少支撑框架结构体系的定义和基本设计原则

《少支撑框架结构体系的定义和基本设计原则》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、精选公文范文管理资料少支撑框架结构体系的定义和基本设计原则建筑地震灾害的严重性是我国的基本国情之一。近年来发生的几次破坏性地震反映出建筑结构抗震能力不足的两个主要原因：一方面，我国采用三水准两阶段的抗震设防目标，但近年来发生的破坏性地震中，强震区的实际地震烈度经常远高于当地的设计罕遇地震烈度水平。如我国四川省汶川县的抗震设防烈度为6~7度，而2008年512汶川8.0级地震发生时震中烈度达到11度，灾区许多地方的实际烈度超过设计罕遇地震1~3[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料度，这是导致许多重灾区建筑结构损坏甚至倒塌的重

2、要原因。在汶川地震后，我国的相关规范进行修改，提高了部分建筑的抗震设防类别和部分地区的抗震设防烈度，这样，要求对灾区既有建筑进行抗震加固以满足新的抗震设防要求，其中对钢筋混凝土(RC)框架结构增设少量钢支撑是有效的抗震加固措施之一。另一方面，上部RC框架结构的主要震害形式为：柱端出铰、柱剪切破坏、节点区破坏、薄弱层严重破坏、预制楼板与梁的连接不当引起的破坏、现浇楼梯的破坏等等，由于结构体系布置不合理、现浇楼/屋盖体系对框架梁抗震性能的影响、现浇楼梯斜跑的抗侧贡献和填充墙对结构抗侧刚度的影响等因素，许多既有RC框架结构很难实现建筑抗震设计规范中

3、要求的“强柱弱梁”等理想破坏模式。另外，即使合理设计与施工的RC框架结构能够满足“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”等抗震设计要求的破坏模式，但框架结构存在抗震防线单一、缺乏足够冗余度的问题。国内外多次大地震的建筑震害表明，采用纯框架结构的房屋，其倒塌率远远高于设置剪力墙等的框架结构房屋。汶川地震后，作者在灾后现场应急评估中发现，在RC[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料框架结构中设计少量钢支撑或排架柱间的柱间交叉支撑，就能有效控制结构的侧向变形，提高原结构的承载能力和抗地震倒塌能力(图1)。【图略】受到这些成功抵御强烈地

4、震作用建筑结构的启发，本文作者提出了在框架结构中设置少量钢支撑的少支撑框架结构体系的概念，目的是改变框架结构的抗侧力结构体系，增加框架结构的抗震防线，不仅提高原框架结构的抗侧刚度与承载力，保证原结构在设计罕遇地震下不倒塌，而且可以在超越设计罕遇地震的地震作用下不倒塌，从而提高框架结构的抗地震倒塌能力。本文在刘庆志的相关研究基础上，完成了这种新结构体系的受力机理分析与抗地震倒塌能力的评估，提出了少支撑框架结构体系的定义与基本设计原则建议，供相关研究人员与设计人员参考。1现行相关抗震规范的规定对于框架-剪力墙结构体系，在水平力作用下，底层框架承受

5、的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值不尽相同，结构的性能也有较大的差别。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010(后文称《高规》)第[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料8.1.3条根据在规定水平力作用下，底层框架的倾覆力矩分担率对框架-剪力墙结构体系进行了细分，并对每一种结构体系的设计方法和侧向位移控制指标作出了较为具体的规定(见表1)。朱炳寅建议的结构体系细分的类别和标准与《高规》的规定基本一致。【表1】对于框架-支撑框架结构体系，我国《建筑抗震设计规范》GB50011—2010(后文称《抗规》)第G.1.3

6、条第5款对其有明确的定义：“底层的钢支撑框架按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的50%”。这类结构中钢支撑框架比较强，支撑属于强支撑。而当结构中钢支撑框架比较弱时，框架将承担较大的地震作用，设置少量钢支撑的RC框架结构与含有少量剪力墙的框架结构类似，但现行规范中对这种结构体系尚无明确定义。为了能够合理提出这类结构的定义，本文以一座典型RC[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料框架结构为例，分析了设置不同数量钢支撑后结构抗侧刚度、动力特性、底层框架的基底剪力与倾覆力矩分担率变化等，结合对结构完成的静力PUSHOV

7、ER分析得到的能力曲线结果等，借鉴现行规范对框架-剪力墙结构、含有少量剪力墙的框架结构的相关规定，提出了少支撑框架结构的定义，为这类结构体系的推广应用特别既有框架结构的抗震结构提供借鉴。2RC框架结构与钢支撑RC框架结构对比2.1工程概况及构件设计某6层RC框架结构，抗震设防烈度为8度(0.20g)，地震分组为第二组，场地类别Ⅱ类。结构纵向5跨、横向3跨，首层层高4.0m，其余各层层高3.6m，如图2所示。框架结构的梁、柱、楼板均为现浇，混凝土强度等级均为C30，钢筋均采用HRB400级热轧钢筋。纵向和横向边跨框架梁截面尺寸为250mm×50

8、0mm，横向中跨框架梁截面尺寸为250mm×300mm；1~4层框架柱截面尺寸为500mm×500mm，5~6层为400mm×400mm；楼板厚度为[键入文字][键