对中震不屈服设防目标的讨论

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1、对中震不屈服设防目标的讨论扶长生，张小勇，朱凤涛(I-海长福工程结构设计事务所，上海200011)摘要：关键构件中震弹性或中震不屈服的设防目标，作为一种抗震加强措施在抗震设计中已经得到了应用．然而，工程实践表明按小震不坏设计得到的截面配筋率有时往往要大于中震不屈服的配筋率．本文详细剖析有地震效应荷载组合公式，用图表和工程实例说明中震不屈服对截面配筋的影响．并且从抗震承载力调整系数拖，线性叠加原理和以概率理论为基础的设计极限状态等方面，对中震不屈服做出进一步评价．笔者认为目前工程界采用小震弹性分析，中震放大系数和荷载效应组合来实现薄弱部位或重要部位构件中

2、震不屈服的设计方法，与抗震设计理论有矛盾之处．中震不屈服是中震可修设防目标中的一种状态，表示震后建筑物恢复使用需要修理的程度．结构工程师应采用非线性分析验算构件中震时是否屈服．关键词：小震弹性，小震不坏，中震不屈服1前言在复杂高层建筑抗震设计中，基于性能的设计方法已经得到了一定的应用。在确定结构总体的抗震性能目标时，对薄弱部位或重要部位构件，结构工程师往往会采用中震弹性或中震不屈服性能目标，以提高抗震设防标准。按现行规范规定的设计方法，钢筋混凝土结构构件的截面设计主要取决子场地的地震作用(及其与荷载的组合)，建筑工程的设防分类和构件的抗震等级等三个方面

3、。在分类标准和抗震等级保持不变的情况下，采用中震弹性或中震不屈服设防目标是通过提高地震作用，把50年基准周期63％超越概率的多遇地震(小震)提高到10％超越概率的设防烈度地震(中震)，对结构关键构件采取的抗震加强措施。文献【l】对它们做出了如下的描述。中震弹性是在中震作用下结构满足弹性设计要求，计算应采用作用分项系数，材料分项系数和抗震承载力调整系数，材料强度采用设计值，不考虑地震内力调整，各构件的细部抗震构造至少要满足基本要求。中震不屈服是在中震作用下薄弱部位或重要部位构件不屈服，计算时，作用分项系数，材料分项系数和抗震承载力调整系数均取1．0，材料

4、强度采用标准值，不考虑地震内力调整，各构件的细部抗震构造至少要满足中等延性的要求。现行规范规定，抗震设计的内力调整系数有地震内力调整系数和组合内力调整系数。前者仅仅对地震作用效应进行调整，如转换构件的内力调整系数等。后者对计入地震作用效应的组合值进行调整，如延性设计中的强剪弱弯，强柱弱梁调整系数等。表1和表2摘录了一部分内力调整系数。上述设防目标的描述给出了地震内力调整系数的取值准则，对组合内力调整系数没有明确规定，只是笼统地提出了抗震构造的延性要求。然而，．I．：程实践表明按规范规定的三水准设防、二阶段设计得到的截面配筋率有时往往要大于中鹱不屈服的配

5、筋率。与预期相反，结构的薄弱部位或重要部位的构件并没有得到应有的加强。本文将详细剖析有地震效应荷载组合公式，用图表和．1：程实例说明中震不屈服对截面配筋的影响。然后，对中震不疆服及目前工程界采用的设计方法，从抗震承载力调整系数‰。、线性叠加原理和以概率理论为基础的设计极限状态等方面做出进一步评价，澄清一些设计概念，给出设计建议。襄I地震内力调整系数蟹B兰竺竺竺空!：!：!：!!!三∑一煎塑差§：垫!：!：：叁注：袭中尚未包括榧桨拄底层拄底的调整系致，角柱的谓整系教，短支剪力墙的内力谓整系数等2有地震效应荷载组合抗震分析由二部分组成，即结构的抗震变形验算

6、和截面的抗震验算。关于有地震效应和无地燧效应的设计表达式及其荷载组合，《建筑抗震设计规范》(GB5001卜一2001)[21(以下简称抗规)和《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)131(以下简称离规)都有明确的规定。按《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068--2001)的分类14J，按抗规或高规的组合公式及其作用分项系数及材料分项系数的取值准则，可以认为，抗震变形验算相当于无地震效应组合中的正常使用极限状态，截面抗震验算相当于无地震效应组合中的承载力极限状态。按目前工程界的理解和做法以及可以接受的截面配筋率，中震弹性和中震不屈服

7、设防目标的实现，都是把小震作为输入地震动，对结构进行弹性分析．按中震放大地震效应，进行荷载组合。二者不同之处在于，中震弹性设防目标是按承载力极限状态进行截面设计，对效应进行基本组合。按高规表5．6．4取组合值系数，按表4．7．2取抗震承载力调整系数，地震内力调整系数取I．0，组合内力调整系数按规范有关条文取值(部分已摘录于表2)，材料强度使用设计值。中震不屈服设防目标是按使用极限状态进行截面设计，对效应进行标准组合。二种内力调整系数．分项系数及其抗震承载力调整系数均取1．0，材料强度使用标准值。包含绢合值系数，内力调整系数，中震放火系数和抗燧承载力调整

8、系数等的组合公式及设计表达式可简洁地表示如‘卜，妊叩c(roSoE％‰％趺)≤老尺(1)式中，