新规范最小地震剪力系数调整
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返回列表查看: 2420|回复: 6PKPM新、旧规范版本之间的变化[复制链接][论坛转帖][博客转帖]petty-sun26主题听众40积分技术员土木币56•收听TA•发消息电梯直达主贴发表于 2006-4-6 12:50:35 |只看该作者|倒序浏览本文介绍pkpm计算软件TAT,SATWE和PMSAP的新、旧规范版本之间的变化,这同时也是新旧规范(抗震规范、高层规程、荷载规范、混凝土规范〉的条文变化。
1,.风荷载风压标准值计算公式为:WK=βzμsμZ W。
其中:βz=1+ξυφz/μz在新规范中,基本风压Wo略有提高,而建筑的风压高度变化系数μE、脉动增大系数ξ、脉动影响系数υ都存在减小的情况。
所以,按新规范计算的风压标准值可能比89规范大,也可能比89规范小。
具体的变化包括下面几条:1)、基本风压::新的荷载规范将风荷载基本值的重现期由原来的30年一遇改为50年一遇:新高规3.2.2条规定:对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑,应按100年一遇的风压值采用。
2)、地面粗糙度类别:由原来的A、B、C类,改为A、B、C、D类。
C类是指有密集建筑群的城市市区;D类为有密集建筑群,且房屋较高的城市市区。
3)、凤压高度变化系数:A、B、C类对应的风压高度变化系数略有调整。
新增加的D类对应的风压高度变化系数最小,比C类小20%到50%4)、脉动增大系数:A、B、C类对应的脉动增大系数略有调整。
新增加的D类对应脉动增大系数比89规范小,约小5%到10%。
与结构的材料和形式有关。
5)、脉动影晌系数:在89高规中,脉动影响系数仅与地面粗糙度类别有关,对应A、B、C类的脉动影响系数分别为,0.48、0.53和0.63。
在新规范中,脉动影响系数不仅与地面粗糙度类别有关,而且还与建筑的高宽比和总高度有关,其数值都小于89高规。
如C类、高度为5Om、高宽D类,则小37%。
6)、结构的基本周期:脉动增大系数ξ与结构的基本周期有关(WoT12)。
荷载组合和内力调整的先后顺序01——规范规定规范的作用效应组合,一般建立在线弹性分析叠加原理基础上。
高规JGJ 3-2010在第5.6节《荷载组合和地震作用组合的效应》正文和条文说明中首次将线形叠加予以明确,以符合《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定,区分线形分析和非线性分析的不同效应组合状况。
常规情况下,荷载效应组合仍以【线弹性分析叠加类型】为主,上述假定已成为中国绝大部分规范和教材解释荷载效应的默认前提条件。
另一方面,中国规范对结构总体地震作用工作性能、地震剪力分担及构件内力调整等内容做了详细规定,并且在结构分析之前需对【结构体系相关属性】进行定义,使荷载组合(实为“荷载效应组合”)时必须注意规范的这些内力调整,并且要关注调整的前后顺序。
一、非线性作用效应组合查《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008第 8.2.4条:对持久设计状况和短暂设计状况,应采用作用的基本组合。
1、基本组合的效应设计值可按下式确定:注:在作用组合的效应函数S(•)中,符号“∑”和“+”均表示组合,即同时考虑所有作用对结构的共同影响,而不表示代数相加。
2、当作用与作用效应按线性关系考虑时,基本组合的效应设计值可按下式计算:注1.对持久设计状况和短暂设计状况,也可根据需要分别给出作用组合的效应设计值;2.可根据需要,从作用的分项系数中将反映作用效应模型不定性的系数γsd分离出来。
高规JGJ 3-2010条文说明:第5.6.1条和5.6.3条均适应于【作用和作用效应】呈【线性关系】的情况。
如果结构上的作用和作用效应不能以线性关系表述,则作用组合的效应应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定。
二、常规荷载组合【线形关系】2.1 规范规定以高规JGJ 3-2010为例。
第5.6.1条:持久设计状况和短暂设计状况下,当荷载与荷载效应按线性关系考虑时,荷载【基本组合】的【效应设计值】应按下式确定:第2项增加γL是新规范的调整。
剪重比不满足规范要求时怎么调整
剪重比不满足规范要求时怎么调整
1、程序调整:当剪重比偏小但与规范限值相差不大(如剪重比达到规范限值的80%以上)时,可按下列方法之一进行调整:1)在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求。
2)在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数,增大地震作用,以满足剪重比要求。
3)在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数,增大地震作用,以满足剪重比要求。
2、结构调整:当剪重比偏小且与规范限值相差较大时,宜调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度。
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。
1。
2010《抗震》新规范变化常用条文及注意事项一、基本规定:1、青岛市设计地震分组由第二组变为第三组,相应的地震作用计算比旧规范放大12.5%左右。
设计任何地区工程时,要注意查新规范附录A,不能想当然,因为大部分地区设计地震分组都有变化。
2、山区建筑的场地和地基基础设计时应注意参照《抗震》规范335 条的条文说明,特别是要注意边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。
3、竖向不规则(框支剪力墙结构)的建筑,2010规范做如下改进:1)刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,刚【J度越小,取值越大(3.442 )。
2)提高了不落地构件传给框支梁的地震内力的增大系数(1.25~2.0 )(34421)。
3)为防止落地墙太少,明确落地墙承担地震倾覆力矩,不得小于总地震倾覆力矩的50%(6.1.9.4)。
4)将框支柱承受的最小地震剪力之和不应小于本层地震剪力20%,改为结构底部总地震剪力的20% ( 6.2.10.1 )。
4、《抗震》规范3.9.2.2条,旧规范抗震等级为一、二的框架结构, 新规范改为抗震等级为一、二、三级的框架(框架梁、框架柱、框支梁、框支柱、板柱-抗震墙的柱)和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采用普通钢筋时,钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;(注:框架结构仅指纯框架结构一种结构形式;框架指框架结构、框架-抗震墙结构、框支层、框架-核心筒结构、板柱-抗震墙结构中的框架5、《抗震》规范3.9.3条,纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB400级的热扎钢筋,也可以采用符合抗震性能指标的HRB335级热扎钢筋(建议纵筋用三级钢);箍筋宜选用符合抗震性能指标的不低于HRB335级的热扎钢筋(不再推荐箍筋采用HPB235 级钢筋,仅仅是现有生产的HPB235级钢筋可以继续作为箍筋使用)6、混凝土结构的混凝土强度等级,抗震墙不宜超过C60。
7、《抗震》规范3.9.7条,对于抗震等级一级的墙体和转换层楼板与落地混凝土墙体交接处,宜验算水平施工缝截面的受剪承载力,按照条文说明的公式计算。
中国规范的结构内力调整《建筑抗震设计规范》继续采用“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点强锚固弱构件”的设计思想,依据结构类型、抗震设防烈度和房屋高度决定结构抗震等级;然后按抗震等级对结构构件设计内力进行调整。
在该规范中,结构抗震等级分为四级(一、二、三和四级)。
高层规程根据高层建筑的自身特点又做了一些补充规定,增加了特一级。
各抗震等级的梁、柱均对组合内力设计值进行不同系数的调整,用来限制大震下塑性铰区出现部位,避免或减少脆性剪切破坏先于弯曲破坏加强柱根部推迟塑性铰形成,控制倒塌,做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
1. 内力调整的分类高层建筑结构在荷载作用下,经过结构分析计算,求得各构件的内力标准值,再进行各种修正和调整得到设计值。
内力修正和调整一般分为两类。
第一类属于结构整体内力调整,主要包括:楼层最小地震力限值控制、薄弱层地震剪力放大、框剪结构中框架部分所受地震总剪力的调整及框支转换层中框支柱地震剪力的调整等。
这类调整的特点是,在不满足规范的某些规定时才进行调整,而且调整的部位和调整系数的大小一般均需在计算后才能确定。
第二类则是梁、柱的构件内力或组合内力的调整。
此类调整的部位明确,调整系数的大小可根据抗震等级确定。
2. 内力调整的方法在《建筑抗震设计规范》中,给出了各种内力调整的表达式。
这类调整又分以下3种情况:⑴直接在柱端标准内力弯矩组合值上乘以增大系数。
⑵对内力组合中的个别工况内力进行调整,例如框支柱的轴力调整只对地震作用下的轴力进行。
此时,在对各工况内力组合之前,先把地震轴力进行放大后再组合。
⑶框架梁的剪力调整,只是对梁两端的固端弯矩引起的剪力进行调整,而对后迭加的竖向荷载引起的简支梁剪力不加调整。
3. 内力调整系数按照《建筑抗震设计规范》,进行现浇钢筋混凝土房屋抗震等级的划分。
根据结构类型、设防烈度和房屋高度,可以决定结构的抗震等级。
############################################################################### ######### %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%在利用结构软件进行计算分析得到构件内力后,应按中国相关规范进行如下步骤的内力调整:㈠首先进行结构整体内力调整——地震作用调整①最小地震剪力调整::新规范5.2.5条规定,抗震验算时,结构任一楼层的水平地震的剪重比不应小于表5.2.5给出的最小地震剪力系数λ。
建筑抗震设计规范GB50011-2010强制性条文1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
1.0.4 抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。
3.3.1 选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出综合评价。
对不利地段,应提出避开要求;当无法避开时应采取有效的措施。
对危险地段,严禁建造甲、乙类的建筑,不应建造丙类的建筑。
3.3.2 建筑场地为I类时,对甲、乙类的建筑应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;对丙类的建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防烈度为6度时仍应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
3.4.1 建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性。
不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。
注:形体指建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化。
3.5.2 结构体系应符合下列各项要求:1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3 应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力。
3.7.1 非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
3.7.4 框架结构的围护墙和隔墙,应估计其设置对结构抗震的不利影响,避免不合理设置而导致主体结构的破坏。
3.9.1 抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。
3.9.2 结构材料性能指标,应符合下列最低要求:1 砌体结构材料应符合下列规定:1)普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU1O,其砌筑砂浆强度等级不应低于M5;2)混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5,其砌筑砂浆强度等级不应低于MU7.5。
剪重比不足时的调整方法简单论述了剪重比控制的重要性,分析了剪重比不满足规范要求的原因,总结了设计时调整方法。
标签:剪重比;侧移刚度;地震剪力;平动系数剪重比是结构计算时的一个重要控制指标,《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第5.2.5条对其作了详细的规定。
条文解释强调:(1)当底部总剪力相差较多时,结构的选型和总体布置需重新调整,不能仅采用乘以增大系数方法处理。
(2)只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要调整,不能仅调整不满足的楼层。
(3)满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提,只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析;即意味着,当各层的地震剪力需要调整时,原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。
(4)采用时程分析法时,其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求。
(5)本条规定不考虑阻力比的不同,是最低要求,各类结构,包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。
由以上5条说明可以看出剪重比计算指标的重要性,但是计算模经常会遇着剪重比不满足要求的情况,当其不满足规范要求时就应该进行必要的调整。
对于需调整楼层层数较少(建议为不超过楼层总数的1/10,也有文章建议为1/3),且“剪重比”与规范限值相差不大(不小于规范限值的80%,或地震剪力调整系数不大于1.2),可通过地震力放大系数来满足规范要求。
当剪重比不满足的层数较多时说明结构布置不合理,需作调整。
我们首先想到的调整方法是对结构刚度进行加大,进而加大地震剪力,计算结果是剪重比不足的楼层并没有太大的变化,有时反而有所减小。
根据抗规条文解释,结构剪重比的要求是基于“振型分解反應谱法”在结构基本周期大于3.5s时,计算水平地震作用可能偏小的情况,为保证结构的安全而考虑的。
这并不是简单的局部刚度或承载能力不足的问题,而是规范针对上述情况对“振型分解反应谱法”的修正,即规定了水平地震作用的最小值。
建筑抗震设计规范GB50011-2010相对于GB50011-2008变化条文一、第3章新增3.10节建筑抗震性能化设计的内容,3.10.3明确给出了中震(即设防烈度)计算的αmax值:6度——0.12;7度(0.10g)——0.23;7度(0.15g)——0.34;8度(0.20g)——0.45;8度(0.30g)——0.68。
二、4.1.6条,将场地类别中的I类细化为I0和I1两个亚类。
修订原因是考虑到剪切波速为500-800m/s的场地还不是很坚硬,将此种场地定为I1类,硬质岩石场地定为I0类。
相应地,表5.1.4-2提供了这两种场地类别的特征周期值,其中I1类的特征周期值与2001规范中I类场地的周期值相同。
三、5.1.4条:1. 增加了6度罕遇地震的αmax值。
2. 计算罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s。
01规范只是在计算8度、9度的罕遇地震才有此要求,现要求扩大至各种地震烈度。
此条对超限审查的罕遇地震弹塑性分析等有影响。
四、5.1.6条,修改了地震影响系数曲线。
曲线的表达式表面上没有变化,但其中曲线下降段的衰减指数γ、直线下降段的下降斜率调整系数η1及阻尼调整系数η2的公式均有变化。
五、5.2.5条,增加了6度地震计算的结构任一楼层的水平地震剪力要求,01规范只对7-9度有要求。
六、6.1.1条,现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度有所调整。
1. 注4明确表中的框架结构不包括异形柱框架结构,异形柱结构的适用高度应以异形柱规范为准。
2. 8度地震的适用高度分为0.2g和0.3g两种要求。
3.框架结构适用高度有所降低。
4. 板柱-剪力墙结构的适用高度增大较多。
七、6.1.2条抗震等级,增加了24m作为抗震等级划分的高度分界。
八、6.1.3条第3款修改:地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。
6.1.3条第4款条文说明,明确了乙类建筑按提高一度采取抗震构造措施的方法,是按照提高一度查表6.1.2确定抗震等级,按抗震等级采取内力调整和构造措施。
新抗规:5.2.5 抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:其条文说明:5.2.5 由于地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s的结构,由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑,提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求,规定了不同烈度下的剪力系数,当不满足时,需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。
例如,当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时,可采用下列方法调整:若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时,则各楼层均需乘以同样大小的增大系数;若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时,则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki=△λ0G Ei;若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时,则增加值应大于△λ0G Ei,顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。
需要注意:①当底部总剪力相差较多时,结构的选型和总体布置需重新调整,不能仅采用乘以增大系数方法处理。
②只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要调整,不能仅调整不满足的楼层。
③满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提,只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析;即意味着,当各层的地震剪力需要调整时,原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。
④采用时程分析法时,其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求。
⑤本条规定不考虑阻尼比的不同,是最低要求,各类结构,包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。
扭转效应明显与否一般可由考虑耦联的振型分解反应谱法分析结果判断,例如前三个振型中,二个水平方向的振型参与系数为同一个量级,即存在明显的扭转效应。
修订说明本次局部修订系根据住房和城乡建设部《关于印发2014年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标[2013]169号)的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的设计、勘察、研究和教学单位对《建筑抗震设计规范》GB50011-2010进行局部修订而成。
此次局部修订的主要内容包括两个方面:1根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2015和《中华人民共和国行政区划简册2015》以及民政部发布2015年行政区划变更公报,修订《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A“我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组”。
2根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010实施以来各方反馈的意见和建议,对部分条款进行文字性调整。
修订过程中广泛征求了各方面的意见,对具体修订内容进行了反复的讨论和修改,与相关标准进行协调,最后经审查定稿。
此次局部修订,共涉及一个附录和10条条文的修改,分别为附录A和第3.4.3条、第3.4.4条、第4.4.1条、第6.4.5条、第7.1.7条、第8.2.7条、第8.2.8条、第9.2.16条、第14.3.1条、第14.3.2条。
本规范条文下划线部分为修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。
本次局部修订的主编单位:中国建筑科学研究院本次局部修订的参编单位:中国地震局地球物理研究所中国建筑标准设计研究院北京市建筑设计研究院中国电子工程设计院主要起草人员:黄世敏王亚勇戴国莹符圣聪罗开海李小军柯长华郁银泉娄宇薛慧立主要审查人员:徐培福齐五辉范重吴健郭明田吴汉福马东辉宋波潘鹏苏建军3.4.3建筑形体及其构件布置的平面、竖向不规则性,应按下列要求划分:1混凝土房屋、钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑:表3.4.3-1平面不规则的主要类型不规则类型定义和参考指标扭转不规则在具有偶然偏心的规定的水平力作用下,楼层两端抗侧力构件的最大弹性水平位移(或层间位移)的最大值与平均值的比值大于1.2,大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍凹凸不规则平面凹进的尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30%楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层表3.4.3-2竖向不规则的主要类型不规则类型定义和参考指标侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%2砌体房屋、单层工业厂房、单层空旷房屋、大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规范有关章节的规定。
薄弱层地震剪力放大与剪重比最小剪力调整谁先谁后问题的三种看法高规与抗规对薄弱层的规定不同之处在于高规规定地震剪力增大系数为1.25;而抗规为“不小于1.15”。
首先列出让大家存在理解差异的两段话:《高规》4.3.12条文说明:《抗规》5.2.5条文说明主要存在的看法及其依据如下:1认为先调整到剪重比要求的最小剪力,再按薄弱层调整。
依据是《抗规》条文说明③中“满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提”以及“对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条规定,再乘以不小于1.15的系数”这个系数指的是薄弱层地震剪力的增大系数。
有部分人认为薄弱层地震剪力增大系数与薄弱层剪重比调整剪力系数应该是相互响应的,旧《高规》薄弱层地震剪力增大系数为1.15,与《抗规》条文说明相合,新规范改为1.25后,薄弱层剪重比剪力系数未改变,不严谨。
2认为应先调整薄弱层,再判断剪重比。
依据是《高规》条文说明“……该层剪力放大1.25倍后仍需满足……”而《抗规》条文说明③中“后续抗震计算”指的是“地震倾覆力矩、内力和位移等”的计算分析。
可理解为剪重比调整是对地震剪力调整的最后一步验算,犹如出厂检验。
3 认为两个调整不分先后,各调各的,双控。
依据是《高规》条文说明可理解为满足薄弱层调整的同时也得满足剪重比的最低要求,两者均对初始地震剪力进行调整,最后谁大取谁。
而《抗规》条文说明③中理解为仅泛泛指出地震剪力调整好之后才可进行下一步计算。
《抗规》条文说明中“再乘以不小于1.15的系数”,根据上下文连续性,这个1.15应该指的是λ再乘以不小于1.15的系数,整段话均在说明λ的取值缘由。
由于规范条文说明并未明确指出调整顺序,上述三种看法可谓是公婆都有理,谁也说服不了谁。
下面就结合三种调整的结果说说我的理解:1.先调整剪重比,再以调整后剪力根据薄弱层放大;这种方法对于薄弱层,无论处于中层底层,初始地震剪力不满足剪重比时,就要在规定的最小地震剪力基础上再进行放大,这种调整其最终剪力放大了较多。
新抗规:
5.2.5 抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:
其条文说明:
5.2.5 由于地震影响系数在长周期段下降较快,对于基本周期大于3.5s的结构,由此计算所得的水平地震作用下的结构效应可能太小。
而对于长周期结构,地震动态作用中的地面运动速度和位移可能对结构的破坏具有更大影响,但是规范所采用的振型分解反应谱法尚无法对此作出估计。
出于结构安全的考虑,提出了对结构总水平地震剪力及各楼层水平地震剪力最小值的要求,规定了不同烈度下的剪力系数,当不满足时,需改变结构布置或调整结构总剪力和各楼层的水平地震剪力使之满足要求。
例如,当结构底部的总地震剪力略小于本条规定而中、上部楼层均满足最小值时,可采用下列方法调整:若结构基本周期位于设计反应谱的加速度控制段时,则各楼层均需乘以同样大小的增大系数;若结构基本周期位于反应谱的位移控制段时,则各楼层i均需按底部的剪力系数的差值△λ0增加该层的地震剪力——△F Eki=△λ0G Ei;若结构基本周期位于反应谱的速度控制段时,则增加值应大于△λ0G Ei,顶部增加值可取动位移作用和加速度作用二者的平均值,中间各层的增加值可近似按线性分布。
需要注意:①当底部总剪力相差较多时,结构的选型和总体布置需重新调整,不能仅采用乘以增大系数方法处理。
②只要底部总剪力不满足要求,则结构各楼层的剪力均需要调整,不能仅调整不满足的楼层。
③满足最小地震剪力是结构后续抗震计算的前提,只有调整到符合最小剪力要求才能进行相应的地震倾覆力矩、构件内力、位移等等的计算分析;即意味着,当各层的地震剪力需要调整时,原先计算的倾覆力矩、内力和位移均需要相应调整。
④采用
时程分析法时,其计算的总剪力也需符合最小地震剪力的要求。
⑤本条规定不考虑阻尼比的不同,是最低要求,各类结构,包括钢结构、隔震和消能减震结构均需一律遵守。
扭转效应明显与否一般可由考虑耦联的振型分解反应谱法分析结果判断,例如前三个振型中,二个水平方向的振型参与系数为同一个量级,即存在明显的扭转效应。
对于扭转效应明显或基本周期小于3.5s的结构,剪力系数取0.2αmax,保证足够的抗震安全度。
对于存在竖向不规则的结构,突变部位的薄弱楼层,尚应按本规范3.4.4条的规定,再乘以不小于1.15的系数。
本次修订增加了6度区楼层最小地震剪力系数值。
根据条文说明(黑色加粗部分)的说明,新抗规的调整方法汇总如下:
λ为规范最小地震剪力系数
λi 第i层计算剪力系数
λ0 基底计算剪力系数
λn 顶层计算剪力系数
Geki 为i层及以上各楼层重力荷载代表值得累加。
Gek0 为基底以上各楼层重力荷载代表值得累加,即全楼的总重力荷载代表值
Gekn 为顶层重力荷载代表值;
Feki 为i层楼层剪力计算值
FFeki 为调整后的楼层剪力值
Fek0 为基底剪力计算值
FFek0 为调整后的基底剪力值
Fekn 为顶层剪力计算值
FFekn 为调整后的顶层剪力值
对需要调整的结构,按规范调整的方法如下:
当此第1平动周期小于等于特征周期Tg(位于反应谱加速度控制段);
采用全楼统一的放大系数K K=λ/λ0
则:
FFek0=K*Fek0=K*λ0 * Gek0
FFeki=K*Feki=K*λi * Geki
FFekn=K*Fekn=K*λn * Gekn
当此第1平动周期大于特征周期5Tg(位于反应谱位移控制段);
采用底部剪力的差值增加△Feki=△λ0*Geki
△λ0=λ-λ0
FFek0=△Fek0+ Fek0=△λ0*Gek0+λ0*Gek0=(△λ0+λ0)*Gek0=λGek0
FFeki=△Feki+ Feki=△λ0*Geki+λi*Geki=(△λ0+λi)*Geki=(λ-λ0+λi)Geki
FFekn=△Fekn+ Fekn=△λ0*Gekn+λn*Gekn=(△λ0+λn)*Gekn=(λ-λ0+λn)Gekn (可以看出,底部增加,这和前面是一样的)
当此第1平动周期大于特征周期Tg小于等于特征周期5Tg(位于反应谱速度控制段)。
需要增加值大于按底部剪力的差值增加量△λ0*Geki,根据条文说明的,顶层增加的量取上面二者的平均值:
即[K*λn * Gekn + (λ-λ0+λn)Gekn]/2
底部增加,FFek0= K*λ0 * Gek0
中间层,则按线性插值。