关于常规钢筋混凝土结构抗震设计_secret

关于常规钢筋混凝土结构抗震设计

第一节结构布置和抗震等级

7.1 如何理解和掌握裙房抗震等级不低于主楼的抗震等级?

高层建筑往往带有裙房，有时裙房的平面面积还较大。设计上，裙房与主楼在结构上可以完全分开，也可以连接为整体。2001规范第6.1.3条规定：裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。

当主楼与裙房相连时，可能遇到以下几种情况：

(1)主楼为部分框支抗震墙结构体系时，其框支层框架应按部分框支抗震墙结构确定抗震等级，裙楼仍可按框架—抗震墙体系确定抗震等级。此时，裙楼中与主楼框支层框架直接相连的非框支框架，当其抗震等级低于主楼框支层框架的抗震等级时，则应适当加强抗震构造措施。

(2)裙房为纯框架且楼层面积不超过同层主楼面积，主楼为抗震墙结构。此时裙楼框架的地震作用可能大部分由主楼的抗震墙承担，其抗震等级不应低于整个结构按框架-抗震墙结构体系和主楼高度确定的框架部分的抗震等级；主楼抗震墙的抗震等级，可参照表 6.1.2关于部分框支抗震墙结构的抗震墙按加强部位以上和加强部位区别对待的原则，主楼上部的墙体按总高度的抗震墙结构确定抗震等级；而主楼下部(高度范围至裙房顶以上一层)的抗震墙，抗震等级可按裙房高度的框架-抗震墙结构和主楼高度的抗震墙结构二者的较高等级确定。这意味着，当房屋高度在60～80m时，主楼上部的抗震墙，按高度80m以下的抗震墙结构的抗震等级采用；而主楼下部(高度取至裙房顶以上二层)的抗震墙，按高度大于60m的框架-抗震墙结构的抗震等级采用。

(3)裙房为框架-抗震墙结构，面积较大，属于乙类建筑，设计时地震作用全部由裙房自身承担，主楼为丙类建筑。裙房的抗震等级，按裙房高度的乙类建筑(提高一度查表 6.1.2)和主楼高度的丙类建筑二者的较高等级确定。

7.2 框架-抗震墙结构中，什么情况下其框架部分的抗震等级应按框架结构确定?

当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时，其框架部分是次要抗侧力构件，可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗震等级。89规范要求抗震墙底部承受的地震倾覆力矩不小于结构底部总地震倾覆力矩的50%；换句话说，框架部分承受的地震倾覆力矩小于结构总地震倾覆力矩的50%。

考虑到计算框架部分承受的地震倾覆力矩比较便于操作，2001规范6.1.3条l款规定，框架-抗震墙结构若在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩Mo的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，而房屋的最大适用高度可比框架结构适当增加。

这里，基本振型一般指每个主轴方向以平动为主的第一振型。

框架部分承受的地震倾覆力矩按下式计算：

式中MC——框架-抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾覆力矩；

n——结构层数；

m——框架i层的柱根数；

Vg——第i层第j根框架柱的计算地震剪力；

hi——第i层层高。

当MC＞0.5Mo时，框架部分不是第二道防线，抗震等级不能比抗震墙有所降低。其抗震性能比框架结构好些，故最大适用高度可适当增加，增加值可根据墙体承担总地震作用的大小

确定，一般不超过20%。

由式(7-1)可知，地震倾覆力矩的比例不是各个楼层计算，而是整个结构计算。对于单塔或多塔结构，塔楼为框架-抗震墙结构时，确定塔楼框架部分的抗震等级时，可按裙房顶标高处的倾覆力矩判断。

7.3 8度区抗震等级已经是一级，当为乙类建筑时，抗震措施按9度查表仍为一级，在此，两个一级是否完全相当?

2001规范表6.1.2为丙类建筑的抗震等级表，乙类建筑应提高一度查表确定抗震等级：8度时为二级者，提高后则为一级；8度时已经为一级者，按9度查表对应的抗震等级时仍为一级，但对应的最大适用高度是不同的，而且地震作用不同，构件的组合内力不同。

当8度乙类建筑的高度在表6.1.1的适用范围但超过表6.1.2中9度的适用范围时，如高度大于25m的框架结构、高度大于50m的框架-抗震墙结构、高度大于60m的抗震墙结构、高度大于70m的框架-核心筒结构和高度大于80m的筒中筒结构，应采取比一级更为有效的抗震措施，需要专门研究。主要是抗震构造措施应比一级适当加强，加强的幅度应与房屋高度有关，可参照《混凝土高规》“特一级”的构造要求；而有关抗震设计的内力调整系数一般可不必提高。

如果8度乙类建筑的房屋高度超过表6.1.1最大适用高度的要求，如高度大于45m的框架结构，高度大于100m的框架-抗震墙结构、抗震墙结构、框架-核心筒结构，以及高度大于120m 的筒中筒结构，则属于超限高层建筑，其抗震措施应专门研究和论证，即经过超限设计的专项审查确定。

7.4 高度小于60m的框架-核心筒结构可否按框架—剪力墙结构确定抗震等级?

框架-核心筒结构是混凝土结构布置相对固定的一种结构形式，是框架-剪力墙结构的一种特例，其核心筒具有很强的空间工作性能，一般适用于房屋高度比较高的情况(大于60m)；而一般框架-剪力墙结构，墙体的布置形式比较灵活，房屋高度适用范围比较宽(可小于60m)。因此，在表6.1.2中，框架-剪力墙结构按房屋高度60m为界线区分了不同的抗震等级，框架-核心筒结构的抗震等级没有按房屋高度区分。实际上，当房屋高度大于60m时，除6度区外，表6.1.2中框架-核心筒结构和框架-剪力墙结构的抗震等级是相同的。

对于房屋高度小于60m的框架-核心筒结构，若按框架-剪力墙结构确定其抗震等级，则除应满足核心筒的有关设计要求外，同时应满足对框架-剪力墙结构的其他要求，如剪力墙所承担的结构底部地震倾覆力矩的规定等。

7.5 钢筋混凝土短柱如何定义，短柱受力中有何特点，设计中该怎么处理?

1，短柱：钢筋混凝土结构中按内力计算值得到的剪跨比MC／(VCh0)不大于2、反弯点在柱子高度中部、柱净高与柱截面高度之比Hn／h不大于4。实际工程中，应注意由于实心粘土砖填充墙对框架柱的约束，如：框架柱间砌筑不到顶的隔墙、窗间墙以及楼梯间休息平台使框架柱变成短柱。还应注意计算的方向，柱子的截面高度应选取沿填充墙平面内的柱子截面尺寸，而不是选取柱子截面尺寸最大值(尽管这二者有时可能会相同)。

短柱的变形特征为剪切型、脆性破坏(参见附录B照片39～42)。

2，短柱的截面：根据轴压比和剪压比的要求确定。

轴压比限值应比一般柱降低0.05，按规范6.3.7条，对框架结构中的短柱，一、二、三级分别取0.65、0.75和0.85；对框架-抗震墙、板柱-抗震墙和核心筒外框结构的短柱，一、二、三级分别取0.70、0.80和0.90；对框支柱，一、二级分别取0.65和0.65。

截面组合的剪力设计值应满足下式要求(200l规范6.2.9条式6.2.9-2)：

3，短柱的构造：按规范6.3.8～6.3.14条的有关规定，主要要求是：

(1)纵向钢筋，6.3.9条要求抗震等级为一级时每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2％。