建筑抗震第4章地震作用计算(二)
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5 地震作用和结构抗震验算5.1 一般规定5.1.1各类建筑结构的地震作用,应符合下列规定:1一般情况下,应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。
2有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
3质量和刚度分布明显不对称的结构,应计入双向水平地震作用下的扭转影响;其它情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。
48、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑,应计算竖向地震作用5平面投影尺度很大的空间结构,应视结构形式和支承条件,分别按单点一致、多点、多向或多向多点输入计算地震作用。
注:8、9度时采用隔震设计的建筑结构,应按有关规定计算竖向地震作用。
【说明】本次修订,拟明确大跨空间结构地震作用的计算要求。
1、平面投影尺度很大的空间结构指,跨度大于120m、或长度大于300m、或悬臂大于40m的结构。
2、关于结构形式和支承条件(1)周边支承空间结构,如:网架、单、双层网壳、索穹顶、弦支穹顶屋盖和下部圈梁-框架结构,当下部支承结构为一个整体、且与上部空间结构侧向刚度比大于等于2时,应允许采用三向(水平两向加竖向)单点一致输入计算地震作用;当下部支承结构由结构缝分开、且每个独立的支承结构单元与上部空间结构侧向刚度比小于2时,应采用三向多点输入计算地震作用;(2)两线边支承空间结构,如:拱,拱桁架;门式刚架,门式桁架;圆柱面网壳等结构,当支承于独立基础时,应采用三向多点输入计算地震作用。
(3)长悬臂空间结构,应视其支承结构特点,采用多向单点一致输入、或多向多点输入计算地震作用。
3、关于单点一致输入仅对基础底部输入一致的加速度反应谱或加速度时程进行结构计算。
4、关于多向输入沿空间结构基础底部,三向同时输入,其地震动参数(加速度峰值或反应谱峰值)比例取:水平主向:水平次向:竖向= 1.00:0.85:0.65。
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,自2002年1月1日起施行,原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第1.0.2 条: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。
第 1.0.4条: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。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:1:甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2:乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3:丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4:丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
(GB50011-2001)问答(1)沙安孙建华白雪霜毋剑平(中国建造科学研究院工程抗震研究所北京100013) 根据建设部建标[2001]156 号文的通知,新修订的国家标准《建造抗震设计规范》(GB50011—2001,以下简称新规范)将于2002 年1 月1 日起施行。
目前,新规范已由中国建造工业出版社出版发行,许多设计人员在学习后通过信函、电话、电子邮件等方式, 向抗震规范管理组提出了许多问题,管理组对所提问题做了逐一解答。
现挑选一些共性的问题汇总如下, 以期对有关人员学习掌握新规范有些匡助。
因新规范是对89 规范进行全面修订而编制的,在执行中需考虑设计、管理人员有一个学习、适应和实用过程,为此保留一年的过渡期, 这也是新规范执行中的通行做法,当初89 规范在执行时曾经有三年的过渡期。
新规范与89 规范相比,有许多不同之处,在过渡期内,结构进行抗震设计验算时,仍可采用依据89 规范编制的计算机软件,但对于不需计算的抗震构造措施则自2002 年1 月1 日起要按新规范执行。
在各地开展的施工图审查也可按此要求开展有关设计审查工作。
本次建造抗震设计规范的修订, 已不包括烟囱、水塔等构筑物的抗震设计内容,此部份内容即将归入修订的《构筑物抗震设计规范》。
对于异型柱结构, 目前工程抗震界业内专家有各种不同的看法,普遍认为异型柱结构属于抗震不利的结构体系, 目前正在修订的国家标准和行业标准均未将其列入。
若采用异型柱结构又无地方法规者,属于超规范、超规程设计,应按国务院《建造工程勘察设计管理条例》第29 条的要求执行。
新规范中对建造抗震设防类别的分类总原则是什么?为什么乙类建造不是特殊多?设置了抗震缝后可否根据各单元划分设防分类? 目前许多大底盘高层建造裙房为商店,上部为住宅楼,其抗震设防分类应注意哪些事项?按照当前的抗震防灾政策,在《建造抗震设防分类标准》(GB 50223—95)条文说明中指出,对普通情况下,原则上能保障在遭遇设防烈度地震影响时,不致有灾难性后果,故绝大部份的建造,均可列为丙类建造,少数重要的建造列为乙类建造。
建筑结构抗震设计课后习题答案《建筑结构抗震设计》课后习题解答第1章绪论1、震级和烈度有什么区别和联系?震级是表示地震大小的一种度量,只跟地震释放能量的多少有关,而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。
烈度不仅跟震级有关,同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。
一次地震只有一个震级,但不同的地点有不同的烈度。
2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防?规范将建筑物按其用途分为四类:甲类(特殊设防类)、乙类(重点设防类)、丙类(标准设防类)、丁类(适度设防类)。
1 )标准设防类,应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用,达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。
2 )重点设防类,应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
同时,应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3 )特殊设防类,应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施;但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。
同时,应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。
4 )适度设防类,允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施,但抗震设防烈度为6度时不应降低。
一般情况下,仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。
3.怎样理解小震、中震与大震?小震就是发生机会较多的地震,50年年限,被超越概率为63.2%;中震,10%;大震是罕遇的地震,2%。
4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系?建筑抗震设计包括三个层次:概念设计、抗震计算、构造措施。
概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。
第四章水平地震作用计算及位移内力分析对于高度不超过40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可以采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用。
底部剪力法适用于本工程。
此法是将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串,结构底部总剪力与地震影响系数及各质点的重力荷载代表值有关。
为计算各质点的重力荷载代表值,先分别计算各楼面层梁板柱的重量,各楼层墙体的重量,然后按以楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。
水平地震作用计算还涉及结构的自振周期,本工程采用假想顶点位移法确定。
水平作用下内力及位移分析均采用D值法计算。
一.重力荷载代表值计算1.各层梁、板、柱自重标准值见下表:梁重力荷载代表值2.墙自重标准值:3.各层(各质点)自重标准值计算一层(墙+梁+板+柱):(1813.69+2160.86)/2+996.01+2350.823+(824.26+829.44)/2 =6160.958 kN二层(墙+梁+板+柱):2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN三层(墙+梁+板+柱):2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN四层(墙+梁+板+柱):2160.86+996.01+2350.823+829.44=6337.13kN五层(墙+梁+板+柱):2160.86/2+258.32+996.01+2434.97+829.44/2=5184.45kN4.重力荷载代表值重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值和可变荷载组合值之和,各可变荷载组合值取为①雪荷载:0.5;②屋面活载:0.0;③按等效均布荷载计算的楼面活载:0.5;即,G=恒载+0.5×(楼板面积+楼梯面积)×活载标准值。
一层:G1=6160.958 +0.5×(549.495*2.0+44.4*2.5)=6765.953KN二层:G2=6337.13+0.5×(549.495*2.0+44.4*2.5)=6942.125KN三层:G3=6337.13+0.5×(549.495*2.0+44.4*2.5)=6942.125KN四层:G4=6337.13+0.5×(549.495*2.0+44.4*2.5)=6942.125KN五层:G5=5184.45+0.5×593.895*0.2=5303.229KN=5303.23KN6942.13KN6942.13KN6942.13KN=6765.95KN重力荷载代表值二.侧移刚度的计算地震作用是根据各受力构件的抗侧移刚度来分配的,同时,若用顶点位移法求结构的自振周期时也要用到结构的抗侧刚度,为此先计算各楼层柱的侧移刚度。