超限高层小震设计与中震设计的对比分析
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小震 、 中震的水平地震影响系数最大值对比
地震设防烈度 多遇地震 ( 小震 ) 设防地震 ( 中震 ) 放大倍数 6度 0 04 0 11 2 75 7度 0 08 0 23 2 88 7 5度 0 12 0 34 2 83 8度 0 16 0 45 2 81 8 5度 0 24 0 68 2 83
0
概述 我国抗震规范采用小震不坏、 中震 可修、 大震不倒
构件
小震作用下结构竖向构件的内力调整系数
调整项目 强柱 弱梁 一般层 底 层 一级 弯矩 1 4 1 5 1 3 1 2 1 0 1 3 剪力 1 4 1 3 1 0 1 6 1 3 特一级 弯矩 1 68 1 80 1 3 1 3 1 1 1 3
构件 柱 剪力墙 调整项目 一般层 底 层 非底部加强区 底部加强区 一级 弯矩 1 82 1 95 1 56 1 30 剪力 2 55 2 73 1 30 2 08 特一级 弯矩 2 18 2 34 1 69 1 43 剪力 3 67 3 93 1 56 2 47
数, 较小 震 弹性 设 计 的内 力 放 大 倍 数约 为 2 8 1 3= 2 15 倍, 考虑中震不屈 服设计 时材 料强度 采用 标准值 ( 约为设计值的 1 4 倍 ) , 且不 考虑 承载 力抗 震调 整系 数(
RE 约为
0 8) , 中震不屈 服设计 较小震 弹性 设计的
实际内力放大倍数应该是 2 8 1 3 1 4 0 8= 1 92 倍。 中震弹性设计 不考 虑内力 调整 系数, 考 虑荷 载分 项系数、 材料分项系数和承载力抗震调整 系数, 较小震 弹性设计实际放大倍数约为 2 8 倍。 框架柱与剪力墙小震设计与中震设计 的结构内力 放大倍数对比见表 5。对于框架柱, 由表 5 可得: ( 1) 抗震等级为一级的框架柱, 小震设 计时仅一般 层弯矩设计值小 于中 震不屈 服的 弯矩设 计值, 其他情 况小震设计内力 均大 于中震 不屈 服的设 计内力; 抗震 等级为一级的框 架柱, 小震设 计的 内力均 小于 中震弹 性的设计内力。 ( 2) 抗震等级为特一级的框架柱, 小震 设计内力均 大于中震不屈服 的设 计内力; 抗震 等级为 特一 级的框 架柱, 小震设计 时的弯 矩设计 值均 小于中 震弹 性的弯 矩设计值, 剪力设计值均大于中震弹性的剪力设计值。 对于剪力墙, 由表 5 可得: 抗震等级为 一级和特一 级的剪力墙, 小 震设计 时底部 加强 部位的 剪力 设计值 大于中震不屈服 的剪 力设计 值, 其 他情况 的小 震设计 内力均小于中震不屈服和中震弹性的设计内力。
表5
中震弹性
表3
9度 0 32 0 90 2 81
注 : 括号内为剪力墙不同于框架柱的部分。
4
小震设计与中震设计内力调整情况对比
设计参数 地震 影 响 系 数 最大值 内力调整系数 承载 力 抗 震 调 整系数 ( RE ) 荷载分项系数 小震弹性 按 小震烈 度 取值 按 相应抗 震 等级调整 按 抗震规 范 5 4 2 条取值 按 抗震规 范 5 4 1 条取值 取 材料强 度 设计值 中震弹性 按中 震烈度 取值 1 0( 不调整 ) 按抗 震规范 5 4 2 条取值 按抗 震规范 5 4 1 条取值 取材 料强度 设计值
框架柱 ( 剪力墙 ) 小震与中震设计放大倍数对比
抗震等级 调整位 置 一般层 一级 底层 ( 底部加强 区) 一般层 特一级 底层 ( 底部加强 区) 弯矩 剪力 2 34( 1 43) 3 93( 2 47) 弯矩 剪力 弯矩 剪力 1 92( 1 30) 2 73( 2 08) 1 92 2 18( 1 69) 3 67( 1 56) 28 调整项目 弯矩 剪力 小震弹性 1 82( 1 56) 2 55( 1 30) 中震不屈服
( East China Architectural Design & Research Institute Co. , Ltd. , Shanghai 200002, China) Abstract: Anti seismic grade of super high rise buildings is always grade I or extra grade I. Higher anti seismic grade leads bigger adjustment coefficient of internal force, which makes design values of internal for ce under small earthquake be even more than those under medium earthquake. Comparative analysis of internal force under different seismic fortification levels was done and design proposal in seismic design was given, which can give reference for realizing performance based seismic design. Keywords: super high rise building; elastic design under medium earthquake; non yielding design under medium earthquake; performance based seismic design
材料强度取值
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行施工起拱 1 760, 则钢桁架相 当于在自重 情况下挠度 为 0。则考虑 施工 安装 情 况下 的挠 度 分析 时, 只 需在 结构整体模型分析中, 去掉钢桁架自重, 即仅分析其附 加恒载及活载下的挠度。大跨度钢桁架 考虑施工安装 情况后的真实挠 度为 1 1 290, 满 足正常 使用状 态下的 要求。 4 结论 通过中洲观光门结构设计研究, 可得到以下结论: ( 1) 应用有效的简化方法, 对简化连 体结构进行几 何非线性分析, 得到结构的屈曲荷载系 数, 验证结构整 体稳定性。 ( 2) 从小震和中震的结构弹性分析 可以看出, 结构 层间位移角等限值均满足规范要求。竖 向构件以及高 空桁架满足承载力要求, 钢构件没有出 现失稳状态, 通 过中震弹性和 中震 不屈服 的内力 组合 分析可 以判定, 结构能够满足既定的性能目标。 ( 3) 与整体结 构大震 弹性 算得的 基底 剪力对 比表 明, 塔楼结构具有很好的抗侧性能, 从宏 观上反映了塔 楼满足结构大震的抗力与变形需求。 ( 4) 比较弹性分析及弹塑性分析的 计算结果发现, 弹塑性分析结果合理, 设置了粘滞阻尼 器后, 构件非线 性损伤减小。结 合位 移和内 力的 分析结 果可 以判断, 整体结构及构件满足既定的变形性能 目标。证明主体 结构的抗 震性能比 规范的 小震不 坏、 中震 可修、 大震 不倒 要求略有提高, 满足结构抗震安全性要求。 ( 5) 在分析模 型中通 过设 置阻尼 器与 未设置 阻尼 器的分析对比, 验证了 设置 阻尼器 对结 构抗震 性能有 着显著的提高效果。 ( 6) 通过基于风洞试验风压时程的 风振时程分析, 验证结构满足重 现期为 100 年 风荷 载的 承载 力要求, 重现期为 50 年风荷载的刚 度要求及 重现期 为 10 年风 荷载的舒适 度要 求。分析表 明, 设置 粘滞 阻尼器 能较 大地提高整体 结构的 总阻 尼, 对脉 动风 引起的 结构振 ( 上接第 20 页) ( 2) 框架柱在 抗震等 级为 特一级 情况 下的小 震设 计内力均大于 中震不 屈服 的设计 内力, 小震剪 力大于 中震弹性的, 弯矩小 于中震 弹性 的, 即: 小 震弹性 设计 时剪力可满 足中 震弹性, 弯矩略 小于 中震弹 性。因此 建议特一级抗震等级的框架结构及框剪结构中的框架 柱, 抗震性能目标取为中震弹性或高于 中震弹性, 设计 时应关注小震计算的剪力设计值及中震弹性计算的弯 矩设计值。 ( 3) 剪力墙在抗震等级为一级和特 一级情况下, 小 震弹性设计的底部加强部位剪力设计值大于中震不屈
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中震设计的内力取值 中震作 用 下的 地 震 动参 数 按基 本 烈 度取 值。小
震、 中震的地震动参数对比见表 3。 由表 3 可知, 中震 下输 入结 构的 地震 动较小 震的 放大倍数约为 2 8 倍。由于假定结 构中震下 处于弹性 应力状态, 因此 结构地 震作 用下的 内力 标准值 即为小 震计算标准值的 2 8 倍左右。 超限高 层常 用 到中 震 不屈 服 设计 和 中震 弹 性设 计。中震弹性设 计的 地震强 度按 设防烈 度取 值, 考虑 荷载分项系数、 材料分项系数和承载力 抗震调整系数, 但不考虑内力调整系数( 相当于抗震等 级四级, 强柱弱 梁、 强剪弱弯等调 整系数 均取 1 0) 。中 震不屈 服设计 可以看作是中 震弹性 设计 的承载 能力极 限状 态, 中震 不屈服设计不考虑荷载分项系数, 材料 强度取标准值, 不考虑承载力抗震调整系数和内力调整 系数[ 2] 。小震 设计与中震设计的内力调整情况对比见表 4。 3 小震设计与中震设计的对比 中震设计采用 的地震 强度 是小 震的 2 8 倍 左右。 中震不屈 服设 计 不考 虑内 力调 整 系数 和 荷载 分 项系
第 40 卷 第 10 期
建
筑
结
构
2010 年 10 月
超限高层小震设计与中震设计的对比分析
赵
[ 摘要 ]
百度文库明,
于海博,
毛英杰,
龙
淼,
王晓洁
( 华东建筑设计研究院有限公司, 上海 200002)
超 限高层的抗震等级往往取为一级或特一级。较高抗震 等级结构的 内力调整 系数较大 , 导致小 震弹性设 计内力放大较多 , 甚至超过中震的内力设计值 。通过详 细的分析 , 给出小震设 计内力与 中震设计内 力的对比 , 并提 出相应的设计建议 , 为实现性能设计提供参考 。 [ 关键词 ] 超高层 ; 中震弹性设计 ; 中震不屈服设计 ; 性能设计
Comparative analysis of seismic design between small and medium earthquake for super high rise buildings Zhao Ming, Yu Haibo, Mao Yingjie, Long Miao, Wang Xiaojie
结论及设计建议 抗震等级为一级、 特一级的超限高层 建筑, 结构的
表4
中震不屈服 按中震 烈度 取值 1 0( 不调整 ) 1 0( 不调整 ) 1 0( 不调整 ) 取材料 强度 标准值
内力调整系数较 大, 小 震情况 下的 设计内 力往 往大于 中震的设计 内力。文中 对抗 震等级 为一 级、 特一 级建 筑结构的 竖向 构 件小 震、 中震 设 计内 力 进行 了 对比。 由对比结果得到以下结论及设计建议: ( 1) 框架柱在 抗震等 级为一 级情 况下的 小震 设计 内力大多大于中震不屈服情况, 即: 小震弹 性设计时基 本可满足中震不屈服。因此建议一级抗震 等级的框架 结构及框剪结构 中的 框架柱, 抗震 性能目 标取 为中震 弹性或高于中震弹性。 ( 下转第 50 页)
作者简介 : 赵明 , 工 程 师, 一 级 注 册结 构 工程 师 , Email: dlfy2003@ 163. com 。
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准值为基准( 材料强度取设计值、 承载力 抗震调整系数 暂不考虑) , 小震弹性设计结构竖向构件 的内力放大倍 数见表 2。
小震弹性设计结构竖向构件内力放大倍数汇总 表 2
表1
剪力 1 68 1 3 1 2 1 9 1 3
的三水准设 防目 标, 并通 过两阶 段设 计方法 实现。第 一阶段对结构进行小震下结构承载力验算和弹性变形 验算( 第一设防 目标 验算) , 第二阶 段对 结构进 行大震 下弹塑性变形验 算( 第三设 防目标 验算 ) , 第二 设防目 标( 中震) 通过构造措施予以保证。 超限高层抗震性能设计中常常提出中震设计性能 目标。中震设计以基本烈度地震动参数 输入结构进行 抗震分析, 结构的 内力调 整系数 取 1 0; 中震不 屈服设 计时荷载分项系数和材料分项系数取 1 0; 中震弹性设 计时荷载分项系数和材料分项系数按规范取值。 超限高层的 抗震 等级多 为一级 或特 一级[ 1] , 小震 弹性设计时需 要进行 内力 调整, 较 高抗 震等级 结构的 内力调整系数 往往又 很大, 调整后 的小 震设计 的结构 内力设计值甚 至超 过了中 震设计 的结 构内力 设计值。 文中将通过详细的对比给出结构竖向构件小震设计与 中震设计的内力关系。 1 小震设计的内力取值 小震作用下, 结构构件处于弹性状 态, 荷载分项系 数和材料分项 系数需 要按 规范取 值, 且 需按照 规范要 求进行 强柱弱梁、 强剪弱弯 调整。结 构计算时, 首先 分别计算重力荷载标准值和地震荷载标准值作用下结 构的内力标准值, 各工况计算完成后进 行荷载组合, 然
柱
强剪弱弯 荷载分项系数 非底部加强区
剪力墙
底部加强区 荷载分项系数
后再进行内力调整。小震作用下结构竖向 构件的设计 内力调整系数见表 1。 框架柱需要先 进行 强柱弱 梁调 整, 强剪 弱弯 调整 时采用的弯矩是 经过 强柱弱 梁放 大的, 因 此设 计剪力 放大较多, 例如一般层框架柱, 内力组合系数为 1 3, 抗 震等级为一级时其强柱弱梁调整系数为 1 4, 强剪弱弯 调整系数在此 基础 上又 放大 了 1 4 倍, 最终 框架 柱剪 力设计值较地震剪力标准值的放大倍 数约为 1 4 ! 1 4 ! 1 3= 2 55 倍( 材料分项系数和承载力抗 震调整系数 属于结构构件抗力部分, 暂不考虑) 。 剪力墙底部加 强部 位的弯 矩不 调整, 剪 力按 规范 要求放大 1 6 倍( 一级) 和 1 9 倍( 特一级) 。 综合以上内容, 以地 震标准 值计算 的结 构内 力标
地震设防烈度 多遇地震 ( 小震 ) 设防地震 ( 中震 ) 放大倍数 6度 0 04 0 11 2 75 7度 0 08 0 23 2 88 7 5度 0 12 0 34 2 83 8度 0 16 0 45 2 81 8 5度 0 24 0 68 2 83
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概述 我国抗震规范采用小震不坏、 中震 可修、 大震不倒
构件
小震作用下结构竖向构件的内力调整系数
调整项目 强柱 弱梁 一般层 底 层 一级 弯矩 1 4 1 5 1 3 1 2 1 0 1 3 剪力 1 4 1 3 1 0 1 6 1 3 特一级 弯矩 1 68 1 80 1 3 1 3 1 1 1 3
构件 柱 剪力墙 调整项目 一般层 底 层 非底部加强区 底部加强区 一级 弯矩 1 82 1 95 1 56 1 30 剪力 2 55 2 73 1 30 2 08 特一级 弯矩 2 18 2 34 1 69 1 43 剪力 3 67 3 93 1 56 2 47
数, 较小 震 弹性 设 计 的内 力 放 大 倍 数约 为 2 8 1 3= 2 15 倍, 考虑中震不屈 服设计 时材 料强度 采用 标准值 ( 约为设计值的 1 4 倍 ) , 且不 考虑 承载 力抗 震调 整系 数(
RE 约为
0 8) , 中震不屈 服设计 较小震 弹性 设计的
实际内力放大倍数应该是 2 8 1 3 1 4 0 8= 1 92 倍。 中震弹性设计 不考 虑内力 调整 系数, 考 虑荷 载分 项系数、 材料分项系数和承载力抗震调整 系数, 较小震 弹性设计实际放大倍数约为 2 8 倍。 框架柱与剪力墙小震设计与中震设计 的结构内力 放大倍数对比见表 5。对于框架柱, 由表 5 可得: ( 1) 抗震等级为一级的框架柱, 小震设 计时仅一般 层弯矩设计值小 于中 震不屈 服的 弯矩设 计值, 其他情 况小震设计内力 均大 于中震 不屈 服的设 计内力; 抗震 等级为一级的框 架柱, 小震设 计的 内力均 小于 中震弹 性的设计内力。 ( 2) 抗震等级为特一级的框架柱, 小震 设计内力均 大于中震不屈服 的设 计内力; 抗震 等级为 特一 级的框 架柱, 小震设计 时的弯 矩设计 值均 小于中 震弹 性的弯 矩设计值, 剪力设计值均大于中震弹性的剪力设计值。 对于剪力墙, 由表 5 可得: 抗震等级为 一级和特一 级的剪力墙, 小 震设计 时底部 加强 部位的 剪力 设计值 大于中震不屈服 的剪 力设计 值, 其 他情况 的小 震设计 内力均小于中震不屈服和中震弹性的设计内力。
表5
中震弹性
表3
9度 0 32 0 90 2 81
注 : 括号内为剪力墙不同于框架柱的部分。
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小震设计与中震设计内力调整情况对比
设计参数 地震 影 响 系 数 最大值 内力调整系数 承载 力 抗 震 调 整系数 ( RE ) 荷载分项系数 小震弹性 按 小震烈 度 取值 按 相应抗 震 等级调整 按 抗震规 范 5 4 2 条取值 按 抗震规 范 5 4 1 条取值 取 材料强 度 设计值 中震弹性 按中 震烈度 取值 1 0( 不调整 ) 按抗 震规范 5 4 2 条取值 按抗 震规范 5 4 1 条取值 取材 料强度 设计值
框架柱 ( 剪力墙 ) 小震与中震设计放大倍数对比
抗震等级 调整位 置 一般层 一级 底层 ( 底部加强 区) 一般层 特一级 底层 ( 底部加强 区) 弯矩 剪力 2 34( 1 43) 3 93( 2 47) 弯矩 剪力 弯矩 剪力 1 92( 1 30) 2 73( 2 08) 1 92 2 18( 1 69) 3 67( 1 56) 28 调整项目 弯矩 剪力 小震弹性 1 82( 1 56) 2 55( 1 30) 中震不屈服
( East China Architectural Design & Research Institute Co. , Ltd. , Shanghai 200002, China) Abstract: Anti seismic grade of super high rise buildings is always grade I or extra grade I. Higher anti seismic grade leads bigger adjustment coefficient of internal force, which makes design values of internal for ce under small earthquake be even more than those under medium earthquake. Comparative analysis of internal force under different seismic fortification levels was done and design proposal in seismic design was given, which can give reference for realizing performance based seismic design. Keywords: super high rise building; elastic design under medium earthquake; non yielding design under medium earthquake; performance based seismic design
材料强度取值
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行施工起拱 1 760, 则钢桁架相 当于在自重 情况下挠度 为 0。则考虑 施工 安装 情 况下 的挠 度 分析 时, 只 需在 结构整体模型分析中, 去掉钢桁架自重, 即仅分析其附 加恒载及活载下的挠度。大跨度钢桁架 考虑施工安装 情况后的真实挠 度为 1 1 290, 满 足正常 使用状 态下的 要求。 4 结论 通过中洲观光门结构设计研究, 可得到以下结论: ( 1) 应用有效的简化方法, 对简化连 体结构进行几 何非线性分析, 得到结构的屈曲荷载系 数, 验证结构整 体稳定性。 ( 2) 从小震和中震的结构弹性分析 可以看出, 结构 层间位移角等限值均满足规范要求。竖 向构件以及高 空桁架满足承载力要求, 钢构件没有出 现失稳状态, 通 过中震弹性和 中震 不屈服 的内力 组合 分析可 以判定, 结构能够满足既定的性能目标。 ( 3) 与整体结 构大震 弹性 算得的 基底 剪力对 比表 明, 塔楼结构具有很好的抗侧性能, 从宏 观上反映了塔 楼满足结构大震的抗力与变形需求。 ( 4) 比较弹性分析及弹塑性分析的 计算结果发现, 弹塑性分析结果合理, 设置了粘滞阻尼 器后, 构件非线 性损伤减小。结 合位 移和内 力的 分析结 果可 以判断, 整体结构及构件满足既定的变形性能 目标。证明主体 结构的抗 震性能比 规范的 小震不 坏、 中震 可修、 大震 不倒 要求略有提高, 满足结构抗震安全性要求。 ( 5) 在分析模 型中通 过设 置阻尼 器与 未设置 阻尼 器的分析对比, 验证了 设置 阻尼器 对结 构抗震 性能有 着显著的提高效果。 ( 6) 通过基于风洞试验风压时程的 风振时程分析, 验证结构满足重 现期为 100 年 风荷 载的 承载 力要求, 重现期为 50 年风荷载的刚 度要求及 重现期 为 10 年风 荷载的舒适 度要 求。分析表 明, 设置 粘滞 阻尼器 能较 大地提高整体 结构的 总阻 尼, 对脉 动风 引起的 结构振 ( 上接第 20 页) ( 2) 框架柱在 抗震等 级为 特一级 情况 下的小 震设 计内力均大于 中震不 屈服 的设计 内力, 小震剪 力大于 中震弹性的, 弯矩小 于中震 弹性 的, 即: 小 震弹性 设计 时剪力可满 足中 震弹性, 弯矩略 小于 中震弹 性。因此 建议特一级抗震等级的框架结构及框剪结构中的框架 柱, 抗震性能目标取为中震弹性或高于 中震弹性, 设计 时应关注小震计算的剪力设计值及中震弹性计算的弯 矩设计值。 ( 3) 剪力墙在抗震等级为一级和特 一级情况下, 小 震弹性设计的底部加强部位剪力设计值大于中震不屈
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中震设计的内力取值 中震作 用 下的 地 震 动参 数 按基 本 烈 度取 值。小
震、 中震的地震动参数对比见表 3。 由表 3 可知, 中震 下输 入结 构的 地震 动较小 震的 放大倍数约为 2 8 倍。由于假定结 构中震下 处于弹性 应力状态, 因此 结构地 震作 用下的 内力 标准值 即为小 震计算标准值的 2 8 倍左右。 超限高 层常 用 到中 震 不屈 服 设计 和 中震 弹 性设 计。中震弹性设 计的 地震强 度按 设防烈 度取 值, 考虑 荷载分项系数、 材料分项系数和承载力 抗震调整系数, 但不考虑内力调整系数( 相当于抗震等 级四级, 强柱弱 梁、 强剪弱弯等调 整系数 均取 1 0) 。中 震不屈 服设计 可以看作是中 震弹性 设计 的承载 能力极 限状 态, 中震 不屈服设计不考虑荷载分项系数, 材料 强度取标准值, 不考虑承载力抗震调整系数和内力调整 系数[ 2] 。小震 设计与中震设计的内力调整情况对比见表 4。 3 小震设计与中震设计的对比 中震设计采用 的地震 强度 是小 震的 2 8 倍 左右。 中震不屈 服设 计 不考 虑内 力调 整 系数 和 荷载 分 项系
第 40 卷 第 10 期
建
筑
结
构
2010 年 10 月
超限高层小震设计与中震设计的对比分析
赵
[ 摘要 ]
百度文库明,
于海博,
毛英杰,
龙
淼,
王晓洁
( 华东建筑设计研究院有限公司, 上海 200002)
超 限高层的抗震等级往往取为一级或特一级。较高抗震 等级结构的 内力调整 系数较大 , 导致小 震弹性设 计内力放大较多 , 甚至超过中震的内力设计值 。通过详 细的分析 , 给出小震设 计内力与 中震设计内 力的对比 , 并提 出相应的设计建议 , 为实现性能设计提供参考 。 [ 关键词 ] 超高层 ; 中震弹性设计 ; 中震不屈服设计 ; 性能设计
Comparative analysis of seismic design between small and medium earthquake for super high rise buildings Zhao Ming, Yu Haibo, Mao Yingjie, Long Miao, Wang Xiaojie
结论及设计建议 抗震等级为一级、 特一级的超限高层 建筑, 结构的
表4
中震不屈服 按中震 烈度 取值 1 0( 不调整 ) 1 0( 不调整 ) 1 0( 不调整 ) 取材料 强度 标准值
内力调整系数较 大, 小 震情况 下的 设计内 力往 往大于 中震的设计 内力。文中 对抗 震等级 为一 级、 特一 级建 筑结构的 竖向 构 件小 震、 中震 设 计内 力 进行 了 对比。 由对比结果得到以下结论及设计建议: ( 1) 框架柱在 抗震等 级为一 级情 况下的 小震 设计 内力大多大于中震不屈服情况, 即: 小震弹 性设计时基 本可满足中震不屈服。因此建议一级抗震 等级的框架 结构及框剪结构 中的 框架柱, 抗震 性能目 标取 为中震 弹性或高于中震弹性。 ( 下转第 50 页)
作者简介 : 赵明 , 工 程 师, 一 级 注 册结 构 工程 师 , Email: dlfy2003@ 163. com 。
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准值为基准( 材料强度取设计值、 承载力 抗震调整系数 暂不考虑) , 小震弹性设计结构竖向构件 的内力放大倍 数见表 2。
小震弹性设计结构竖向构件内力放大倍数汇总 表 2
表1
剪力 1 68 1 3 1 2 1 9 1 3
的三水准设 防目 标, 并通 过两阶 段设 计方法 实现。第 一阶段对结构进行小震下结构承载力验算和弹性变形 验算( 第一设防 目标 验算) , 第二阶 段对 结构进 行大震 下弹塑性变形验 算( 第三设 防目标 验算 ) , 第二 设防目 标( 中震) 通过构造措施予以保证。 超限高层抗震性能设计中常常提出中震设计性能 目标。中震设计以基本烈度地震动参数 输入结构进行 抗震分析, 结构的 内力调 整系数 取 1 0; 中震不 屈服设 计时荷载分项系数和材料分项系数取 1 0; 中震弹性设 计时荷载分项系数和材料分项系数按规范取值。 超限高层的 抗震 等级多 为一级 或特 一级[ 1] , 小震 弹性设计时需 要进行 内力 调整, 较 高抗 震等级 结构的 内力调整系数 往往又 很大, 调整后 的小 震设计 的结构 内力设计值甚 至超 过了中 震设计 的结 构内力 设计值。 文中将通过详细的对比给出结构竖向构件小震设计与 中震设计的内力关系。 1 小震设计的内力取值 小震作用下, 结构构件处于弹性状 态, 荷载分项系 数和材料分项 系数需 要按 规范取 值, 且 需按照 规范要 求进行 强柱弱梁、 强剪弱弯 调整。结 构计算时, 首先 分别计算重力荷载标准值和地震荷载标准值作用下结 构的内力标准值, 各工况计算完成后进 行荷载组合, 然
柱
强剪弱弯 荷载分项系数 非底部加强区
剪力墙
底部加强区 荷载分项系数
后再进行内力调整。小震作用下结构竖向 构件的设计 内力调整系数见表 1。 框架柱需要先 进行 强柱弱 梁调 整, 强剪 弱弯 调整 时采用的弯矩是 经过 强柱弱 梁放 大的, 因 此设 计剪力 放大较多, 例如一般层框架柱, 内力组合系数为 1 3, 抗 震等级为一级时其强柱弱梁调整系数为 1 4, 强剪弱弯 调整系数在此 基础 上又 放大 了 1 4 倍, 最终 框架 柱剪 力设计值较地震剪力标准值的放大倍 数约为 1 4 ! 1 4 ! 1 3= 2 55 倍( 材料分项系数和承载力抗 震调整系数 属于结构构件抗力部分, 暂不考虑) 。 剪力墙底部加 强部 位的弯 矩不 调整, 剪 力按 规范 要求放大 1 6 倍( 一级) 和 1 9 倍( 特一级) 。 综合以上内容, 以地 震标准 值计算 的结 构内 力标