度抗震区多层钢结构的抗震设计

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1、上海绿地建设设计研究院有限公司8度抗震区多层钢结构的抗震设计--绿地土桥小学设计心得上海绿地设计【摘要】以都江堰绿地土桥小学教学楼的结构抗震设计为例，运用结构抗震的概念设计原理，介绍多层钢结构在8度抗震设防地区的抗震设计和措施，总结了设计中常见问题的注意事项。【关键词】多层钢结构；8度设防；抗震概念设计；结构体系；设计细节。摘要、关键词上海绿地设计一、绪论：“5.12”汶川大地震给当地人民群众生命财产造成巨大损失。从受灾情况看，震区建筑大多为砖混(凝土)建筑，楼板和屋面采用混凝土预制件则是地震中的最大杀手。砖混结构房屋受压较好

2、，但塑性和韧性很差。地震时，房屋在地震波上下左右循环反复荷载作用下，立即发生整体垮塌，人员来不及逃生，这是这次地震伤亡惨重的最主要原因。因此，在震区重建中，我们必须考虑建筑结构和材料问题。绪论上海绿地设计二、都江堰市绿地土桥小学概况：新建土桥小学位于都江堰市原土桥小学旧校址，在四川省都江堰市崇义镇土桥乡，该地块东西长约120m，南北宽约130m，用地面积约15950㎡，场地东侧靠近灌温路，交通方便。规划小学12班，学生540人，新建校舍建筑面积约4433.5㎡，其中：三层（局部四层）综合教学楼3748㎡，食堂及生活辅房618㎡

3、，警卫室36㎡，消防水泵房31.5㎡。运动场包含200米环形塑胶跑道一座。土桥小学教学楼是上海对口援建项目中唯一一座全钢结构建筑。概况上海绿地设计鸟瞰图上海绿地设计三、模型信息1、建筑结构布置和选型1.1建筑结构布置三、模型信息：1、建筑结构布置和选型1.1建筑结构布置教学综合楼平面布置整体为U形，由抗震伸缩缝分为三个独立单体，教学楼（三层钢框架结构）、行政楼（四层砼框架结构）、试验楼（三层砼框架结构）。本文所论述的对象是教学楼（三层钢框架结构），上部结构由抗震缝与相邻建筑脱开，形成独立结构体系，可单独进行上部结构计算，对抗震

4、有利。在“5.12”汶川大地震前，都江堰教学楼多数采用砖混结构和单框架结构，房屋外廊采用悬挑结构，地震中多有损坏。为了提高结构安全等级，本设计采用钢结构三柱框架体系，即外廊外沿设柱，增加教学楼的安全储备，使其成为震不垮的避难之所。教学楼平面布局为规则长方形，楼板无大洞口削弱；立面简洁、整齐，有利于抗震。模型信息上海绿地设计一层平面图抗震缝抗震缝平面图上海绿地设计立面图上海绿地设计1.2计算程序本工程上部结构计算采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列—STS、SATWE多层版建筑结构分析与设计软件。1.2.1计算模型的建立取标

5、高－0.500（基础杯口）以上部分作为研究对象。计算程序2、结构信息：2.1抗震设防上海绿地设计表1抗震设防信息类别取值依据结构安全等级二级《建筑结构可靠度设计统一标准》设计使用年限50年《建筑结构可靠度设计统一标准》场地土类别Ⅱ类《都江堰市土桥小学场地岩土工程勘察报告》抗震设防分类乙类《建筑工程抗震设防分类标准》多遇地震下的阻尼比0.035《建筑抗震设计规范》（2008年版）罕遇地震下的阻尼比0.050《建筑抗震设计规范》（2008年版）抗震设防烈度8度《建筑抗震设计规范》（2008年版）设计基本地震加速度0.20g《建筑抗

6、震设计规范》（2008年版）设计地震分组第二组《建筑抗震设计规范》（2008年版）特征周期Tg0.40s《建筑抗震设计规范》（2008年版）抗震措施9度《建筑抗震设计规范》（2008年版）抗震设防信息上海绿地设计表2其它计算参数分类设计参数取值取值原则总信息地震力计算计算X、Y两个方向水平地震力，不必计算竖向地震力结构类别框架结构地下室层数无裙房层数0结构重要性系数1.0风荷载信息修正后的基本风压W0＝0.40kN/㎡结构基本周期T1＝0.27s体形系数μs＝1.30地震信息振型组合方法CQC耦联安全等级为二级计算振型数9多遇

7、地震水平地震影响系数最大值0.16《建筑抗震设计规范》（2008年版）罕遇地震水平地震影响系数最大值0.90活荷质量折减系数0.50周期折减系数0.80其它计算参数上海绿地设计3、计算结果及分析3.1结构的总质量活载产生的总质量(t):101.043恒载产生的总质量(t):1394.673结构的总质量(t):1495.7173.2结构动力特性3.2.1振型与周期(总刚分析方法)计算结果上海绿地设计振型号周期转角平动系数(X+Y)扭转系数备注11.0313179.641.00(1.00+0.00)0.0020.773588.85

8、0.93(0.00+0.93)0.0730.6463102.150.37(0.00+0.37)0.62740.3817179.840.93(0.93+0.00)0.0750.3694177.820.01(0.01+0.00)0.9960.347356.400.00(0.00+