建筑结构抗震设计2

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1、建筑结构抗震设计Seismicdesignofbuildings第5章多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计5.1概述5.2抗震设计的一般要求5.3框架内力和位移计算5.4钢筋混凝土框架结构构件设计5.1概述1、多层和高层钢筋混凝土结构形式框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和框架-筒体结构等。本章仅介绍前两种。钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等构件组成承重体系的房屋。钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。5.1概述——续框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。抗震墙框架-抗震墙5.1

2、.1震害及其分析历次地震经验表明，钢筋混凝土结构房屋一般具有较好的抗震性能。结构设计中只要经过合理的抗震计算并采取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建造多层和高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的。主要震害可概述如下：1、共振效应引起的震害结构的自振周期与场地土的自振周期接近或一致，引起建筑物的共振，导致结构破坏严重。2、结构平面或竖向布置不当引起的震害3、框架柱、梁和节点的震害未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点区。柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底；角柱震害重于内柱；短柱震害重于一般柱。5.1.1震害及其分析——续柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝

3、或交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。破坏不易修复。柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。5.1.1震害及其分析——续短柱震害：当柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)时形成短柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。5.1.1震害及其分析——续角柱震害：由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。5.1.1震害及其分析——续4、框架砖填充墙的震害框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周边开裂。端墙、窗间墙和门窗洞口边角部位破坏更加严重。由于框架变形属剪切型，下部层间位移大，填充墙震害呈现“下重上轻”的现象。填

4、充墙破坏的主要原因是，墙体受剪承载力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，因此在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。5.1.1震害及其分析——续5、抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙的震害主要表现为墙肢之间连梁的剪切破坏。这主要是由于连梁跨度小、高度大形成深梁，在反复荷载作用下形成X形剪切裂缝，这种破坏为剪切型脆性破坏，尤其在房屋1／3高度处的连梁破坏更为明显。5.2抗震设计的一般要求5.2.1结构体系选择在考虑地震烈度、场地土、抗震性能，使用要求及经济效果等因素和总结地震经验的基础上，在震区选择结构体系应综合考虑如下条件：1、现浇混凝土房屋适用的最大高

5、度2、房屋高宽比限值3、建筑物刚度与场地条件有关4、基础形式及埋置深度如：天然地基时埋深不小于1/12建筑物高度天然桩基时埋深不小于1/15建筑物高度5、应注意技术经济指标。5.2.2结构布置结构体系确定后，结构布置应当密切结合建筑设计进行，使建筑物具有良好的体型，使结构受力构件得到合理的组合。多高层钢筋混凝土结构房屋结构布置的基本原则是：①结构平面应力求简单规则，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部应力集中。②结构的竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀分布，避免结构刚度突变，并应尽可能降低建筑物的重心

6、，以利结构的整体稳定性。③合理地设置变形缝。④加强楼屋盖的整体性。⑤尽可能做到技术先进，经济合理。5.2.3抗震等级抗震等级是结构构件抗震设防的标准，体现在同样地震烈度下不同结构类型的钢筋砼房屋不同的抗震要求。如：次要的抗侧力结构单元的抗震要求可以低于主要的抗侧力结构单元。房屋越高，地震反应越大，抗震要求越高。抗震等级分为四级，结构的抗震等级越高，抗震措施越高，其中一级抗震要求最高。抗震等级与结构类型、烈度有关，查表使用。5.2.3抗震等级——续下表为丙类建筑抗震等级的划分：一一一抗震墙一一二二三三四框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60高度（m)

7、一剧场,体育馆等大跨度公共建筑一一二二三三四框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30高度（m)框架-抗震墙结构框架结构结构类型烈度6879三二一三二现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级注：1.建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；2.接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。5.2.3抗震等级——续1、甲、乙、丁类建筑应按抗震设防标准中的抗震措施所要求的设防烈度按上表确定抗震等级。2、当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是次要抗侧力构件,可按框架-抗震

8、墙结构中的框架确定抗震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框