建築抗震效能設計方法

2022-04-09 23:47:56 字數 1622 閱讀 1449

以往,根據我國「小震不壞、中震可修、大震不倒」的抗震設防目標,我們的設計大多是以小震為設計基礎,中震和大震則通過**力的調整係數和各種抗震構造措施來保證的。

但隨著社會經濟的發展,複雜結構、超高超限結構也越來越多,尤其是當結構位移比大於1.5(1.4)小於等於1.

8,扭轉平動週期比大於0.9(0.85) 小於等於0.

95時,結構就應做基於效能的中震抗震設計。對複雜超限結構,根據超限細則和專家委員會的要求,一般都必須做基於效能的中震彈性和中震不屈服設計。 採取基於效能的設計方法,主要是針對不滿足規範的結構,放寬各種限值(如房屋高度、規則性、結構型別、場地條件或抗震設防標準等)的底線,並在此底線的基礎上,做基於效能的抗震設計分析對結構進行加強。

即做中震彈性計算。這裡應該明確一點,中震彈性和中震不屈服是兩個概念:保持彈性是指不考慮內力調整的抗震驗算,**力放大2.

8倍;不屈服是指內力、材料強度均按標準值計算,並且不考慮抗震承載力調整係數。

下面簡單介紹一下中震彈性與中震不屈服兩種計算方法。

一、中震彈性分析,首先要具備以下設計條件:

(1) 根據設防烈度確定最大**影響係數α及放大係數的取值(見《抗規》和《高規》);

(2) 計算時不考慮**組合內力調整係數(即強柱弱梁、強剪弱彎調整係數);

(3) 只考慮重力荷載代表值效應和**作用效應的組合:

γg sge +γeh sehk +γev sevk<=rd/γre

中震彈性分析的計算引數要求見表一。

二、中震不屈服設計,則是基於《中震可修》的效能設計要求提出的,目的是通過適當量化的彈性計算方法,找出薄弱構件並加強,解決《抗規》中存在的問題,與中震和罕遇**作用下的抗震設計規定相結合,更好地整體實現「小震不壞,中震可修,大震不倒」的抗震設防目標。與中震彈性分析不同,中震不屈服設計,只考慮重力荷載代表值效應和**作用效應的組合,並只考慮豎向**為主的組合和牆、柱受剪截面的驗算:

水平**主控的不屈服設計:sge + sehk + 0.4sevk<=rk

豎向**主控的不屈服設計:sge + 0.45sehk + sevk<= rk

牆、柱受剪截面的驗算:vge +vek<=0.15 fckb ho

中震不屈服設計的計算引數要求見表一。

綜上所述,中震不屈服設計已經去掉所有安全度,屬於承載力極限狀態設計,而中震彈性設計取消了內力調整的經驗係數,保留了荷載分項係數,也就是保留了結構的安全度和可靠度,屬正常設計,相應的配筋也大得多。以上設計方法都屬於效能設計的範疇。

中震設計要求表表一

即所有構件滿足se注:最大**影響係數α按表1取值,放大係數β按規範取值。

總之,通過近十年工程例項的分析表明,中震彈性要比中震不屈服的要求嚴的多,對於抗震等級在一級以上的構件,通常按中震彈性計算得到的配筋要比中震不屈服的大。目前,為實現 「小震不壞、中震可修、大震不倒」的抗震設防目標,對中震(設防烈度**)作用的情況,規範提出了「中震可修」的概念設計要求,「中震可修」 的設計概念關係到可修的標準和造價、破壞損失、修復的費用等技術經濟問題。所以,應用基於效能的抗震設計理論是一種科學的設計理念,它能較好的協調了抗震、安全、經濟、適用的關係,為結構設計師達到人們所要求的抗震效能水平提供了創造空間。

參考文獻

[1] 建築抗震設計規範(gb50011-2010)

[2] 高層建築混凝土結構技術規程(jgj 3-2010)

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