抗震承载力计算

浅谈地基基础抗震构造措施及如何确定地基土的抗震承载力发表时间：2015-11-11T14:54:37.370Z 来源：《工程建设标准化》2015年7月供稿作者：王雪玲[导读] 天津市地质工程勘察院从汶川地震灾区结构震害调查中可以得出，在倒塌的砌体结构中，底商多层砌体结构占了很大的比例。

王雪玲（天津市地质工程勘察院，300191）【摘要】目前我国抗震领域存在的最大问题是“小震大害”现象十分严重，相对欧美、日本等发达国家，我国的房屋普遍表现为抗震性能弱，而房屋的倒塌是造成人员伤亡惨重、财产损失巨大的最主要原因。

因而，针对不满足设防要求的既有建筑物而言，采取科学的抗震加固方法进行加固处理从根本上提高房屋的抗震性能是减轻地震灾害的最主要途径。

科学合理地选择地基处理方式对于现代土木工程建设有着重要的意义。

【关键词】抗震构造措施；地基；抗震措施；抗震承载力一、震害研究2008年5月12日发生的汶川8.0级大地震，造成近7万人遇难，同样在2010年在4月14日发生的玉树7.1级地震也造成了2220人遇难，如海地，阿尔及利亚，巴基斯坦，印度，伊朗等发展中国家，在大多数地震中这样惨重的伤亡情况非常相似，都体现出“小震大灾”的现象。

从汶川地震灾区结构震害调查中可以得出，在倒塌的砌体结构中，底商多层砌体结构占了很大的比例，其抗倒塌能力十分薄弱，是造成大量人员伤亡的主要结构类型，在北川县城，该类型结构倒塌率高达85％。

其上部几层作为住宅而底层用于商铺，竖向刚度有突变，是一种“头重脚轻、上刚下柔”的结构形式，通常用作商铺的临街面纵墙布置很少，而非临街面纵墙正常布置，这样造成的刚度差异极大降低了结构的抗震性能。

2012年9月7日，云南省昭通市彝良县与贵州省威宁彝族回族苗族自治县交界连续发生5.7、5.6级地震，造成大量人员伤亡。

据初步调查，位于震中附近的云南省彝良县洛泽河、角奎两镇砖木结构、土木结构、石木结构房屋约占70%；砖混结构、框架结构房屋约占30%。

左震右震左震右震M -61.6371.93-71.9314.67-125.60V 87.66-18.1718.1769.34109.49M 81.75 6.96-6.9680.3666.79V -----M -65.51-58.0158.01-115.52-2.39V -88.94-18.1718.17-110.80-70.64M -8.5724.03-24.0315.72-31.14V 2.58-20.4520.45-19.9725.22M -8.690.000.00-7.82-7.82V -----M -8.59-24.0324.03-31.1615.70V -2.60-20.4520.45-25.2419.95M -62.9958.59-58.590.44-113.82V 88.30-16.3916.3971.96108.18M 82.440.000.0074.2074.20V -----M -62.99-58.5958.59-113.820.44V -88.30-16.3916.39-108.18-71.96M -8.5924.03-24.0315.70-31.16V 2.60-20.4520.45-19.9525.24M -8.690.000.00-7.82-7.82V -----M -8.57-24.0324.03-31.1415.72V -2.58-20.4520.45-25.2219.97M -65.5158.01-58.01-2.39-115.52V 88.94-18.1718.1770.64110.80M 81.75-6.96 6.9666.7980.36V -----M -61.63-71.9371.93-125.6014.67V-87.66-18.1718.17-109.49-69.34左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端楼层5AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek 荷载类型抗震组合左震右震左震M -76.76134.20-134.2061.76V 87.28-35.5735.5749.72M 81.757.04-7.0480.43V ----M -65.98-120.13120.13-176.51V -87.32-35.5735.57-128.37M -2.4749.51-49.5146.05V 3.35-42.1442.14-43.15M -0.610.000.00-0.55V ----M -0.95-49.5149.51-49.13V -1.83-42.1442.14-48.43M -65.45120.71-120.7158.79V 74.51-33.7733.7738.68M 55.070.000.0049.56V ----M -65.45-120.71120.71-176.60V -74.51-33.7733.77-113.31M -0.9549.51-49.5147.42V 1.83-42.1442.14-44.70M -0.610.000.00-0.55V ----M -2.47-49.5149.51-50.50V -3.35-42.1442.14-49.98M -76.87120.13-120.1347.94V 87.32-35.5735.5749.77M 64.39-7.047.0451.09V ----M -76.76-134.20134.20-199.93V-87.28-35.5735.57-128.33右端左端跨中右端内力S GE截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层4S Ek 荷载类型抗震组合右震左震右震-199.93M -73.58182.71-182.71128.33V 87.14-49.8549.8566.72M 67.64 4.51-4.51-V ---57.75M -74.52-173.69173.69-49.77V -87.45-49.8549.85-50.50M -3.6071.40-71.4049.98V 3.31-60.7760.77-0.55M -1.990.000.00-V ---47.42M -2.17-71.4071.4044.70V -1.87-60.7760.77-176.60M -61.81174.07-174.07113.31V 78.41-48.6948.6949.56M 58.080.000.00-V ---58.79M -61.81-174.07174.07-38.68V -78.41-48.6948.69-49.13M -2.1571.40-71.4048.43V 1.92-60.7760.77-0.55M -1.920.000.00-V ---46.05M 5.68-71.4071.4043.15V -3.26-60.7760.77-186.31M -74.79173.69-173.69128.37V 87.44-49.8549.8564.81M 67.30-4.51 4.51-V ---61.76M -73.90-182.71182.71-49.72V-87.15-49.8549.85左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端3AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek 楼层震组合荷载类型左震右震左震111.92-244.37M -67.56250.3033.80143.97V 80.47-66.6965.2756.48M 62.9111.87--V ---236.41102.28M -68.43-226.56-144.29-34.12V -80.76-66.6966.38-72.85M -3.3193.34-63.7870.52V 3.04-79.43-1.79-1.79M -1.960.00--V ---71.5767.66M -2.41-93.34-69.0565.25V -2.14-79.43114.09-225.34M -60.82227.5426.17133.78V 82.32-63.6552.2752.27M 58.010.00--V ---225.34114.09M -60.77-227.54-133.78-26.17V -82.30-63.6567.68-71.55M -2.1493.34-65.2069.10V 1.92-79.43-1.73-1.73M -1.900.00--V ---64.5074.73M -3.47-93.34-70.4763.83V -3.26-79.43102.03-236.66M -74.83226.5634.11144.28V 87.44-66.6956.1764.97M 67.23-11.87--V ---244.65111.63M -73.99-250.30-143.98-33.81V-87.16-66.69右端左端跨中右端内力S GE截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层2S Ek 荷载类型抗震组合右震左震右震-250.30183.23-304.84M -52.0266.698.39155.77V 58.84-11.8768.1945.05M 43.08---V -226.56-282.48159.30M -52.0866.69-156.07-8.68V -58.85-93.3488.03-93.98M -0.9279.43-84.6790.87V 1.660.00-1.76-1.76M -0.91---V -93.34-93.1788.83M -3.2279.43-89.9585.59V -3.98-227.54167.12-276.60M -59.8363.6513.63154.30V 86.260.0052.2152.21M 58.08---V -227.54-276.55167.16M -59.5063.65-154.28-13.61V -86.15-93.3489.08-92.93M -2.2279.43-85.8289.72V 1.880.00-1.71-1.71M -2.04---V -93.34-94.1287.88M -3.6479.43-91.0984.45V -3.30-226.56153.55-288.24M -74.7566.6915.50162.88V 87.4311.8748.9372.08M 67.29---V -250.30-310.63177.45M -73.9466.69-162.60-15.21V-87.16左端跨中右端内力S GE截面位置左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端左端跨中右端1AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨S Ek楼层型抗震组合荷左震右震左震右震285.61-285.61231.66-325.29M -75.7175.71-23.64143.68V 14.96-14.9653.3524.19M ----V -255.70255.70-296.18202.44M -75.7175.71-143.6923.63V 107.72-107.72104.20-105.85M -91.6791.67-99.60102.99V 0.000.00-0.82-0.82M ----V -107.72107.72-107.93102.12M -91.6791.67-105.3597.24V 256.95-256.95196.68-304.37M -71.8771.878.57167.40V 0.000.0052.2752.27M ----V -256.95256.95-304.08196.98M -71.8771.87-167.29-8.45V 107.72-107.72103.03-107.02M -91.6791.67-99.38103.21V 0.000.00-1.84-1.84M ----V -107.72107.72-108.30101.74M -91.6791.67-104.6697.93V 255.70-255.70182.03-316.59M -75.7175.71 5.52172.84V -14.9614.9645.9875.14M ----V -285.61285.61-345.02211.92M -75.7175.71-172.57-5.25V右端左端跨中右端内力截面位置右端左端跨中右端左端跨中AB 跨BC 跨CD 跨DE 跨EF 跨左端跨中右端左端跨中楼层-1S Ek 荷载类型抗震组合左震右震左震右震-68.41278.74-278.74210.20-333.3589.76-73.6273.6210.20172.9077.9815.57-15.5785.3655.01------70.63-247.61247.61-304.99177.85-90.49-73.6273.62-173.65-10.95-6.49104.35-104.3595.90-107.582.71-88.8088.80-95.36100.89-5.840.000.00-5.26-5.26------5.48-104.35104.35-106.6796.81-1.71-88.8088.80-99.8796.38-66.91248.91-248.91182.47-302.9185.75-69.6269.6210.53164.3973.320.000.0065.9965.99------66.80-248.91248.91-302.81182.58-85.71-69.6269.62-164.35-10.49-5.04104.35-104.3597.20-106.281.11-88.8088.80-96.9999.26-6.020.000.00-5.42-5.42------7.23-104.35104.35-108.2595.23-3.31-88.8088.80-101.5094.75-80.37247.61-247.61169.09-313.76101.67-73.6273.6222.36185.0686.39-15.5715.5762.5892.93------77.98-278.74278.74-341.96201.59-100.88-73.6273.62-184.25-21.55S GES Ek 荷载类型抗震组合。

承载力抗震调整系数得正确应用一、有关规范对承载力抗震调整系数γRE得规定旧《建筑抗震设计规范》(QBJ 11—89)中第4.4.2条以及新《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)中第5.4.2条中规定,结构构件得截面抗震验算应采用表达式S≤R／γRE,式中:S为地震作用效应与其她荷载作用效应得基本组合,R为结构构件得承载力设计值。

《混凝土结构设计规范》(QBJ 10—89)第8.1.3条、《钢筋混凝土高层建筑结构与施工规程》(GBJ 13—91)第5.5.1条进一步对钢筋混凝土结构具体规定为:考虑地震作用组合得钢筋混凝土结构构件,其截面承载力应除以承载力抗震调整系数γRE。

而偏心受压、受拉构件得正截面承载力在抗震与非抗震两种情况下取值相同。

二、在γRE使用中得常见错误应该说,上述规范得规定已经明确规定了γRE得用法,即对非抗震得截面承载力,通过引入γRE,对截面承载力加以提高,用作抗震设计时得截面承载力。

然而,在实际应用中,却常因为对γRE得理解不完全或不够重视,出现这样或那样得错误。

最典型得一个例子就是《一级注册结构工程师专业考试应试题解》中第5页得[题1—2抗震偏压柱得配筋计算]中与γRE,应用有关得内容有:(1)根据柱轴压比为0.12确定偏压柱γRE为0.75。

(2)利用γRE 对柱内力进行调整:M=γREM1,N=γREN1,其中M1,N1为有地震作用组合得最不利内力设计值。

(3)求偏心距增大系数时,截面曲率得修正系数为ξ1=0.5fcA／N。

错误就出在第(3)步中ξ1=0.5fcA／N。

此处N取为经过γRE调整后得轴向力N=γRE N 1。

如此用法,γRE 对轴向力得偏心距也产生了影响,进而对构件上得外荷载作用效应也产生了影响。

这样一来就超出了设计规范对γRE 只就是用于构件抗震承载力调整得范围。

其实,这个错误出自上述第(2)步中对内力得调整:N=γRE N 1。

对设计规范得表达式S≤R／γRE 进行变换:γRE S≤R。

-3488.5972 39.98805823
609.2055
1850.7355Байду номын сангаас
-803.0672
-48.3372 -132.93377
-125.5781131 -105.6102812 -126.7209682
大偏压 0.518 547.9880582 43.45423439 80 0.121212121 -1350.613917
40 660 164.8302603 0.249742819 不需要 23 187.8302603 5.714285714 ＞5考虑 11.4131496 1 1 1.081954771 203.2238463 198 3996.5772
计算公式 γ 内力 γ
RE|M|/kN·m REN/kN
1层A柱内力组合 1 228.14 874.36 81.28 0.106850788 满足 700×700 5 5
|V|/kN 轴压比验算 截面 柱高 极限轴压比 b×h/mm×mm H/m
柱子长度计算 两者较小值 40 660 260.9222746 0.39533678 是否需验算裂缝宽度 不需要 23 283.9222746 7.142857143 基本项目 是否考虑偏心距增大系数 ＞5考虑 4.679422663 ＞1时取1 1 1 1.084715009 307.9747527 198 3996.5772
0.125139332
0.121212121
-1541.883876 -419.6448232 -2006.848275 -1465.770159
980 3920
980 3920
980 3920
980 3920
980 3920

确定后续使用年限
A类建筑抗震鉴定
B类建筑抗震鉴定
鉴定过关
通过
通过
第一级鉴定 未通过
第二级鉴定
抗震措施鉴定
抗震承载力验算
未
通 过
通过 抗震能力综合评定
未通过
未通过
采取措施
鉴定过关ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3. 不同后续使用年限建筑的抗震设防目标（1.0.1） 后续使用年限50年的现有建筑，具有与现行国家标准
《建筑抗震设计规范》GB50011相同的设防目标；后续使 用年限少于50年的现有建筑，在遭遇同样的地震影响时，其 损坏程度略大于按后续使用年限50年的建筑。
1995
2009
11+3
11+7
25(144) 36(292)
24
21
78 以前,烈度提高 所有现有建筑
⑵粘贴钢板加固（6.3.10） ⑶粘贴碳纤维布加固（6.3.11） ⑷消能减震加固技术进行了原则性规定（6.3.16） ⑸增设支撑加固（6.3.15） ⑹楼盖现浇层加固（7.3.3、7.3.4）
GB50023 抗震鉴定标准 1995 版与 2009 版的比较
项目 章、附录
节(条) 强制性条文 适用范围 设防目标 烈度分档 检查手段 验算要求 衡量指标 鉴定结论
一、标准修订背景
1. 标准实施已十多年，期间一些相关标准已进行了修订 2. 汶川地震后，地震灾区开展了大规模的房屋抗震鉴定
工作，依据什么标准进行鉴定成为当务之急 3. 中小学校舍安全工程启动，现有中小学校舍如何鉴定 4. 标准应体现近年来出现的新的成熟的技术与方法 5. 原标准中存在的一些问题
二、标准修订过程
⑷A类砌体房屋中属重点设防类的，在第一级鉴定中增 加了对构造柱设置的鉴定内容（5.2.4），不符合要求时需对 综合抗震能力予以折减（5.2.14）。

附录A 墙体截面抗震受剪极限承载力验算方法A.1 水平地震作用标准值计算A.1.1基本烈度地震作用下结构的水平地震作用标准值可按下式确定（图A.1.1）：图A.1.1 结构水平地震作用计算简图F Ekb＝αmaxbG cq（A.1.1-1）1 对于单层住房：F11＝F Ekb（A.1.1-2）2 对于两层住房：F Ekb（A.1.1-3）F21=G1H1G1H1+G2H2F Ekb（A.1.1-4）F22=G2H2G1H1+G2H2式中：F Ekb——基本烈度地震作用下的结构总水平地震作用标准值（kN）；αmaxb——基本烈度地震作用下的水平地震影响系数最大值，可按表A.1.1采用；表A.1.1 基本烈度水平地震影响系数最大值αmaxb式中： F11——单层住房的水平地震作用标准值（kN）；F21——两层住房质点1的水平地震作用标准值（kN）；F22——两层住房质点2的水平地震作用杯准值（kN）；G cq——结构等效总重力荷载(KN)，单层住房应取总重力荷载代表值，两层住房可取总重力荷载代表值的95％；G1、G2——为集中于质点1和质点2的重力荷载代表值（kN），应分别取结构和构件自重标准值与0.5倍的楼面活荷载、0.5倍的屋面雪荷载之和；H1、H2——分别为质点1和质点2的计算高度(m)。

A.1.2 木楼（屋）盖等柔性楼（屋）盖住房，其水平地震剪力V 可按抗侧力构件（即抗震墙）从属面积上重力荷载代表值的比例分配，从属面积可按左右两侧相邻抗震墙间距的一半计算。

A.1.3 冷轧带肋钢筋预应力圆孔板楼（屋）盖等半刚性楼（屋）盖住房，其水平地震剪力V 可取以下两种分配结果的平均值：1 按抗侧力构件（即抗震墙）从属面积上重力荷载代表值的比例分配；2 按抗侧力构件（即抗震墙）等效刚度的比例分配。

A.2 墙体截面抗震受剪极限承载力验算A.2.1 墙体的截面抗震受剪极限承载力，可按下式进行验算：V b ≤γbE ζN f v,m A （A.2.1-1） ζN =11.2√1+0.45σ0/f v （A.2.1-2）ζN ={1+0.25σ0/f v （σ0/f v ≤5）2.25+0.17(σ0/f v −5) （σ0/f v >5）（A.2.1-3）式中：V b ——基本烈度地震作用下墙体剪力标准值(kN)，可按本规程第A.1.2条确定； γbE ——极限承载力抗震调整系数，承重墙可取0.85，非承重墙（围护墙）可取0.95；ƒv ，m ——非抗震设计的砌体抗剪强度平均值（N/mm 2）；A ——抗震墙墙体横截面面积(mm 2)；ζN ——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数：除混凝土小砌块砌体以外的砌体可按式A.2.1-2计算，混凝土小砌块砌体可按式A.2.1-3计算；σ0——对应于重力荷载代表值的砌体截面平均压应力(N/mm 2)。

(1．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西，西安 710055；2．中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西，西安 710043； 3．西安五和土木工程新材料有限公司，陕西，西安 710055)
摘 要：该文提出采用高延性混凝土(HDC)提高低矮剪力墙的抗震性能，设计并制作了 5 片剪跨比均为 1.0 的剪
力墙，并通过拟静力试验，分析轴压比、水平分布钢筋及内置钢板对低矮剪力墙的破坏形态、延性和耗能能力的
影响。试验结果表明：与高强混凝土剪力墙相比，HDC 剪力墙的变形能力明显提高；HDC 低矮剪力墙的耗能能
力、变形能力随着轴压比的增大而减小，随水平分布钢筋数量的减小而减小；HDC 与钢板协同工作提高了低矮剪
3. Xi’an Wuhe Civil Engineering New Materials Co., Ltd, Xi’an, Shaanxi 710055, China)
Abstract: The usage of high ductile concrete (HDC) in low-rise shear walls was proposed to improve their seismic behavior. The effects of axial load ratio, the amount of horizontal reinforcement and steel plate on failure patterns, ductility and energy dissipation capacity of shear walls were studied by quasi-static tests of five shear walls with the shear span ratio of 1.0. The results showed that the deformability of the HDC low-rise shear walls is significantly improved compared with the high-strength concrete low-rise shear walls. The energy dissipation capacity and deformability of shear walls are improved with the increase of the axial load ratio and the decrease of the spacing of horizontal reinforcement. The collaborative work between HDC and steel plate improves the shear capacity and energy dissipation capacity of the low-rise shear walls. A formula for calculating the shear capacity of the HDC low-rise shear walls is proposed based on the softened strut-and-tie model, and the calculation values agree well with the test data. Key words: high ductile concrete; low rise-shear wall; seismic behavior; shear capacity; softened strut-and-tie

Ｒｅ ｎ ｏ ｃ ｄ Ｃｏ ｃ ｅ ｅ Ｃｉ ｃ ｌ ｒ Ｃｏ ｕ ｎ ｉ ｆ ｒ ｅ ｎ ｒ ｔ ｒ ｕ ａ ｌ ｍ ｓ Ｇ ｏ ｇ ｓｅｇ ｕ Ｄ ｎ －ｈ ｎ ， Ｇ ｎ 。 ａ ｇ 。， 。 Ｚ ｉｈｎ ｈ－ ｅ ，Ｇ ｏ Ｚ ｅ ｇ ｘ ｎ （ ． Ｃ ｌｇ ｆ Ｇ ｉ Ｅ ｇｎｅ ｎ ｓ ｕ ｈ ｎ － ｉｇ １ ｏ ｅｅｏ ｌ ｎ ｉ ｒ ｇ，Ｊ ｎ ｎ ｎ Ｕ ｉ ｒ ｔ ， Ｗ ｘ ｌ ｅｉ ｉ ｇ ａ ｎ ｅ ｉ ａ ｖ ｓｙ ｕｉ
［ 键 词 ］ Ｆ Ｐ 圆 柱 ； 震 加 固 ； 性 ； 载 力 关 Ｒ ； 抗 延 承 ［ 图分 类 号 ］ Ｔ ３ ５ ３ 中 Ｕ７ ． ［ 献标识码 ］ Ａ 文
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｐ ｒ ｍ ｅｅ ｕ ｙ ａ ｄ Ｓｅｓ ｉ ｅ ｒ Ｓ ｒ ｎ ｔ ｆＦＲＰ— ｏ ｆｎ ｄ ａａ ｔｒ Ｓｔ ｄ ｎ ｉｍ ｃ Ｓｈ ａ ｔｅ ｇ ｈ ｏ ｃｎ ｅ ｉ
２４ ２ ，Ｃ ｉ ； ．Ｃ ｌ ｇ ｉｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ，Ｓ ｕ ｅｓ Ｕ ｉ ｒ ｔ ，Ｎ ， ｎ １０ ６ ｈ ａ； ．Ｉｔ ｎ ｔ ｎ ｌ ｎｔｕ ｆ ｒ ｒ ｎ＆￣ ｒ １ １２ ｈ ａ ２ ｏ ｅｅ Ｃｖ ｇｎ ｒ ｇ ｏ ｔ ａｔ ｎ ｅ ｉ ｎ ｌ ｏ ｆ ｉＥ ｅｉ ｈ ｖ ｓ３ ａ ｇ ２ ０ ９ ，Ｃ ｉ ３ ｎ ｒａ ｏ ａ ｓ ｔ ｅ ｏ ｂ ｎ ｅ ｉ Ｉ ｉｔ Ｕ ａ ｔｎ ｅ ｓ
ｔ ｉ ａ ｅ ，ｔ ｅ ｉ ｆ ｅ ｃ ｆ ｔ ｅ ｔ ｐ ｎ ｍｏ ｎ ｆＦＲＰ ｓ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｆｔｉ ｇ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉ ｔ ｄｉｄ，Ｔｈ ｅ ｒ ｆ ｔ ｄ ｃ ｌ ｍ ｎ ｒ ｅ ｅ ｏ ｅ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｈ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ｈ ｙ ｅ ａ ｄ ａ ｕ ｔｏ ｌ ｕ ｅ ｏ ｔ ｅ ｒ ｔｏ ｔｎ ｅ ｏ ｍａ ｃ ｓ ｓｕ ｅ ｉ ｆ ｅ ｒ ｔｏ ｔｅ ｏ ｕ ｓ ａ ｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｉ

框架结构中的砌体填充墙的承载力计算摘要：框架结构中砌体填充墙承载力计算目前没有程序可以利用，而砌体规范也没有具体的计算规定，只是在《砌体结构设计规范》GB50003-2011第6.3节做了一些原则的规定。

这也导致许多结构工程师对砌体填充墙的受力原理不熟悉，对施工现场所遇到的与填充墙相关问题不能正确的解决，甚至在设计图纸中对填充墙处理不当而留下结构隐患。

本文通过具体工程手算砌体填充墙的承载力,并提供相关的表格以供结构工程师在设计中参考。

关键词：砌体填充墙；稳定；抗风；抗震。

引言:《砌体结构设计规范》6.3.1 条：框架填充墙墙体除应满足稳定要求外，尚应考虑水平风荷载及地震作用的影响。

这话就表示填充墙须进行稳定、抗风、抗震三方面的计算。

1.砌体填充墙的稳定计算对于保证墙体稳定的措施，规范是通过高厚比来控制的。

框架填充墙虽然不是主体结构，但是仍然是受力的，如风荷载和地震作用，当然还必须承受自己本身的重量。

通过控制高厚比来满足稳定性的要求，此时，不必进行风荷载和地震作用下的承载力验算。

墙体的稳定性计算可参考砌体结构设计手册计算。

2.砌体填充墙的抗风计算作用于填充墙上的风荷载可仅考虑垂直于墙体平面方向的作用。

风荷载标准值按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)第 8.1.1 条围护结构时的风荷载标准值计算公式进行计算。

风荷载具体计算不在此讨论，可参考相关的设计手册。

砌体填充墙出平面外的受力计算，应根据墙体尺寸和端部的实际连接状态，分别采用端部刚接、铰接的单向板或双向板简化模型，采用的近似假定和简化计算应符合工程设计要求。

必要时可包络设计。

下面结合实际工程给出外围护墙在风荷载作用下（平面外）的承载力计算。

某多层框架结构顶层局部平面布置图如图 1所示，层高为 3.6米，外围护墙采用 MU5 级单排孔凝土型空心砌块对孔砌筑、Mb5级砂浆砌筑,墙顶部采用实心小砌块斜砌挤紧。

外围护墙厚度为190mm ，内隔墙厚度为 90mm ，砌体的容12kN （包含墙面粉刷）。

抗震承载力调整系数研究抗震承载力调整系数研究一、引言抗震承载力调整系数（简称R值）是结构抗震设计中的重要参数，用于反映结构在地震荷载下的抗震能力。

它是结构设计中的关键要素，对于确保建筑物在地震发生时的安全性至关重要。

在过去的几十年里，许多研究者致力于对R值的研究，逐渐对其本质及应用产生了更深入的理解。

本文将围绕抗震承载力调整系数的研究，探讨其背后的原理、影响因素以及调整方法等问题。

二、抗震承载力调整系数的定义与意义抗震承载力调整系数R值是用来调整结构抗震设计所采用参数与实际工程中存在的不确定性之间的关系。

其定义为设计地震力与结构的所能承受最大地震力的比值。

该系数的大小代表了结构抗震能力的强弱程度，较大的R值意味着结构具有更高的抗震能力。

在抗震设计中，R 值的确定直接影响结构的安全性和经济性，并在一定程度上体现了抗震设计的可靠程度。

三、抗震承载力调整系数的影响因素1. 地震烈度参数：地震烈度参数反映了地震活动的强弱程度，是确定地震力的重要指标。

地震烈度参数的不同取值将直接影响R值的大小，因此在抗震设计中必须准确确定地震烈度参数。

2. 结构类型与性质：不同类型和性质的结构对地震荷载的响应方式也存在差异，因此在计算抗震力时需要根据结构的特点进行合理的调整。

钢结构和混凝土结构的R值往往不同。

3. 结构的抗震性能：结构的抗震性能与其所采用的抗震设计措施有关。

若结构采用了更严格的抗震设计标准或使用了更具优势的结构材料，其抗震能力相对更强，R值会相应增大。

四、抗震承载力调整系数的计算方法1. 经验法：一些经验法则提供了快速估算R值的方法。

这些方法主要基于结构类型、烈度参数和地震设防要求等因素，适用于一般情况下的设计。

然而，这些方法忽视了具体结构的特性，结果可能不够准确，因此在实际工程中需谨慎使用。

2. 基于概率方法的统计分析：概率方法可通过对地震荷载和结构响应的概率性分析，得到更可靠的R值计算结果。

这种方法要求对结构系统和地震荷载的概率分布进行精确建模，计算量较大，适用于对结构的抗震性能有高要求的工程。

410 ＜Min（8d，100mm）
410 ＜Min（8d，100mm）
513 700 700 0.254798973 0.08
0.636190476
513 700 柱全长 0.067449591 0.08
0.636190476
>0.6%满足
>0.6%满足
计算公式 |M|/kN·m N/kN |V|/kN b×h/mm×mm H/m
1层A柱内力组合 1 273.45 1638.62 126.32 700×700 5 40 660 3.092486203
3
0.942857143 1928.85 截面尺寸要求 ＞V满足 2454.9 1638.62 是否构造配箍 424.8681598 ＞V是
采用井字箍筋是是否满足要求
>0.6%满足
柱子斜截面受剪承载力计算表 4层A柱内力组合 1 167.32 965.5 5.84 700×700 3.2 40 660 40.9295499 7层A柱内力组合 1 129.5 353.52 44.35 700×700 3.2 40 660 4.171364149 1层B柱内力组合 1 277.48 4645.86 36.96 700×700 5 40 660 10.72510823
取井字复合箍 二级抗震加密区s
410 ＜Min（8d，100mm）
实际配箍
非加密区 加密区 H0/6 633 700 柱全长 0.200246853 0.08
0.636190476
实际箍筋加密区长度取值
柱子长边尺寸 最终值
柱子轴压比 柱子最小配箍特征值 箍筋加密区体积配箍率
v v fc / f yv
7层E柱内力组合 1 60.6 551.94 52.98 700×700 3.2 40 660 1.634039799 <2

结构构件实现抗震性能要求的承载力参考指标示例
设防地震 完好，承载力按抗震等级调整地 罕遇地震 基本完好，承载力按不计抗震等
不同抗震性能要求的承载力计算方法
性能要求 性能 1 多遇地震 常规设计，计算风荷载。 设防地震 中震，算法一复核。 复核。 中震， 算法二 （中震弹性） 性能 2 常规设计，计算风荷载。 复核。 中震，算法三（中震不屈 性能 3 常规设计，计算风荷载。 服）复核。 性能 4 常规设计，计算风荷载。 中震，算法四复核。 强度放大 1.11 倍。 注：算法二～四，在点取“弹性”或“不屈服”的选项后，抗争等级的调整参见《第三，抗 震等级的选择——表 M.1.1-3 结构构件对应于不同性能要求的构造抗震等级示例》 强度放大 1.05 倍。 大震，算法四复核，材料 大震，算法四复核，材料 大震，算法四复核。 罕遇地震 大震， 算法二 （大震弹性）
地震影响 多遇地震 设防地震 罕遇地震 6 度 0.04 0.12 0.28
水平地震影响系数 max
7 度 0.08（0.12） 0.23（0.34） 0.50（0.72） 8 度 0.16（0.20） 0.45（0.65） 0.90（1.20） 9 度 0.32 0.90 1.40
第五，抗震性能要求，承载力要求和相应计算方法
M.1.1 结构构件可按下列规定选择实现抗震性能要求的抗震承载力、变形能力
和构造的抗震等级；整个结构不同部位的构件、竖向构件和水平构件，可选用相 同或不同的抗震性能要求。 1. 当以提高抗震安全性为主时，结构构件对应于不同性能要求的承载力参 考指标，可按表 M.1.1‐1 的示例选用。 表 M.1.1‐1
影响。 Ru ——按材料最小极限强度值计算的承载力；钢材强度可取最小极限值，钢 筋可取屈服强度的 1.25 倍，混凝土强度可取立方强度的 0.88 倍。

2021年岩土专业知识练习题和答案解析（Part20）共2种题型，共50题一、单选题(共30题)1.在工程地质测绘中，对地质构造线的定位宜采用（）。

A：目测法B：罗盘仪、气压计C：半仪器法D：仪器法【答案】：D【解析】：根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021 —2001) (2009年版）第8. 0. 4条规定，地质观测点的定位应根据精度要求选用适当方法。

对地质构造线、地层接触线、岩性分界线、软弱夹层、地下水露头和不良地质作用等特殊地质观测点，宜用仪器定位法。

2.在自下而上的土石吧渗流逸出处水力坡降1.1,求得临界水力坡降值1.0，则下述对流土可能性判定正确的是哪一种？（）A：土体处于稳定状态B：土体发生流土破坏C：土体处于临界状态D：无法判定【答案】：B【解析】：工程中，若只要求出渗流逸出处的水力坡降i，与临界水力坡降icr比较，即可判别流土的可能性。

本题中icr( 1.0）小于i( 1.1),所以土体是处于破坏状态的。

3.关于小窑采空区，下列说法错误的是（）。

A：地表变形形成移动盆地B：应查明地表裂缝，陷坑的位置、形状、大小、深度和延伸方向C：当采空区采深采厚比大于30,且地表已经稳定，对三级建筑可不进行稳定性评价D：地基处理可采用回填或压力灌浆法【答案】：A【解析】：对于小窑采空区，由于其采空区范围非常窄小，地表不会产生移动盆地。

4.关于坝体与土质坝基及岸坡的连接必须遵守的规定，下列描述不正确的是（）。

A：坝断面范围内必须清除坝基与岸坡上的草皮、树根、含有植物的表土、蛮石、垃圾及其他废料，并将清理后的坝基表面土层压实B：坝体断面范围内的高强度、低压缩性软土及地震时易液化的土层，应清除或处理C：土质防渗体应坐落在相对不透水土基上，或经过防渗处理的坝基上D：坝基覆盖层与下游坝壳粗粒料（如堆石等）接触处，如果不符合反滤要求，应设置反滤层【答案】：B【解析】：根据《碾压式土石坝设计规范》（SL 274—2001）第7. 1.2条，坝体与土质坝基及岸坡的连接应遵守一系列原则，包括：①坝段面范围内必须清楚顼基与岸坡上的草皮、树根、含有植物的表土、蛮石、垃圾及其他废料，并将清理后的坝基表面土层压实；②坝段面范围内的低强度、高压缩性软土及地震时易液化的土层，应清除或处理掉；③土质防渗体应坐落在相对不透水地基上，或经过防渗粗粒的地基上；④坝基覆盖层与下游坝壳粗粒料（如碓石等）接触处，应符合反滤要求，如不符合应设置反滤层。

367.688 163.195
0.373 <0.518 -431.230
0.438 <0.518 -485.950
0.311 <0.518 -373.651
0.368 <0.518 -427.762
0.291 <0.518 -355.083
402.226 160.036
0.286 <0.518 -349.116
l0 h
2
ζ1ζ
2
1.0 1.295
1.0 1.339
1.0 1.367
1.0 1.420
1.0 1.287
1.0 1.203
1.0 1.293
1.0 1.061
ηei /mm
0.3h0/mm
Nb α1fcbh0ξb/kN
大、小偏心 受压的判定
N-Nb
ηei 0.3h 0
类型
b
242.447 168.000 2488.886 -697.226 74.447 大偏压 0.518
218.121 168.000 2488.886 -386.526 50.121 大偏压 0.518
170.587 168.000 2488.886 -996.616 2.587 大偏压 0.518
154.647 168.000 2488.886 -720.376 -13.353 大偏压
0.518
107.688 168.000 2488.886 -1088.676 -60.312 大偏压
318.287 39.296 80.000 0.143 <0.518 -190.093
491.477 36.138 80.000 0.143 <0.518 -189.853

关于复合地基考虑地基抗震承载力调整系数的问题我们知道天然地基承载力验算时，其承载力可以乘以一个地基抗震承载力调整系数。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.2.2条规定：天然地基基础抗震验算时，应采用地震作用效应标准组合，且地基抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基抗震承载力调整系数计算。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.2.3条：地基抗震承载力应按下式计算：faE＝ζafa[4.2.3]式中faE——调整后的地基抗震承载力；ζa——地基抗震承载力调整系数，应按表 4.2.3采用；fa——深宽修正后的地基承载力特征值应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007采用。

但对于复合地基或经过处理的地基，规范并没有说明可否乘以地基抗震承载力调整系数。

那这些地基在抗震时可否提高其承载力呢？我们先看看为何天然地基为何可以提高。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.2.2条文说明：在天然地基抗震验算中，对地基土承载力特征值调整系数的规定，主要参考国内外资料和相关规范的规定，考虑了地基土在有限次循环动力作用下强度一般较静强度提高和在地震作用下结构可靠度容许有一定程度降低这两个因素。

天然地基抗震承载力提高是因为这两个原因：（1）动荷载下地基承载力比静荷载下高（2）地震是小概率事件，地基的抗震验算安全度可适当减低。

那复合地基是否也具备上述两个有利因素呢？其实可以肯定的回答，是具备的。

所以土木君认为，复合地基也应可以考虑地基抗震承载力调整系数，而且由于一般增强体的置换率都比较小，原天然地基的性状占主导地位，可以按天然地基的性状决定ζa值。

当然，因为规范没有明确规定，而且我们对复合地基的破坏机理研究也不充分，所以具体工程中是否可以考虑，还需要根据当地的具体情况，特殊对待，希望下一版规范能对此有明确的规定。

中图分类 号
Ｔ ７ ３５
文献标识码
Ａ
Ｃａ ｃ ｌｔｏ ｆ ｌ ａ — ａ ｒ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃｔ ｎ ｘ ｅ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｅｓ ｃ ｌｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｄ ｃ ｒ ｙ ｎ ａ ａ ｉ ａ ｄ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｓ ｉｍｉ ｙ ｂ ｈ ｖ ｏ ｆ ｍｉ ｅ ａ ｉ ｒ ｏ ｄ—ｒｓ ｈ ａ ａ ｌ ｗ 廿 ｏ ｃ ｌｄ ｂ ａ ｉ ｇ ｉｅ ｓ ｅ ｒ ｗ ｌ ｊ １ ｃ ｎ ｅ ｅ ｒ ｃｎ ａ
ｃ ｒ ｉ ｇ ｃ ｐ ｃ ， 国内外 对 改善剪 力墙延 性 的问题进 行 了许多 试验研 究 ，提 出 了许 多 改进措 施，如 ： 日本武 滕 清较早 提 出了带 竖缝 剪力墙 ＿ 我国东南 大 学提 出了带缝槽 剪 力墙 ， ｒ 清华大 学提 出了双功 能剪力 墙 均取 ． 得 了 良好 的效果 这 些 工作 的关键 是设 置竖缝 和在 竖缝 中设 置消能 装置 。本文提 出的带暗 支撑 剪力墙 ，是 从 提高剪 力墙 板 自身 耗 能能 力和承 载力 角度 出发 的，它 不 降低剪力 墙的 刚度且可 稳定 其后 期性 能。这 种 带
暗 支撑 剪力 墙是 在普 通 剪力墙 配筋 基础上 ，加 配 暗支撑纵筋 和箍 筋 ，浇捣混凝 土 后 ，在剪力 墙板 中形成 钢 筋混 凝土核 芯束 ，这 就是 暗支撑 试验研 究 表明 ：暗支 撑的存 在 ， 可显著地 提 高低 矮剪力 墙 的 抗 震 性 能 ．
ｓ ｉｓ ａ ｒ ｅ ｗｅ 】ｗｉｈ ｈ ａ ｕ ｓ ｃ ｌｕ ａ ｅ ｕ ｔ ｇ ｅ ｌ ｔ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ａ ｃ ｌ ｔ ｄ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ：ｅｎ ｏ’ｅ ｃ ｎ ｒｔ ； ｍ ｉ ｒ ｅ ｈ ａ ｗａ ｌ ｃ ｎ ｅ ｌｄ ｂ ａ ｉｇ； ｓ ｉ ｉ ｂ ｈ ｖｏ ； ｌ ｄ— ｙ ｒ ｓ ｒｉ ｆ ］ ｄ ｏ ｃｅｅ ｃ ｄ ｉ ｓ ｅ ｒ ｓ ｌ ； ｏ ｃ ａｅ ｒ ｃｎ ｅｓ ｃ ｅ ａ ｉ ｒ ｏａ ｍ

混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容：1结构构件应进行承载力（包括失稳）计算；2直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；3有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；4必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算；5对于可能遭受偶然作用，且倒塌可引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计。

3.3.2对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式：γ0S≤R（3.3.2-1）R ＝R（f c,f s,a k,……）/γd（3.3.2-2）式中γ0——结构重要性系数：在持久设计状况和短暂设计状况下，对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1；对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0；对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9；对地震设计状况下应取1.0；S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地震设计状况按作用的地震组合计算；R——结构构件的抗力设计值；R(·)——结构构件的抗力函数；γRd——结构构件的抗力模型不定性系数：静力设计取1.0，对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于1.0 的数值；抗震设计应采用承载力抗震调整系数γRE代替γRd；f c、f s——混凝土、钢筋的强度设计值，应根据本规范第4.1.4 条及第4.2.3 条的规定取值；a k——几何参数的标准值；当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时，应增减一个附加值。

注：公式（3.3.2-1）中的γ0S 为内力设计值，在本规范各章中用N、M、V、T 等表达。

3.3.3对二维、三维混凝土结构构件，当按弹性或弹塑性方法分析并以应力形式表达时，可将混凝土应力按区域等代成内力设计值，按本规范第3.3.2 条进行计算；也可采用多轴强度准则进行设计验算。

3.3.4对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时, 公式（3.3.2-1）中的作用效应设计值S 按偶然组合计算，结构重要性系数γ0取不小于1.0 的数值；公式（3.3.2-2）中混凝土、钢筋的强度设计值f c、f s改用强度标准值f ck、f yk（或f pyk）。