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文檔簡介

側向(水平)位移限制和舒適度要求結構穩定驗算和抗傾覆驗算結構的延性和抗震等級2.7結構設計要求承載能力的驗算1)承載能力的驗算不考慮地震作用組合:考慮地震作用組合:

結構重要性系數,分別取1.1、1.0、0.9

承載力抗震調整系數2)側向(水平)位移限制和舒適度要求彈性方法計算:彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比⊿ue≤

h

⊿ue

——多遇地震作用標準值產生的層間側移

層間位移限值結構類型框架框-剪、框架-筒體、板柱-墻筒中筒、剪力墻①高度不大于150m的高層建筑,不宜大于表限值。

②高度等于或大于250m的高層建筑,不宜大于1/500。

③高度在150m-250m之間的高層建筑,按上述限值插值。(2)舒適度要求高度超過150m,結構頂點最大加速度值滿足:最大加速度限值房屋用途頂點組大加速度(m/s2)住宅、公寓0.15辦公0.253)彈塑性方法計算(罕遇地震作用下薄弱層彈塑性變形驗算)(1)什么情況下要驗算(a)7-9度設防、樓層屈服系數<0.5的框架結構(b)7-9度設防、高度較大且沿高度的剛度和質量分布很不均勻的高層建筑(c)特別重要的建筑(甲類建筑)(2)薄弱層的位置(a)樓層屈服強度系數沿高度分布均勻的結構,可取底層(b)樓層屈服強度系數沿高度分布不均勻的結構,可取屈服系數最小的樓層及相對較小的樓層,一般不超過2~3處4)屈服強度系數:

按構件實際配筋和材料標準強度計算的樓層受剪承載力

和罕遇大震作用(標準值)下由彈性計算得到的樓層剪力之比。Vy按實際配筋和材料強度標準值計算的樓層受剪承載力;Ve為按罕遇地震作用計算的樓層彈性地震剪力。

結構薄弱層(部位)彈塑性層間位移要求:

式中:

——薄弱層層高

——大震下薄弱層層間彈塑性位移

——大震下薄弱層的層間彈性位移

——彈塑性位移增大系數。當薄弱層不小于相鄰層平均的80%時,按照表2-19采用,當薄弱層小于相鄰層平均的50%時,取表中數值的1.5倍,其余情況可用內插法說明:薄弱層彈塑性側移驗算應在截面設計完成之后進行層間彈塑性位移角限值1.結構穩定驗算指水平荷載作用下的穩定問題

注意:兩階效應2.抗傾覆驗算5)結構穩定驗算和抗傾覆驗算重力二階效應一般包括兩部分:(1)一是由于構件自身撓曲引起的附加重力效應,即效應,二階內力與構件撓曲形態有關,一般是構件的中間大,兩端為零;(2)二是在水平荷載作用下結構產生側移后,重力荷載由于該側移而引起的附加效應,即效應。分析表明,二階效應的影響相對較小,而重力荷載因結構側移產生的二階效應相對較大,可使結構的內力和位移增加,甚至導致結構失穩。因此,高層建筑結構構件的穩定設計,主要是控制和驗算結構在風或地震作用下,重力的效應。1.結構穩定驗算的兩階效應結構整體穩定分析

分析表明,P?Δ效應(位移增量或附加位移)隨結構剛重比的減小而呈雙曲線關系增加。如控制結構剛重比,使位移(或內力)增幅小于10%或15%,則在其限值內P?Δ效應隨結構剛重比降低而引起的增加比較緩慢;如超過上述限值,結構剛重比繼續降低,則會使P?Δ效應增幅加快,甚至引起結構失穩。因此,控制結構剛重比是結構穩定設計的關鍵。因此,《高規》規定,結構整體穩定應符合下列規定:(1)剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構應符合下式要求:(2)框架結構應符合下式要求:3.可以不考慮P-△效應的剛重比要求剛重比要求在水平荷載作用下,當高層建筑結構滿足下列規定時,可不考慮重力二階效應的不利影響。(1)對剪力墻結構、框架-剪力墻結構、筒體結構:(2)對框架結構:當高層、超高層建筑高寬比較大,水平風荷載或地震作用較大,地基剛度較弱時,結構整體傾覆驗算十分重要,直接關系到整體結構安全度的控制。《高規》規定:對高寬比大于4的高層建筑,基礎底面不宜出現零應力區,對高寬比不大于4的高層建筑,基礎底面零應力區面積不應超過基礎底面面積的15%。

4.整體傾覆驗算(1)傾覆力矩與抗傾覆力矩的計算(見圖)假定傾覆力矩計算作用面為基礎底面,傾覆力矩計算的作用力為水平地震作用或水平風荷載標準值,則傾覆力矩可近似表示為:5.傾覆驗算

延性:結構構件吸收能量的能力(力-位移曲線包圍的面積,主要反應塑性變形能力)延性比:構件破壞時的變形與屈服時的變形的比值6)結構的延性和抗震等級抗震等級:由結構類型、設防烈度、建筑高度等因素確定

根據設防烈度、結構類型和房屋高度區分為不同的抗震等級,采用相應的計算和構造措施,抗震等級的高低,體現了對結構抗震性能要求的嚴格程度。抗震等級分:特一級、一級、二級、三級、四級。抗震等級建筑類別甲、乙類丙類設防烈度67896789決定抗震構造措施等級時應考慮的烈度場地土Ⅰ67896678Ⅱ—Ⅳ789★6789★乙類超高建筑,按特一級考慮抗震措施★甲類建筑,采取更有效的抗震措施決定抗震構造措施等級時應考慮的烈度A級高度的高層建筑結構抗震等級

B級高度的高層建筑結構抗震等級

下列結構應進行彈塑性變形驗算:1)8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度時,高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;2)7-9度時樓層屈服強度系數小于0.5的鋼筋混凝土框架結構;3)高度大于150m的鋼結構;4)甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;5)采用隔震和消能減震設計的結構。7)罕遇地震作用下的變形驗算

下列結構宜進行彈塑性變形驗算:

1)高度屬于應采用時程分析方法范圍并且屬于豎向不規則類型的高層建筑結構;

2)7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;

3)板柱-抗震墻結構和底部框架磚房;

4)高度不大于150m的高層鋼結構。罕遇地震作用下的變形驗算結構設計要求小結1強度問題——構件截面承載力驗算2剛度問題——正常使用條件下結構水平位移驗算3穩定問題——結構穩定與抗傾覆驗算4延性問題——抗震結構的延性要求5經驗問題——抗震結構的概念設計要求人有了知識,就會具備各種分析能力

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