王亞勇-技術要點若干問題2014-09-26

1、超限高層建筑抗震專項審查超限高層建筑抗震專項審查技術要點若干問題技術要點若干問題中國建筑科學研究院中國建筑科學研究院王亞勇王亞勇超限的界定（局部與全部（局部與全部-量化的控制）量化的控制）樓板開洞、凹口深度、錯層、穿層樓板開洞、凹口深度、錯層、穿層柱（穩(wěn)定驗算或強度驗算？）、框柱（穩(wěn)定驗算或強度驗算？）、框支層、偏心、扭轉位移支層、偏心、扭轉位移規(guī)范和“安評”地震作用取值小震作用小震作用1. 取規(guī)范和取規(guī)范和”安評安評”反應譜的包絡值；反應譜的包絡值；2. 取計算底部剪力較大值的反應譜；取計算底部剪力較大值的反應譜；3. 加速度取較大值，反應譜形狀參加速度取較大值，反應譜形狀參數(shù)（數(shù)（Tg、）

2、按規(guī)范。）按規(guī)范。規(guī)范和“安評”地震作用取值中、大震作用中、大震作用1. 按規(guī)范不作調整；按規(guī)范不作調整；2. 按規(guī)范調整：安評按規(guī)范調整：安評Amax /規(guī)范規(guī)范 Amax （就（就高不就低）。高不就低）。結構周期合理取值1. T=0.070.10n（多、高層）（多、高層）2. T=0.30.4H（H250m）3. T0.2H（日本（日本H200m ）假定假定:250m T=4.76.3(中中), 5.0s(日日)剪重比（最小地震剪力系數(shù)）的底線與調整（1） min = 0.850.750.2max 0.5%（中國（中國 6度區(qū)，度區(qū)，T1 6.0s）（2）min= 4.56.4%（日本）（

3、日本）（3）min= 1.0%（美國、新西蘭）（美國、新西蘭）（4）問題：）問題：6度區(qū)低風壓，度區(qū)低風壓，III、IV類場地滿足類場地滿足 0.5%要求，要求，I、II類場地反而不易滿足類場地反而不易滿足（5）辦法：）辦法：I、II類場地類場地Tg適當加大；調整質量、適當加大；調整質量、剛度和地震剪力；剛度和地震剪力；只調整地震剪力；不限制只調整地震剪力；不限制?？蚣艹袚袅Ρ龋嚎?筒結構規(guī)范定義:各樓層最大值10%1. 少數(shù)樓層810%，按20%調整2. 個別樓層 5%，按20%調整3. 20%，按25%調整 “中震不屈服”下墻肢拉應力驗算1、雙向地震作用，單一工況，單墻肢全截面受拉；、雙

4、向地震作用，單一工況，單墻肢全截面受拉；2、型鋼、型鋼彈性模量彈性模量等代：等代： 混凝土彈性模量混凝土彈性模量Ec=3.60104 N/mm2，鋼材彈模，鋼材彈模Es=2.00105 N/mm2（20/3.6=5.6） 按含鋼率按含鋼率4%計，等代混凝土凈面積計，等代混凝土凈面積A=5.64%=22%。3、型鋼、型鋼強度強度等代：等代： C60混凝土混凝土 混凝土軸心抗拉強度混凝土軸心抗拉強度 標準值標準值ftk=2.85 N/mm2；HRB335鋼鋼 屈服強度標準值屈服強度標準值 fyk=335 N/mm2，（，（335/2.85=118）；按）；按4%含鋼率計，含鋼率計， 等代混凝土凈面

5、積等代混凝土凈面積 A=1184%=470%。4、二者相差約、二者相差約21倍。倍。5、 8 度區(qū)，底部采用鋼板剪力墻，不按度區(qū)，底部采用鋼板剪力墻，不按 2ftk控制，控制，滿足要求滿足要求；采用混凝土鋼板組合剪力墻，按；采用混凝土鋼板組合剪力墻，按 2ftk控制，控制， 不滿足要求不滿足要求；建筑；建筑1/3高度以下加伸臂桁架，高度以下加伸臂桁架，滿足要求滿足要求?？刂浦笜说膮^(qū)別對待 地區(qū)：地區(qū)：高風高風-強震強震 (?？诤？?，高風，高風-弱震弱震 (青島青島)，低風，低風-強震強震 (昆明昆明)，低風，低風-弱震弱震(長沙長沙)。 參數(shù)相關性：參數(shù)相關性：位移、軸壓比、拉應力、位移、軸

6、壓比、拉應力、墻肢約束邊緣構件高度等。墻肢約束邊緣構件高度等。時程分析法1. 輸入地震波準則：輸入地震波不確定性數(shù)量、特征要求；2. 計算模型和計算方法：本構關系、屈服模型、積分方法、阻尼取值、地震輸入、計算結果摘?。?. 輸出結果判別：樓層剪力和彎矩分布、剪重比之比、位移（比）分布、頂點位移之比(彈性/彈塑性)、損傷程度（損傷因子，應力應變）、周期變化。輸入 地震波數(shù)量：地震波數(shù)量：3組，取包絡值；7組，取平均值。 選波原則：統(tǒng)計意義上相符，選波原則：統(tǒng)計意義上相符，小震和大震地震波不同（反應譜Tg 不同）。 地震波檢驗：地震波檢驗：結構主向，底部總剪力滿足：單組65130 %，平均 801

7、20 % 。 有效持續(xù)時間：有效持續(xù)時間：Td = 結構基本周期的5倍左右, 起始峰值到結束峰值取記錄最大峰值的10%15%。輸出小震彈性 時程法：與地震時刻無關，取包絡值時程法：與地震時刻無關，取包絡值 樓層剪力（基底）分布樓層剪力（基底）分布 樓層位移分布樓層位移分布 樓層層間位移角分布樓層層間位移角分布 考慮概率統(tǒng)計分布的取值（反應譜法：考慮概率統(tǒng)計分布的取值（反應譜法：SRSS，CQC）大震彈塑性結構構件的屈服模型柱單元軸力-雙向彎矩作用下的屈服曲面鋼筋混凝土連梁的恢復力曲線鋼筋混凝土剪力墻恢復力曲線結構彈塑性動力響應（取包絡） 樓層剪力（基底）分布樓層剪力（基底）分布 樓層位移分布樓

8、層位移分布 樓層層間位移角分布樓層層間位移角分布 梁、柱最大延性（損傷）梁、柱最大延性（損傷） 最大塑性轉角（塑性鉸）最大塑性轉角（塑性鉸） 重要構件的屈服面（重要構件的屈服面（M-N關系）關系） 頂點位移時程曲線（彈性頂點位移時程曲線（彈性/彈塑性）彈塑性） 基底剪力時程曲線（彈性基底剪力時程曲線（彈性/彈塑性）彈塑性）地面加速度輸入和頂點位移反應時程（地面加速度輸入和頂點位移反應時程（ETABS）性能化設計要點 目的：目的：地震中結構破壞和建筑功能中斷造地震中結構破壞和建筑功能中斷造成生命財產損失，以及修復重建的代價。成生命財產損失，以及修復重建的代價。 針對性（超限高層建筑和大跨空間結構

9、）：針對性（超限高層建筑和大跨空間結構）：結構主體、構件、部位、設備和管線等。 地震水準：地震水準：小震、中震（= 2.8小震）、 大震（= 4 6小震）。 性能目標：性能目標：不同地震水準下預期的破壞和對建筑性能的影響。 性能設計：性能設計：不同地震水準下抗震承載力和變形能力。地震動水準（50年） 多遇地震、設防地震、罕遇地震 50年以上：專門研究，適當調整 發(fā)震斷層距離： 5km, 放大系數(shù)1.5; 5 10km, 放大系數(shù) 1.25結構的關鍵構件、部位、設備和管線 剪力墻底部加強區(qū) 轉換構件（梁、桁架、框支柱、托柱） 巨柱、斜柱、支撐 伸臂桁架（斜撐） 帶狀環(huán)桁架 重要節(jié)點 設備和管線構

10、件承載力驗算例：矩形RC柱正截面正截面受彎受彎承載力為承載力為： )/1 (5 . 0)(ckGcGs0sykcykbhfNhNahAfM斜截面斜截面受剪受剪承載力為承載力為（偏心受壓（偏心受壓/拉）：拉）： 受剪截面受剪截面控制條件為控制條件為（剪跨比（剪跨比 2）：）： )2 . 0/(056. 0105. 10yv0twkNNhsAfbhfVsv）：（00. 015. 0bhf20VSRC bhfVcc例：SRC墻正截面受彎正截面受彎承載力為（偏心受拉）：承載力為（偏心受拉）：斜截面斜截面受剪受剪承載力為承載力為（偏心受壓（偏心受壓/拉）：拉）： 受剪截面受剪截面控制條件為控制條件為（剪

11、跨比（剪跨比 2）：）： yssssfAhbfAANhbfV32. 08 . 0)1 . 04 . 0(5 . 010wyvkw0wtkwk0wckwk15. 0hbfV)(2)()(22/111000000swyssssswywswswyswuyssssywswysuwuuREahfAahfAahfAMfAfAfANMeNN標準值復核（“不屈服”）計算公式如下（不計入風荷載效應） ：SGE +SEk(I,) Rk式中： I 設防烈度或罕遇烈度地震動； 部分次要構件進入塑性的剛度折減或附加阻尼Rk 按材料強度標準值材料強度標準值計算的承載力，不計入作作用分項系數(shù)用分項系數(shù)G， E 、承載力抗震

12、調整系數(shù)承載力抗震調整系數(shù)RE和內內力調整系數(shù)力調整系數(shù) 設計值復核（“彈性”）計算公式如下（不計入風荷載效應）：GSGE +E SEk(I, , ) R /RE 式中：I 設防烈度的地震動；地震效應調整系數(shù)，不考慮時取1.0；部分次要構件進入塑性的剛度折減或附加阻尼 R 按材料強度設計值材料強度設計值計算的承載力，計入作用作用分項系數(shù)分項系數(shù)G，E、承載力抗震調整系數(shù)承載力抗震調整系數(shù) RE，不計不計入入內力調整系數(shù)內力調整系數(shù)極限值復核計算公式如下（不計入風荷載效應） ：SGE +SEk(I,) Ru 式中： I 設防烈度或罕遇烈度地震動； 部分次要構件進入塑性的剛度折減或附加阻尼Ru 按

13、材料強度最小極限值（鋼筋取屈服強度材料強度最小極限值（鋼筋取屈服強度 1.25倍，混凝土取立方強度倍，混凝土取立方強度0.88倍）倍）計算的承載 力，不計入作用分項系數(shù)作用分項系數(shù)G， E 、承載力抗震調整承載力抗震調整系數(shù)系數(shù)RE和內力調整系數(shù)內力調整系數(shù)性能目標的確定（一） 風荷載控制：風荷載控制： 青島0.60（0.70）kN/m2，6度0.05g二組Tg = 0.40s 風荷載和地震雙控：風荷載和地震雙控： 廈門0.80（0.95）kN/m2，7度0.15g二組Tg = 0.40s 武漢0.35（0.40）kN/m2，6度0.05g一組Tg = 0.35s 地震控制：地震控制： ?？?.75（0.90）kN/m2，8度0.30g一組Tg = 0.35s 昆明0.30（0.35）kN/m2，8度0.20g二組Tg = 0.40s性能目標的確定（二） 性能目標：性能目標：6 6度度時，時，“中震彈性中震彈性”；7 7度度時，抗彎時，抗彎“中震不屈服中震不屈服”和抗剪和抗剪“中震彈性中震彈性”；8 8度度時抗彎時抗彎和抗剪均為和抗剪均為“中震不屈服中震不屈服”。大震下，滿足截面。大震下，滿足截面抗剪控制條件?？辜艨刂茥l件。 抗震規(guī)