抗震設(shè)計中的常見問題講義

抗震設(shè)計中的常見問題一、地震計算方法

彈性分析(振型分解反應(yīng)譜法)；彈性時程分析(振型分解法)；豎向地震計算；中震彈性或中震不屈服計算；靜力彈塑性分析（PUSHOVER）和能力譜方法；動力彈塑性分析。介紹地震計算的各種方法和每種方法中要注意的問題二、彈性分析計算模型準確1）按實際模型計算，小心采用無限剛假定。無板結(jié)構(gòu)弱連接結(jié)構(gòu)開大洞結(jié)構(gòu)狹長結(jié)構(gòu)連體結(jié)構(gòu)錯層結(jié)構(gòu)有縫結(jié)構(gòu)多塔結(jié)構(gòu)斜柱斜梁結(jié)構(gòu)走廊弱連接宿舍狹長高層住宅核心筒部分弱連接開大洞雙塔裙房連接部位影響兩塔振動周期連體狹長弱連接有縫2）轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)及板面內(nèi)外剛度對其它構(gòu)件有較大影響的結(jié)構(gòu)，樓板與梁墻交接處的剖分應(yīng)合理，真實考慮樓板的剛度對整個結(jié)構(gòu)的影響。2.兩種力學模型

對于高層結(jié)構(gòu)和多層平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)通過兩個計算軟件相互校核：1）兩種力學模型計算墻元桿系計算：SSW和SATWE通用分析：GSSAP、ETABS和PMSAP每個計算軟件會對結(jié)構(gòu)進行一定的模型簡化。應(yīng)避免模型簡化出問題。2）兩個不同部門開發(fā)的計算程序廣廈系列、PKPM系列和ETABS同部門開發(fā)的計算因共享程序，可能產(chǎn)生相同的錯誤。3.多方向地震計算1）多方向的剛度比、承載力比、剪重比、傾覆彎矩、框架剪力調(diào)整、重力二階效應(yīng)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。2）多方向的偶然偏心和雙向地震。其它計算只算了地震內(nèi)力，沒有如下考慮，存在重大的安全隱患大底盤3塔樓結(jié)構(gòu)的地震方向:0,90,65,155,111,21。考慮偶然偏心和雙向地震時總地震工況數(shù)：6*4=24個。4.多塔結(jié)果剛度比、周期比、剛重比和位移比等按塔每地震方向輸出。未按塔輸出，當各塔不相同時存在重大的安全隱患5.轉(zhuǎn)換構(gòu)件設(shè)計計1）托轉(zhuǎn)換柱的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換梁(雖然非框框支梁)地震內(nèi)力力不能忘記放放大；2）交接處上下節(jié)節(jié)點協(xié)調(diào)關(guān)系和偏偏心計算應(yīng)準確處處理，徹底實現(xiàn)偏偏心剛域方法，準準確計算彎扭；3）空間應(yīng)力分析析：開發(fā)多節(jié)點點桿、墻殼、板殼殼和梁殼，實現(xiàn)空空間局部應(yīng)力分析析；6.剛度比計算1）剪彎剛度K=F/Δ與抗規(guī)的的K=V/Δ計算算的剛度比有較大大差別，不同的規(guī)規(guī)范條文采用不同同的剛度比計算方方法；2）轉(zhuǎn)換層剛度比比應(yīng)采用剪彎剛度度，采用彈簧串聯(lián)聯(lián)用層剛度求有較較大差別（1/k=1/k1+1/k2）；3）豎向不規(guī)則判判定采用抗規(guī)的方方法；7.指定有側(cè)約束束的地下室四川地震災(zāi)害表明明，有效控制首層層構(gòu)件損傷程度對對“大震不倒”起起關(guān)鍵作用。1）基礎(chǔ)回填土對對結(jié)構(gòu)的約束作用用；2）結(jié)構(gòu)主體高度度扣除了帶側(cè)約束束地下室部分和小小塔樓部分；3）內(nèi)力調(diào)整時帶帶側(cè)約束地下室的的上一層為底層；；4）剪力墻底部加加強區(qū)判定時，帶帶側(cè)約束地下室的的上一層為首層；；5）帶側(cè)約束地下下室柱長度系數(shù)自自動計算為1.0。帶側(cè)約束地下室計計算模型8.計算參數(shù)的合合理選取有安評報告，應(yīng)依依據(jù)安評報告準確確填數(shù)。注意：1）衰減指數(shù)；2）特征周期在三三水準計算不同；；3）阻尼比取值應(yīng)應(yīng)慎重，鋼-混結(jié)結(jié)構(gòu)0.4，若按按0.5取，地震震力計算小，風振振系數(shù)計算也小。。三、彈性時程分析析1.多方向地震作作用1）輸出時程分析析結(jié)果和反應(yīng)譜結(jié)結(jié)果比較；2）內(nèi)力用于組合合和配筋；2.彈性時程分析析結(jié)果的應(yīng)用3.對通常工程程實現(xiàn)了快速的彈彈性時程分析。目目前全樓彈性模型型的時程分析，對對計算速度和容量量是較大考驗。四、豎向地震計算算轉(zhuǎn)換大梁、長懸臂臂構(gòu)件、連體結(jié)構(gòu)構(gòu)。1.規(guī)范簡化方法法2.計算豎向振型型五、中震彈性或中震不不屈服計算1.何時需要中震震彈性或中震不屈屈服計算？如下結(jié)構(gòu)經(jīng)中震彈彈性或中震不屈服服計算后局部加強強：1）超高超限的平平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)：：偶然偏心下的位移移比>1.4第1扭轉(zhuǎn)周期和第第1平動周期比>0.92）超高超限的豎豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)剛度比嚴重不滿足足要求樓層承載力嚴重不不滿足要求中震彈性計算的計計算方法：a）水平地震影響響系數(shù)最大值按中中震（2.8倍小小震）取值；b）取消組合內(nèi)力力調(diào)整（強柱弱梁梁，強剪弱彎）。。中震彈性計算的實實現(xiàn)方法：a）輸入中震水平平地震影響系數(shù)最最大值；b）抗震等級取4級。中震不屈服計算的的計算方法：用內(nèi)力標準值、材材料標準值驗算構(gòu)構(gòu)件。a）水平地震影響響系數(shù)最大值按中中震（2.8倍小小震）取值；b）取消組合內(nèi)力力調(diào)整（強柱弱梁梁，強剪弱彎）；；c）荷載作用分項項系數(shù)取1.0（（組合值系數(shù)不變變）；d）材料強度取標標準值；e）抗震承載力調(diào)調(diào)整系數(shù)γre取取1.0。中震不屈服計算的的實現(xiàn)方法：：：a）輸入中中震水平地地震影響系系數(shù)最大值值；b）選擇““按中震(大震)不不屈服做設(shè)設(shè)計”。六、靜力彈彈塑性分析析（PUSHOVER）和能能力譜方法法按規(guī)范要求求的“大震震不倒”的的抗震設(shè)防防目標，對對建筑物在在罕遇地震震作用下進進行靜力彈彈塑性推覆覆分析。采用剛性樓樓板假定。。接口ETABS進行行靜力彈塑塑性分析分兩步進行行加載。第第一步為施施加重力荷荷載代表值值，并在后后續(xù)施加水水平荷載過過程中保持持恒定。第第二步為逐逐步施加豎豎向分布模模式為倒三三角形或矩矩形的水平平荷載。無法較為準準確的考慮慮多階振型型的影響PUSH-OVERX向大震下下靜力彈塑塑性分析南塔X向大大震下靜力力彈塑性分分析X向頂點位位移（mm）七、動力彈塑性性分析GSSAP計算完成成后，接口口ABAQUS進行行動力彈塑塑性分析。。省設(shè)計院重重新成立計計算中心對對超高超限限結(jié)構(gòu)進行行彈性計算算校核和動動力彈塑性性分析，按按規(guī)范要求求的“大震震不倒”的的抗震設(shè)防防目標，對對建筑物在在罕遇地震震作用下進進行動力彈彈塑性分析析，提供分分析報告MISES應(yīng)力變化化過程動畫畫大震不倒剪力墻受壓壓損傷8.4秒--第51層附附近剪力墻墻筒的一邊邊出現(xiàn)損傷傷剪力墻受壓壓損傷10.2秒秒--迅速速擴展到63層（此此層5m