pkpm參數(shù)說明

1、高層結(jié)構(gòu)抗震控制與中震設(shè)計分析一 超限控制101 高度超限,超過表1-1規(guī)定高度(m)，表1-1：結(jié)構(gòu)類型6度7度（含0.15g）8度（含0.30g）9度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架60554525框架-抗震震分框支抗震墻12010080不應(yīng)采用框架-核心中柱-抗震墻403530不應(yīng)采用較多短肢墻1006035錯層抗震墻和框架-抗震墻8060不應(yīng)采用混合結(jié)構(gòu)鋼框架-鋼筋混凝土筒20016012070型鋼砼框架-鋼筋混凝土筒22019015070鋼結(jié)構(gòu)框架1101109050框架-支撐(抗震墻板)220

2、220200140各類筒體和巨型結(jié)構(gòu)300300260180注平面和豎向均不規(guī)則,或IV類場地,按降低20%控制; 6度的短肢墻、錯層結(jié)構(gòu)高度較7度適當(dāng)提高2三項及三項以上不規(guī)則超限，表1-2序不規(guī)則類型涵 義依據(jù)的規(guī)范條文1扭轉(zhuǎn)不規(guī)則2偏心布置3凹凸不規(guī)則平面凹凸尺寸大于相應(yīng)邊長30%4組合平面細腰形或角部重疊5樓板不連續(xù)有效寬小于50%,開洞面積大于30%;錯層高>梁高6剛度突變相鄰層剛度變化大于70%;連續(xù)三層變化大于80%7尺寸突變縮進大于25%,外挑大于10%或4m8構(gòu)件間斷上下墻、柱、支撐不連續(xù)，含加強層9承載力突變相鄰層受剪承載力比<80%3單項不規(guī)則超限，表1-3：

3、序簡 稱涵 義 1扭轉(zhuǎn)偏大2抗扭剛度弱3層剛度偏小本層側(cè)向剛度小于相鄰上層的50%4高位轉(zhuǎn)換框支轉(zhuǎn)換構(gòu)件位置:7度>5層;8度>3層5厚板轉(zhuǎn)換79度設(shè)防的厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)6塔樓偏置單塔或多塔與大底盤的質(zhì)心偏心距>底盤相應(yīng)邊長的20%7復(fù)雜連接各部分層數(shù)、剛度、布置不同的錯層或連體結(jié)構(gòu)8多重復(fù)雜結(jié)構(gòu)同時具有轉(zhuǎn)換層、加強層、錯層、連體和多塔樓類型的2種以上4其它超限建筑4.1 高度超過28m的單跨框架結(jié)構(gòu)；4.2 抗震規(guī)范、混凝土和鋼結(jié)構(gòu)高層規(guī)程暫未列入的高層建筑結(jié)構(gòu)；特殊形式的大型公共建筑及超長懸挑連筑；特大跨度的連體結(jié)構(gòu)；超限大跨度空間結(jié)構(gòu)：跨度>120m、懸挑長度>

4、40m、單向長度>300m的屋蓋;非常用空間結(jié)構(gòu)的大型場館、一級客運站、大型候機樓、特大型機庫。5關(guān)于超限計算問題5.1 計算程序問題的計算結(jié)果,大部分指標介于ETABS和MIDAS之間,結(jié)果偏安全.2.目前國內(nèi)外結(jié)構(gòu)分析軟件,在單元模型及解題方法上沒有太大區(qū)別,但在圖形處理上國內(nèi)外還有差距,國內(nèi)圖形處理速度和精度較差;3.總體分析的整體指標規(guī)律國內(nèi)外軟件一致,無大差別;細部由于單元接觸邊界的處理方法不同,其彈性計算的局部應(yīng)力有較大差別;采用彈塑性纖維束單元模型,理論上比彈塑性鉸一維桿件模型先進;5.檢查國外軟件是否采用中國規(guī)范?查軟件介面菜單是否能人工指定某一構(gòu)件的抗震等級.6. 國內(nèi)

5、外軟件計算結(jié)果比較表計算軟件SATWEETABSMIDAS樓層自由度每個樓層為3個自由度每個樓層為6個自由度每個樓層為3個自由度（兩個平動，一個轉(zhuǎn)動）（三個平動，三個轉(zhuǎn)動）（兩個平動，一個轉(zhuǎn)動）周期調(diào)整系數(shù)風(fēng)荷載總剪力Vx=19350kNVx=15702kNVx=17136kNVy=19265kNVy=16878kNVy=17068kN最大層位移角X向：1/1057（31層）X向：1/1297（32層）X向：1/1006（31層）Y向：1/1072（31層）Y向：1/1253（32層）Y向：1/1029（32層）結(jié)構(gòu)總重力Gz=877529kNGz=884187kNGz=857427kN地震作

6、用地震作用總地震VxE=13778kNVxE=14141kNVxE=12241kN剪力VyE=13680kNVyE =14073kNVyE =12409kN底部剪重比1.53%1.59%1.44%最大層位移角dx/h=1/1722（31層）dx/h=1/1695（30層）dx/h=1/1626（31層）dy/h=1/1733（31層）dy/h=1/1738（30層）dy/h=1/1592（30層）扭轉(zhuǎn)位移比1.33（X-5%偶然1.25（3層）1.27（偶然偏心，3層）偏心，4層）1.21（Y-5%偶然1.29（3層）1.28（偶然偏心，3層）偏心，4層）總地震VxE=13778kNVxE=1

7、4141kNVxE=12241kN周期T1(s)3.5078(X)3.5269(X)3.8707(X)T2(s)3.4866(Y)3.5016(Y)3.8378(Y)T3(s)1.5727(T)1.6259(T)1.8258(T)5.2 樓板驗算要解決的問題1.驗算目標是什么?應(yīng)力、內(nèi)力？2.工況?正應(yīng)力、剪應(yīng)力？平均應(yīng)力、最大應(yīng)力？應(yīng)控制的是壓應(yīng)力還是拉應(yīng)力?3.應(yīng)滿足的要求指標?應(yīng)力云圖能說明什么?4.彈性應(yīng)力集中使問題復(fù)雜化.5.可行的辦法是計算樓板傳力控制斷面的抗剪承載力>樓板傳遞的剪力.即在內(nèi)力層面進行控制. 假定：層剪力按本層豎向構(gòu)件剪切剛度分配，則控制斷面?zhèn)鬟f的剪力為Vx，

8、； 式中:Qx,j-第j根豎向構(gòu)件的下端剪力;F-控制斷面的截面積.Vx,i-第i層在水平荷載作用下的層(X或Y向)總剪力-分離體板塊(n-m+1)根豎向構(gòu)件的剪切剛度之和; -i層總剪切剛度;按材料力學(xué)公式，; 二“廣東省實施高規(guī)補充規(guī)定”的理解和應(yīng)用1. 總則1.0.2 高層定義:10層或以上;6層以上且高度>28m。即10層且H28m為多層。2. 荷載及地震作用2.1.2 首層宜考慮施工荷載不小于10kN/m2,;即施工荷載可按活荷10/1.4=7.14 kN/m2輸入;當(dāng)不分靜活荷時可按10/1.35=7.4 kN/m2輸入.2.2.2 計算風(fēng)荷作用下結(jié)構(gòu)的水平位移時,基本風(fēng)壓可

9、采用50年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值.(深圳為0.75 kN/m2)2.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限超過50年時,若無場地地震安全報告提供相應(yīng)的地震動參數(shù)時,多遇地震可按下表處理(7度為例)設(shè)計使用年限5070100設(shè)防烈度777多遇地震max0.08(0.12)0.08(0.12)×0.08(0.12)×彈性時程分析Amax35(55)35(55) ×35(55) ×注: (1)罕遇地震如何處理未給出; (2)按理其它荷載也因使用年限的變化而變,但補充規(guī)定未提及.2.3.22.3.6 地震計算考慮因素（7度區(qū)要考慮豎向地震影響）扭轉(zhuǎn)控制情況控制標準計算考慮因素質(zhì)量與剛

10、度分布明顯不對稱、不均勻應(yīng)計算雙向水平地震,考慮平扭耦連影響扭轉(zhuǎn)不規(guī)則或H>100m考慮平扭耦連影響質(zhì)量豎向分布特別不均勻應(yīng)采用彈性時程分進行多遇地震補充計算大跨度結(jié)構(gòu)考慮豎向地震7、8、9度樓蓋跨度大于24、16、12m；7、8、9度懸臀跨度大于6、4、3m結(jié)構(gòu)。7、8、9度重力荷載代表值分別增大5%、10%、20%3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本規(guī)定,R為建筑平面(不計外挑部分)最小回轉(zhuǎn)半徑=(Firi2/Fi).構(gòu)件類型截面高厚比h/d肢寬d限制備注矩形柱h/d4d300短肢墻4h/d8d層高/15,且d300時當(dāng)一般墻剪力墻h/d8異形柱2h/d4d200方、矩、圓、Z型以外斷面3.2.4

11、短肢墻面積占剪力墻面積50%以上為短肢墻結(jié)構(gòu),其適用高度應(yīng)比高規(guī)表4.2.2規(guī)定的剪力墻適用高度降20%.不規(guī)則類型定義彈性位移比2Umax/（Umax+Umin）>1.2;分I、II兩類，II類比I類嚴重2.狹長、凹凸不規(guī)則結(jié)構(gòu)平面凹進的一側(cè)尺寸,大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%;平面尺度不滿足:L/B6.0; l/Bmax0.35; l/b3樓板局部不連續(xù)有效板寬小于樓板開洞處板寬50%;開洞面積大于樓層面積30%;樓板任一方向最小凈寬小于5m.4側(cè)向剛度不規(guī)則i/i+11.3, 3i/(i+1+i+2+i+3)（i應(yīng)是單位荷載產(chǎn)生的位移角）5豎向構(gòu)件不連續(xù)I類:柱不連續(xù); II類:墻

12、、支撐不連續(xù)6樓層承載力突變抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于上層的80%。注：1.扭轉(zhuǎn)不規(guī)則分I、II兩類，由地震作用的層位移角E和相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)位移比雙控定義； 2.特別不規(guī)則結(jié)構(gòu):(1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則II類+2項一般不規(guī)則; (2)豎向構(gòu)件不連續(xù)II類+2項一般不規(guī)則; (3)4項一般不規(guī)則. 3.嚴重不規(guī)則結(jié)構(gòu):(1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則II類或豎向構(gòu)件不連續(xù)II類+5項一般不規(guī)則;(2)6項一般不規(guī)則; (3)同時采用4種及以上的復(fù)雜結(jié)構(gòu)型式;(4)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則程度屬不允許值. 現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)樓蓋位置一般樓蓋首層及頂層樓蓋地下室頂板作嵌固層梁式轉(zhuǎn)換層樓蓋箱梁或桁架轉(zhuǎn)換頂?shù)装錓類豎向不連續(xù)轉(zhuǎn)換層預(yù)應(yīng)力樓蓋多塔樓

13、底盤屋面加強層及上下層樓面樓板最小厚度(mm)100120梁板結(jié)構(gòu)1601801501201501501503.5.1 對于高度小于150m剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu)等彎曲變形明顯的結(jié)構(gòu),當(dāng)有害層間位移值Ui小于層位移值Ui的50%時,層間位移角可放寬至1/800.Ui=Ui-i-1hi, Ui/Ui0.5時, i1/8003.6 抗震等級3.6.1 框支層及其下一層按框支結(jié)構(gòu)定義抗震等級,其它部位可不按框支結(jié)構(gòu)定義;3.6.2 8度區(qū)高度>80m建筑,可用框支剪力墻結(jié)構(gòu);底部加強區(qū)特一級,非加強區(qū)一級;3.6.3 0.15g和0.3g設(shè)防的結(jié)構(gòu),宜用0.15g和0.3g計算,采用8和9度抗震構(gòu)

14、造加強;3.6.4 與主樓連成整體的裙房:當(dāng)主樓為框支剪力墻結(jié)構(gòu),裙房為框架剪力墻結(jié)構(gòu)時,裙房按框架剪力墻結(jié)構(gòu)定義抗震等級; 當(dāng)主樓為框-剪或框-筒結(jié)構(gòu),裙房為框架結(jié)構(gòu),且裙房柱高與柱截面長邊之比不小于6時,裙房按本身高度定義抗震等級,但與主樓的抗震等級相差不應(yīng)超過一等級;5.1.9 剪力墻承擔(dān)的傾覆力矩總傾覆力矩20%的少剪力墻框剪結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)分析按框架剪力墻體系計算,框架抗震等級按框架定義,剪力墻抗震等級按框架剪力墻定義.4.1.5 當(dāng)連梁跨高比不大于2時,宜用殼元模擬;即當(dāng)連梁跨高比不大于2時宜按門洞輸入, 當(dāng)2連梁跨高比4時,可根據(jù)情況按梁或門洞輸入. 當(dāng)連梁跨高比5時,按梁輸入并可調(diào)幅

15、.4.2.1 連梁剛度折減系數(shù),抗風(fēng)設(shè)計控制時不宜小于0.8;抗震設(shè)計控制時不宜小于0.5.(1) 考慮梁塑性內(nèi)力重分布的梁端彎矩調(diào)幅,調(diào)幅系數(shù)可取0.70.9.(2) 因,并按靜力平衡條件計算梁的內(nèi)力及相連豎向構(gòu)件的軸力.這是考慮豎向構(gòu)件蠕變會使豎向荷載作用均勻化的影響,與考慮梁塑性內(nèi)力重分布的梁端彎矩調(diào)幅不同.此項調(diào)幅目前程序不能處理,要手工處理.(3) 理論上兩種調(diào)幅的物理力學(xué)概念不同,可迭加.5.1 一般框架結(jié)構(gòu)5.1.2 單跨高層框架結(jié)構(gòu)要作超限審查;其平面長寬比宜小于4,考慮偶然偏心的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移比不宜大于1.4.5.1.45.1.6 基于強梁弱柱,強剪弱彎的內(nèi)力調(diào)整統(tǒng)一按相應(yīng)構(gòu)件

16、的(調(diào)整前相應(yīng)的組合內(nèi)力設(shè)計值×調(diào)整系數(shù))計算,一級框架,梁柱節(jié)點處柱實配鋼筋應(yīng)滿足AscR=kAsc,k=AsbR/Asb,當(dāng)k<1.0取1.0.(例如:Vc=vcVc0,一、二、三級vc×××1.1=1.21)5.1.7 錯層處的框架柱抗震等級應(yīng)提高一級,箍筋全柱加密.5.1.8 梁、柱偏心距不滿足e/bc1/4時,可采用梁水平加腋、樓板外伸等辦法解決.5.1.11 三、四級框架,當(dāng)梁柱砼級差10MPa時,粱柱節(jié)點可按梁砼澆筑,并加插短筋加強. 特級、一、二級框架,梁柱砼級差宜5MPa。5.1.12 為保證”三強三弱”的抗震概念設(shè)計要求,不應(yīng)隨

17、意加大梁端的縱向配筋量.5.1.13 角柱應(yīng)按雙偏壓計算配筋;控制一側(cè)的縱向配筋率不小于0.20%時角筋可重復(fù)計.5.2 寬扁梁框架結(jié)構(gòu)5.2.1 梁bb>hb為扁梁,bb>bc為寬扁梁;要求:hb=(1/161/22)Lb,hb16d;bb2hc,bc+hbmim;d為柱縱筋直徑.5.2.3 邊梁不宜用寬扁梁.5.2.4 寬扁梁縱向受力配筋率不應(yīng)小于0.3%,宜單層配置,鋼筋凈距不宜大于100.5.2.6 寬扁梁的箍筋肢距不宜大于200,腰筋直徑不宜小于12,間距不宜大于200.6. 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計6.0.4 當(dāng)洞口邊或洞口間的小墻肢截面高厚比4時,小墻肢按柱設(shè)計并全高密箍.6.

18、0.5 樓面主梁支承于墻間連梁時,應(yīng)按簡支梁校核連梁的截面承載力.6.0.6 墻肢與平面外樓面主梁連接設(shè)暗柱時,暗柱的截面長度取(bb+200),宜按計算確定配筋.6.0.7 墻約束邊緣構(gòu)件長度計算,應(yīng)按整截面長度hw計算; 約束邊緣構(gòu)件最大配筋率宜3%.7. 框剪結(jié)構(gòu); 8. 筒體結(jié)構(gòu); 9. 復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)等三章只個別提法與高規(guī)有些差別。10. 混合結(jié)構(gòu)(略)11. 基礎(chǔ)設(shè)計11.0.2 當(dāng)基礎(chǔ)埋深滿足規(guī)范要求時,在地震作用下可不驗算基礎(chǔ)水平承載力.11.0.5 單樁豎向承載力在樁身承載力滿足前題下應(yīng)滿足:1. 豎向荷載標準組合:QkRa(軸心受壓) Qikmaxa(偏心受壓)2. 豎向荷載

19、與風(fēng)荷效應(yīng)標準組合: Qka(軸心受壓) Qikmaxa(偏心受壓)3. 豎向荷載與地震作用效應(yīng)標準組合: Qka(軸心受壓) Qikmaxa(偏心受壓)三抗震控制1. 層剛度與層位移比控制1.1 層剛度計算1.1.1 層剛度中心計算5-1） 取出一層結(jié)構(gòu),下端固定,建立單層模型. 2） 在假定剛度中心上沿主軸方向各作用單位水平力,通過試算,當(dāng)層z0時,該點即為層的剛度中心.1.1.2 在層的剛度中心分別作用 Px=1,Py=1,mz=1, 分別算出層位移x,y,z; 相應(yīng)得 Kx=1/x,Ky=1/y,K=1/z-1.2 層剛度計算方法和適用范圍（見下表）層側(cè)剛算法一覽表序號側(cè)剛算法計算公式

20、特點適用條件1剪切剛度Ki= GiAi,Ai=Awi+CiAci;只與構(gòu)件的面積有關(guān), 與構(gòu)件位置和形狀無關(guān);層抗扭剛度不為0。首層轉(zhuǎn)換上下層剛度比和嵌固層上下層剛度比;無斜撐框架結(jié)構(gòu)2剪彎剛度Ki=1/ii=1/ Ki只與構(gòu)件的面積和形狀有關(guān), 與構(gòu)件位置無關(guān);層抗扭剛度不為0。轉(zhuǎn)換層在二層或以上時必須用3地震剪力位移比剛度Ki=Vi/Ui抗規(guī)公式與結(jié)構(gòu)整體剛度及層與嵌固端距離有關(guān),越近剛度越大; 層抗扭剛度為0。一定程度上反映結(jié)構(gòu)的整體效應(yīng)，較易滿足規(guī)范要求。規(guī)范無明確要求時宜首先采用.1.2.1 層抗扭剛度,按剪切剛度和按剪彎剛度計算結(jié)果一樣;按地震剪力位移比剛度計算時,因規(guī)范沒有給出扭

21、轉(zhuǎn)反應(yīng)譜,算不出與扭轉(zhuǎn)相應(yīng)的地震反應(yīng),層抗扭剛度按抗規(guī)式算不出來。1.2.2 采用不同的層剛度計算方法,只影響層剛度比結(jié)果,對內(nèi)力、位移等其它計算結(jié)果無影響.(因為其它計算是按有限元模型計算,不是按層模型計算的)1下上層剛度比定義:=Ki/ Ki+1 ;1.3結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性控制層剛度比控制1.3.1層剛度比控制主要找出薄弱層位置,并按規(guī)范要求作出處理;當(dāng)KiHi+1/Ki+1Hii(Hi+1+Hi+2+Hi+3)/(Ki+1+Ki=2+Ki+3)Hi<0.8時,側(cè)向剛度不規(guī)則;按抗規(guī)3.4.3條和高規(guī)5.1.14條,該樓層地震剪力應(yīng)放大1.15倍.(SATWE能自動處理)1i/Qi+1&

22、lt;0.8,若不滿足應(yīng)將此層強制按薄弱層處理;且不應(yīng)Qi/Qi+1<0.65(A級)或Qi/Qi+1<0.75(B級)-. (SATWE不能自動處理)1.3.3 文獻13規(guī)定, 層剛度比=層位移角比(與高規(guī)附錄E.0.2定義相同) 當(dāng)i/i+1或3i/(i+1+i+2+i+3時, 層側(cè)向剛度不規(guī)則;1.4 轉(zhuǎn)換層剛度比計算與控制1.4.1 規(guī)范要求（高規(guī)附錄E）-1.4.1.1 當(dāng)轉(zhuǎn)換層在一層時,層剛度按層平均剪切剛度（豎向構(gòu)件等效斷面積比剛度）計算;1.4.1.2當(dāng)轉(zhuǎn)換層在二層或以上時,下上結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比=下部結(jié)構(gòu)位移角/上部結(jié)構(gòu)位移角e=1H2/2H11.3 H2H1, H1

23、=hi+hi-m, H2=hi+1+hi+n 上部結(jié)構(gòu)側(cè)移:2=1/K2=1/Ki+1+1/Ki+n, 下部結(jié)構(gòu)側(cè)移:1=1/K1=1/Ki+1/Ki-m1.4.1.3當(dāng)轉(zhuǎn)換層在三層或以上時,還應(yīng)滿足上下層側(cè)向剛度比要求:下層層平均剛度/上層層平均剛度=e=Ki/Ki+1>0.6; Ki、Ki+1可按地震剪力位移比計算.-1.4.2 目前SATWE計算的轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)剛度比,下層結(jié)構(gòu)算至基礎(chǔ)面,與規(guī)范要求算至嵌固層不符,不能直接引用,應(yīng)另行手算.1.4.3 轉(zhuǎn)換層位移角比控制211.4.3.1隨轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的增加，轉(zhuǎn)換層下部結(jié)構(gòu)的層間位移角差距明顯增大，僅限制轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)剛度比無法

24、有效控制結(jié)構(gòu)地震作用效應(yīng)；1.4.3.2隨轉(zhuǎn)換層質(zhì)量和剛度的增加，轉(zhuǎn)換層下結(jié)構(gòu)的層間位移角基本在增加，而轉(zhuǎn)換層上結(jié)構(gòu)的層間位移角明顯減??；1.4.3.3轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)層間位移角比定義：以轉(zhuǎn)換層頂為參考點，順序比較下、上相應(yīng)樓層的層間位移角比值的大小，將其層間位移角比的最大值取為轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)層間位移角比。設(shè)轉(zhuǎn)換層號為n， 1.4.3.4建議在7度抗震設(shè)防區(qū)，。當(dāng)n>4時,該限值乘0.9折減系數(shù)。1.5 大底盤多塔樓剛度比的計算與控制按文獻13及廣東省超限審查細則第三條規(guī)定,多塔樓結(jié)構(gòu),各塔樓與大底盤的側(cè)向剛度比,可采用層間位移角比計算;當(dāng)i/i+1i/(i+1+i+2+i+3)>1

25、.2時,層側(cè)向剛度不規(guī)則;1.6 層位移角控制與計算1.6.1 規(guī)范要求: =Umax/h1/5501/1000,計算模型不考慮偶然偏心影響; 規(guī)范實質(zhì)上在此規(guī)定了允許的層間極限位移:Umaxh.1.6.2 控制層間變形參數(shù)的三種表達與計算方法:-1） 層間位移角=Uimax/hi=(Ui-Ui-1)/hi;不扣除整體彎曲產(chǎn)生的側(cè)移,即包括下層轉(zhuǎn)角i-1產(chǎn)生的對本層無害的非受力的層間剛體轉(zhuǎn)角位移;2）受力層間位移角i-i-1=(Ui-Ui-1)/hi-(Ui-1-Ui-2)/hi-1（扣除整體彎曲產(chǎn)生的側(cè)移）;有害層間位移Ui=Uimax-i-1hi, 文獻13給出當(dāng)Ui/Ui<0.5時

26、,層位移角可放寬至1/800;對有害層間位移角,目前未見提出具體控制指標;3） 區(qū)格廣義剪切變形:ij=(i -i-1)/hi+(zi -z,j)/Lj ;Lj為區(qū)格ij寬度; i 、i-1為區(qū)格ij的i點在本、下層層間位移角; zi 、z,j12給出相應(yīng)的控制指標如下表可作參考:構(gòu)件方向構(gòu)件類型正常使用狀態(tài)ij限值U最大值出現(xiàn)部位豎向剪力墻不開裂1/3600底部加強層附近柱(短柱)不開裂1/500(800)水平框架梁開裂(不開裂)1/500(750)與最大層間位移角部位相同連梁開裂(不開裂)1/500(2500)2. 剛度控制問題2.1位移比控制是層扭轉(zhuǎn)剛度控制; 位移角控制是整體平動剛度控

27、制; 周期比控制是整體扭轉(zhuǎn)剛度的控制;2.1.1 剛度控制及相應(yīng)計算條件如下表(參考王亞勇有關(guān)論述)剛度控制規(guī)范要求規(guī)則性定義計算條件剛性樓板地震方向平扭耦連偶然偏心位移比Um/Ua， Um/ Ua規(guī)則單向×(3.3.3)Um/Ua， Um/ Ua=不規(guī)則單向(3.3.3)Um/Ua， Um/ Ua = 1.特別不規(guī)則雙向×(3.3.3)Um/Ua， Um/ Ua>1.5(1.4)嚴重不規(guī)則不允許位移角E=Um/h=1/5501/1000整體平動剛度控制與位移比計算同×(4.6.3)周期比Tt/T10.9,0.85整體扭轉(zhuǎn)剛度控制按單塔樓計算,其它與位移比計

28、算同備注1.地震作用效應(yīng)=考慮偶然偏心,考慮平扭耦連max,兩者不迭加.2.雙向地震作用時地震效應(yīng)計算可不考慮偶然偏心;但計算位移比限值時要考慮偶然偏心.(文獻6)3.位移控制計算采用水平荷載單一工況的標準組合;當(dāng)E接近限值時,應(yīng)考慮可能的組合.(文獻6)2t/T1反映結(jié)構(gòu)整體的扭轉(zhuǎn)剛度與平動剛度的某種比例關(guān)系;當(dāng)不滿足規(guī)范要求的Tt/T10.9,0.85時,不要急意加大剪力墻截面,要查出關(guān)鍵所在,采取相應(yīng)措施,才能有效解決問題。-1） 扭轉(zhuǎn)周期大小與剛心和形心的偏心距大小有關(guān),與全樓平均扭轉(zhuǎn)剛度及樓層扭轉(zhuǎn)剛度關(guān)系大;2） 剪力墻全部按主軸正交布置時,較易滿足;周邊墻與核心筒墻成斜交布置時較難

29、滿足;3） 當(dāng)不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制時,若層位移角控制潛力較大,宜減小結(jié)構(gòu)上部豎向構(gòu)件剛度,增大平動周期;4） 當(dāng)不滿足扭轉(zhuǎn)周期限制,且層位移角控制潛力不大時,應(yīng)檢查是否存在扭轉(zhuǎn)剛度特別小的層,若存在應(yīng)加強該層的抗扭剛度;5） 當(dāng)上述措施均無效時,說明核心筒平面尺度與結(jié)構(gòu)總高度之比偏小,應(yīng)加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墻厚,增大核心筒的抗扭剛度;或在結(jié)構(gòu)邊緣加斜撐.6） 豎向構(gòu)件斷面及布置的改變,同時影響平動剛度和扭轉(zhuǎn)剛度,改變應(yīng)控制向有利周期比方向發(fā)展;加強周邊豎向構(gòu)件,減弱中間豎向構(gòu)件,對改變周期比有利.7） 當(dāng)和要求相差不多時,可適當(dāng)加大周邊梁的剛度。-2.2 位移比控制討論2.2.1 規(guī)

30、范規(guī)定位移比控制是個相對值,對扭轉(zhuǎn)剛度較弱的對稱均勻結(jié)構(gòu)可能過嚴;對平動剛度較弱的不對稱不均勻結(jié)構(gòu)可能不安全.2.2.2 當(dāng)層間位移角不大于位移角限值的1/3時6,根據(jù)建設(shè)部超限審查要點10, “當(dāng)計算的最大水平位移、層間位移值很小時,扭轉(zhuǎn)位移比可略有放寬.”2.2.3 文獻7對A級高度扭轉(zhuǎn)不規(guī)則程度作了細分,如下表(只列出A級高度)結(jié)構(gòu)類型不考慮偶然偏心的地震層位移角EUm/Ua， Um/ Ua扭轉(zhuǎn)不規(guī)則指標范圍1.351. 5框架E1/1100規(guī)則不規(guī)則I不規(guī)則I不規(guī)則II不允許1/550E1/1100不規(guī)則II不允許框架剪力墻,板柱筒1/800E1/1600不規(guī)則I不規(guī)則IIE1/160

31、0不規(guī)則II不規(guī)則II框支層,筒中筒,剪力墻E1/2000不規(guī)則I不規(guī)則II1/1000E1/2000不規(guī)則II不允許注: 1.當(dāng)彈性層間位移角小于規(guī)范限值的1/2時,適當(dāng)放寬扭轉(zhuǎn)不規(guī)則限值13. 2.高層建筑底部若干層,層間位移較小;當(dāng)最大層間位移不超過層間位移限值的1/3,且構(gòu)件滿足中震不屈服要求,該底層的扭轉(zhuǎn)位移比允許大于1.4(或1.5).92.2.4 文獻34認為對所有結(jié)構(gòu)用同一指標不合理, 引入層位移限值概念,并按平均位移與位移限值比的不同,給出相應(yīng)位移比要求,供設(shè)計參考.a=(min+max)/2 - a 層平均位移max=a+tmaxu; u=u/h×h,- u層位移

32、限值max/a =1+tmax/au/a; 令a=u -平均位移與位移限值比t*=1+t1/;t*=max/a; t=tmax/a; =1/(1+t); t=1/-1; t*=1+t隨變化,理論的扭轉(zhuǎn)位移比要求: 當(dāng)0.8時為規(guī)則結(jié)構(gòu),否則為不規(guī)則結(jié)構(gòu).高規(guī)規(guī)定t*t考慮罕遇地震變形加大,從嚴控制,建議隨變化的扭轉(zhuǎn)位移比要求如下表:高規(guī)規(guī)定t*t結(jié)構(gòu)平面存在受扭敏感區(qū)和質(zhì)心區(qū)22。受扭敏感區(qū)大致在以質(zhì)心為中心的回轉(zhuǎn)半徑長度外結(jié)構(gòu)平面的環(huán)形帶內(nèi),大致寬度為該方向結(jié)構(gòu)平面長度的若干分之一;質(zhì)心附近區(qū)域為受扭不敏感的質(zhì)心區(qū). 在受扭敏感區(qū)內(nèi)增加抗側(cè)力構(gòu)件剛度,能有效改善扭轉(zhuǎn)位移比;在質(zhì)心區(qū)減小抗側(cè)力

33、構(gòu)件剛度,能有效改善扭轉(zhuǎn)周期比.2.2.5.3 要重視大中震下受扭敏感區(qū)及豎向受扭薄弱部位的抗扭設(shè)計.3扭轉(zhuǎn)位移角合理控制抗規(guī)第5.5.1條和高規(guī)第4.6.3條,均對層間彈性位移角限值e作了規(guī)定,但存在不確切的地方：（1）框剪結(jié)構(gòu)，框架與剪力墻采用同一限值；（2）全樓上下受力不同，采用相同限值；（3）對于高度超過250m的高層，e=1/500，缺乏論證。3.1 豎向構(gòu)件的位移構(gòu)成：i層i-1層的層位移差為18：，=受力層間位移is+非受力層間位移ir;應(yīng)控制的是受力層間位移。結(jié)構(gòu)最大層間位移一般發(fā)生在結(jié)構(gòu)中部，該處受力層間位移不大，且；只有底層結(jié)構(gòu)的層間位移與豎向構(gòu)件的受力層間位移相等，向上；

34、受力層間位移底層最大，沿高向上減小，；帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，層位移角曲線在轉(zhuǎn)換層出現(xiàn)凹點；轉(zhuǎn)換梁下柱的受力層間位移在轉(zhuǎn)換層處出現(xiàn)凸點；轉(zhuǎn)換梁下墻的受力層間位移角在轉(zhuǎn)換層處出現(xiàn)凹點；受力層間位移控制指標，根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，給出限值如下表：結(jié) 構(gòu) 類 型eses框架1/500框剪，框筒板柱墻底部兩層及墻1/2000其它層柱1/500筒中筒剪力墻底部兩層及墻1/2200其它層柱1/500框支層底部兩層及墻1/2500底部加強區(qū)柱1/500其它層柱1/500注：受力層間位移角es=s/h=esr/h4扭轉(zhuǎn)周期比控制1控制結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)周期就是控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的扭轉(zhuǎn)位移。以單質(zhì)點結(jié)構(gòu)為例，有：水平地震作用：， （4

35、-1）扭轉(zhuǎn)地震作用：， (4-2）實際上式中扭轉(zhuǎn)振動地震影響系數(shù)無實測數(shù)據(jù)，是無法求得的。但從上式可得，R為樓蓋的質(zhì)量慣性半徑。 (4-3）即扭轉(zhuǎn)周期比和平動剛度與抗扭剛度比的平方根單調(diào)相關(guān)。當(dāng)結(jié)構(gòu)頂部出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)力矩Mt時，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)位移： (4-4）同時，離質(zhì)心距離ri（xi，yi）的豎向構(gòu)件產(chǎn)生由扭轉(zhuǎn)引起的附加水平位移， (4-5）上部無剛性連接的大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)的周期比驗算9上部塔樓固定在裙房頂，單塔計算各塔樓周期比；忽略上部塔樓剛度的影響，將塔樓質(zhì)量按動能等效原理附加在底盤頂板的相應(yīng)位置，取大底盤獨立計算并驗算。， ， 但用動能等效原理計算上部塔樓的等效平動質(zhì)量和等效轉(zhuǎn)動慣量，現(xiàn)有程序

36、不能直接計算和輸加。實施有困難上部有剛性連接的大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)的周期比驗算按整體模型計算。確定裙房與塔樓共同工作范圍,按單塔樓計算。 1） 不計裙房影響;2） 平面計入23跨裙房;3） 平面計入兩倍地下一層層高的裙房（滬高規(guī)）;4） 主樓周邊450擴散線與嵌固層交線范圍內(nèi)裙房. 5） 基于結(jié)構(gòu)整體空間振動簡圖的判斷方法23(1) 裙房樓板定義為彈性板6計算;(2) 從整體空間振動簡圖,查看前39個振型裙房部分的反應(yīng)情況, 反應(yīng)顯著部分即應(yīng)計入部分.4.2.5 事實上,大底盤多塔樓結(jié)構(gòu)自振周期混雜,實際物理意義難明確,周期比意義不大,關(guān)鍵是扭轉(zhuǎn)位移比的驗算。4四抗震設(shè)計1 抗震設(shè)計計算綜述1.1

37、 抗震結(jié)構(gòu)分析方法分析方法方法概述方法特點控制條件整體分析彈性靜力分析1. 解結(jié)構(gòu)自由振動方程;2. 振型分解反應(yīng)譜法求各層地震力;3. 將地震力作用于各層偏心點,解靜力平衡方程求出地震反應(yīng).1. 剛度矩陣,幾何矩陣不變(小變形假定)2. 斷面設(shè)計考慮塑性.(梁調(diào)幅,鋼筋砼受壓區(qū)應(yīng)力均布假定,板配筋的屈服線法等)1. 強度控制:截面承戴力設(shè)計2. 延性控制:軸壓比,剪壓比,受壓區(qū)高度,配筋率3. 位移控制:位移比,層位移角4. 扭轉(zhuǎn)剛度控制:偶然偏心,周期比5. 豎向規(guī)則性控制:層剛度比,層抗剪承載力比動力時程分析用振型迭加法求解強逼振動微分方程彈塑性擬靜力推覆分析1. 豎向荷載一次施加,求出

38、結(jié)構(gòu)彈性應(yīng)力作為初始應(yīng)力;2. 分步施加側(cè)向荷載,用分步積分法解結(jié)構(gòu)靜力平衡方程.1. 剛度矩陣按每步出現(xiàn)塑性破壞情況修正;2. 采用小變形假定時, 幾何矩陣不變; 采用大變形假定時, 幾何矩陣每步按位移修正.1. 彈塑性層位移角2. 彈塑性破壞過程3. 防倒塌控制4. 需加強的薄弱層或薄弱部位動力時程分析1. 用分步積分法解結(jié)構(gòu)強逼振動方程.動力時程分析對地震波要求1. 最少一條人工波+二條實測波;2. 按場地類別或場地特征周期選波;3. 基底剪力與反應(yīng)譜法比,每條波不少于65%,三波平均不少于80%;4. 記錄長度不少于12s.且大于34倍自振周期.局部分析彈性應(yīng)力分析1. 通用有限元分析

39、2. 可選程序:SAP84, SAP2000, MIDAS,PMSAP等3. 需分析部位:超限框支剪力墻,連體結(jié)構(gòu)連結(jié)體,厚板轉(zhuǎn)換層,板柱墻結(jié)構(gòu)樓面,不連續(xù)樓板應(yīng)力集中區(qū)域 規(guī)范對抗震結(jié)構(gòu)分析要求地震作用分析方法適用范圍說明水平向地震作用底部剪力法高度不超過40m,以剪切變形為主且質(zhì)量與剛度沿高度分布比較均勻的建筑FEK=1Geq，GeqE; 1相應(yīng)于T1T(uT)的水平地震影響系數(shù)振型分解反應(yīng)譜法所有多高層結(jié)構(gòu)單向地震考慮扭轉(zhuǎn)耦連、偶然偏心雙向地震考慮扭轉(zhuǎn)耦連、不考慮偶然偏心要求剪重比=VEki/Gimax;對薄弱層要求×max水平向或水平向+豎向地震作用多遇地震彈性時程補充分析1

40、甲類高層;4.4.5條);3 8度I、II類場地和7度區(qū)建筑高100m； 8度III、IV類場地建筑高度80m； 9度區(qū)建筑高60m4高規(guī)第10章規(guī)定的復(fù)雜高層；5質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層。(文獻13定義為質(zhì)量平均分布密度為相鄰層的1.5倍以上)選擇地震波的要求：1按場地類別（或特征周期）和設(shè)計地震分組選擇不少于兩組實測波+一組人工波；彈性時程分程的每條時程曲線所得的結(jié)構(gòu)底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法的65%；多條時程曲線的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法的80%;2地震波的持續(xù)時間不小于34T112s，地震波的時間間距取0.01或0.02s;3地震作用效應(yīng)取彈性時程分析多波平

41、均值與振型分解反應(yīng)譜法比較取大值。水平向地震作用罕遇地震彈塑性動力或靜力時程分析1. B級高度的高層;2.高規(guī)第10章規(guī)定的復(fù)雜高層.彈塑性靜力時程分析：y=2u;2.側(cè)荷分布:倒形或矩形;3.材料本構(gòu)關(guān)系:按砼規(guī)范+豎向地震作用靜力法8、9度時的平板型網(wǎng)架和大于24m跨的屋架地震作用取Ge 的10%、20%Ge- 重力荷載代表值地震作用系數(shù)法9度時的長懸挑結(jié)構(gòu)、大跨度結(jié)構(gòu)和上部外挑結(jié)構(gòu)FEVK=vmaxGeq,各質(zhì)點按基底剪力法分配Geqe, vmaxmax1.3 各類建筑的抗震設(shè)防類別和抗震要求(高規(guī)4.8節(jié))建筑設(shè)防類別地震作用抗震措施抗震構(gòu)造措施甲類建筑據(jù)地震安全評估結(jié)果確定按本地烈度

42、提高一度, 9度時應(yīng)適當(dāng)提高；8（0.3g）III、IV場地按9+； 按本地烈度提高一度, 9度時應(yīng)適當(dāng)提高；7（0.15g）、8（0.3g）III、IV場地按8+、9+；6、7度I類場地不提高乙類建筑按本地烈度按本地烈度提高一度（不含6度）, 9度時應(yīng)適當(dāng)提高； 按本地烈度提高一度（不含6度）,III、IV類場地再適當(dāng)提高；9度時應(yīng)適當(dāng)提高； 丙類建筑按本地烈度（包括6度）按本地烈度按本地烈度丁類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類場地按本地烈度降1度；7（0.15g）、8（0.3g）III、IV場地按本地烈度。 注:1.“抗震措施”指地震

43、作用計算和抗力計算外的所有措施；包括避開不利地段，結(jié)構(gòu)選型，結(jié)構(gòu)布置，抗震內(nèi)力調(diào)整，抗震構(gòu)造措施等。2.“抗震構(gòu)造措施”指根據(jù)抗震概念設(shè)計原則，一般不須計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須采用的細部構(gòu)造要求?？拐鸫胧┲械慕Y(jié)構(gòu)內(nèi)力調(diào)整1.4.1 地震作用內(nèi)力調(diào)整調(diào)整項目調(diào)整方法及放大系數(shù)框剪結(jié)構(gòu)梁柱內(nèi)力調(diào)整調(diào)整柱剪力0,柱彎矩按相應(yīng)比例調(diào)整豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)薄弱層內(nèi)力調(diào)整轉(zhuǎn)換層梁柱內(nèi)力調(diào)整(包括軸力)構(gòu)件抗震等級特一級一級二級備注梁內(nèi)力放大系數(shù)(10.2.6)配筋時框支柱軸力放大系數(shù)柱內(nèi)力放大系數(shù)(10.2.7-2)0;30框支柱數(shù)>10時,1,2層轉(zhuǎn)換0;其它層轉(zhuǎn)換0框支柱剪力調(diào)整后彎矩按相應(yīng)比例調(diào)

44、整,軸力不調(diào)1.4.2 構(gòu)件組合內(nèi)力調(diào)整(計算條件:鋼筋超強系數(shù)=材料標準強度/設(shè)計強度=1.1,超配系數(shù)=)構(gòu)件類型特一級9度一級一級二級三級備注框架梁剪力強剪弱彎(6.2.5)(4.9.2)連梁剪力一般柱柱底彎矩強剪弱彎,強柱弱梁;底部加強(6.2.2,6.2.3)(4.9.2)剪力其它彎矩強剪弱彎,強柱弱梁(6.2.1) (6.2.2)(4.9.2)剪力框支柱柱頂、底面彎矩強剪弱彎,強柱弱梁;底部加強(6.2.2,6.2.3)(4.9.2)剪力其它彎矩強剪弱彎,強柱弱梁(6.2.1) (6.2.2)(4.9.2)剪力復(fù)雜高層加強區(qū) 墻彎矩(10.2.14) 底部加強(7.2.10) 強剪

45、弱彎剪力非加強區(qū)彎矩(7.2.6)(4.9.2)剪力普通高層加強區(qū) 墻彎矩(7.2.10) (4.9.2-4)底部加強剪力非加強區(qū)彎矩(7.2.6)(4.9.2)剪力短肢高層加強區(qū)墻彎矩(7.1.2) 強剪弱彎剪力非加強區(qū)彎矩(7.1.2) 強剪弱彎剪力注:角柱內(nèi)力按上表系數(shù)再放大1.1倍。(“高規(guī)”10.2.12-5)1.5 抗震措施中的抗震構(gòu)造要求1.5.1 框架柱抗震構(gòu)造表項目  細   目  抗震設(shè)計 非抗震設(shè)計 一級 二級 三級 四級 框架一 般 要 求適用條件9度,25m 8度,35m8度,35m 7度,35m7度,35m 6度,25m6度,

46、35m不分高度 混凝土強度等 級梁、柱 C30 現(xiàn)    澆:C20 裝配整體:C30梁柱強度差 5MPa 凈保護層厚度 室內(nèi)25mm,潮濕環(huán)境及地梁35mm 鋼筋錨固長度lal(laE) la+10d la+5d la 框 架 柱 設(shè) 計截 面 尺 寸構(gòu)造要求 hc400mm,bc350mm,hcn/hc4 軸壓比 一般柱 0.7 0.8 0.9 0.9    短  柱 0.65 0.75 0.85 0.85    受剪要求 Vc （1/REcbchc0) Vccbchc0 縱 向 受 力 鋼 筋最大配筋率 4%,搭接區(qū)段5%，一級抗震短柱每邊1.2% 5% 最 小 配 筋 率中柱，邊柱 0.8% 0.7% 0.6% 0.5% 0.4% 角     柱 1.0% 0.9% 0.8% 0.7% 0.4% 特     殊 類場地上較高建筑，表中數(shù)值增大0.1%      鋼 筋 凈 距 50mm 鋼筋最大間距 200mm 350mm 接 頭連接方法 應(yīng)采用焊接 底層應(yīng)焊接 其他宜焊接 直徑22mm 宜焊接底層應(yīng)焊接 直徑22mm 宜焊接直徑22mm 宜焊接搭接長度       a+5d a