(整理)pkpm参数说明.

高层结构抗震控制与中震设计分析

一．超限控制[10]

1． 高度超限,超过表1-1规定高度(m)，表1-1： 结构类型 钢筋混凝土结构 框架 框架-抗震墙 抗震墙 部分框支抗震墙 框架-核心筒 筒中筒 板柱-抗震墙 较多短肢墙 错层抗震墙和框架-抗震墙 混合结构 钢结构 钢框架-钢筋混凝土筒 型钢砼框架-钢筋混凝土筒 框架 框架-支撑(抗震墙板) 各类筒体和巨型结构 注 6度 60 130 140 120 150 180 40 200 220 110 220 300 7度（含0.15g） 8度（含0.30g） 55 120 120 100 130 150 35 100 80 160 190 110 220 300 45 100 100 80 100 120 30 60 60 120 150 90 200 260 9度 25 50 60 不应采用 70 80 不应采用 35 不应采用 70 70 50 140 180 平面和竖向均不规则,或IV类场地,按降低20%控制; 6度的短肢墙、错层结构高度较7度适当提高 2．三项及三项以上不规则超限，表1-2 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 不规则类型 扭转不规则 偏心布置 凹凸不规则 组合平面 楼板不连续 刚度突变 尺寸突变 构件间断 承载力突变 涵 义 考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2 偏心距大于0.15或相邻层质心相差较大 平面凹凸尺寸大于相应边长30% 细腰形或角部重叠 有效宽小于50%,开洞面积大于30%;错层高>梁高 相邻层刚度变化大于70%;连续三层变化大于80% 缩进大于25%,外挑大于10%或4m 上下墙、柱、支撑不连续，含加强层 相邻层受剪承载力比<80% 依据的规范条文 GB50011-3.4.2 JGJ99-3.2.2 GB50011-3.4.2 JGJ3-4.3.3 GB50011-3.4.2 GB50011-3.4.2 JGJ3-4.4.5 GB50011-3.4.2 GB50011-3.4.2 3．单项不规则超限，表1-3： 序 1 2 3 4 简 称 扭转偏大 抗扭刚度弱 层刚度偏小 高位转换 涵 义 不含裙房的楼层扭转位移比>1.4 扭转周期比>0.9,混合结构扭转周期比>0.85 本层侧向刚度小于相邻上层的50% 框支转换构件位置:7度>5层;8度>3层 精品文档

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5 6 7 厚板转换 塔楼偏置 复杂连接 多重复杂 7～9度设防的厚板转换结构 单塔或多塔与大底盘的质心偏心距>底盘相应边长的20% 各部分层数、刚度、布置不同的错层或连体结构 结构同时具有转换层、加强层、错层、连体和多塔楼类型的2种以上 8 4．其它超限建筑

4.1 高度超过28m的单跨框架结构；

4.2 抗震规范、混凝土和钢结构高层规程暂未列入的高层建筑结构；特殊形式的大型公共建筑及超长悬挑连筑；特大跨度的连体结构；

4.3超限大跨度空间结构：跨度>120m、悬挑长度>40m、单向长度>300m的屋盖;非常用空间结构的大型场馆、一级客运站、大型候机楼、特大型机库。

5．关于超限计算问题 5.1 计算程序问题

1.SATWE的计算结果,大部分指标介于ETABS和MIDAS之间,结果偏安全.

2.目前国内外结构分析软件,在单元模型及解题方法上没有太大区别,但在图形处理上国内外还有差距,国内图形处理速度和精度较差;

3.总体分析的整体指标规律国内外软件一致,无大差别;细部由于单元接触边界的处理方法不同,其弹性计算的局部应力有较大差别;

4.EPDA/EPSA采用弹塑性纤维束单元模型,理论上比弹塑性铰一维杆件模型先进;

5.检查国外软件是否采用中国规范?查软件介面菜单是否能人工指定某一构件的抗震等级. 6. 国内外软件计算结果比较表 计算软件 楼层自由度 SATWE 每个楼层为3个自由度 （两个平动，一个转动） 周期调整系数 风荷载 最大层位移角 结构总重力 地震作用 地震作用 总地震 剪力 底部剪重比 ETABS 每个楼层为6个自由度 （三个平动，三个转动） 0.9 Vx=15702kN Vy=16878kN X向：1/1297（32层） Y向：1/1253（32层） Gz=884187kN VxE=14141kN VyE =14073kN 1.59% dx/h=1/1695（30层） dy/h=1/1738（30层） 1.25（3层） MIDAS 每个楼层为3个自由度 （两个平动，一个转动） 0.9 Vx=17136kN Vy=17068kN X向：1/1006（31层） Y向：1/1029（32层） Gz=857427kN VxE=12241kN VyE =12409kN 1.44% dx/h=1/1626（31层） dy/h=1/1592（30层） 1.27（偶然 偏心，4层） 1.28（偶然 偏心，4层） VxE=12241kN 3.8707(X) 3.8378(Y) 1.8258(T) 0.9 Vx=19350kN Vy=19265kN X向：1/1057（31层） Y向：1/1072（31层） Gz=877529kN VxE=13778kN VyE=13680kN 1.53% dx/h=1/1722（31层） dy/h=1/1733（31层） 1.33（X-5%偶然 偏心，3层） 1.21（Y-5%偶然 偏心，3层） VxE=13778kN 3.5078(X) 3.4866(Y) 1.5727(T) 总剪力 最大层位移角 扭转位移比 1.29（3层） 总地震 周期 T1(s) T2(s) T3(s) VxE=14141kN 3.5269(X) 3.5016(Y) 1.6259(T) 5.2 楼板验算要解决的问题 精品文档

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1.验算目标是什么?应力、内力？

2.工况?正应力、剪应力？平均应力、最大应力？应控制的是压应力还是拉应力? 3.应满足的要求指标?应力云图能说明什么? 4.弹性应力集中使问题复杂化.

5.可行的办法是计算楼板传力控制断面的抗剪承载力>楼板传递的剪力.即在内力层面进行控制. 假定：层剪力按本层竖向构件剪切刚度分配，则控制断面传递的剪力为ΔVx，

VxVx,ikmnjKiQx,jmnx按材料力学公式，max1.5;

F；

V式中:Qx,j----第j根竖向构件的下端剪力;

F-------控制断面的截面积.

Vx,i-----第i层在水平荷载作用下的层(X或Y向)

总剪力

n

kmj-----分离体板块(n-m+1)根竖向构件的剪切

刚度之和;

Ki-----i层总剪切刚度;

二．“广东省实施《高规》补充规定”的理解和应用

1. 总则

1.0.2 高层定义:10层或以上;6层以上且高度>28m。即≤10层且H≤28m为多层。 2. 荷载及地震作用

2.1.2 首层宜考虑施工荷载不小于10kN/m2, 施工荷载分项系数1.0;即施工荷载可按活荷10/1.4=7.14 kN/m2输入;当不分静活荷时可按10/1.35=7.4 kN/m2输入.

2.2.2 计算风荷作用下结构的水平位移时,基本风压可采用50年重现期的风压值.(深圳为0.75 kN/m2)

2.3.1 结构设计使用年限超过50年时,若无场地地震安全报告提供相应的地震动参数时,多遇地震可按下表处理(7度为例) 设计使用年限 设防烈度 50 7 70 7 100 7 0.08(0.12) 多遇地震αmax 0.08(0.12)×1.15 0.08(0.12)×1.35 35(55) 弹性时程分析Amax 35(55) ×1.15 35(55) ×1.35 注: (1)罕遇地震如何处理未给出; (2)按理其它荷载也因使用年限的变化而变,但《补充规定》未提及.

2.3.2～2.3.6 地震计算考虑因素（7度区要考虑竖向地震影响） 扭转控制情况 质量与刚度分布明显不对称、不均匀 扭转不规则 质量竖向分布特别不均匀 大跨度结构考虑竖向地震 控制标准 前一个振型中某振型的扭转方向因子在0.35～0.65之间 不考虑偶然偏心时位移比>1.2 或H>100m 相邻层单位面积质量比>1.5 7、8、9度楼盖跨度大于24、16、12m； 7、8、9度悬臀跨度大于6、4、3m结构。 计算考虑因素 应计算双向水平地震,考虑平扭耦连影响 考虑平扭耦连影响 应采用弹性时程分进行多遇地震补充计算 7、8、9度重力荷载代表值分别增大5%、10%、20% 3. 结构设计的基本规定 3.2.2建筑高宽比计算时,非矩形平面的等效宽度B=3.5R,R为建筑平面(不计外挑部分)最小回转半径=(∑Firi2/∑Fi)0.5.

3.2.3,3.2.5构件定义及断面 精品文档

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构件类型 矩形柱 短肢墙 剪力墙 异形柱 截面高厚比h/d h/d≤4 4＜h/d＜8 h/d≥8 2≤h/d≤4 肢宽d d≥300 d≥200 备注 d≥层高/15,且d≥300时当一般墙 方、矩、圆、Z型以外断面 3.2.4 短肢墙面积占剪力墙面积50%以上为短肢墙结构,其适用高度应比《高规》表4.2.2规定的剪力墙适用高度降20%. 3.3.1体形不规则类型及定义 不规则类型 1.扭转不规则 2.狭长、凹凸不规则 定义 弹性位移比2Umax/（Umax+Umin）>1.2;分I、II两类，II类比I类严重 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%;平面尺度不满足:L/B≤6.0; l/Bmax≤0.35; l/b≤2.0 3．楼板局部不连续 有效板宽小于楼板开洞处板宽50%;开洞面积大于楼层面积30%; 楼板任一方向最小净宽小于5m. 4．侧向刚度不规则 θi/θi+1≥1.3, 3θi/(θi+1+θi+2+θi+3)≥1.2（θi应是单位荷载产生的位移角） 5．竖向构件不连续 I类:柱不连续; II类:墙、支撑不连续 6．楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于上层的80%。 注：1.扭转不规则分I、II两类，由地震作用的层位移角θE和相应的扭转位移比双控定义； 2.特别不规则结构:

(1)扭转不规则II类+2项一般不规则; (2)竖向构件不连续II类+2项一般不规则; (3)4项一般不规则. 3.严重不规则结构:(1)扭转不规则II类或竖向构件不连续II类+5项一般不规则;(2)6项一般不规则; (3)同时采用4种及以上的复杂结构型式;(4)扭转不规则程度属不允许值.

3.4 现浇楼盖结构 楼盖位置 一般楼盖 100 首层及顶层楼盖 120 地下室顶板作嵌固层 梁板结构160 梁式转换层楼盖 180 箱梁或桁架转换顶底板 150 I类竖向不连续转换层 120 预应力楼盖 150 多塔楼底盘屋面 150 加强层及上下层楼面 150 楼板最小厚度(mm) 3.5.1 对于高度小于150m剪力墙、筒中筒结构等弯曲变形明显的结构,当有害层间位移值 ΔU’i小于层位移值ΔUi的50%时,层间位移角可放宽至1/800. ΔU’i=ΔUi-θi-1hi, ΔU’i/ΔUi＜0.5时, θi≤1/800 3.6 抗震等级

3.6.1 框支层及其下一层按框支结构定义抗震等级,其它部位可不按框支结构定义; 3.6.2 8度区高度>80m建筑,可用框支剪力墙结构;底部加强区特一级,非加强区一级; 3.6.3 0.15g和0.3g设防的结构,宜用0.15g和0.3g计算,采用8和9度抗震构造加强; 3.6.4 与主楼连成整体的裙房:

当主楼为框支剪力墙结构,裙房为框架剪力墙结构时,裙房按框架剪力墙结构定义抗震等级; 当主楼为框-剪或框-筒结构,裙房为框架结构,且裙房柱高与柱截面长边之比不小于6时,裙房按本身高度定义抗震等级,但与主楼的抗震等级相差不应超过一等级;

5.1.9 剪力墙承担的倾覆力矩≤总倾覆力矩20%的少剪力墙框剪结构,结构分析按框架剪力墙体系计算,框架抗震等级按框架定义,剪力墙抗震等级按框架剪力墙定义.

4.结构分析

4.1.5 当连梁跨高比不大于2时,宜用壳元模拟;即当连梁跨高比不大于2时宜按门洞输入, 当2＜连梁跨高比≤4时,可根据情况按梁或门洞输入. 当连梁跨高比≥5时,按梁输入并可调幅. 4.2.1 连梁刚度折减系数,抗风设计控制时不宜小于0.8;抗震设计控制时不宜小于0.5. 4.2.4,4.2.5竖向荷载作用下梁的两种调幅

(1) 考虑梁塑性内力重分布的梁端弯矩调幅,调幅系数可取0.7～0.9.

(2) 因竖向构件变形差造成的框架梁端负加弯矩可调幅, 调幅系数宜为0.7～1.3,并按静力平衡条件计算梁的内力及相连竖向构件的轴力.这是考虑竖向构件蠕变会使竖向荷载作用均匀化的影响,与考虑梁塑性内力重分布的梁端弯矩调幅不同.此项调幅目前程序不能处理,要手工处理.

(3) 理论上两种调幅的物理力学概念不同,可迭加. 精品文档

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5.框架结构设计 5.1 一般框架结构

5.1.2 单跨高层框架结构要作超限审查;其平面长宽比宜小于4,考虑偶然偏心的结构扭转位移比不宜大于1.4.

5.1.4～5.1.6 基于强梁弱柱,强剪弱弯的内力调整统一按相应构件的(调整前相应的组合内力设计值×调整系数)计算,一级框架,梁柱节点处柱实配钢筋应满足AscR=kAsc,k=AsbR/Asb,当k<1.0取1.0.(例如:Vc=ηvcVc0,一、二、三级ηvc分别为1.4×1.4=1.96、1.2×1.2=1.44、1.1×1.1=1.21)

5.1.7 错层处的框架柱抗震等级应提高一级,箍筋全柱加密.

5.1.8 梁、柱偏心距不满足e/bc≤1/4时,可采用梁水平加腋、楼板外伸等办法解决.

5.1.11 三、四级框架,当梁柱砼级差≤10MPa时,粱柱节点可按梁砼浇筑,并加插短筋加强. 特级、一、二级框架,梁柱砼级差宜≤5MPa。

5.1.12 为保证”三强三弱”的抗震概念设计要求,不应随意加大梁端的纵向配筋量.

5.1.13 角柱应按双偏压计算配筋;控制一侧的纵向配筋率不小于0.20%时角筋可重复计. 5.2 宽扁梁框架结构

5.2.1 梁bb>hb为扁梁,bb>bc为宽扁梁;要求:hb=(1/16～1/22)Lb,hb≥16d;bb≤[2hc,bc+hb]mim;d为柱纵筋直径.

5.2.3 边梁不宜用宽扁梁.

5.2.4 宽扁梁纵向受力配筋率不应小于0.3%,宜单层配置,钢筋净距不宜大于100. 5.2.6 宽扁梁的箍筋肢距不宜大于200,腰筋直径不宜小于12,间距不宜大于200.

6. 剪力墙结构设计

6.0.4 当洞口边或洞口间的小墙肢截面高厚比≤4时,小墙肢按柱设计并全高密箍. 6.0.5 楼面主梁支承于墙间连梁时,应按简支梁校核连梁的截面承载力.

6.0.6 墙肢与平面外楼面主梁连接设暗柱时,暗柱的截面长度取(bb+200),宜按计算确定配筋. 6.0.7 墙约束边缘构件长度计算,应按整截面长度hw计算; 约束边缘构件最大配筋率宜≤3%.

7. 框剪结构; 8. 筒体结构; 9. 复杂高层结构等三章只个别提法与《高规》有些差别。 10. 混合结构(略)

11. 基础设计

11.0.2 当基础埋深满足规范要求时,在地震作用下可不验算基础水平承载力. 11.0.5 单桩竖向承载力在桩身承载力满足前题下应满足: 1. 竖向荷载标准组合:Qk≤Ra(轴心受压)

Qikmax≤1.1Ra(偏心受压)

2. 竖向荷载与风荷效应标准组合: Qk≤1.2Ra(轴心受压) Qikmax≤1.3Ra(偏心受压) 3. 竖向荷载与地震作用效应标准组合: Qk≤1.25Ra(轴心受压) Qikmax≤1.5Ra(偏心受压)

三．抗震控制

1. 层刚度与层位移比控制 1.1 层刚度计算

1.1.1 层刚度中心计算[5]

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1） 取出一层结构,下端固定,建立单层模型.

2） 在假定刚度中心上沿主轴方向各作用单位水平力,通过试算,当层θz≈0时,该点即为层的刚度中心. 1.1.2 在层的刚度中心分别作用 Px=1,Py=1,mz=1, 分别算出层位移δx,δy,θz;

相应得 Kx=1/δx,Ky=1/δy,Kθ=1/θz

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------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1.2 层刚度计算方法和适用范围（见下表）层侧刚算法一览表 序号 1 侧刚算法 剪切刚度 计算公式 特点 只与构件的面积有关, 与构件位置和形状无关;层抗扭刚度不为0。 2 剪弯刚度 适用条件 首层转换上下层刚度比和嵌固层上下层刚度比;无斜撑框架结构 Ki= GiAi, Ai=Awi+CiAci; Ki=1/Δi Δi=1/ Ki Ki=Vi/ΔUi 《抗规》公式 只与构件的面积和形状有关, 与构件位置无关;层抗扭刚度不为0。 转换层在二层或以上时必须用 3 地震剪力位移比刚度 与结构整体刚度及层与嵌固端距离有关,越近刚度越大; 层抗扭刚度为0。 一定程度上反映结构的整体效应，较易满足规范要求。规范无明确要求时宜首先采用. 1.2.1 层抗扭刚度,按剪切刚度和按剪弯刚度计算结果一样;按地震剪力位移比刚度计算时,因规范没有给出扭转反应谱,算不出与扭转相应的地震反应,层抗扭刚度按《抗规》式算不出来。1.2.2 采用不同的层刚度计算方法,只影响层刚度比结果,对内力、位移等其它计算结果无影响.(因为其它计算是按有限元模型计算,不是按层模型计算的) 1.2.3下上层刚度比定义:γ=Ki/ Ki+1 ; 1.3结构竖向规则性控制—层刚度比控制

1.3.1层刚度比控制主要找出薄弱层位置,并按规范要求作出处理;

当KiHi+1/Ki+1Hi<0.7或3Ki(Hi+1+Hi+2+Hi+3)/(Ki+1+Ki=2+Ki+3)Hi<0.8时,侧向刚度不规则;

按《抗规》3.4.3条和《高规》5.1.14条,该楼层地震剪力应放大1.15倍.(SATWE能自动处理) 1.3.2 层抗剪承载力比按《高规》4.4.3条要求不宜Qi/Qi+1<0.8,若不满足应将此层强制按薄弱层处理;且不应Qi/Qi+1<0.65(A级)或Qi/Qi+1<0.75(B级)--. (SATWE不能自动处理) 1.3.3 文献[13]规定, 层刚度比=层位移角比(与《高规》附录E.0.2定义相同) 当θi/θi+1>1.3或3θi/(θi+1+θi+2+θi+3)>1.2时, 层侧向刚度不规则; 1.4 转换层刚度比计算与控制 1.4.1 规范要求（《高规》附录E）

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.4.1.1 当转换层在一层时,层刚度按层平均剪切刚度（竖向构件等效断面积比刚度）计算; 1.4.1.2当转换层在二层或以上时,下上结构侧向刚度比=下部结构位移角/上部结构位移角 γe=Δ1H’2/Δ2H’1≤1.3 H’2≈≤H’1, H’1=hi+…+hi-m, H’2=hi+1+…+hi+n 上部结构侧移:Δ2=1/K’2=1/Ki+1+…+1/Ki+n,

下部结构侧移:Δ1=1/K’1=1/Ki+…+1/Ki-m

1.4.1.3当转换层在三层或以上时,还应满足上下层侧向刚度比要求:

下层层平均刚度/上层层平均刚度=γe=Ki/Ki+1>0.6; Ki、Ki+1可按地震剪力位移比计算.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1.4.2 目前SATWE计算的转换层上下结构刚度比,下层结构算至基础面,与规范要求算至嵌固层不符,不能直接引用,应另行手算. 1.4.3 转换层位移角比控制[21]

1.4.3.1随转换层质量和刚度的增加，转换层下部结构的层间位移角差距明显增大，仅转换层上下结构刚度比无法有效控制结构地震作用效应； 1.4.3.2随转换层质量和刚度的增加，转换层下结构的层间位移角基本在增加，而转换层上结构的层间位移角明显减小； 精品文档

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1.4.3.3转换层上下结构层间位移角比定义：以转换层顶为参考点，顺序比较下、上相应楼层的层间位移角比值的大小，将其层间位移角比的最大值取为转换层上下结构层间位移角比。设转换层号为n，

ie(ni1)/e(ni)(i1,,n)

1,2,,n) max(1.4.3.4建议在7度抗震设防区，1.2,且不应1.5。当n>4时,该限值乘0.9折减系数。

1.5 大底盘多塔楼刚度比的计算与控制

按文献[13]及广东省超限审查细则第三条规定,多塔楼结构,各塔楼与大底盘的侧向刚度比,可采用层间位移角比计算;当θi/θi+1>1.3或3θi/(θi+1+θi+2+θi+3)>1.2时,层侧向刚度不规则; 1.6 层位移角控制与计算

1.6.1 规范要求: [θ]=ΔUmax/h≤[1/550～1/1000],计算模型不考虑偶然偏心影响;

规范实质上在此规定了允许的层间极限位移:ΔUmax≤[θ]h. 1.6.2 控制层间变形参数的三种表达与计算方法:

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1） 层间位移角θ=ΔUimax/hi=(Ui-Ui-1)/hi;不扣除整体弯曲产生的侧移,即包括下层转角 θ

i-1产生的对本层无害的非受力的层间刚体转角位移;

2）受力层间位移角'θ

i-θi-1=(Ui-Ui-1)/hi-(Ui-1-Ui-2)/hi-1（扣除整体弯曲产生的侧移）; i-1hi,

有害层间位移ΔUi’=ΔUimax-θ文献[13]给出当ΔUi’/ΔUi<0.5时,层位移角可放宽至1/800;对有害层间位

i-1)/hi+(zi -z,j)/Lj ;

移角,目前未见提出具体控制指标; 3） 区格广义剪切变形:γij=(θi -θLj为区格ij宽度; θi 、θ构件方向 竖向 i-1为区格

ij的i点在本、下层层间位移角; zi 、z,j为本层区格端点i、j的竖向位

正常使用状态 不开裂 不开裂 开裂(不开裂) 开裂(不开裂) γij限值γU 1/3600 1/500(800) 1/500(750) 1/500(2500) 与最大层间位 移角部位相同 最大值出现部位 底部加强层附近 移.计算真实反映构件的变形状态.文献[12]给出相应的控制指标如下表可作参考:

构件类型 剪力墙 柱(短柱) 水平 框架梁 连梁 2. 刚度控制问题

2.1位移比控制是层扭转刚度控制; 位移角控制是整体平动刚度控制; 周期比控制是整体扭转刚度的控制;

2.1.1 刚度控制及相应计算条件如下表(参考王亚勇有关论述) 刚度控制 位移比 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]≤1.2 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]= 1.2～1.3 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua] = 1.3～1.5 [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]>1.5(1.4) 位移角 周期比 θE=ΔUm/h≤[γ]=1/550～1/1000 Tt/T1≤[0.9,0.85] 规则 不规则 特别不规则 严重不规则 整体平动刚度控制 整体扭转刚度控制 规范要求 规则性定义 刚性楼板 计算条件 地震方向 平扭耦连 偶然偏心 √ √ √ 不允许 单向 单向 双向 × √ √ √(3.3.3) √(3.3.3) ×(3.3.3) 与位移比计算同 ×(4.6.3) 按单塔楼计算,其它与位移比计算同 精品文档

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备注 1.地震作用效应=[考虑偶然偏心,考虑平扭耦连]max,两者不迭加. 2.双向地震作用时地震效应计算可不考虑偶然偏心;但计算位移比限值时要考虑偶然偏心.(文献[6]) 3.位移控制计算采用水平荷载单一工况的标准组合;当θE接近限值时,应考虑可能的组合.(文献[6]) 2.1.2周期比Tt/T1反映结构整体的扭转刚度与平动刚度的某种比例关系;

当不满足规范要求的Tt/T1≤[0.9,0.85]时,不要急意加大剪力墙截面,要查出关键所在,采取相应措施,才能有效解决问题。

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1） 扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小有关,与全楼平均扭转刚度及楼层扭转刚度关系大; 2） 剪力墙全部按主轴正交布置时,较易满足;周边墙与核心筒墙成斜交布置时较难满足;

3） 当不满足扭转周期时,若层位移角控制潜力较大,宜减小结构上部竖向构件刚度,增大平动周期; 4） 当不满足扭转周期,且层位移角控制潜力不大时,应检查是否存在扭转刚度特别小的层,若存在应加强该层的抗扭刚度;

5） 当上述措施均无效时,说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小,应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚,增大核心筒的抗扭刚度;或在结构边缘加斜撑.

6） 竖向构件断面及布置的改变,同时影响平动刚度和扭转刚度,改变应控制向有利周期比方向发展;加强周边竖向构件,减弱中间竖向构件,对改变周期比有利. 7） 当和要求相差不多时,可适当加大周边梁的刚度。

------------------------------------------------------------------------------------------

2.2 位移比控制讨论

2.2.1 规范规定位移比控制是个相对值,对扭转刚度较弱的对称均匀结构可能过严;对平动刚度较弱的不对称不均匀结构可能不安全.

2.2.2 当层间位移角不大于位移角限值的1/3时[6],根据建设部超限审查要点[10], “当计算的最大水平位移、层间位移值很小时,扭转位移比可略有放宽.”

2.2.3 文献[7]对A级高度扭转不规则程度作了细分,如下表(只列出A级高度)

结构类型 不考虑偶然偏心的地震层位移角θ框架 θE≤1/1100 1/550≥θE＞1/1100 框架—剪力墙,板柱—筒 框支层,筒中筒,剪力墙 1/800≥θE≤1/1600 θE＞1/1600 θE≤1/2000 1/1000≥θE＞1/2000 E [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]扭转不规则指标范围 <1.2 规则 1.2～1.35 不规则I 1.35～1. 5 不规则I 不规则II 不规则I 不规则II 不规则I 不规则II 1.5～1.8 不规则II 不允许 不规则II 不规则II 不规则II 不允许 >1.8 不允许 注: 1.当弹性层间位移角小于规范限值的1/2时,适当放宽扭转不规则限值[13].

2.高层建筑底部若干层,层间位移较小;当最大层间位移不超过层间位移限值的1/3,且构件满足中震不屈服要求,该底层的扭转位移比允许大于1.4(或1.5).[9]

2.2.4 文献[3][4]认为对所有结构用同一指标不合理, 引入层位移限值概念,并按平均位移与位移限值比ζ的不同,给出相应位移比要求,供设计参考.

Δa=(Δmin+Δmax)/2 --------------- Δa 层平均位移 Δmax=Δa+Δtmax≤Δu; Δu=[Δu/h]×h,--------------- Δu层位移限值

Δmax/Δa =1+Δtmax/Δa≤Δu/Δa; 令Δa=ζΔu ---------ζ平均位移与位移限值比 μt*=1+μt≤1/ζ;

μt*=Δmax/Δa; μt=Δtmax/Δa; ζ=1/(1+μt); μt=1/ζ-1; μt*=1+μt 随ζ变化,理论的扭转位移比要求: 当ζ≥0.8时为规则结构,否则为不规则结构. 精品文档

精品文档 ζ μt* μt ζ μt* μt ≤0.30 ≥3.33 ≥2.33 ≤0.30 ≥1.90 ≥0.90 0.40 2.50 1.50 0.40 1.80 0.80 0.45 2.22 1.22 0.45 1.70 0.70 0.50 2.00 1.00 0.50 1.65 0.65 [22]0.55 1.82 0.82 0.55 1.60 0.60 0.60 1.66 0.66 0.60 1.55 0.55 0.65 1.54 0.54 0.65 1.45 0.45 0.70 1.41 0.41 0.70 1.40 0.40 0.80 1.25 0.25 0.80 1.20 0.20 高规规定 1.4～1.5 0.4～0.5 高规规定 1.4～1.5 0.4～0.5 考虑罕遇地震变形加大,从严控制,建议随ζ变化的扭转位移比要求如下表:

2.2.5结构平面存在受扭敏感区和质心区。 2.2.5.1受扭敏感区大致在以质心为中心的回转半径长度外结构平面的环形带内,大致宽度为该方向结构平面长度的若干分之一;质心附近区域为受扭不敏感的质心区.

2.2.5.2 在受扭敏感区内增加抗侧力构件刚度,能有效改善扭转位移比;在质心区减小抗侧力构件刚度,能有效改善扭转周期比.

2.2.5.3 要重视大中震下受扭敏感区及竖向受扭薄弱部位的抗扭设计.

3．扭转位移角合理控制

《抗规》第5.5.1条和《高规》第4.6.3条,均对层间弹性位移角限值[θe]作了规定,但存在不确切的地方：（1）框剪结构，框架与剪力墙采用同一限值；（2）全楼上下受力不同，采用相同限值；（3）对于高度超过250m的高层，[θe]=1/500，缺乏论证。 3.1 竖向构件的位移构成：i层i-1层的层位移差为[18]：

Qihi3MihiQihiQihi3MihiQhii1hi，isii，iri1h

3EIi2EIiGFi3EIi2EIiGFiiisir=受力层间位移Δis+非受力层间位移Δir;应控制的是受力层间位移。

3.1.1结构最大层间位移一般发生在结构中部，该处受力层间位移不大，且iris； 3.1.2只有底层结构的层间位移与竖向构件的受力层间位移相等00s，向上iis； 3.1.3受力层间位移底层最大，沿高向上减小，isi1s，iri1r；

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3.1.4带转换层结构，层位移角曲线在转换层出现凹点；转换梁下柱的受力层间位移在转换层处出现凸点；转换梁下墙的受力层间位移角在转换层处出现凹点； 3.2受力层间位移控制指标，根据国内外经验，给出限值如下表：结 构 类 型 框架 框剪，框筒板柱墙 筒中筒 剪力墙 框支层 底部两层及墙 其它层柱 底部两层及墙 其它层柱 底部两层及墙 底部加强区柱 其它层柱 [θ‘es] —— 1/2000 —— 1/2200 —— 1/2500 1/500 —— [θes] 1/500 —— 1/500 —— 1/500 —— —— 1/500 注：受力层间位移角θ‘es=Δs/h=θes—Δr/h 4．扭转周期比控制

4.1控制结构扭转周期就是控制结构在地震作用下的扭转位移。 4.1.1以单质点结构为例，有： 水平地震作用：[1]

(T)WKKt(T)gm(T)g2T，T2m/K （4-1） 2K4t扭转地震作用：

t(T)Imgt(T)g2Tt，Tt2Im/Kt，Immr2dA (4-2） 24A精品文档

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实际上式中扭转振动地震影响系数t(T)无实测数据，t是无法求得的。但从上式可得

TtTImKK，R为楼盖的质量惯性半径。 (4-3） RmKtKt即扭转周期比和平动刚度与抗扭刚度比的平方根单调相关。

4.1.2当结构顶部出现扭转力矩Mt时，结构产生扭转位移：

tMt/Kt42MtTt2/Im (4-4）

同时，离质心距离ri（xi，yi）的竖向构件产生由扭转引起的附加水平位移

xityi， yitxi (4-5）

4.2上部无刚性连接的大底盘多塔楼结构的周期比验算[9] 4.2.1上部塔楼固定在裙房顶，单塔计算各塔楼周期比；

4.2.2忽略上部塔楼刚度的影响，将塔楼质量按动能等效原理附加在底盘顶板的相应位置，取大底盘计算并验算。

M0mij(zij/z0)2， J0(Jijmijrij2)(zij/z0)2， (1)

i,ji,j但用动能等效原理计算上部塔楼的等效平动质量和等效转动惯量，现有程序不能直接计算和输加。实施有困难

4.2.3上部有刚性连接的大底盘多塔楼结构的周期比验算按整体模型计算。

4.2.4确定裙房与塔楼共同工作范围,按单塔楼计算。 1） 不计裙房影响;

2） 平面计入2～3跨裙房;

3） 平面计入两倍地下一层层高的裙房（沪高规）;

0

4） 主楼周边45扩散线与嵌固层交线范围内裙房. [23]

5） 基于结构整体空间振动简图的判断方法(1) 裙房楼板定义为弹性板6计算;

(2) 从整体空间振动简图,查看前3～9个振型裙房部分的反应情况, 反应显著部分即应计入部分.

4.2.5 事实上,大底盘多塔楼结构自振周期混杂,实际物理意义难明确,周期比意义不大,关键是扭转位移比的验算。[4]

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四．抗震设计

1． 抗震设计计算综述

1.1 抗震结构分析方法 分析方法 整体分析 弹性 静力分析 方法概述 1. 解结构自由振动方程; 2. 振型分解反应谱法求各层地震力; 3. 将地震力作用于各层偏心点,解静力平衡方程求出地震反应. 动力时程分析 弹塑性 拟静力推覆分析 用振型迭加法求解强逼振动微分方程 1. 竖向荷载一次施加,求出结构弹性应力作为初始应力; 2. 分步施加侧向荷载,用分步积分法解结构静力平衡方程. 动力时程分析 动力时程分析对地震波要求 1. 用分步积分法解结构强逼振动方程. 1. 最少一条人工波+二条实测波; 2. 按场地类别或场地特征周期选波; 3. 基底剪力与反应谱法比,每条波不少于65%,三波平均不少于80%; 4. 记录长度不少于12s.且大于3～4倍自振周期. 局部分析 弹性应力分析 1. 通用有限元分析 2. 可选程序:SAP84, SAP2000, MIDAS,PMSAP等 3. 需分析部位:超限框支剪力墙,连体结构连结体,厚板转换层,板柱墙结构楼面,不连续楼板应力集中区域

1. 刚度矩阵按每步出现塑性破坏情况修正; 几何矩阵不变; 采用大变形假定时, 几何矩阵每步按位移修正. 方法特点 1. 刚度矩阵,几何矩阵不变(小变形假定) 2. 断面设计考虑塑性.(梁调幅,钢筋砼受压区应力均布假定,板配筋的屈服线法等) 控制条件 1. 强度控制:截面承戴力设计 2. 延性控制:轴压比,剪压比,受压区高度,配筋率 3. 位移控制:位移比,层位移角 4. 扭转刚度控制:偶然偏心,周期比 5. 竖向规则性控制:层刚度比,层抗剪承载力比 1. 弹塑性层位移角 2. 弹塑性破坏过程 3. 防倒塌控制 位 2. 采用小变形假定时, 4. 需加强的薄弱层或薄弱部 精品文档

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1.2 规范对抗震结构分析要求 地震作用 水平向地震作用 分析方法 底部剪力法 振型分解反应谱法 适用范围 高度不超过40m,以剪切变形为主且质量与刚度沿高度分布比较均匀的建筑 所有多高层结构 说明 FEK=α1Geq，Geq=0.85GE; α1—相应于T1=1.7ψT(uT)0.5的水平地震影响系数 单向地震考虑扭转耦连、偶然偏心 双向地震考虑扭转耦连、不考虑偶然偏心 要求剪重比λ=VEki/∑Gi≥0.2α弱层要求λ≥1.15×0.2α水平向或水平向+竖向地震作用 多遇地震弹性时程补充分析 1．甲类高层; 2．竖向层刚度比或层受剪承载力比超限(第4.4.2—4.4.5条); 8度III、IV类场地建筑高度＞80m； 9度区建筑高＞60m 4．《高规》第10章规定的复杂高层； 5．质量沿竖向分布特别不均匀的高层。(文献[13]定义为质量平均分布密度为相邻层的1.5倍以上) 水平向地震作用 罕遇地震弹塑性动力或静力时程分析 +竖向地震作用 地震作用系数法 静力法 8、9度时的平板型网架和大于24m跨的屋架 9度时的长悬挑结构、大跨度结构和上部外挑结构 1. B级高度的高层; 2.《高规》第10章规定的复杂高层. 选择地震波的要求： 1．按场地类别（或特征周期）和设计地震分组选择不少于两组实测波+一组人工结构底部剪力不小于振型分解反应谱法的65%；多条时程曲线的结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱法的80%; 2．地震波的持续时间不小于3～4T1≥12s，地震波的时间间距取0.01或0.02s; 3．地震作用效应取弹性时程分析多波平均值与振型分解反应谱法比较取大值。 弹塑性静力时程分析： 1.目标位移可取Δy=2Δu; 2.侧荷分布:倒Δ形或矩形; 3.材料本构关系:按《砼规范》 地震作用取Ge 的10%、20% Ge--- 重力荷载代表值 FEVK=αvmaxGeq,各质点按基底剪力法分配 vmax=0.65αmax max max;对薄3． 8度I、II类场地和7度区建筑高＞100m； 波；弹性时程分程的每条时程曲线所得的Geq=0.75Ge, α抗震构造措施 1.3 各类建筑的抗震设防类别和抗震要求(《高规》4.8节) 建筑设防类别 甲类建筑 据地震安全评估结果确定 乙类建筑 按本地烈度 按本地烈度提高一度, 9度时应适当提高； 按本地烈度提高一度, 9度时应适当提高； 7（0.15g）、8（0.3g）III、IV场地按8+、9+；按本地烈度提高一度（不含6度）,III、IV类地震作用 抗震措施 8（0.3g）III、IV场地按9+； 6、7度I类场地不提高 按本地烈度提高一度（不含6度）, 9度时应适当提高； 场地再适当提高；9度时应适当提高； 丙类建筑 按本地烈度（包括6度） 按本地烈度 按本地烈度 丁类建筑 按本地烈度 比本地烈度略降低（ 6度除外） 比本地烈度略降低（ 6度除外）； 8、9度I类场地按本地烈度降1度； 7（0.15g）、8（0.3g）III、IV场地按本地烈度。 注:1.“抗震措施”指地震作用计算和抗力计算外的所有措施；包括避开不利地段，结构选型，结构布

置，抗震内力调整，抗震构造措施等。

2.“抗震构造措施”指根据抗震概念设计原则，一般不须计算而对结构和非结构构件必须采用的细部构造要求。

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1.4抗震措施中的结构内力调整 1.4.1 地震作用内力调整 调整项目 框剪结构梁柱内力调整 竖向不规则结构薄弱层内力调整 转换层梁柱内力调整(包括轴力) 构件抗震等级 梁内力放大系数 配筋时框支柱轴力放大系数 柱内力放大系数(10.2.7-2) 调整方法及放大系数 调整柱剪力∑Q=0.2Q0,柱弯矩按相应比例调整 梁柱墙支撑地震内力放大1.15 特一级 1.8 1.8 一级 1.5 1.5 二级 1.25 1.2 备注 (10.2.6) 框支柱数<10时每根柱Q=0.02Q0;3≤框支柱数＜10,Q=0.03Q0 框支柱数>10时,1,2层转换∑Q=0.2Q0;其它层转换∑Q=0.3Q0 框支柱剪力调整后弯矩按相应比例调整,轴力不调 1.4.2 构件组合内力调整

(计算条件:钢筋超强系数=材料标准强度/设计强度=1.1,超配系数=实际配筋/计算配筋=1.1) 构件类型 框架梁剪力 连梁剪力 一般柱 其它 柱底 弯矩 剪力 弯矩 剪力 框支柱 柱顶、底面 其它 弯矩 剪力 弯矩 剪力 复杂高层 普通高层 短肢高层 加强区 弯矩 墙 非加强区 剪力 弯矩 剪力 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 特一级 1.3*1.2 1.3 1.5*1.2 1.5*1.4*1.2 1.4*1.2 1.4*1.4*1.2 1.5*1.2 1.8*1.4*1.2 1. 4*1.2 1.68*1.4*1.2 1.8 1.9 1.3 1.2 1.1 1.9 1.2*1.1 1.2 1.1 1.9*1.4 1.3 1.2*1.4 9度一级 1.1*1.1*1.1 1.3 1.331*1.2 2.319 1.2*1.1*1.1 2.108 — — — — 1.5 1.6*1.1 1.2 1.0 1.0 1.6*1.1 1.2 1.0 1.0 1.6*1.1*1.4 1.2 1.0*1.4 一级 1.3 1.3 1.5 1.5*1.4 1.4 1.4*1.4 1.5 1.5*1.4 1.4 1.4*1.4 1.5 1.6 1.2 1.0 1.0 1.6 1.2 1.0 1.0 1.6*1.4 1.2 1.0*1.4 二级 1.2 1.2 1.25 1.25*1.2 1.2 1.2*1.2 1.25 1.25*1.2 1.2 1.2*1.2 1.25 1.4 1.2 1.0 1.0 1.4 1.0 1.0 1.0 1.4*1.2 1.0 1.0*1.2 三级 1.1 1.1 1.15 1.15*1.1 1.1 1.1*1.1 1.15 1.15*1.1 1.1 1.1*1.1 1.0 1.2 1.0 1.0 1.0 1.2 1.0 1.0 1.0 1.2*1.2 1.0 1.0*1.2 (7.1.2) 强剪弱弯 (7.1.2) 强剪弱弯 强剪弱弯,强柱弱梁;底部加强(6.2.2,6.2.3)(4.9.2) 强剪弱弯,强柱弱梁 (6.2.1) (6.2.2)(4.9.2) 强剪弱弯,强柱弱梁;底部加强(6.2.2,6.2.3)(4.9.2) 强剪弱弯,强柱弱梁 (6.2.1) (6.2.2)(4.9.2) (10.2.14) 底部加强 (7.2.10) 强剪弱弯 (7.2.6)(4.9.2) (7.2.10) (4.9.2-4) 底部加强 (7.2.6)(4.9.2) 备注 强剪弱弯(6.2.5)(4.9.2) 加强区 弯矩 墙 非加强区 加强区墙 非加强区 注:角柱内力按上表系数再放大1.1倍。(“高规”10.2.12-5)

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1.5 抗震措施中的抗震构造要求 1.5.1 框架柱抗震构造表 项目 细 目 一级 9度,≤25m 8度,＞35m 抗震设计 二级 三级 8度,≤35m 7度,≤35m 7度,＞35m 6度,＞25m 四级 6度,≤35m 现 浇:≥C20 装配整体:≥C30 ≤5MPa 室内≥25mm,潮湿环境及地梁≥35mm la+5d la 0.8 0.75 Vc≤ （1/γhc≥400mm,bc≥350mm,hcn/hc≥4 0.9 0.9 0.85 0.85 Vc≤0.25fcbchc0 5% 0.4% 0.4% 非抗震设计 不分高度 适用条件 框 架 混凝土强梁、柱 一 度等 般 级 梁柱强度差 要 净保护层厚度 求 钢筋锚固长度lal(laE) 构造要求 一般柱 截 轴压比 短 柱 面 尺 寸 受剪要求 最大配筋率 最 中柱，边柱 小 角 柱 配 筋 特 殊 率 钢 筋 净 距 钢筋最大间距 连接方法 接 框 架 柱 设 计 头 搭接长度 ≥C30 la+10d 0.7 0.65 RE）(0.20fcbchc0) 4%,搭接区段5%，一级抗震短柱每边≤1.2% 0.8% 0.7% 0.6% 0.5% 1.0% 0.9% 0.8% 0.7% Ⅳ类场地上较高建筑，表中数值增大0.1% ≥50mm ≤200mm 底层应焊接 底层应焊接 其他宜焊接 应采用焊接 直径≥22mm 直径≥22mm 宜焊接 宜焊接 1.2la+5d 1.2la 纵 向 受 力 钢 筋 ≤350mm 直径≥22mm 宜焊接 1.2la la 1.在受力较小位置搭接，每次搭接一半； 接头位置 2.相邻接头位置间距，焊接≥500mm，搭接≥600mm； 3.距楼板至少为hc，宜为750mm。 la+10d la+5d la 锚固长度 la la 1.柱端;hc或D、Hcn/6、500mm中的最大值；2.底层刚性地坪上、下加密区范围 500mm； 3.短柱全高,(Hcn/hc＜4);4.角柱全高. 最大间距(取小6d,100mm 8d,100mm 8d,150mm 8d,150mm 值) 加 最小间距(取大d/4,10mm d/4,8mm d/4,8mm d/4,6mm 值) 密 无特殊加密要求 区 轴压比＜普通箍 0.8% 0.6～0.8% 0.4～0.6% 0.4 0.6% 0.4% 螺旋箍 0.8% 最小体积轴压比普通箍 1.2% 0.8～1.2% 0.6～0.8% 0.6% 配筋0.4~0.6 螺旋箍 1.0% 0.8～1.0% 箍 率 轴压比＞普通箍 1.6% 1.2～1.6% 0.8～1.2% 0.6 0.8% 螺旋箍 1.2% 1.0～1.2% 筋 1.混凝土强度等级＞C40，IV类场地上较高建筑，最小配箍率取较大 其他要求 值。 2.局部错层、夹层、楼梯间等处的短柱，按轴压比大于0.6一项采用。 非 数 量 为加密区箍筋量的50% 无 要 求 加 不大于bC,不大于400mm 密 间 距 ≤10d ≤10d ≤15d 不大于15d(绑扎)、20d(焊接) 区 1.肢距不大于200mm，每隔一根纵筋要双向有箍筋约束； 封闭式箍 2.有135°弯钩,直段长度大于10d 1.当纵向钢筋配筋率大于3%,直径不小于￠8mm,焊成封闭箍(焊缝长5d). 箍筋的其它要求 且间距不大于200mm,不大于10d. 2.纵向钢筋接头处间距,受拉时不大于5d,也不大于100mm;受压时不大于 10d,也不大于200mm. 精品文档

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1.5.2 框架梁抗震构造表 项目 细 目 构造要求 叠合梁 截面受剪要求 尺寸 最大受压区高度 梁柱对中 最大配筋率 支 座 最 小 配筋率 跨 中 框 架 梁 设 计 抗震设计 非抗震设计 一级 二级 三级 四级 1.hb≈(1/8～1/12)lb; hb≤1/4lbn; 2.bb≥1/4hb; bb≥1/2bn;bb≥250mm 预制部分hb1≥lb/15 ; 后浇部分hb2≥100mm. vb≤（1/γRE）(0.20fcbbhbo) vb≤0.25fcbbhbo X≤ξbhbo x≤0.25hbo x≤0.35hbo ξb=0.8 (1+fv/0.0033Es) 梁柱尽量做到对中； 有偏心时，e≤hb/4或e≤bb/4 2.5% 无要求 0.4% 0.3% 0.25% 0.25% 0.25% 0.3% 0.25% 0.2% 0.2% 0.2% 不小于2φ12 1.跨中上部,至少 2φ12,可以搭接 2.支座下部,至少两根钢筋. 1.距柱边至少.25Ln; 2.与上部跨中钢筋 搭接长度1.2La la 梁 一 般 要 求 纵 向 上部钢筋切断 受 力 锚固长度 钢 筋 锚 构造要求 固 1.不少于上部或下部 贯通全长的钢筋 较大面积的1/4 2.不少于2φ14 1.通长钢筋不允许切断后搭接; 2.非通长钢筋可在柱边外0.2Ln处切断 laE=la+10d laE=la+5d laE=la 接 头 梁端受压筋与 A`s/As≥0.5 A`s/As≥0.3 不 限 受拉筋面积比 加密距梁端2hb 加密区范围 距梁端1.5hb;不小于500mm 无特殊加密要求 区 不小于500mm ≥d/4 ≥d/4 ≥d/4 纵筋ρ≤≥d/4 2% φ10mm φ8mm φ8mm φ5mm 最小 加密直径 纵筋ρ≥≥d/4 ≥d/4 ≥d/4 ≥d/4 箍 区 2% φ12mm φ10mm φ10mm φ8mm 最大间距(取最hb/4,8d hb/4,6d, 100mm hb/4,8d, 150mm hb/4,8d 150mm ≥0.020fc/fyv 小值) 100mm Vb/fcbbhbo hb(mm) ＞0.07 ≤0.07 筋 150mm 200mm ≤300 一般箍筋间距 ≤hb/2,≤bb,≤250mm 要求 300~500 200mm 300mm 500~800 250mm 350mm 300mm 500mm ＞800 箍 筋 不少于柱端加密区实配箍筋 节点无专门要求 区 纵 向 钢 筋 柱的纵向钢筋不在节点区内切断 1.一、二级梁纵向钢筋伸过边柱中心线; 1.屋面梁伸入 2.弯折锚固时,水平段≥0.45laE;垂直段不小于10d,不小于22d; 边柱1.2la; 3.上部钢筋穿过中间节点;下部钢筋伸入中柱laE,过中轴线不小于2.标准层伸入 5d. 边柱la 应用焊接 宜用焊接 可 用 搭 接

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1.5.3 剪力墙抗震构造表 项次 项目 细 目 抗震设计 一级 8度:80~100m 9度:≤60m 二级 8度:35~80m 7度:＞80m 三级 8度:＜35m 7度:≤80m 6度:＞60m ≥C20 四级 6度:≤60m 非抗震设计 适 用 范 围 混凝土强度等级 最 小 厚 度 全部高度 ≥h/20; ≥160mm ≥h/25;≥140mm 剪 力 墙 设 计 截面尺寸要求 Vw≤1/γRE(0.20fcbwhw) Vw≤0.25fcbwhw 一 墙肢最小宽度 ≥3bw,≥500mm，轴压比Um≤0.6 ≥3bw,≥500mm 般 要 错 一般错洞墙 不应采用 不宜采用,采用时洞口错开不少于2.0m 求 洞 叠合错洞墙 不宜采有,采用时要加暗框架 墙 底层局部错洞 底层洞口边暗柱延伸至二层,二层洞口下设暗梁,形成底层暗框架 墙 设备管道洞口 宜预埋套管,配交叉补强钢筋;直径较大时可配环形钢筋 小 H≤50m 洞口每边不少于2￠8，伸入墙内锚固长度la1 边长小于洞 0.8m H＞50m 洞口每边配被截断钢筋量的一半,伸入墙内锚固长度la1 口 la+10d la+5d la 钢筋锚固长度la1(laE) (1)顶层;(2)底部,范围为Hw/8,且不少于底层层高; (3)楼梯间电梯间;(4)山墙；(5)内外纵墙的端开间 所有部位均应 加强部位应采用双排,对双排配筋的要求 加强部位宜用双排配筋 采用双排配筋 其余宜双排 拉结钢筋 直径≥￠6mm，间距≤700mm,底部加强区加密. 0.25% 0.25% 0.20% 0.20% 0.20% 加强部位 分布钢筋最小配筋率 0.25% 0.20% 0.15% 0.15% 0.15% 一般部位 横向 300mm 300mm 300mm 300mm 300mm 分布钢筋最大间距 竖向 400mm 横向 ￠6mm 分布钢筋最小直径 ￠8mm ￠8mm ￠8mm ￠8mm 竖向 ￠8mm 搭接长度为laE 搭接长度la , 水平分布钢筋连接 接头错开500mm 接头错开500mm 每次接头50%,接头加强部位每次接头竖向分布钢筋连接 可以在同一截面搭接 错开500mm 50%,错开500mm 端部应设暗柱、翼缘或柱; 边缘构件要求 端部宜设翼缘或端柱,横墙宜设翼缘, 至少应配暗柱. 横向剪力墙端部宜设翼缘. 0.005Ac或2￠0.015Ac 0.012Ac 底部加强部位 2￠12 2￠12 14(大值) 端部钢筋最小配筋量 0.012Ac或4￠12的较0.005Ac或2￠14的0.012Ac 一般部位 2￠12 2￠12 大值 较大值 底部或加强部￠8@100 ￠8@150 ￠8@150 ￠6@150 ￠6@150 箍筋 位 一般部位 ￠8@150 ￠8@200 ￠6@200 ￠6@200 ￠6@200 纵筋搭接范围要求 间距不大于5d,也不大于100mm 内 竖 向 钢 筋 底部加强区不少于0.015Ac;一般地位不少于0.01Ac 不少于0.008Ac 最大间距 ≤6d,≤100mm ≤8d,≤100mm ≤8d,≤150mm ≤8d,≤150mm ≤8d,≤150mm 箍 筋 最小直径 ￠10mm ￠8mm ￠8mm ￠6mm ￠6mm 跨高比大于2.5时:Vb≤1/γRE(0.20fcbbhbo) 截面尺寸要求 跨高比小于2.5时:Vb≤1/γRE(0.15fcbbhbo) 最大配筋率 ≤2.5% 纵向 0.4% 0.30% 0.25% 0.25% 0.25% 钢筋 最小配筋率 (单边) 锚固长度 ≥600mm,≥la+10d ≥ 600mm,≥la+5d ≥600mm,≥la ≥600mm,≥la ≥600mm,≥la 加强部位 最大间距(取最小hb/4，6d ，100mm hb/4，6d ，100mm hb/4，8d，150mm hb/4，8d，150mm 150mm 值) 箍 筋 最小直径 ￠10mm ￠8mm ￠8mm ￠6mm ￠6mm 1.顶层楼层在纵向筋伸入墙体的部分应配箍,数量与跨中相同;一般楼层不必配置. 其它构造要求 2.跨高比＜2.5时,底部0.2hb-0.6hb范围内,设配筋率不低于0.2%的水平分布筋. 分 布 钢 筋 端 部 钢 筋 小墙肢配筋 连 梁 设 计 精品文档

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1.6建筑结构计算步骤及控制点[24] 计算步骤 1.建模 步骤目标 几何及荷载模型 整体参数的正确确定（总信息设定） 建模或计算条件 整体建模 控制条件及处理 1.符合原结构传力关系; 2.符合原结构边界条件; 3.等合采用程序的假定条件 1. 振型组合数→有效质量参予系数>0.9吗? →否则增加 2. 最大地震力作用方向角→θ0-θm>150? →是,输入θ0=θm，附加方向角θ0=0. 3. 结构自振周期,输入值与计算值相差>10%时,按计算值改输入值. 4. 查看三维振型图,确定裙房参予整体计算范围→修正计算简图 5. 短肢墙墙承担的抗倾覆力矩比例<40%?→是,改为一般剪力墙结构 短肢墙墙承担的抗倾覆力矩比例>50%?→是,规范不许,修改设计 6. 框剪结构框架承担抗倾覆力矩>50%?→是,框架抗震等级按框架结构定；若为多层结构，可定义为框架结构定义抗震等级和计算，抗震墙作为次要抗侧力构件，其抗震等级可降一级。[11] 1.周期比控制;Tθ/T1≤0.9(0.85)? →否,修改结构布置,强化外围削弱中间 2.层位移比控制; [ΔUm/ΔUa， Um/ Ua]≤1.2→否,按双向地震重算 3.侧向刚度比控制;要求见后;不满足时程序自动定义为薄弱层. 4.层受剪承载力控制; Qi/Qi+1＜[0.65(0.75)]?是,修改结构布置 0.65(0.75)≤Qi/Qi+1＜0.8?→是,强制指定为薄弱层;(注:括号中数据B级高层) 5.整体稳定控制;刚重比≥[10(框架),1.4(其它)] 6.最小地震剪力控制;剪重比≥0.2αmax? →否,增加振型数或加大地震剪力系数 7.层位角控制; ΔUei/hi≤[1/550(框架),1/800(框剪),1/1000(其它)] ΔUpi/hi≤[1/50(框架),1/100(框剪),1/120(其它)]？否，修改设计。 1.构件构造最小断面控制和截面抗剪承载力验算; 2.构件斜截面承载力验算(剪压比控制); 3.构件正截面承载力验算 4.构件最大配筋率控制 5.纯弯和偏心构件受压区高度 6.竖向构件轴压比比控制 7.剪力墙的局部稳定控制 8.梁柱节点核心区抗剪承载力验算 1.钢筋最大最小直径 2.镐筋最大最小间距要求 3.最小配筋配箍率要求 4重要部位的加强和明显不合理部份局部调整。 2.计算一 (一次或多次) 1.地震方向角θ0=0; 2.单向地震+平扭耦连; 3.不考虑偶然偏心; 4.不强制全楼刚性楼板; 5.按总刚分析; 6.短肢墙多时定为短肢墙结构 2.计算二 (一次或多次) 判定整结构的合理性(平面和竖向规则性控制) 1.地震方向角θ0=0,θm; 2.单(双)向地震+平扭耦连; 3.(不)考虑偶然偏心; 4.强制全楼刚性楼板; 5.按侧刚分析; 6.按计算一的结果确定结构类型和抗震等级 1.按计算一、二确定的模型和参数; 2.取消全楼强制刚性板;定义需要的弹性板; 3.按总刚分析 4.对特殊构件人工指定 3.计算三 (一次或多次) 构件优化设计(构件超筋超限控制) 4.绘制施工图 结构构造 抗震构造措施 2. 构件抗震等级

2.1 构件抗震等级,反映抗震的综合要求,是抗震概念设计最重要的指标,由结构类型、场地烈度、结构高度、构件类别、构件位置按规范查取；构件抗震等级决定地震内力调整系数和组合内力调整系数的大小，决定抗震构造措施要求。

2.2 转换层结构中的非转换构件可不按框支框架设计,但与框支框架相连的邻跨非框支框架的抗震构造应加强.

2.3 裙房的抗震等级[6] (程序不能自动处理,要人工指定) 2.3.1 裙房与主楼分开时,各自决构件抗震等级; 2.3.2 裙房与主楼连成整体时

2.3.2.1 裙房构件抗震等级不应低于主楼的抗震等级;

2.3.2.2 主楼为纯剪力墙结构,裙房为纯框架结构时,裙房框架抗震等级不应低于主楼剪力墙抗震等级;当裙房柱高与柱截面长边之比不小于6时,裙房按本身高度定义抗震等级,但与主楼的抗震等级相差不应超过一等级[13];

2.3.2.3 主楼为部分框支墙结构时,其框支框架按部分框支墙结构确定抗震等级;裙房按框架剪力墙结构确定抗震等级,若低于主楼框支框架抗震等级,则按本节6.2条处理; 2.4 地下室抗震等级:主楼地下一层与地上一层同;

其它可放宽,但不低于4级.(地下室地震作用明显衰减,一般也不要求核算最小地震剪力系数); 9度抗震时不低于2级.(程序不能自动处理, 要人工指定). 2.5 短肢墙抗震等级 精品文档

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2.5.1若短肢剪力墙承受的倾覆力矩大于结构底部总倾覆力矩的40%时应定义为短肢剪力墙结构;

2.5.2指定为短肢墙结构后,程序能搜索出短肢墙,并将其抗震等级提高一级;即此时在输入信息中应按一般剪力墙的抗震等级输入.

2.6剪力墙承担的倾覆力矩≤总倾覆力矩20%的少剪力墙框剪结构,结构分析按框架剪力墙体系计算,框架抗震等级按框架定义,剪力墙抗震等级按框架剪力墙定义[13].

2.7 在8度区高度>80m建筑,可用框支剪力墙结构;抗震等级加强区特一级,非加强区一级[13]. 2.8 竖向构件的轴压比限值,按《高规》10.3.3,10.4.4,10.5.5条要求抗震等级提高一级后取值.

3. 构件的抗震设计和超限处理

3.1 连梁的抗震设计 3.1.1连梁最大配筋率

抗剪超限按最大受剪承载力配筋计算方法:(以跨高比≤2.5连梁为例) 连梁最大受剪承载力 Vb=0.15fcbchco/γRE

由最大受剪承载力求弯矩 Mbr=0.9Vbln/2/1.27 =0.354 Vbln 一级 (ln为连梁净跨) Mbr=0.9Vbln/2/1.05=0.429 Vbln 二级

其中系数1.27和1.05是强剪弱弯要求,0.9是考虑剪力部分由竖向荷载产生。 由弯矩按对称配筋公式求出最大纵筋面积 As= Mbr/fy/（hbo-a） 由规范给出公式求箍筋：Vb=（0.049fcbbhbo+0.7fyvhboAsv/S）/γRE

3.1.2若按上述计算较整体计算结果小较多时,宜适当加大墙肢刚度,吸收连梁释放的内力; 3.1.3连梁最小配筋率与连梁跨高比、砼强度等级、钢筋等级有关。

《高规》7.2.23条规定,连梁剪压比 α≥V/βcfcbho/γRE 非抗震设计时,α=0.25;

抗震设计, 当跨高比大于2.5时 α≥0.2/γRE=0.2/0.85=0.2353

当跨高比不大于2.5时 α≥0.1/γRE=0.1/0.85=0.1765

不同跨高比连梁纵向钢筋构造配筋率按下表取用: 设防状态 剪压比限值 连梁跨高比 构造纵筋配筋率 非抗震设计 任何跨高比 按框架梁要求 抗震设计 0.2353≤α 跨高比≥2.5 按框架梁要求 0.1765≤α (规范要求) 2.5＞跨高比≥1.5 0.25%～0.40% 1.5＞跨高比≥1.0 0.25%～0.30% 1.0＞跨高比≥0.5 0.25% 注:跨高比大取大值。

3.1.4连梁刚度折减系数

3.1.4.1连梁受力特性:受水平荷载控制;连梁不宜承受较大的竖向荷载。

3.1.4.2连梁一般跨度小，截面大,与之相连的墙体刚度也大。在水平荷载作用下，连梁往往超筋超限，设计时要根据具体情况，采取相应的调整措施。

3.1.4.3在水平荷载作用下，连梁刚度可以折减，当风荷控制时，折减系数不宜小于 0.8 ；当地震荷载控制时，折减系数不应小于 0.55 。 3.1.4.4由风荷载控制时，若连梁刚度折减后仍出现超筋超限，宜增加剪力墙刚度或降低连梁刚度，重新计算，不宜采用内力调整方法解决。 3.1.5 连梁的超限处理

3.1.5.1若结构刚度较大，且超筋超限的连梁较多时,可加高洞口，减小连梁高度，以减小连梁内力。

3.1.5.2若只部分连梁超筋超限，则可用调整连梁内力的方法解决。 精品文档

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3.1.5.3若结构刚度较小，则不应对连梁内力进行调整，应增加剪力墙刚度，以减小连梁的内力。

3.1.5.4若经上述调整，仍有部分连梁不合乎要求时，可按连梁截面的最大剪压比限值确定剪力，然后按“强剪弱弯”的要求配置相应的纵筋。 3.1.5.5当连梁高度较高时，可将连梁用构造缝分成等高的两根或三根连梁，连梁的总剪切刚度不变，但抗弯刚度只有原来的1/4~1/9，可有效地解决连梁的超筋超限问题。输入时可将连梁高按其1/2或1/3输入，梁宽按其2或3倍输入。(注意梁端要加配两道整体箍) 3.1.6楼面主梁支承于墙间连梁时,应按简支梁校核连梁的截面承载力[13].

3.2 框支梁的抗震设计

3.2.1 框支梁是偏心受拉构件,应按拉弯构件设计,不能按纯弯构件设计;转换层楼面应设为弹性板,程序才能计算梁的轴力.

3.2.2 框支梁应定义为非调幅梁. 调幅是在内力计算完成后进行的,若框支梁调幅,相当梁端放松,产生一个附加转角,上部各相关构件内力全变. 3.2.3 框支梁构造要求

1）上部主筋至少50%贯通全梁;间距不大于200,不小于80;下部主筋全部入柱受拉锚固; 2） 箍筋加密区距柱边max [0.2梁净跨,1.5hb], 箍筋间距不大于100,直径不小于10;上部剪力墙门洞下方(门洞+2 hb)范围内应密箍.

3） 沿梁高布腰筋,不少于2φ16@200,入柱受拉锚固;

4） 抬墙或抬柱的框支梁,应按冲切计算附加吊筋及加密箍筋;(冲切力简化取0.6Afc,A为墙柱截面积.)

3.2.4 框支梁的剪压比应γREV/βcfcbh0≤0.15,不满足时宜优先采用水平加腋加大抗剪断面;避免采用竖向加腋,以免产生超短柱或强梁弱柱

3.2.5 框支主梁支承框支次梁情况应尽可能避免;不可避免时应进行有效的局部有限元分析. 3.2.6 框支梁不准出现超限;若出现可根据情况采用相应措施:

1) 当支座抗剪断面不足时,宜优先采用水平加腋;避免框支柱成超短柱; 2) 当剪扭断面不足超限时,宜优先采用加大梁宽,可采用宽扁梁; 3) 当断面弯曲配筋超限时,宜优先采用竖向加腋; 4) 改变梁系布置,改变传力关系.

3.3 短肢墙(包括异型柱)的抗震设计[11]

短肢剪力墙结构,墙截面高厚比hw/bw=3～8 (上海地区称为宽肢异型柱)，hw/bw≤3时按 柱设计，截面形状为T、L、十、Z型. 3.3.1上海专题研究结果和各地经验汇总：

1) 由于截面不对称导致延性不对称,是此类构件的最大缺陷。当翼椽受拉时，产生小偏压脆性破坏；当翼椽受压时，产生大偏压延性破坏；

2) 在沿工程轴向荷载作用下，自由柱处于双偏压状态，约束柱处于单偏压状态；前者按双偏压进行计算正截面配筋，设计存在上述第一款的不安全隐患，后者按单偏压构件设计，不会产生安全隐患；(即短肢墙按单偏压配筋较安全)

3) 暗柱不仅能减少配筋的不对称影响，增加构件的延性，且暗柱能抑制斜裂缝的生成和发展。

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梁铰破坏机制实现的设计步骤和内容：表3.3-1 步骤 1 主要内容 控制墙梁刚度比 公式参数 ∑ic≥λ∑ib 参数说明 ∑ic、∑ib分别为同一节点处柱和梁的线刚度之和。计算时取层高和梁净跨，λ≥3 2 控制墙梁承载能力比（强度比） ∑Mcu≥1.25∑Mbu∑Mcu/∑Mc≥ ∑Mbu/∑Mb 3 控制梁跨高比和强剪弱弯系数ηb 考虑因素 墙梁线刚度如果存在一定级差，可以控制梁先开裂，较易保证整体结构达理想的破坏形态。 ∑Mcu（∑Mc），∑Mbu（∑Mb） 保证节点处梁的屈服先于竖向分别为同一节点处柱端和梁端实配（计算）承载力之和。 Lb：梁净跨 hb：梁高 电梯井连梁Lb/hb≤4时进行刚度折减 保证梁发生弯曲破坏（延性破坏），避免梁剪切破坏（脆性破坏）。 为保证梁铰充分发挥耗能作用，必须延迟底层墙柱根部的屈服时间，因此必须提高底层墙柱的承载能力。 构件的屈服，让水平构件耗能。 Lb/hb≥4 ηb≥1.25 4 底层柱内力增大 1.弯矩增大系数η2.剪力增大系数ηcm cv ηηcm≥1.25 cv≥1.4 ηcv是在考虑弯矩增大实配后再按放大剪力实配抗剪箍筋 5 控制梁铰出现次序 理想屈服顺序是先支座，后跨中；先底部后中上部。 6 构造要求 梁墙柱节点，暗柱配筋等。 4) 设计的关键是保证墙柱在地震力作用下处于梁铰破坏机制。因为钢筋砼构件的性能不仅取决于单构件的性能，更重要取决于各构件之间的组合关系；

5) 梁铰破坏机制实现的关键是梁墙刚度比和强度比均要控制在一定级差范围内（即双控）；震害调查说明，单纯的强度级差不能保证梁铰破坏机制的出现； 3.3.2短肢剪力墙延性构造要求：

1) 保证梁端有效宽度不削弱，即端部梁箍的宽度不能因梁纵筋转入墙竖筋内侧而减少； 2) 墙柱腹板水平筋两端应锚固于暗柱核心区内；

3) 暗柱箍筋的弯钩应设置在柱的内侧，不宜设置在柱的外侧； 4) 墙肢轴压比控制在0.5以下。 3.3.3短肢剪力墙配筋

1) 短肢剪力墙约束边缘构件配箍特征值λV宜按相同轴压比的框架柱提高一级取对轴压比小于0.3的短肢剪力墙及非加强部位的短肢剪力墙,其构造边缘构件的构造设置应较一般剪力墙高,宜按下表配置:

表3.3-2短肢剪力墙构造边缘构件最小配箍特征值λV

抗震 等级 一级 二级 三级 墙轴压比 ≤0.3 0.11 0.09 0.07 0.4 0.13 0.11 0.09 0.5 0.15 0.13 0.11 0.6 0.6 0.15 0.13 2) 短肢剪力墙的截面高度一般在1200～2000之间,其约束边缘构件长度LC可统一取450； 3) 短肢剪力墙的边缘构件的纵向配筋除满足规范要求外，其纵向钢筋最小配筋率宜按框架柱要求设置；

4) 短肢剪力墙的水平竖向分布筋，除按计算确定外，其构造最小配筋宜按下表要求;

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短肢剪力墙分布筋要求 抗震 等级 一二级 三四级 非抗震 最小配筋率(%) 竖筋 0.50 0.40 0.30 水平筋 0.30 0.25 0.20 最大间距(mm) 竖筋 200 250 300 水平筋 200 250 300 最小直径(mm) 竖筋 φ12 φ10 φ10 水平筋 φ10 φ8 φ8 5) 短肢剪力墙应采用双排布筋,水平筋在外,竖向筋在内,两排筋间拉结,控筋梅花形布置,间距不宜大于400×400,每根竖筋均有拉筋连结;

6) 肢长大于3倍小于等于4倍墙厚的墙肢按柱要求配筋，其外套箍兼作水平筋。

3.3.4短肢剪力墙体系的楼板设计

1) 考虑弹性楼板，侧向位移较刚性楼板减少10%左右；

2) 结构单元与核心筒间，应尽量加大楼板连结尺寸，加大板厚，加强配筋，拉通正负筋； 3) 注意竖向构件的不均匀的温差变形造成向阳角楼板开裂;和由于刚性角板存在,板负弯矩范围外移,而负筋过短造成开裂。向阳角开间的楼板宜双层双向配筋,且负筋伸出长度应从刚性角板边(虚线所示)算起.

,

3.3.5 一般短肢墙不许超筋超限.若超筋超限较小时可按柱构造要求配足或加配竖向交叉斜筋;(后者目前只有试验成果,无计算方法和规范)

[25]

3.3.6 关于短肢剪力墙补充说明

● 短肢剪力墙是一个构件概念.SATWE程序将单肢或两肢墙且2肢均符合5≤hw/dw≤8时定义为短肢墙;

● 短肢剪力墙结构是一个结构概念.(必须带墙筒或一般剪力) 1) 规范规定:

(1) 短肢剪力墙结构必须带一般剪力墙或墙筒;不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑.

(2) 短肢剪力墙结构的短肢墙承受的第一振型底部地震倾覆力矩应≥40%且＜50%的地震底部总倾覆力矩.

2)《北京市建筑设计技术细则—结构专业》规定：高层中短肢墙受荷面积与总楼面面积之比大于50%，多层中短肢墙受荷面积与总楼面面积之比大于60%时，定为短肢墙结构。 3）文献[27]经实际工程验证，建议对小高层剪力墙结构（H≤45m），在其它各项指标满足规范的前提下，只要短肢墙承受的底部地震倾覆力矩≤底部总倾覆力矩的70%，是可以的。 精品文档

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3) 高规7.1.2条的2～8款,只对定义为短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙执行. 4) 对非短肢剪力墙结构中的短肢剪力墙,按一般剪力墙处理.

[16]

5) 3≤断面长宽比≤5的弱短肢剪力墙配筋问题

(1) 对断面长宽比＜3的短墙,SATWE依规范规定按柱要求对称配筋, 受压筋中心至近边距离aa=40; (2) 3≤断面长宽比≤5的弱短肢剪力墙, SATWE取aa=200或b计算配筋不合理.建议按约束边椽构件长度=受压区长度的思路取aa值作配筋验算。 断面高厚比hw/dw 3＜hw/dw 3≤ hw/dw ＜5 5≤ hw/dw aa 40 100 max [200,bw] 配筋计算方法 按柱算 按柱算 按墙算 6) 当非矩形截面剪力墙不符合平截面假定时，目前还只能按矩形截面计算配筋;

3.4 转角窗的抗震设计[11]

3.4.1 不能用剪力墙开边洞方法输入转角窗,应按梁输入; 3.4.2 转角窗梁配筋验算:

负弯矩=0.5qL2 (q为窗过梁竖向线荷载设计值,考虑地震时再乘1.3～1.5)

正弯矩=0.091 qL2 (L为角窗过梁跨度,过梁角点简支失效,靠墙端固结调幅) 构造筋底筋不少于2φ20,腰筋间距不大于@200;

L

3.4.3 转角窗板厚宜≥150,且设置斜向拉结暗梁;

3.4.4 斜向拉结暗梁截面不小于500×板厚,主筋上下各4φ16,均锚入角窗相连墙的暗柱内45d,箍筋φ10@200,暗梁底筋在板底筋下;当板厚小于150不能形成暗梁时，应在暗梁位置设置构造拉梁，配置不少于4φ16的拉结底筋，锚入角窗相连墙的暗柱内45d；

3.4.5角窗相连的墙肢厚度宜按1/12层高控制；暗柱设计：暗柱截面高应≥600;小于30层的剪力墙结构，当角窗墙肢截面高度≥2000时,其暗柱可按下表配筋:

加强区范围内角窗墙肢暗柱配筋表 暗柱主筋 墙厚(mm) 200～300 300～400 400～600 3φ22 10φ22 12φ22 暗柱箍筋 φ8@100 φ8@150 φ8@200 一级 二级 三级 全部主筋 抗震等级 3.4.6设置转角窗的高层住宅剪力墙结构，不宜再设置跃层单元；

3.4.7转角窗应上下对齐，相关墙肢不宜采用一字墙，且不论在加强区与否，均应设置约束精品文档

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边缘构件；

3.4.8 转角窗梁不能调幅.

3.5 抗震设计的 “强柱弱梁” 问题

3.5.1 梁端钢筋实配结果人为造成“强梁弱柱”

1) 一定板宽范围内与框架梁平行的板筋参予抵抗负弯矩,使梁端抗负弯矩能力增大; 2) 梁底筋通长配置,梁端形成双筋梁,受压区高度减小, 使梁端抗负弯矩能力增大;

3) 规范对梁端下部纵筋要求不少于上部纵筋0.5倍(一级)或0.3倍(二、三级)或梁端下部纵筋由抗震条件下的最小配筋率控制时造成超配；

4）节点左、右梁上部纵筋按设计弯矩大一侧用量贯通布置，使弯矩小的一侧超配； 5）设计人员出于安全考虑加大梁配筋，而对柱墙配筋末作相应墙大，造成强梁弱柱。

四．“中震可修”及中震设计分析[20]

《抗规》中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的判断标准和设计要求，我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。 1． 现行《抗规》（GB50010-2002）存在问题：

1.1没有对结构存在的薄弱构件进行分析而作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定；

1.2在中震（设防烈度地震）作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法；

1.3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准和造价、破坏损失、修复的费用紧密相关。[3]

随着复杂结构、超高超限结构越来越多，对中震的设计要求也越来越多，目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 2．中震设计要求：

中震设计要求表 表1 项 目 分 析 条 件 α中 中震弹性设计 β×α1.0 与小震弹性分析同 与小震弹性分析同 与小震弹性分析同 采用设计值 弹性计算 小 中震不屈服设计 β×α小 1.0 1.0 1.0 1.0 采用标准值 弹性计算 地震组合内力调整系数 作用分项系数 材料分项系数 抗震承载力调整系数 材料强度 计算方法 设 计 要 求 抗震承载力满足弹性设计要求， 竖向构件SE精品文档

注：最大地震影响系数α及放大系数β按表2取值;

地震影响系数α表（β为相对于小震的放大系数） 表2

设防烈度 小震α 中震α 大震α 中震放大系数β 大震放大系数β 7度 0.08 0.23 0.50 2.875 6.25 7.5度 0.12 0.33 0.72 2.75 6 8度 0.16 0.46 0.90 2.875 5.625 8.5度 0.24 0.66 1.20 2.75 5 9度 0.32 0.80 1.40 2.5 4.375 2．1 中震弹性设计条件

(1) 最大地震影响系数α及放大系数β按表1取值;

(2) 不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）; (3) 采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。

2．2中震弹性设计要求:结构的抗震承载力满足弹性设计要求， 2．3中震弹性设计SATWE中实现

（1）定义中震反应谱，其地震影响系数αmax按表2取用。

（2）定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。

（3）其它设计参数的定义均同小震设计。

3．中震不屈服设计 精品文档

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中震不屈服设计，是基于《中震可修》的性能要求提出的[15][20]，目的是通过适当量化的弹性计算方法，找出薄弱构件并加强，解决《抗规》存在的上述问题1）、2），与小震和罕遇地震作用下的抗震设计规定相结合，更好地整体实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标。

3.1各级地震时的地震影响系数及屈服控制 地震影响系数 多遇地震 屈服判别地震 1 2 7度 0.08(0.12) 0.16(0.24) 0.20(0.28) 0.23(0.32) 8度 0.16(0.24) 0.32(0.42) 0.38(0.50) 0.45(0.60) 9度 0.32 0.50 0.60 0.70 屈 服 控 制 要 求 SE3.2 计算方法

3.2.1 基本组合内力标准值计算：按《抗规》第5.4.1条规定,地震作用效应基本组合: S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+φWγWSWk

分项系数γG、γEh、γEv、γW均取1.0,风载组合系数φW一般结构取0.0,高层建筑取0.20。构件基本组合内力标准值：SE= SGE+ SEhk+ SEvk+φW SW 2.2.2构件抗屈服承载力计算：按《砼规》（GB50009-2002）的有关公式计算，材料强度均取标准值。

3.3中震屈服判别分析在SATWE中实现 （1）选择按中震不屈服做结构设计

（2）调整地震影响系数最大值αmax 按中震（2.8倍小震）取值。 （3）取消组合内力调整（强柱弱梁，强剪弱弯）。 （4）荷载作用分项系数取1.0（组合值系数不变）。 （5）材料强度取标准值。

（6）抗震承载力调整系数 γre 取1.0。

第1、2项要人工干预，其它项程序自动完成。 程序实现：

1、按中震输入αmax。

2、选中“按中震（或大震）不屈服做结构设计”。

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下面项目程序自动完成。

2.3.2 地震内力放大系数均取1.0 2.3.3 钢筋强度改用标准值

2.3.4 荷载分项系数和风载组合系数修改

2.3.5混凝土设计强度改为标准强度。 (fck=1.4fc, ftk=1.4ft)

3.4多遇地震、中震弹性、中震屈服SATWE算例结果对照 计算情况 柱内力 N Mx My 柱轴压比 层位移角 柱1 -5274.3 2210.8 -526.4 0.57 多遇地震设计 柱2 3945.0 8.9 -604.7 0.59 柱3 -6252.8 2734.2 -525.7 0.58 柱1 -13013.8 5654.0 -1351.0 0.74 中震弹性设计 柱2 -9747.6 2219.5 -1553.0 0.76 柱3 柱1 中震不屈服设计 柱2 -9573.6 2179.3 -1525.2 0.49 柱3 -15160.0 6906.1 -1326.0 0.51 -15435.6 -12781.4 7031.7 1350.1 0.78 5553.1 -1327.5 0.50 θx=1/1085, θy=1/1085 θx=1/384, θy=1/388 θx=1/391, θy=1/385 4. 中震设计分析在MIDAS程序中实现

4.1 中震弹性设计

结构的抗震承载力满足弹性设计要求，最大地震影响系数α按表1取值，在中震作用下，设计时可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），但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，构件的承载力计算时材料强度采用设计值。 4.1.1在MIDAS/Gen中定义中震反应谱 精品文档

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主菜单》荷载》反应谱分析数据》反应谱函数：定义中震反应谱，即在定义相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表1取用。

4.1.2定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数）。

主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》定义抗震等级：将抗震等级定为四级即可。

4.1.3其它设计参数的定义均同小震设计。 4.2中震不屈服设计

地震作用下的内力按中震进行计算，最大地震影响系数α按表1取值，地震作用效应的组合均按《高规》第5.6节进行，但分项系数均取1.0，计算可不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱梁、强剪弱弯调整系数），构件的承载力计算时材料的强度取标准植。 4.2.1在MIDAS/Gen中定义中震反应谱 内容同中震弹性设计。

4.2.2定义设计参数时，将抗震等级定为四级，即不考虑地震组合内力调整系数（即强柱弱精品文档

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梁、强剪弱弯调整系数）。 内容同中震弹性设计。

4.2.3定义荷载组合时将地震作用分项系数取为1.0。

主菜单》结果》荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0即可。

4.2.4将材料分项系数定义为1.0，即构件承载力验算时取用材料强度的标准植。 主菜单》设计》钢筋混凝土构件设计参数》材料分项系数：将材料分项系数取为1.0即可。

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4.2.5其它操作均同小震设计。

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