抗震設(shè)計(jì)在現(xiàn)行規(guī)范中的實(shí)現(xiàn)

抗震設(shè)計(jì)在現(xiàn)行規(guī)范中的實(shí)現(xiàn)主要內(nèi)容一、抗震性能目標(biāo)和設(shè)計(jì)方法和“三水準(zhǔn)”、“兩階段”的介紹三、基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介二、傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法一、“三水準(zhǔn)”的抗震設(shè)防目標(biāo)當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，主體結(jié)構(gòu)不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用——小震不壞；當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的設(shè)防地震影響時(shí)，可能發(fā)生損壞，但經(jīng)一般性修理仍可繼續(xù)使用——中震可修；當(dāng)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞——大震不倒。二、針對(duì)“三水準(zhǔn)”的“兩階段”設(shè)計(jì)方法

第一階段：小震作用下的承載能力驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。第一階段計(jì)算方法是按照彈性反應(yīng)譜計(jì)算的，此時(shí)建筑處于彈性階段。在這個(gè)階段的設(shè)計(jì)中，建筑物滿足了第一水準(zhǔn)——小震不壞；此外依靠概念設(shè)計(jì)和抗震措施構(gòu)造措施來滿足建筑物第二水準(zhǔn)和大部分建筑物第三水準(zhǔn)的抗震目標(biāo)；第二階段：對(duì)于少部分建筑，進(jìn)行大震下的彈塑性變形驗(yàn)算，以此來滿足第三水準(zhǔn)——大震不倒。結(jié)論：由上可見，兩階段的抗震設(shè)計(jì)包括三部分的內(nèi)容：概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算以及抗震措施。這就是傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì)方法，具體內(nèi)容將在第二部分中介紹。三、基于性能的抗震設(shè)計(jì)時(shí)更具體的目標(biāo)規(guī)范中規(guī)定，對(duì)于使用功能或其他方面有專門要求的建筑，當(dāng)采用抗震性能化設(shè)計(jì)時(shí)，具有更具體或更高的抗震設(shè)防目標(biāo)。當(dāng)以提高抗震安全性為主時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)應(yīng)于不同性能要求的承載力參考指標(biāo)，可按右表的示例選用。當(dāng)需要按地震殘余變形確定使用性能時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件除滿足提高抗震安全性的性能要求外，不同性能要求的層間位移參考指標(biāo)，可按下表的示例選用。此外，規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件細(xì)部構(gòu)造對(duì)應(yīng)于不同性能要求的抗震等級(jí)，也有相關(guān)的示例：注意：這里的抗震性能目標(biāo)，都是針對(duì)抗震性能化設(shè)計(jì)而言的。這種設(shè)計(jì)方法區(qū)別于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，也就是目前廣泛研究的基于性能的抗震設(shè)計(jì)，將在第三部分中做一些介紹。四、區(qū)別于“三水準(zhǔn)”的抗震性能目標(biāo)簡(jiǎn)介我國規(guī)定了：不壞、可修、不倒美國規(guī)定了：正常使用、立即入住生命安全、防止倒塌日本規(guī)定了：正常使用、易修復(fù)、生命安全目錄第二部分兩階段的設(shè)計(jì)方法(傳統(tǒng)的抗震設(shè)計(jì))包括三部分的內(nèi)容：抗震計(jì)算抗震措施概念設(shè)計(jì)一、概念設(shè)計(jì)1、原因我的解釋：立足于工程抗震的基本理論和長期工程抗震的基本經(jīng)驗(yàn)而形成和總結(jié)出的關(guān)于工程抗震的基本概念，并依據(jù)此概念進(jìn)行工程抗震設(shè)計(jì)。規(guī)范中的解釋：根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程。2、定義由于地震動(dòng)的隨機(jī)性和建筑物的動(dòng)力特性、所在場(chǎng)地、材料以及結(jié)構(gòu)內(nèi)里的不確定性，地震破壞很難預(yù)測(cè)。因此，為了保證結(jié)構(gòu)具有足夠的抗震可靠性，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合考慮多種因素的影響，著重從建筑物的總體上進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，這就是結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。3、概念設(shè)計(jì)的內(nèi)容場(chǎng)地選擇、平立面布置結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置、多道的抗震防線、剛度承載力和延性的匹配、結(jié)構(gòu)的整體性、非結(jié)構(gòu)部件的處理。概念設(shè)計(jì)中的平立面布置一、平面不規(guī)則二、豎向不規(guī)則返回二、抗震計(jì)算（作用和抗力，變形）1、承載能力驗(yàn)算注意：γRE不大于1有關(guān)γRE的一些說明一、為什么地震影響系數(shù)不大于11、快速加載下的材料強(qiáng)度較靜力時(shí)的有所提高，因此地震作用下的材料強(qiáng)度會(huì)增加。2、地震作用屬于偶然荷載，結(jié)構(gòu)的可靠度要求會(huì)低一些，所以用借用非地震作用表達(dá)式時(shí)，可靠度應(yīng)該相應(yīng)降低。二、重力效應(yīng)在地震作用下γRE的取值注意：對(duì)重力荷載也進(jìn)行折減，顯然是不符合概念的，所以應(yīng)該像上式一樣，只對(duì)風(fēng)荷載和地震荷載進(jìn)行折減，如果還要用第一個(gè)式子進(jìn)行計(jì)算，那么也要要求2、彈性變形驗(yàn)算對(duì)于彈塑性變形的驗(yàn)算，方法同上類似，位移角的規(guī)定更加嚴(yán)格，位移需要加上相應(yīng)的增大系數(shù)。三、抗震措施除地震作用計(jì)算和抗力計(jì)算以外的抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括抗震構(gòu)造措施。根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)原則，一般不需計(jì)算而對(duì)結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分必須采取的各種細(xì)部要求。比如：軸壓比、最小截面尺寸、最小配筋率、箍筋加密1、定義抗震三措施都包三括，三要細(xì)三分抗震三構(gòu)造三措施2、抗三震設(shè)三計(jì)思三想——從破三壞機(jī)三制講三起兩種三破壞三機(jī)制三：柱子三是框三架結(jié)三構(gòu)中三最重三要的三構(gòu)件三，即三使個(gè)三別的三柱子三失效三，也三可能三引起三結(jié)構(gòu)三的全三面倒三塌；三另一三方面三柱子三是偏三壓構(gòu)三件，三它的三變形三能力三也遠(yuǎn)三不如三彎曲三作用三為主三的梁三。為三此很三自然三的會(huì)三得出三“強(qiáng)柱三弱梁”的三設(shè)計(jì)三思想三?？蚣芙Y(jié)構(gòu)三的合三理屈三服機(jī)三制是三在梁三上出三現(xiàn)塑三性鉸三，但三出現(xiàn)三塑性三鉸后三，不三一定三是受三彎，三也有三可能三是受三剪破三壞。三所以三，為三了防三止在三塑性三鉸出三現(xiàn)后三梁發(fā)三生剪三切破三壞，三要求三梁具三有抗三剪能三力，三即“強(qiáng)剪三弱彎”。2、框三架結(jié)三構(gòu)抗三震設(shè)三計(jì)的三思想強(qiáng)柱三弱梁這些三設(shè)計(jì)三思想三都是三通過三一定三的抗三震措三施來三實(shí)現(xiàn)三的。基于三承載三能力基于三延性強(qiáng)剪三弱彎強(qiáng)節(jié)三點(diǎn)、三強(qiáng)錨三固增加三構(gòu)件三和結(jié)三構(gòu)的三延性（柱三和梁三都有三）四、三構(gòu)件三抗震三設(shè)計(jì)三的一三般流三程按照三設(shè)計(jì)三思想三，對(duì)三作用三進(jìn)行三放大根據(jù)三混凝三土一三般原三理用放三大后三的作三用進(jìn)三行構(gòu)三件設(shè)三計(jì)符合三概念三設(shè)計(jì)滿足三抗震三措施三要求具體實(shí)施、體現(xiàn)抗震三措施概念三設(shè)計(jì)抗震三計(jì)算◆強(qiáng)柱三弱梁柱子三是框三架結(jié)三構(gòu)中三最重三要的三構(gòu)件三，即三使個(gè)三別的三柱子三失效三，也三可能三引起三結(jié)構(gòu)三的全三面倒三塌；三另一三方面三柱子三是偏三壓構(gòu)三件，三它的三變形三能力三也遠(yuǎn)三不如三彎曲三作用三為主三的梁三。為三此很三自然三的會(huì)三得出三“強(qiáng)柱三弱梁”的三設(shè)計(jì)三思想三。一級(jí)三框架三結(jié)構(gòu)三和9度的三一級(jí)三框架三可以三不按三照上三面的三式子三進(jìn)行三調(diào)整三，但三是應(yīng)三該符三合右三側(cè)的三要求三：規(guī)范三中對(duì)三強(qiáng)柱三弱梁三的實(shí)三現(xiàn)方三法，三是將三柱子三的彎三矩乘三以一三個(gè)人三為的三增大三系數(shù)三。如三下：對(duì)于三為什三么會(huì)三有第三二個(gè)三式子三，我三是這三樣理三解的:梁的三實(shí)際三抗彎三能力三是考三慮了三板鋼三筋及三鋼筋三的超三強(qiáng)影三響的三。實(shí)三驗(yàn)表三明，三在此三情況三下，三梁的三承三載能三力是三可以三提高1.三65倍以三上，三加之三原有1.三2的增三大系三數(shù)，三相當(dāng)三放大三了將三近2倍。三這比三最大三的調(diào)三整系三數(shù)1.三7還要三大。對(duì)于三一級(jí)三框架三結(jié)構(gòu)三和9度框三架，三結(jié)構(gòu)三受力三比較三大，三較平三時(shí)更三加危三險(xiǎn)，三需要三考慮三實(shí)際三情況三，進(jìn)三行更三細(xì)致三的設(shè)三計(jì)，三而不三應(yīng)該三再簡(jiǎn)三單的三乘一三個(gè)增三大系三數(shù)。其次三，考三慮到三施工三，梁三的超三筋現(xiàn)三象非三常常三見，三如果三不按三照實(shí)三際配三筋的三抗彎三承載三力，三強(qiáng)柱三弱梁三也是三很難三滿足三的?！魪?qiáng)剪三弱彎框架三結(jié)構(gòu)三的合三理屈三服機(jī)三制是三在梁三上出三現(xiàn)塑三性鉸三，但三出現(xiàn)三塑性三鉸后三，不三一定三是受三彎，三也有三可能三是受三剪破三壞。三所以三，為三了防三止在三塑性三鉸出三現(xiàn)后三梁發(fā)三生剪三切破三壞，三要求三梁具三有抗三剪能三力，三即“強(qiáng)剪三弱彎”。為達(dá)三到這三目的三，同三強(qiáng)柱三弱梁三一樣三，規(guī)三范中三的實(shí)三現(xiàn)是三乘以三一個(gè)三相應(yīng)三的增三大系三數(shù)，三如下三：對(duì)于三一級(jí)三的框三架結(jié)三構(gòu)和9度的三框架三，類三似于三之前三，也三有另三外的三要求三：一、三梁的三剪力三設(shè)計(jì)三值調(diào)三整◆強(qiáng)剪三弱彎二、三柱的三剪力三設(shè)計(jì)三值調(diào)三整◆強(qiáng)剪三弱彎對(duì)于三一級(jí)三的框三架結(jié)三構(gòu)和9度的三框架三，類三似于三之前三，也三有另三外的三要求三：綜上三所述三，為三了實(shí)三現(xiàn)合三理的三破壞三機(jī)制三，要三有“三強(qiáng)柱三弱梁三、強(qiáng)三剪弱三彎”三的設(shè)三計(jì)思三想。實(shí)現(xiàn)三這些三思想三的主三要手三段就三是人三為地三加上三增大三系數(shù)三。對(duì)于三一級(jí)三框架三結(jié)構(gòu)三和9度的三框架三，考三慮實(shí)三際情三況，三給予三更細(xì)三致的三要求三。三、三強(qiáng)柱三弱梁三和強(qiáng)三剪弱三彎的三小結(jié)框架三結(jié)構(gòu)三的節(jié)三點(diǎn)是三梁柱三的公三共部三分，三節(jié)點(diǎn)三的失三效就三意味三著梁三和柱三一起三失效三?？蚣苋Y(jié)構(gòu)三的合三理破三壞機(jī)三制是三梁鉸三機(jī)制三，所三以要三保證三形成三塑性三鉸以三后，三梁端三的鋼三筋不三會(huì)被三拔出三，因三此要三有良三好的三錨固三。節(jié)點(diǎn)三核心三區(qū)的三剪切三破壞三和鋼三筋的三錨固三破壞三，嚴(yán)三重的三會(huì)引三起結(jié)三構(gòu)倒三塌。由上三得到三框架三抗震三設(shè)計(jì)三的又三以一三個(gè)思三想“強(qiáng)節(jié)三點(diǎn)強(qiáng)三錨固三、弱三構(gòu)件”實(shí)現(xiàn)三方法三：對(duì)節(jié)三點(diǎn)剪三力進(jìn)三行增三大后直三接進(jìn)行三抗震三驗(yàn)算。對(duì)三于錨三固，三是增三大錨三固長三度實(shí)三現(xiàn)的三。◆強(qiáng)節(jié)三點(diǎn)、三強(qiáng)錨三固、三弱構(gòu)三件◆強(qiáng)節(jié)三點(diǎn)弱三構(gòu)件框架三梁柱三節(jié)點(diǎn)三核芯三區(qū)組三合的三剪力三設(shè)計(jì)三值，三應(yīng)按三下列三公式三確定三：二、三構(gòu)件三的抗三震驗(yàn)三算構(gòu)件三的抗三震設(shè)三計(jì)方三法和三非抗三震設(shè)三計(jì)方三法的三原理三是完三全一三樣的三，在三本科三階段三中已三經(jīng)學(xué)三過。三唯獨(dú)三不同三的是三：1、計(jì)三算所三用的三內(nèi)力三經(jīng)過三了調(diào)三整2、考三慮了三抗震三調(diào)整三系數(shù)γRE3、考三慮到三強(qiáng)剪三弱彎三，在三抗剪三部分三還會(huì)三有一三些細(xì)三微不三同所以三，規(guī)三范中三只對(duì)三抗剪三承載三力有三專門三的規(guī)三定，三對(duì)抗三彎則三沒有三。這三里只三對(duì)抗三剪的三驗(yàn)算三做一三個(gè)簡(jiǎn)三單的三復(fù)習(xí)三：柱三考三慮抗三震時(shí)三：柱不三考慮三抗震三時(shí)：梁不三考慮三抗震三時(shí)：梁三考三慮抗三震時(shí)三：反復(fù)三荷載三下，三混凝三土部三分的三承載三力下三降20三%~三40三%節(jié)點(diǎn)三的抗三震驗(yàn)三算：1.三75*0.三6=三1.三05N<三0.三3f三Ac三、三剪壓三比的三控制三（剪三力上三限）當(dāng)構(gòu)三件的三剪力三超過三一定三數(shù)值三時(shí)，三導(dǎo)致三較早三出現(xiàn)三斜裂三紋，三即使三增加三橫向三鋼筋三也不三能有三效提三高其三受剪三承載三力，三在橫三向鋼三筋沒三有屈三服的三情況三下，三就可三能發(fā)三生混三凝土三的斜三壓破三壞或三者受三彎屈三服后三的剪三切變?nèi)纹迫龎?。三這種三破壞三不是三承載三能力三不足三造成三的，三而是三剪切三變形三超過三了混三凝土三的極三限導(dǎo)三致的三。為三了說三明截三面上三名義三剪應(yīng)三力的三大小三，引三入一三個(gè)比三值：剪壓三比?？刂萍魤喝?，實(shí)三際上三也就三是控三制構(gòu)三件的三截面三尺寸三。鋼筋三混凝三土結(jié)三構(gòu)的三梁、三柱、三剪力三墻和三連梁三，其三截面三組合三的剪三力設(shè)三計(jì)值三應(yīng)符三合下三列要三求：跨高三比大三于2.三5的梁三及剪三跨比三大于2的柱三其截三面組三合的三剪力三設(shè)計(jì)三值應(yīng)三符合三下列三要求三：跨高三比不三大于2.三5的連三梁、三剪跨三比不三大于2的柱三：剪跨三比：節(jié)點(diǎn)三處也三有相三應(yīng)的三剪壓三比要三求，三這里三不再三詳述三。廣義三和狹三義λ=M三/(三Vh0)=三Va三/Vh0=三a/三h0四、三和延三性有三關(guān)的三抗震三措施6．3．3梁的三鋼筋三配置三，應(yīng)三符合三下列三各項(xiàng)三要求三：2梁端三截面三的底三面和三頂面三縱向三鋼筋三配筋三量的三比值三，除三按計(jì)三算確三定外三，一三級(jí)不三應(yīng)小三于0.三5，二三、三三級(jí)不三應(yīng)小三于0.三3。1梁端三計(jì)入三受壓三鋼筋三的混三凝土三受壓三區(qū)高三度和三有效三高度三之比三，一三級(jí)不三應(yīng)大三于0.三25，二三、三三級(jí)不三應(yīng)大三于0.三35。3梁端三箍筋三加密三區(qū)的三長度三、箍三筋最三大間三距和三最小三直徑三的配三置也三要滿三足規(guī)三范的三相關(guān)三要求三。1梁端三計(jì)入三受壓三鋼筋三的混三凝土三受壓三區(qū)高三度和三有效三高度三之比三，一三級(jí)不三應(yīng)大三于0.三25，二三、三三級(jí)不三應(yīng)大三于0.三35。2梁端三截面三的底三面和三頂面三縱向三鋼筋三配筋三量的三比值三，除三按計(jì)三算確三定外三，一三級(jí)不三應(yīng)小三于0.三5，二三、三三級(jí)不三應(yīng)小三于0.三3。位移三延性三可達(dá)3～４試驗(yàn)表明三，鋼三筋混三凝土三長柱三的抗三震性三能主三要取三決于三柱的三軸壓三比、三加荷三方式三、縱三向鋼三筋和三箍筋三的用三鋼量三等不同三軸壓三比下三鋼筋三混凝三土柱三荷載-位移三關(guān)系三滯回三曲線（a）軸三壓比三為0.三2（b）軸三壓比三為0.三66．3．6柱軸三壓比三不宜三超過