中震弹性及中震不屈服(高层超限审查)
中震不屈服、中震弹性satwe与手算对比
讨论]中震不屈服、中震弹性satwe与手算对比性能要求的提出1.抗震审查要求(节选):底部加强部位剪力墙抗剪承载力按中震弹性设计、抗弯承载力按中震不屈服设计,轴压比大于0.3的墙肢均设置约束边缘构件,剪力墙水平分布筋配筋率不应小于0.3%? 。
2.中震计算2.1中震弹性和中震不屈服的计算准则2.1.1中震弹性设计a.水平地震影响系数最大值alpha_max按小震的约2.85倍取值;b.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等);c.其余分项系数/组合系数均保留;d.抗震调整系数Gama_RE取同小震,《高规》表4.7.2;e.材料强度用设计值。
中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计。
2.1.2中震不屈服设计a.水平地震影响系数最大值alpha_max按小震的约2.85倍取值;b. 内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等);c. 荷载分项系数取1 ,保留组合系数;d. 抗震调整系数Gama_RE=1 ;e.材料强度用标准值。
中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计。
2.1.3水平地震影响系数最大值的取值见下表,7度地区水平地震影响系数最大值小震alpha_max=0.08中震alpha_max=0.232.2用SATWE进行中震计算SATWE提供中震不屈服和中震弹性计算功能。
2.2.1中震弹性参数设置在satwe菜单1,接PM生成SATWE数据,第一项参数定义,地震信息一栏中修改“地震影响系数”与“抗震等级”,如图2.2.1.a,2.2.1b所示。
2.2.2中震不屈服参数设置在satwe菜单1,接PM生成SATWE数据,第一项参数定义,地震信息一栏中修改“地震影响系数”与并勾选“按中震不屈服做结构设计”,如图2.2.1.c,2.2.1d所示。
图2.2.1.a? 图2.1.1.b图2.2.1.c图2.1.1.d按图示方法设置后,SATWE可以自动按照中震弹性和中震不屈服的要求(2.1.1、2.1.2节)给出相应的计算结果。
中震不屈服与中震弹性的区别
1.中震弹性与中震不屈服的概念结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8,扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时,应做基于性能中震抗震设计。
对复杂超限结构,专家委员会根据超限细则,都会提出中震弹性(不屈服)设计。
采取基于性能的设计方法,主要是针对不满足规范,进行妥协的底线,在此底线的基础上,做基于性能的抗震设计以进行加强。
即做中震弹性计算。
应该明确一点,中震不屈服和中震弹性是两个概念。
保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.8倍。
不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
中震弹性要比中震不屈服的要求严的多,对于抗震等级在一级以上的构件,通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。
2.中震弹性与中震不屈服的内涵一.中震弹性设计:1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)3.其余分项系数均保留二.中震不屈服设计1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.荷载分项系数取13.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)4.抗震调整系数γre取15.材料强度用标准强度三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多以上设计方法都属于性能设计的范畴。
*****************《抗规》中对中震设计的内容涉及很少,仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的判断标准和设计要求,我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的,但随着复杂结构、超高超限结构越来越多,对中震的设计要求也越来越多,目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。
2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现一.中震弹性设计:1.地震影响系数按小震的2.8倍取值-PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
PKPM中震不屈服分析浅析
中震弹性与中震不屈服在PKPM中的实现
中震弹性
中震弹性与中震不屈服在PKPM中的实现
二、中震不屈服设计 1. 地震影响系数按小震的2.8倍取值 ; ——PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。 2. 内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等); ——勾选“中震不屈服设计”,(抗震等级选4级,双保险) 3. 荷载分项系数取1,保留组合系数 ; —— PKPM中直接修改 4. 抗震调整系数γre取1;——勾选选按中震不屈服做结构设计 5. 材料强度用标准强度。【PKPM中混凝土能够自动调整,钢筋及钢材需要手动
中震弹性与中震不屈服的区别
中震不屈服和中震弹性是两个概念。 保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.8倍。不屈服指 内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。 中震弹性要比中震不屈服的要求严的多,对于抗震等级在一级以上的构件, 通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。 中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计。 中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保 留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多。 以上设计方法都属于性能设计的范畴 。
PKPM中震弹性与中震不屈服分析浅析
商业二部结构所 曹兆辉
前言
《抗规》中对中震设计的内容涉及很少,仅在总则中提到 “小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有 给出中震设计的判断标准和设计要求; 我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震 则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的,但 随着复杂结构、超高超限结构越来越多,对中震的设计要求也 越来越多。
中震弹性与中震不屈服在PKPM中的实现
一、中震弹性设计 1. 地震影响系数按小震的2.8倍取值;
超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析
第35卷第3期2021年6月Vol・35No・3Jun.2021粉煤灰综合利用FLY ASH COMPREHENSIVE UTILIZATION超限高层建筑结构抗震性能设计及受力分析Seismic Performance Design and Stress Analysis of Over-limit High-rise Buildings彭茹(新疆建设职业技术学院,新疆乌鲁木齐832000)摘要:深圳市罗湖区兆鑫汇金广场项目大屋面高度147.9m,地下5层,地上44层,为部分框支剪力墙结构,属于B级高度超限的超高层建筑。
根据不规则项目特点并结合结构超限判定,确定各构件的抗震性能目标,通过分析建筑在不同地震工况下的弹性分析和弹塑性分析,验证结构性能设计的可靠性。
计算模型采用YJK、ETABS、PKPM-SAUSAGE程序进行分析,根据分析结果,采取了一系列加强措施。
结果表明:结构能够满足竖向荷载和风荷载作用下的有关指标,抗震性能能够达到设定的性能目标。
文中所采用的设计及加强措施为类似工程提供重要的参考和借鉴价值。
关键词:超限高层建筑;剪力墙结构;时程分析;抗震性能分析;抗震加强措施中图分类号:TU318文献标志码:A文章编号:1005-8249(2021)03-0008-06D0I:10.19860/ki.issn1005-8249.2021.03.002PENG Ru(Xinjiang Construction Vocational and Technical College,Urumqi832000,China)Abstract:The height of the roof of the Zhaoxin lluijin Plaza project in Luohu District,Shenzhen City is147.9m,with5stories underground and44stories above ground,which is a partial frame-supported shear wall structure,belongs to the super high-rise building with B-class height exceeding the limit.According to the characteristics of the irregular profect and combined with the structural over-limit determination,the seismic-performance targets of each component were determined,and verified the reliability of structural performance design by analyzing the elastic and elastic-plastic analysis of buildings under frequent earthquake,seismic fortification earthquake and rare earthquake.The calculation model is analyzed by YJK,ETABS and PKPM-SALSAGE programs.According to the analysis results,a series of strengthening measures were taken.The results show that the structure can meet the relevant indexes under vertical load and wind load,and the seismic performance can reach the set performance target.The design and measures adopted in this paper provide important reference value for similar projects.Keywords:over-limit high-rise building;shear wall structure;time history analysis;seismic performance analysis;seismic strengthening measures0引言超限高层建筑因为大幅度提升土地利用率而逐作者简介:彭茹(1985-),女,硕士,讲师,研究方向为土木工程。
中震设计注意要点
中震设计注意要点
1、中震弹性合中震不屈服的区别;
2、中震设计时只对地震力放大,二抗震构造措施可不调整,仍旧按原来小震的抗震构造执行。
中震弹性只是将地震力放大了2.8倍,其余和小震得计算结果相同。
中震不屈服是指设防烈度地震下,结构构件轻微破坏,结构构件出现轻微的塑性变形,但不达到屈服状态。
按材料强度标准值计算的承载力大于地震作用标准组合的效应。
地震作用效应和其他荷载效应采用标准组合。
所有构件采用四类构件,不考虑构件抗震等级的调整。
(1)中震弹性是中震地震力、基本组合、材料强度设计值和考虑抗震等级跳帧;(2)中震不屈服是中震地震力、标准组合、材料强度标准值和不考虑抗震等级调整。
(3)考虑连梁破坏,适当减小连梁刚度,一般不小于0.3.材料强度标准值和设计值的调整系数为,钢材1.11,混凝土 1.4.大震弹性和大震不屈服,可参考中震,但是阻尼比适当调整,钢结构0.05,混凝土0.08,混合机构0.05~0.08。
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中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨
中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨摘要:对于超高层建筑或者超限结构来说应当对结构采取中、大震下的抗震性能分析,本文通过结合某高层结构设计实例,除了对该结构采取小震弹性分析外,还将增加“中震不屈服”、“中震弹性”等方法对结构关键构件进行设计,控制结构的抗震性能。
通过中、大震的抗震性能分析提出可行的抗震构造措施,为同类结构提供指引。
关键词:结构设计;超高层结构;抗震分析;抗震构造措施Abstract: For tall building or overrun structure for ought to the structure of the earthquake, take the seismic performance analysis, this paper through the combination of a high-rise structure design example, in addition to the structure of small earthquakes to elastic analysis outside, still will increa se “the shock of do not yield”, “the shock of the elastic” method of key component structure design, control structure seismic performance. Through the aseismatic performance of strong earthquakes, and analysis the feasible seismic structural measures, to provide direction for the similar structure.Key words: Structure design; Super-tall structures; Seismic analysis; Seismic construction measures1.工程概况本项目定位为创造高品质的、包含超高层超甲级写字楼及商业性办公楼,形成新型的商业聚落空间及城市综合体。
中震弹性和中震不屈服计算要点
中震弹性和中震不屈服对于中震弹性设计:结构的抗震承载力满足弹性设计要求,最大地震影响系数amax参考《抗震规范》或徐培福《复杂》取值,在中震作用下,计算可不考虑地震组合内力调整系数(即强柱弱梁、强减弱弯调整系数),但应采用作用分项系数、材料分项系数和抗震承载力调整系数,构件的承载力计算采用材料强度设计值。
软件实现:1)多遇地震输入中震amax,并将抗震等级定位四级(这样计算《抗震规范》所规定的由于抗震等级不同而乘以的各种组合内力调整系数程序均取1.0)。
中震不屈服:地震作用下的内力按中震进行计算,最大地震影响系数amax同上,地震作用效应的组合均按《高规》5.6进行,分项系数均取1.0,计算可以不考虑地震组合内力调整系数,构件的承载力计算材料的强度取标准值。
软件的实现:软件提供“中震(或大震)不屈服结构设计”按钮,其它参数填写同上。
总结篇:对于中(大)震弹性计算,主要有两条:(1)地震影响系数最大值αmax按中震(2.81倍的小震)或大震(4.6-6倍小震)取值,(2)取消组合内力调整系数(强剪弱弯,强柱弱梁调整)个人修改部分:(1)按中震或大震输入αmax;(2)构件抗震等级定位四级。
对于中震或大震不屈服主要有五条:1.地震影响系数最大值αmax按中震(2.81倍的小震)或大震(4.6-6倍小震)取值2.取消组合内力调整系数(强剪弱弯,强柱弱梁调整)3.荷载作用分项系数取1.0(组合系数不变)4.材料强度取标准值5.抗震承载力调整系数γRE取1.0个人修改部分:1.按中震或大震输入αmax2.选择“中震(或大震)不屈服结构设计”按钮(学习的目的是增长知识,提高能力,相信一分耕耘一分收获,努力就一定可以获得应有的回报)。
中震弹性
1月22日中震不屈服/中震弹性计算 V3.0版【20080630修改】如何对复杂结构进行中震弹性设计:1.中震弹性(不屈服)计算要计算什么?2.中震弹性(不屈服)设计的控制指标分别是什么?也就是我怎样根据计算结果判断我的结构是否合理?3.有无相关的规范(规程)规定要进行中震弹性(不屈服)设计?*****************中震弹性(不屈服)设计主要针对平面特别不规则(位移比超过1.8,周期比小于0.95)时采用的基于性能的抗震设计,对复杂超限结构,专家委员会根据超限细则,都会提出中震弹性(不屈服)设计。
中震不屈服、中震弹性的计算,我觉得有必要明文加上不考虑风载参与组合。
一.中震弹性设计:1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)3.其余分项系数/组合系数均保留4.抗震调整系数γre取同小震,《高规》表4.7.25.材料强度用设计值* 可不考虑风载参与组合二.中震不屈服设计1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.荷载分项系数取1 ,保留组合系数3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)4.抗震调整系数γre取15.材料强度用标准强度* 可不考虑风载参与组合以上关于中震弹性、中震不屈服的计算规定只是大家约定俗成的,并无明文规定。
三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多以上设计方法都属于性能设计的范畴。
*****************采取基于性能的设计方法,主要是针对不满足规范,进行妥协的底线,在此底线的基础上,做基于性能的抗震设计以进行加强。
即做中震弹性计算。
应该明确一点,中震不屈服和中震弹性是两个概念。
保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.85倍。
不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
中震弹性与中震不屈服
一、结构抗震性能设计总述目前,我们国家采用的是“三水准,两阶段”的抗震设计方法。
“三水准”是抗震设防目标,具体就是小震不坏、中震可修、大震不倒。
“两阶段”是设计方法,第一阶段是小震作用效应下的构件承载能力和结构弹性变形计算,此阶段设计可以保证结构满足第一水准“小震不坏”的抗震设防要求;第二阶段是验算结构在大震作用下的弹塑性变形,此阶段设计可以保证结构满足第三水准“大震不坏”的抗震设防要求。
然而,对于大多数结构,只是仅仅进行了第一阶段设计,通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求。
至于第二水准“中震可修”的抗震设防目标要求,在以前的设计中也很少提及,为了检验按照多遇地震(考虑强柱弱梁、强剪弱弯)设计的结构能否达到中震可修的目标,因此,新的《抗震设计规范2010版》和《高规2010版》都对结构在设防烈度地震下提出了性能目标,并具有可操作性。
《住建部关于印发超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点的通知》(建质[2010]109号)具体规定了复杂结构和超限结构的范围,其中第一章第二条列出了超限高层建筑工程的范围。
对于这些复杂和超限结构,超限审查专家委员会根据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的具体要求并结合结构方案的实际情况提出及之相适应的结构抗震性能目标,然后,设计者采取相应的措施来保证既定的抗震性能目标。
其中,中震弹性和中震不屈服是两个最常见的性能化设计目标。
《高规2010版》将结构的抗震性能目标分为A、B、C、D四个等级,然后用1、2、3、4、5五个结构抗震性能水准去量化和判别四个等级的抗震性能目标。
不同抗震性能水准的结构承载力设计规定: 第1性能水准的结构,应满足弹性设计要求。
a 、小震作用下 抗震承载力应满足:RE wk w w EvK Ev Ehk Eh G E G R S S S S γγψγγγ/≤+++ (1)式中各符号含义见《抗规》5.4.1条和5.4.2条。
中震不屈服和中震弹性
现行《抗规》是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力调整系数和施工图时的各种抗震构造措施来保证的。
规范要求的构造措施对于大多数工程而言,其结构安全性可以保证;但对于复杂结构、超高超限结构的施工图审查,基本上都要求进行中震验算。
目前在工程界,对结构进行中震设计有两种设计方法:第一种是按照中震弹性设计;第二种是按照中震不屈服设计。
现分别介绍如下:①中震弹性设计。
目前的SATWE和PMSAP均不能直接进行计算,但可以通过一些参数调整,间接实现此功能。
在“多遇地震影响系数最大值”中填入中震设计最大地震影响系数αmax,并将构件抗震等级定为四级。
这样在计算时,《抗规》所规定的由于抗震等级不同而乘以的各种组合内力调整系数程序就均按1.0取值。
②中震不屈服设计。
在“多遇地震影响系数最大值”中填入中震设计最大地震影响系数αmax和场地土特征值Tg,并选取“按中震(或大震)不屈服做结构设计”按钮。
③在做“中震弹性”或“中震不屈服设计”时,首先需要明确“业主”或审查者提出的是保证所有构件均“中震弹性”或“中震不屈服”还是保证重要构件(如框支结构构件)保持“中震弹性”或“中震不屈服”。
在此基础上再确定如何分析计算结果和改进设计。
要明确“中震弹性”或“中震不屈服设计”是一种基于性能设计的性能目标,这种性能目标并非是“硬性的”,设计人在其中有很大的主动性。
详见2006年《PKPM新天地》1期中《浅谈结构中震设计》一文。
08版设置:1)按设防烈度输入地震影响系数最大值;2)选中“按中震(或大震)不屈服做结构设计”选项。
10版设置:1)“中震或大震设计”选择不屈服;2)按设防烈度输入地震影响系数最大值。
软件实现:1)地震影响系数最大值按设防烈度取值;2)取消组合内力调整;3)荷载作用分项系数取 1.0;4)材料强度取标准值;5)抗震承载力调整系数取1.0。
PKPM的中震不屈服设计选项什么情况下选用,是偏于安全还是不安全?请高手解答一下。
PKPM中震不屈服分析
PKPM中震不屈服分析1.中震弹性与中震不屈服的概念结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8,扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时,应做基于性能中震抗震设计。
对复杂超限结构,专家委员会根据超限细则,都会提出中震弹性(不屈服)设计。
采取基于性能的设计方法,主要是针对不满足规范,进行妥协的底线,在此底线的基础上,做基于性能的抗震设计以进行加强。
即做中震弹性计算。
应该明确一点,中震不屈服和中震弹性是两个概念。
保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.8倍。
不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
中震弹性要比中震不屈服的要求严的多,对于抗震等级在一级以上的构件,通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。
2.中震弹性与中震不屈服的内涵一.中震弹性设计:1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)3.其余分项系数均保留二.中震不屈服设计1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.荷载分项系数取13.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)4.抗震调整系数γre取15.材料强度用标准强度三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多以上设计方法都属于性能设计的范畴。
*****************《抗规》中对中震设计的内容涉及很少,仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的判断标准和设计要求,我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的,但随着复杂结构、超高超限结构越来越多,对中震的设计要求也越来越多,目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。
中震弹性与中震不屈服的概念
中震弹性与中震不屈服的概念1.中震弹性与中震不屈服的概念结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8,扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时,应做基于性能中震抗震设计。
对复杂超限结构,专家委员会根据超限细则,都会提出中震弹性(不屈服)设计。
采取基于性能的设计方法,主要是针对不满足规范,进行妥协的底线,在此底线的基础上,做基于性能的抗震设计以进行加强。
即做中震弹性计算。
应该明确一点,中震不屈服和中震弹性是两个概念。
保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.8倍。
不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
中震弹性要比中震不屈服的要求严的多,对于抗震等级在一级以上的构件,通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。
2.中震弹性与中震不屈服的内涵一.中震弹性设计:1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)3.其余分项系数均保留二.中震不屈服设计1.地震影响系数按小震的2.8倍取值2.荷载分项系数取13.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)4.抗震调整系数γre取15.材料强度用标准强度三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多以上设计方法都属于性能设计的范畴。
*****************《抗规》中对中震设计的内容涉及很少,仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的判断标准和设计要求,我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的,但随着复杂结构、超高超限结构越来越多,对中震的设计要求也越来越多,目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。
按中震(或大震)不屈服做结构设计
SATWE新增了两种性能设计的选择,即“中震(大震)弹性设计”和“中震(大震)不屈服设计”。这两种设计方法属于结构性能设计的范畴,目前规范中没有相关的规定。只有在具体提出结构性能设计要点时主要有两条:1)地震影响系数最大值αmax按中震(2.8倍小震)或大震(4.5~6倍小震)取值,2)取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整)。程序使用时,需要用户;1)按中震或大震输入αmax;2)构件抗震等级指定为4级。
在做“中震弹性”或“中震不屈服设计”时,首先需要明确“业主”或审查者提出的是保证所有构件均“中震弹性”或“中震不屈服”还是保证重要构件(如框支结构构件)保持“中震弹性”或“中震不屈服”。在此基础上再确定如何分析计算结果和改进设计。要明确“中震弹性”或“中震不屈服设计”是一种基于性能设计的性能目标,这种性能目标并非是“硬性的”,设计人在其中有很大的主动性。参见《PKPM新天地》06年1期中“浅谈结构中震设计”一文。
②对于中(大)震不屈服,主要有5 条:1)地震影响系数最大值αmax按中震(2.8 倍小震)或大震(4.5~6倍小震)取值,2)取消组合内力调整(取消强柱弱梁、强剪弱弯调整),3)荷载作用分项系数取1.0(组合值系数不变);4)材料强度取标准值,5)抗震承载力调整系数γRE取1.0。程序使用时,需要用户;1)按中震或大震输入αmax;2)点开“按中震(或大震)不屈服做结构设计”的按钮。
按中震(或大震)不屈服做结构设计:{是}或{否}
现行《抗规》是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力调整系数和施工图时的各种抗震构造措施来保证的。规范要求的构造措施对于大多数工程而言,其结构安全性可以保证;但对于复杂结构、超高超限结构的施工图审查,基本上都要求进行中震验算。目前在工程界,对结构进行中震设计有两种设计方法:第一种是按照中震弹性设计;第二种是按照中震不屈服设计。
广东省超限高层建筑抗震设防审查专家委员会会议纪要
广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会关于超限高层建筑结构设计和审查若干问题讨论会会议纪要2016年4月27~28日,广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会在东莞市召开“关于超限高层建筑结构设计和审查若干问题的讨论会”。
与会专家结合近年来广东省的工程实践和设计经验,对我省超限高层建筑结构设计和审查若干热点问题进行认真、充分的讨论,形成纪要如下:一、结构的层间位移角限值近年来,我省高层、超高层建筑不断推出,由于现行规范中结构层间位移角限值偏严格导致设计的不合理,在沿海设计风压较大及地震烈度较高的部分地区问题尤为突出。
在满足下列条件的情况下,按弹性方法计算的50年一遇风荷载作用下楼层的层间位移角可按以下限值控制:框架结构不宜大于1/400;高150米及以下的框架-剪力墙、框架-核心筒结构不宜大于1/500,剪力墙结构不宜大于1/600;高250米及以上结构不宜大于1/400;高150米~250米之间可内插确定;钢结构不宜大于1/250;小震作用下楼层的层间位移角可按上述限值控制,但应进行中、大震抗震性能设计,大震作用下弹塑性层间位移角限值按现行规范规定执行。
1. 满足结构填充墙、内隔墙、幕墙等非结构构件对主体结构的刚度需求,不因结构变形而引起损坏。
2. 满足风荷载作用下的舒适度验算要求。
验算时,混凝土结构的阻尼比不大于2%,混合结构的阻尼比不大于1.5%,钢结构的阻尼比不大于1%。
3. 满足结构整体稳定性要求。
4. 满足机电设备正常运行的要求。
5. 结构单元间留设防震缝时,宽度应满足中震作用下两侧结构不发生碰撞的要求。
防震缝宽度可取不小于中震作用下较低结构单元顶点水平位移与相应标高较高结构单元水平位移绝对值之和,并不小于规范要求。
二、结构的整体稳定性1. 高层建筑结构的整体稳定性可用弹性有限元特征值法进行计算,荷载取标准值(恒+0.5活)。
由特征法算得的屈曲因子小于20时应考虑重力二阶效应的影响。
中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施
第24卷第6期2008年12月结 构 工 程 师Structural EngineersVol .24,No .6Dec .2008收稿日期:2008-05-30基金项目:973计划项目(2006BAJ13B01),国家自然科学基金项目(50708071),上海市晨光计划项目(2007CG27)中震弹性设计与中震不屈服设计的理解及实施周 颖 吕西林(同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092)摘 要 我国目前的抗震规范规定结构抗震设计时,进行小震作用下的承载力验算、弹性变形验算和大震作用下的弹塑性变形验算,对中震设计的具体内容涉及很少。
近年来随着我国复杂和超限结构的不断出现,国内一些专家提出对此类重要结构实施中震作用下的抗震设计,具体包含“中震弹性”和“中震不屈服”两种方法。
文中首先就这两种设计方法的概念、具体设计参数进行了对比分析;然后以某一高层混合结构为例,对比了按7度丙类建筑小震、乙类建筑小震、丙类建筑中震不屈服、丙类建筑中震弹性下的设计结果,得到的一系列结论可供设计人员和规范修编参考。
关键词 中震弹性设计,中震不屈服设计,设计参数,混合结构I nterpret ati on and I mple ment ati on of El asti c and Non 2Y i eldi n gDesi gn under M oderate EarthquakeZ HOU Ying LU Xilin(State Key Laborat ory f or D isaster Reducti on in Civil Engineering,Tongji University,Shanghai 200092,China )Abstract I n Chinese code f or seis m ic design,the structural exa m inati on will include f orce carrying capacity and elastic def or mati on check under m inor earthquake,and elast o 2p lastic defor mati on check under maj or earthquake .There is no p r ohibited structural calculati on f or moderate earthquakes .W ith the rap id rush of the comp lex structures in recent years,however,Chinese structural experts p r opose t o perf or m structural design of those buildings under moderate earthquake .Those methods are ter med as “elastic design ”and “non 2yielding design ”undermoderate earthquake,res pectively .First the concep t and design para meter of these t w o methods were compared in this paper .Then the analytical results of a tall hybrid structure were analyzed understructure class B and C of m inor earthquake,and under elastic and non 2yielding design of moderate earthquake .The results and conclusi ons dra wn in this paper can be referred by the structural design and code revisi on .Keywords elastic design under moderate earthquake,non 2yielding design under moderate earthquake,design para meter,hybrid structure1 引 言抗震设防目标是一个国家或地区的抗震规范在现有科学水平和经济条件基础上提出来的,抗震设防目标的实现则采用不同水准下不同的抗震设计方法和要求来实现。
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。
但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。
本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。
关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。
首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题:1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定;2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法;3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程¬¬¬¬造价、破坏损失、震后修复费用。
随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。
2 中震设计2.1 为何要进行中震设计呢?《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。
反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。
为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。
2.2 中震设计的基本概念抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。
超限报告中的几点问题(一)
超限报告中的几点问题(一)因为咨询工作的原因,翻看/校核过不少的超限报告.有些报告写得不错,但也有不少报告,写得比较粗糙,甚至有些基本的概念尚未搞清楚.说到超限报告,很多人会想到大震动力弹塑性,觉得这是高大上的东西.但其实,大震动力弹塑性只是超限报告中的一小部分,这一部分的结果离散性比较大,超限专家对它的关注度并不是很高.而且,由于软件本身或者参数取值的原因(当然,这与使用者也有很大关系),动力弹塑性分析时常会得到一些看起来似是而非的结果.综合来说,我的观点是,如果在动力弹塑性分析上纠结了太多时间,而忽视了小震、中震以及专项分析,这是不值当的,也是本末倒置的行为.言归正传,我们想想,超限报告到底是要做什么?要报告什么?超限报告,分析的对象是“不正常(超越规范规定)”的结构,分析的方法是“体检,逐一检查各项指标”,然后给出诊断结论.没错,我们和医生做的工作差不多.在体检诊断的时候,我们既要考虑“共性问题”,也要考虑“个体差异”,更要考虑各指标之间的关系.什么是好的报告?好的报告就是不仅有完善的体检,还有详细严谨的诊断过程及诊断结论.相反,如果只是把一些体检单拼凑起来,很少甚至没有分析和诊断,那就不能算是一份好的报告.具体来说,小震及风工况分析这部分,主要做什么?如果按性能目标,是要验证受弯、受剪的弹性.但从构件层面来说,这些基本是天然满足的,一般情况下,我们不会在报告中论证这部分内容.这部分的主要关注点是结构整体性,比如对结构规则性、稳定性、软弱层、薄弱层等的判断.构件层面,可能需要关注的是,水平荷载作用下竖向构件的拉力,尤其是核心筒墙体受拉,尽量保证拉力作用下墙体不开裂.(PS,有专家说,如果墙体开裂较多,则构件已处于非弹性状态,失去了弹性假定的基础,弹性分析就变成空中楼阁.)小震弹性时程分析,这一部分和小震及风工况分析一样,都属于弹性分析,应该放在弹性分析结论之前.有的报告将其放在弹性分析结论之后,个人觉得,逻辑上不妥.弹性时程分析,关键点是选波,如果地震波选得比较合适,后面的工作都很容易.对一般的结构,尽量保证地震波反应谱与规范谱在结构主频点接近(规范规定相差不超20%).从理论上来说,所选地震波的特征周期应与场地特征周期接近或一致,能做到最后,但如果选波确实有困难,差得大一些也没关系.时程分析,是用三条波取包络好,还是七条波取平均好?没有定论,离散性都比较大,但根据经验,七条波取平均,往往会小于三条波取包络.中震及大震分析,主要就是验证性能目标.不同部位,不同构件的性能目标会有所不同,但也无非受弯弹性/不屈服/部分屈服,受剪弹性/不屈服,满足受剪截面限制条件等.这里说的受弯受剪,都是要用承载力和结构内力去比较,然后判断是弹性还是不屈服,是承载力比的概念.我看到的某些报告,竟然有用剪压比的验算结果来判断受剪弹性和不屈服!!这就是概念不清.验证的办法也很简单,有些报告把中震弹性/不屈服的计算配筋摘录出来,和小震/风配筋相比,如果前者较小,说明按照后者配筋,前者的性能目标就可以满足;如果局部配筋,前者大于后者,按包络值进行配筋,也可以满足前者的性能目标,理论上来说,这种做法没问题.当然,也有不少报告,采用自编的Excel表格进行抗剪验算,计算剪承比;采用自编程序或软件自带插件对竖向构件的压弯/拉弯进行PMM验算.个人推荐后面这种方法,原因有两个:1)正常情况下,结构软件计算没有问题,但有时,对某些构件(比如异型截面、型钢混凝土构件或者是常规构件建模不当),计算结果可能比较离奇;我们采用别的方式对构件进行验算(double check),往往可以发现问题,甚至在提取内力的时候,也可以发现异常.2)写超限报告,本身就具有“秀肌肉”的成分,相对来说,后面这种方法更“彰显实力”,而对比配筋的方式,明显就要Low一些.话说回来,超限报告预留的时间往往都很紧凑,我们时常要在“效率”与“效益”之间取一个平衡,那我推荐对关键构件采用后面这种验证方法,比如转换构件.楼板应力分析,是超限报告中的一个重要环节,尤其对含加强层的结构,楼板大开洞的楼层、X型、Y型以及十字型平面形成的弱连接部位等,楼板应力分析必不可少.我们知道,在结构分析中,楼板的作用主要有两个,一个是传递竖向荷载,另一个是传递水平力.传递竖向荷载,楼板表现为恒活组合工况下的受弯验算,这属于常规验算,无论采用YJK还是PKPM,问题都不大.楼板应力分析的关键点是分析楼板传递水平力的性能.在水平力作用下,楼板主要受拉或受剪,在全截面的拉应力或剪应力作用下,楼板可能出现通缝,这对水平力的传递影响较大,所以需要重点关注.全截面应力和弯曲应力不同,在应力层面,应有中心轴处的应力决定,在内力层面,由轴力决定.相对来说,面外弯曲应力形成的楼板裂缝属于表面裂缝,对水平力的传递影响不是很大.。
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1.中震弹性与中震不屈服的概念
结构位移比》1.5(1.4)并且≤1.8,扭转平动周期比》0.9(0.85)并且≤0.95时,应做基于性能中震抗震设计。
对复杂超限结构,专家委员会根据超限细则,都会提出中震弹性(不屈服)设计。
采取基于性能的设计方法,主要是针对不满足规范,进行妥协的底线,在此底线的基础上,做基于性能的抗震设计以进行加强。
即做中震弹性计算。
应该明确一点,中震不屈服和中震弹性是两个概念。
保持弹性是指不考虑内力调整的抗震验算,地震力放大2.8倍。
不屈服指内力、材料强度均按标准值计算,并且不考虑抗震承载力调整系数。
中震弹性要比中震不屈服的要求严的多,对于抗震等级在一级以上的构件,通常按小震弹性计算得到的配筋要比中震不屈服的大。
2.中震弹性与中震不屈服的内涵
一.中震弹性设计:
1.地震影响系数按小震的
2.8倍取值
2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)
3.其余分项系数均保留
二.中震不屈服设计
1.地震影响系数按小震的
2.8倍取值
2.荷载分项系数取1
3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等)
4.抗震调整系数γre取1
5.材料强度用标准强度
三.中震不屈服设计已经去掉所有安全度,属于承载力极限状态设计
中震弹性设计取消内力调整的经验系数,保留了荷载分项系数,也就是保留了结构的安全度和可靠度,属正常设计,相应的配筋也大得多
以上设计方法都属于性能设计的范畴。
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《抗规》中对中震设计的内容涉及很少,仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的判断标准和设计要求,我国目前的抗震设计是以小震为设计基础的,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的,但随着复杂结构、超高超限结构越来越多,对中震的设计要求也越来越多,目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。
2.中震弹性与中震不屈服的在PKPM中的实现
一.中震弹性设计:
1.地震影响系数按小震的
2.8倍取值-PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
2.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) -抗震等级改为4级。
3.其余分项系数均保留
二.中震不屈服设计
1.地震影响系数按小震的
2.8倍取值-PKPM中直接将原地震影响系数改为2.8倍即可。
2.荷载分项系数取1 -PKPM中直接修改
3.内力调整系数取为1(强柱弱梁,强剪弱弯等) -勾选按中震不屈服做结构设计
4.抗震调整系数γre取1 -勾选选按中震不屈服做结构设计
5.材料强度用标准强度-PKPM中混凝土能够自动调整,比如C40的混凝土,其抗压设计值为19.1N/MM2,当你构选了按中震不屈服做结构设计,其抗压强度就会自动采用标准值2
6.8N/MM2,钢筋及钢材需要手动输入如HRB400,钢筋强度应输入400N/MM2。