5_多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计-精选文档

抗震墙
框架-抗震墙
框架房屋
§5.2 震害及其分析
一、构造层间屈服强度有明显旳单薄楼层
在强烈地震作用下，构造旳单
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薄楼层率先屈服、发展弹塑性变形，
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并形成弹塑性变形集中旳现象，不
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能发挥整体旳抗震能力。
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1976年唐山大地震中，位于天
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津塘沽区旳天津碱厂十三层蒸吸塔
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框架，该构造楼层屈服强度分布不
§5.3 钢筋混凝土构造房屋设计特点及概念设计
一、单柱及群柱旳 P 曲线
P
P
P
Py
A
B
u / y ---位移延性比
P
P B
A
y C
u
P
P
B
C
A
y
u
弹性范围
有约束屈 服范围
无约束屈 服范围
二、钢筋混凝土构造旳抗震设计特点 使用阶段或在常遇地震作用时，构造在弹性范围工作；
在基本烈度地震作用时,构造在弹塑性范围工作;
五、防震缝旳震害
防震缝宽度过小，地震时构造相互碰撞造成震害。
总结以上震害调查成果，除注意场地和地基原因外，从 构造上主要应注意：
1）构造旳刚度在平面上和沿竖向旳分布要规则、均匀； 2）构造构件要有足够旳承载力和延性； 3）注重构造，加强对混凝土旳约束，预防剪切、锚固
等脆性破坏； 4）确保施工质量。
6、框架梁
震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈服，出现上下贯 穿旳垂直裂缝和交叉裂缝。破坏旳主要原因是梁端屈服后产生旳剪力较 大，超出了梁旳受剪承载力，梁内箍筋配置较稀，以及反复荷载作用下 混凝土抗剪强度降低等。
三、填充墙旳震害

多层和高层钢筋混凝土结构房屋抗震设计知识点解析与小结：1.框架结构震害.(1)结构层间屈服强度有明显薄弱楼层；(2)柱端破坏；(3)节点破坏；(4)砌体填充墙破坏严重。

2.防震缝破坏普遍3.抗震墙(相当于剪力墙)结构的震害：连梁震害、墙肢破坏4.抗震等级(1)地震作用越大，房屋抗震要求越高。

(2)结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能，主、次要抗侧力构件的要求可以有区别。

(3)房屋越高，地震反应越大，其抗震要求越高。

抗震等级划分：综合考虑地震作用、结构类型和房屋高度等因素、划分抗震等级进行抗震设计，可以对同一设防烈度的不同高度的房屋采用不同抗震等级设计5.结构体系的选择原则(1)应使结构自振周期避开场地特征周期。

(2)钢筋硅结构适用的房屋最大高度。

(3)结构布置的规则性。

(4)沿房屋高度的层间刚度和层间屈服强度的分布宜均匀(5)宜布置成双向框架。

(6)结构宜有多道抗震防线：6.合理设计结构破坏机制：(1)框架结构的破坏机制概念设计理念：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。

(2)框架一一抗震墙结构的破坏机制7.控制构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏：(1)轴压比限制：3/她公1)目的：控制偏心受拉边钢筋先达到抗拉强度 .防止受压边硅先达到极限压应变。

2)轴压比对柱变形能力的影响：轴压比增加、变形能力急剧降低，需进行限制，但又要符合技术水平和经 济条件。

3)轴压比的确定：(2)剪压比限制：1)剪压比影响：配筋率过大时、不能充分发挥箍筋强度，发生斜压破坏。

剪压比对截面变形有影响。

实际上是限制最小截面尺寸。

2)剪压比限值：剪跨比大于2的矩形框架： 尸都^< —^25f £hh a )剪跨比不大于2的矩形框架： /越8.结构抗震设计内力组合情况(1)需考虑的内力组合项1 二(2)承载力验算式: 2) £ = y 0 s 卷 + % / + / 期S<~对于某些需考虑竖向地需作用的结构，尚需按下式验算: £=，@&醒 + y 就*期M + ^v^Fvk(3)梁端内力不利组合；(4)柱内力不利组合。

针对上述情况，参考希腊抗震规范，对按 8、9 度设防的钢筋混凝土框架结构房屋防 震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时，在防震缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直 于防震缝的抗撞墙，每一侧抗撞墙的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可 不大于一个柱距，框架和抗撞墙内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析，并按 不利情况取值。防震缝两侧抗撞墙的端柱和框架边柱，箍筋应沿房屋全高加密。
有足够的整体刚度和承载能力，当上部形成屈服机制后，基础结构或地下室结构应保持
弹性工作。
10．高层建筑的地基主要受力范围内存在不均匀软弱粘性土层时，不宜采用天然地
基。采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下，地基变形对上部结构的影响。
（二）钢筋混凝土房屋适用的最大高度
甲类建筑应进行专门研究，乙、丙类建筑可按表 8.1：
8-4
2) 框墙结构房屋的防震缝宽度可采用框架结构规定数值的 70%，抗震墙结构房屋的 防震缝宽度可采用框架结构规定数值的 50%，且均不宜小于 70mm。
3) 防震缝两侧结构类型不同时，宜按震要较宽防 震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。计算防震缝 宽度 t 时，按框架结构并取房屋高度 H。
4) 震害表明，满足规定的防震宽度在强烈地震作 用下由于地面运动变化，结构扭转，地震变形等复杂因 素，相邻结构仍可能局部碰撞而损坏。防震缝宽度过大， 会给建筑处理造成困难，因此，高层建筑宜选用合理的 建筑结构方案，不设防震缝，同时采用合理的计算方法 和有效的措施，以解决不设缝带来的不利影响，如差异沉降、偏心扭转、温度变形等。
（四）筑类别调整后用于结构抗震验算的烈度
建筑类别
设防烈度
6
7
8
9
甲类
7
8
9

（3）防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按需要较宽的规定采用， 并可按较低房屋高度计算缝宽。
（4）8、9度框架结构房屋防震缝两侧结构高度、刚度或层高相差较大时， 可在缝两侧房屋的尽端沿全高设置垂直于防震缝的抗撞墙，每一侧抗撞墙 的数量不应少于两道，宜分别对称布置，墙肢长度可不大于一个柱距。
5.2.3 材 料
（3）在施工中，当需要以强度等级较高的钢筋代替原设计中的 纵向受力钢筋时，应按照钢筋受拉承载力相等的原则换算，并应 满足正常使用极限状态和抗震构造的要求。
结构类型
框架
框架--抗震 墙
抗震墙 部分框支抗
震墙结构
高度(m) 框架
剧场、体育馆等大跨度公共 建筑
高度(m) 框架 抗震墙
高度(m) 抗震墙 抗震墙 框支层框架
i = i1 + i2 + i3 + i4
图5-20 用于推导D值法的框架单元
（5-9）
（5-10）
类似地可导出底层柱的抗侧刚度修正系数。
除了图5-20所示情况外，还有图5-21所示的情况。
i1
i2
i1
i2
ic
ic
i1
i2
ic
ip1
ip2
(a)底层固接
(b)底层铰接
(c)底层铰接有连梁
5.1.2框架结构的震害
1.整体破坏形式.
框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为 梁铰机制（强柱弱梁型）和柱铰机制（强梁弱柱型）。
(A)
(B)
图5-9 框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型；(b)强柱弱梁型
2.局部破坏形式.
(1) 构件塑性铰处的破坏 (2) 构件的剪切破坏 (3) 节点的破坏 (4) 短柱破坏 (5) 填充墙的破坏。 （6）柱的轴压比过大时使柱处于小偏心受压状态，引起柱的脆性破坏。 （7）钢筋的搭接不合理，造成搭接处破坏。