震剪力樓層地震剪力（4）彈性變形驗算）彈性變形驗算huee （2）水平地震作用計算）水平地震作用計算 (方法選擇方法選擇) kiikiQGG G4G5G2G1G3水平荷載作用下框架的變形2水平地震作用下的框架內(nèi)力計算水平地震作用下的框架內(nèi)力計算反彎點法反彎點法(假定梁剛度無限大假定梁剛度無限大)D值法值法考慮柱上下兩端節(jié)點轉(zhuǎn)動考慮柱上下兩端節(jié)點轉(zhuǎn)動影響后的柱側(cè)移剛度的修正影響后的柱側(cè)移剛度的修正；考慮了柱反彎點位置變化考慮了柱反彎點位置變化的修正。的修正。反彎點法的計算步驟如下：反彎點法的計算步驟如下：多層多跨框架在水平荷載多層多跨框架在水

21、平荷載作用下，當(dāng)梁柱線剛度之比作用下，當(dāng)梁柱線剛度之比值大于值大于3（ib/ic3）時，可采）時，可采用反彎點法計算桿件內(nèi)力；用反彎點法計算桿件內(nèi)力；求框架各層各柱的抗側(cè)剛求框架各層各柱的抗側(cè)剛度：度： ；求框架各層各柱的剪力求框架各層各柱的剪力 ；求柱上下端彎矩；求柱上下端彎矩；求梁端彎矩；求梁端彎矩；繪制彎矩圖；繪制彎矩圖；212hid njiimkjkjkjkFddV12.確定反彎點位置確定反彎點位置3.根據(jù)根據(jù)D值值,對樓層剪力進(jìn)行分配對樓層剪力進(jìn)行分配 到各柱上到各柱上4.計算柱端彎矩計算柱端彎矩5.根據(jù)節(jié)點彎矩平衡及梁線剛度比根據(jù)節(jié)點彎矩平衡及梁線剛度比,計算梁端彎矩計算梁端彎矩6

22、.根據(jù)各桿件局部隔離體平衡根據(jù)各桿件局部隔離體平衡,計算各桿件的剪力及軸力計算各桿件的剪力及軸力D值法步驟值法步驟: 1.計算計算D值值hyyyyyh)(3210imkikijijVDDV1212hiDc節(jié)點轉(zhuǎn)動節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)影響系數(shù) 5. J5 柱側(cè)移剛度修正系數(shù)表 樓層 簡圖 K 一般柱 ciiiiiK24321 KK2 底層柱 ciiiK21 KK25 . 0 i2 i4 ic i1 i3 i2 i4 ic h h i2 ic i2 ic i1 節(jié)點轉(zhuǎn)動影響系數(shù)3豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算可以采用豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算可以

23、采用分層法分層法和和彎矩二次分配法彎矩二次分配法進(jìn)行近似計算，一般選進(jìn)行近似計算，一般選取起控制作用的一榀或幾榀框架為計算對象，可用取起控制作用的一榀或幾榀框架為計算對象，可用手算或電算手算或電算。 分層法分層法計算步驟為：首先將計算步驟為：首先將m層框架拆成層框架拆成m個計算單元，每個計算單元內(nèi)僅由一層梁和個計算單元，每個計算單元內(nèi)僅由一層梁和與之相鄰的上下柱組成，且只承受該層梁的豎向荷載，上下柱的遠(yuǎn)端均近似看成固定端與之相鄰的上下柱組成，且只承受該層梁的豎向荷載，上下柱的遠(yuǎn)端均近似看成固定端；然后采用彎矩分配法計算各單元的彎矩圖。最后將各單元彎矩圖疊加成框架彎矩圖，；然后采用彎矩分配法計算

24、各單元的彎矩圖。最后將各單元彎矩圖疊加成框架彎矩圖，對不平衡的節(jié)點彎矩圖可再進(jìn)行一次分配，但不再傳遞。對不平衡的節(jié)點彎矩圖可再進(jìn)行一次分配，但不再傳遞。 彎矩二次分配法：彎矩二次分配法：就是將求得的各節(jié)點固端不平衡彎矩同時進(jìn)行分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，再就是將求得的各節(jié)點固端不平衡彎矩同時進(jìn)行分配，并向遠(yuǎn)端傳遞，再在各節(jié)點分配一次而結(jié)束在各節(jié)點分配一次而結(jié)束 在豎向非地震荷載作用下，梁端截面往往有較大負(fù)彎矩，負(fù)鋼筋配置過在豎向非地震荷載作用下，梁端截面往往有較大負(fù)彎矩，負(fù)鋼筋配置過于擁擠?？紤]框架梁的塑性內(nèi)力重分布，設(shè)計時允許進(jìn)行彎矩調(diào)幅，降低負(fù)于擁擠?？紤]框架梁的塑性內(nèi)力重分布，設(shè)計時允許進(jìn)行彎矩

25、調(diào)幅，降低負(fù)彎矩，以減少配筋面積。彎矩，以減少配筋面積。對于現(xiàn)澆框架，支座彎矩調(diào)幅系數(shù)為對于現(xiàn)澆框架，支座彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.80.9對于裝配整體式框架，由于鋼對于裝配整體式框架，由于鋼筋焊接或接縫不密實等原因，節(jié)點可能產(chǎn)生變形。據(jù)實測結(jié)果可知，節(jié)點變形筋焊接或接縫不密實等原因，節(jié)點可能產(chǎn)生變形。據(jù)實測結(jié)果可知，節(jié)點變形會使梁端彎矩較彈性計算值減小約會使梁端彎矩較彈性計算值減小約10%，再考慮梁端允許出現(xiàn)塑性鉸，因此支，再考慮梁端允許出現(xiàn)塑性鉸，因此支座彎矩調(diào)幅系數(shù)可采用座彎矩調(diào)幅系數(shù)可采用0.70.8。 無論對水平地震作用還是豎向地震作用無論對水平地震作用還是豎向地震作用引起的內(nèi)力均不應(yīng)進(jìn)行調(diào)

26、幅。引起的內(nèi)力均不應(yīng)進(jìn)行調(diào)幅。 4荷載及內(nèi)力組合荷載及內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，先要進(jìn)行所考慮的幾種荷載單獨作用下的框架內(nèi)力分析，然后，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時，先要進(jìn)行所考慮的幾種荷載單獨作用下的框架內(nèi)力分析，然后，按照需要進(jìn)行荷載和內(nèi)力組合。從而得出構(gòu)件控制截面上的最不利內(nèi)力，以此作為按照需要進(jìn)行荷載和內(nèi)力組合。從而得出構(gòu)件控制截面上的最不利內(nèi)力，以此作為截面設(shè)計的依據(jù)。一般考慮的截面設(shè)計的依據(jù)。一般考慮的幾種荷載：永久荷載（恒荷載）、可變荷載（樓面和幾種荷載：永久荷載（恒荷載）、可變荷載（樓面和屋面活荷載、屋面雪荷載、風(fēng)荷載）、地震作用屋面活荷載、屋面雪荷載、風(fēng)荷載）、地震作用等。等。常用的常用的兩

27、種基本荷載作用效應(yīng)組合兩種基本荷載作用效應(yīng)組合：（1）有地震作用組合有地震作用組合。其內(nèi)力組合設(shè)計值為。其內(nèi)力組合設(shè)計值為EhGEGESSS3 . 1（2）無地震作用組合無地震作用組合。其內(nèi)力組合設(shè)計值為其內(nèi)力組合設(shè)計值為kQQGkGSSS式中式中 SGk由永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力；由永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力； SGE由可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力；由可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力； G永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)永久荷載對構(gòu)件不利時，對由可永久荷載分項系數(shù)，當(dāng)永久荷載對構(gòu)件不利時，對由可變荷載控制的組合，取變荷載控制的組合，取1.21.2，對由永久荷載控制的組合，取，對由永久荷載控制的組合，取1.351.35

28、；當(dāng)；當(dāng)永久荷載對構(gòu)件有利時，不應(yīng)大于永久荷載對構(gòu)件有利時，不應(yīng)大于1.0 1.0 。 Q可變荷載分項系數(shù)，一般取可變荷載分項系數(shù)，一般取1.41.4。式中式中 SGE由重力荷載代表值計算的內(nèi)力；由重力荷載代表值計算的內(nèi)力； SGE由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力；由水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計算的內(nèi)力； GE 重力荷載分項系數(shù)，一般取重力荷載分項系數(shù)，一般取1.21.2，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對構(gòu)件有利時，不應(yīng)大，當(dāng)重力荷載效應(yīng)對構(gòu)件有利時，不應(yīng)大于于1.0 1.0 。5構(gòu)件截面設(shè)計構(gòu)件截面設(shè)計框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的整體破壞機(jī)制整體破壞機(jī)制可分為兩種類型：強(qiáng)可分為兩種類型：強(qiáng)柱弱

29、梁型和強(qiáng)梁弱柱型。柱弱梁型和強(qiáng)梁弱柱型。 強(qiáng)梁弱柱強(qiáng)梁弱柱強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁塑性鉸McMcMbMb1）根據(jù)）根據(jù)“強(qiáng)柱弱梁強(qiáng)柱弱梁”原則的調(diào)整。原則的調(diào)整。bccMM一、二、三、四級框架的梁柱節(jié)點處，除框支層最上層的柱上端、框架頂層和柱軸壓一、二、三、四級框架的梁柱節(jié)點處，除框支層最上層的柱上端、框架頂層和柱軸壓比小于比小于0.15者外，柱端彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求者外，柱端彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下式要求框架柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結(jié)構(gòu)，一、二、三、四級分別取框架柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結(jié)構(gòu)，一、二、三、四級分別取1.7、1.5、1.3、1.2；其他結(jié)構(gòu)類型中的框架，一級取；其他結(jié)構(gòu)類型中的框架，一級

30、取1.4，二級取，二級取1.2，三、四級取，三、四級取1.1。當(dāng)反彎點不在柱的。當(dāng)反彎點不在柱的層高范圍內(nèi)時，柱端截面組合的彎矩設(shè)計值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)；層高范圍內(nèi)時，柱端截面組合的彎矩設(shè)計值可乘以上述柱端彎矩增大系數(shù)；buacMM2 . 19度一級，一級框架度一級，一級框架（節(jié)點處）（節(jié)點處）其中，其中，M Mc c為節(jié)點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎為節(jié)點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和，矩設(shè)計值之和，上、下柱端的彎矩設(shè)計值，一般情況可按彈性分上、下柱端的彎矩設(shè)計值，一般情況可按彈性分析分配；析分配；M Mb b為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合

31、的彎矩設(shè)計為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和，節(jié)點左右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零值之和，節(jié)點左右梁端均為負(fù)彎矩時，絕對值較小的彎矩應(yīng)取零；M Mbuabua為節(jié)點左、右梁端截面反時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋為節(jié)點左、右梁端截面反時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積面積( (考慮受壓筋考慮受壓筋) )和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗震受彎承載力所對和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗震受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和；應(yīng)的彎矩值之和；一、二、三、四級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增一、二、三、四級框架結(jié)構(gòu)的底層，柱下端截面組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)分別乘以增大系數(shù)大系數(shù)

32、1.7、1.5、1.3和和1.2。底層柱縱向鋼筋應(yīng)按上下端的不利情況配置。這里底層指無。底層柱縱向鋼筋應(yīng)按上下端的不利情況配置。這里底層指無地下室的基礎(chǔ)或地下室以上的首層。地下室的基礎(chǔ)或地下室以上的首層?？拐鹪O(shè)計時，框架角柱應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力設(shè)計。一、二、三抗震設(shè)計時，框架角柱應(yīng)按雙向偏心受力構(gòu)件進(jìn)行正截面承載力設(shè)計。一、二、三級框架結(jié)構(gòu)的角柱，調(diào)整后的彎矩應(yīng)乘以級框架結(jié)構(gòu)的角柱，調(diào)整后的彎矩應(yīng)乘以不小于不小于1.11.1的增大系數(shù)的增大系數(shù)，并應(yīng)滿足規(guī)范的其他相，并應(yīng)滿足規(guī)范的其他相應(yīng)要求。應(yīng)要求。081611.2 1.4 1.6 1.8床CB比c強(qiáng)柱弱梁型結(jié)構(gòu)柱失效度隨強(qiáng)

33、柱弱梁型結(jié)構(gòu)柱失效度隨c變化 柱失效度2）根據(jù)）根據(jù)“強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)剪弱彎”原則的調(diào)整。原則的調(diào)整。GbnrblbvbbVlMMV)(GbnrbualbuabVlMMV)( 1 . 1一二三級框架一二三級框架9度一級，一級框架度一級，一級框架 框框 架架 梁梁 GbnrblbvbbVlMMV)(GbnrbualbuabVlMMV)( 1 . 1GbnrblbvbbVlMMV)(GbnrbualbuabVlMMV)( 1 . 1q1P2MblMbrq2q2 框框 架架 柱柱nbctcvccHMMV)(nbcuatcuacHMMV)(2 . 1一二三級框柱一二三級框柱9度一級，一級框柱度一級，一級框柱

34、還要滿足還要滿足3）強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件強(qiáng)節(jié)點弱構(gòu)件（2）框架梁柱截面抗震承載力驗算。）框架梁柱截面抗震承載力驗算。RERS1) 框架梁、柱框架梁、柱正正截面截面抗震承載力抗震承載力驗算驗算2) 框架梁、柱框架梁、柱斜斜截面截面抗震受剪承載抗震受剪承載力驗算力驗算3）截面尺寸截面尺寸驗算驗算0042. 01hsAfbhfVsvyvtREb NhsAfbhfVsvyvtREc056. 0105. 1100 )20.0(10bhfVccRE 均布荷栽集中荷栽)15. 0(10bhfVcRE柱軸力為拉力柱軸力為壓力梁柱（3）框架梁柱節(jié)點核心區(qū)截面的抗震計算。（略）框架梁柱節(jié)點核心區(qū)截面的抗震計算。（略） （

35、一、二級、（一、二級、9度）度）節(jié)點核心區(qū)節(jié)點核心區(qū))30. 0(1jjccjREjhbfV剪壓比限制剪壓比限制水平抗剪水平抗剪 強(qiáng)度強(qiáng)度)05. 01 . 1 (10sahAfbbNhbfVsbsvjyvcjjjjtjREj434框架結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性變形驗算框架結(jié)構(gòu)薄弱層彈塑性變形驗算“設(shè)防三水準(zhǔn)設(shè)防三水準(zhǔn)”要求進(jìn)行第二階段設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)房要求進(jìn)行第二階段設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)房屋，除滿足屋，除滿足多遇地震作用下的承載力和彈性變形多遇地震作用下的承載力和彈性變形要求之外，要求之外，還還必須進(jìn)行罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗算必須進(jìn)行罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性變形驗算，以滿足

36、，以滿足“大震不倒大震不倒”的要求。（略）的要求。（略） 435 框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施框架結(jié)構(gòu)的抗震構(gòu)造措施1框架梁的構(gòu)造措施框架梁的構(gòu)造措施（1）梁的截面尺寸。）梁的截面尺寸。（2）梁的縱向鋼筋。）梁的縱向鋼筋。（3）梁的箍筋。）梁的箍筋。2框架柱的構(gòu)造措施框架柱的構(gòu)造措施（1）柱的截面尺寸。）柱的截面尺寸。（2）柱軸壓比限制。）柱軸壓比限制。（3）柱的縱向鋼筋。）柱的縱向鋼筋。（4）柱的縱向箍筋。）柱的縱向箍筋。AfNnc表表4-11 柱軸壓比限值柱軸壓比限值結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 類類 型型抗震等級抗震等級一一二二三三四四框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)0.650.750.850.9框架框架-抗震墻，板抗震墻，板

37、柱柱-抗震墻、框架抗震墻、框架-核心筒及筒中筒核心筒及筒中筒0.750.850.900.95部分框支抗震墻部分框支抗震墻0.60.73框架梁柱節(jié)點的構(gòu)造措施框架梁柱節(jié)點的構(gòu)造措施箍筋最大間距與最小直徑，宜與柱箍筋加密區(qū)的要求相同箍筋最大間距與最小直徑，宜與柱箍筋加密區(qū)的要求相同,框架框架梁柱縱筋在框架頂層的邊柱、中柱節(jié)點以級中間層的邊柱、中梁柱縱筋在框架頂層的邊柱、中柱節(jié)點以級中間層的邊柱、中柱節(jié)點，其縱筋的柱節(jié)點，其縱筋的錨固長度錨固長度應(yīng)滿足相應(yīng)的要求。應(yīng)滿足相應(yīng)的要求。 4砌體填充墻的構(gòu)造措施砌體填充墻的構(gòu)造措施（1）填充墻的）填充墻的砌筑砂漿強(qiáng)度等級砌筑砂漿強(qiáng)度等級不應(yīng)低于不應(yīng)低于M5

38、，墻頂應(yīng)于框架，墻頂應(yīng)于框架梁緊密結(jié)合。梁緊密結(jié)合。（2）填充墻應(yīng)沿柱全高每隔）填充墻應(yīng)沿柱全高每隔500設(shè)設(shè)26附加拉結(jié)筋附加拉結(jié)筋，其伸入，其伸入墻墻內(nèi)的長度內(nèi)的長度，6度、度、7度時不應(yīng)小于墻長的度時不應(yīng)小于墻長的1/5，且不小于，且不小于700，8度、度、9度時宜沿墻全長設(shè)置。當(dāng)墻長大于度時宜沿墻全長設(shè)置。當(dāng)墻長大于5時，墻頂與框架梁宜時，墻頂與框架梁宜有拉結(jié)措施，墻高大于有拉結(jié)措施，墻高大于4時，宜在墻體半高處設(shè)置與柱拉結(jié)且沿時，宜在墻體半高處設(shè)置與柱拉結(jié)且沿墻全長貫通的鋼筋混凝土水平墻梁。墻全長貫通的鋼筋混凝土水平墻梁。（3）出屋面的女兒墻、屋頂間墻應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié)出屋面的

39、女兒墻、屋頂間墻應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)有可靠的拉結(jié)。此外，鋼筋在框架梁、柱及節(jié)點的錨固長度與搭接長度應(yīng)滿足此外，鋼筋在框架梁、柱及節(jié)點的錨固長度與搭接長度應(yīng)滿足抗震構(gòu)造要求。抗震構(gòu)造要求。436 多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計實例多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計實例某某5層（局部層（局部6層）現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公房屋，層）現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)辦公房屋，結(jié)構(gòu)平面及剖面分別見圖結(jié)構(gòu)平面及剖面分別見圖4-10和圖和圖4-11，屋頂有局部突，屋頂有局部突出的部分。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓出的部分?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋屋)蓋?？蚣芰航孛娉叽缟w?？蚣芰航孛娉叽纾鹤叩懒海鹤叩懒?各層各層)為為250mm400mm；其他梁：頂層為；其他梁：頂層為250mm600mm；其他樓層為；其他樓層為250mm650mm。柱截面尺寸：柱截面尺寸：13層柱為層柱為500mm500mm；45層柱層柱為為450mm450mm?；炷翉?qiáng)度等級：梁、板、柱混?；炷翉?qiáng)度等級：梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級皆凝土強(qiáng)度等級皆C25。鋼筋強(qiáng)度等級：受力縱筋采用。鋼筋強(qiáng)度等級：受力縱筋采用HRB400，箍筋，箍筋HPB235。各層重力荷載代表值見圖。各層重力荷載代表值見圖4- 20。已知：抗震設(shè)防烈度為。已知：抗震設(shè)防烈度