结构抗震验算

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B 0.3Bmax
1
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Bmax
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BmHale Waihona Puke Baidux
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Bmax
2 1.2
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Bmax
扭转不规则
工程结构抗震设计原理 第三章 建筑结构抗震原理
凹凸角不规则
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§9 建筑结构抗震验算
平面不规则的类型
不规则类型 扭转不规则 凹凸不规则 楼板局部不连续 定义
第三章 建筑结构抗震原理
9 0.40 0.40 0.38 0.32 0.90 1.40
§9 建筑结构抗震验算
6 7 8 抗震设防烈度 设计基本地震加速度值 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 (g) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 地面地震动峰值加速度 αmax分区(g) 0.04~0.09 0.09~0.14 0.14~0.19 0.19~0.28 0.28~0.38 0.04 0.08 0.12 0.16 0.24 多遇地震(小震) αmax 基本烈度地震 0.12 0.23 0.34 0.45 0.68 — 0.50 0.72 0.90 1.20 罕遇地震(大震) 9 0.40 0.40 0.38 0.32 0.90 1.40
§9 建筑结构抗震验算
合理的建筑结构体系选择
抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题,结构方 案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定性作用。 规范规定: 1.结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用 传递途径。受力明确、传力合理、传力路线不间断、 抗震分析与实际表现相符合。
第三章 建筑结构抗震原理
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
采用时程分析法时,应按建筑场地类别和设计 地震分组选用不少于二组的实际强震记录和一 组人工模拟的加速度时程曲线,其平均地震影 响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地 震影响系数曲线在统计意义上相符,其加速度 时程的最大值可按下表采用。
6 7 8 抗震设防烈度 设计基本地震加速度值 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 (g) 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 地面地震动峰值加速度 αmax分区(g) 0.04~0.09 0.09~0.14 0.14~0.19 0.19~0.28 0.28~0.38 0.04 0.08 0.12 0.16 0.24 多遇地震(小震) αmax 基本烈度地震 0.12 0.23 0.34 0.45 0.68 — 0.50 0.72 0.90 1.20 罕遇地震(大震)
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
《建筑抗震设计规范》 “小震不坏,中震可修 ,大震不倒”的抗震设防目标,是通过三水准 设防、二阶段抗震设计来实现的。 第一阶段设计是多遇地震作用下构件的抗震承 载力验算以及结构的弹性变形验算,隐含着抗 震设防地震作用下的变形验算,以满足第一、 二水准的抗震设防要求,保证“小震不坏,中 震可修”; 第二阶段设计是罕遇地震作用下结构薄弱部位 的弹塑性变形验算,并采取相应的构造措施, 以保证“大震不倒”。
不规则类型
侧向刚度不规则 竖向抗侧力构件不连续 楼层承载力突变
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个 楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换 构件(梁、桁架等向下传递 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
严重不规则是指体型复杂,多
Qy ,i 1 Q y ,i
Qy ,i 0.8Qy ,i 1
项不规则指标超过表中指标或某一 项大大超过规定值,具有严重的抗 震薄弱环节,将会导致地震破坏的 严重后果者。 注:以上规定主要针对钢筋混凝 土和钢结构的多层和高层建筑。
竖向抗侧力结构屈服抗剪强度不均匀
工程结构抗震设计原理 第三章 建筑结构抗震原理 14/192
土木工程专业本科专业课
工程抗震原理
Principles of Seismic Engineering
第三章 建筑结构抗震原理
§1 概述 §2 单自由度体系地震反应分析 §3 单自由度体系水平地震作用 §4 多自由度体系地震反应分析 §5 地震分析振型分解反应谱法 §6 水平地震作用的底部剪力法 §7 考虑扭转的水平地震作用 §8 结构竖向地震作用 §9 建筑结构抗震验算 §10 结构自振周期和频率的实用计算方法 §11 工程结构地震反应的时程分析方法 §12 地基与结构动力相互作用效应
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
9.2 重力荷载代表值
在建筑结构抗震设计中,荷载代表值是设计时 考虑荷载变异性所赋予的一个规定的量值。 设计建筑结构时,对不同的荷载应采取不同的 代表值。 在抗震设计中,当计算地震作用的标准值和计 算结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的 基本组合时,作用于结构的重力荷载采用重力 荷载代表值,按下式计算:
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
对于不规则的建筑结构,应按下列要求进行水 平地震作用计算和内力调整,并对薄弱部位采 取有效的抗震构造措施: (1)平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空 间结构计算模型,应符合下列要求: ①扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向 构件最大弹性水平位移和层间位移分别不宜大 于楼层两端水平位移和层间位移平均值1.5倍; ②凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合 楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面 不对称时尚应计及扭转影响。
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
(2)有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于 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; (4)8度和9度时的大跨度结构和长悬臂结构及9度 时的高层建筑,应计算竖向地震作用。
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
(2)平面规则而竖向不规则的建筑结构,应采用空 间结构计算模型,其薄弱层的地震剪力应乘以 1.15的增大系数,应按下述有关规定进行弹塑 性变形分析,并符合下列要求: ①竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平 转换构件的地震内力应乘以1.25~1.5的增大系 数; ②楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪 承载力不宜小于相邻上层的65%。 (3)平面不规则且竖向不规则的建筑结构,应同时 符合上述(1)、(2)款的规定。
K i 3
Ki 0.7 Ki 1
K i 0.8( K i 1 K i 2 K i 3 ) 3
Ki 2
Ki 1
Ki
沿竖向的侧向刚度 不规则(有柔软层)
竖向抗侧力构件不连续
工程结构抗震设计原理 第三章 建筑结构抗震原理 13/192
§9 建筑结构抗震验算
竖向不规则的类型
GE Gk Ei Qki
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
式中, GE—重力荷载代表值; Gk—结构或构件的自重标准值; Qki—结构或构件第i个可变荷载标准值; ΨEi—第i个可变荷载的组合系数,根据地震时 的遇合概率确定,见下表:
可变荷载种类 雪荷载 屋面积灰荷载 屋面活荷载 按实际情况考虑的楼面考虑或荷载 按等效均布荷载 藏书库、档案库 考虑的楼面活荷载 其它民用建筑 硬钩吊车 吊车悬吊物重力 软钩吊车
弹性时程分析时,每条时程曲线计算所得结构 底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果 的80%。
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
平面不规则的类型
不规则类型 扭转不规则 凹凸不规则 楼板局部不连续
2 1
2
定义
楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位 移(或层间位移)平均值的1.2倍 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30% 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典 型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层
第三章 建筑结构抗震原理
第三章 建筑结构抗震原理
§1 概述 §2 单自由度体系地震反应分析 §3 单自由度体系水平地震作用 §4 多自由度体系地震反应分析 §5 地震分析振型分解反应谱法 §6 水平地震作用的底部剪力法 §7 考虑扭转的水平地震作用 §8 结构竖向地震作用 §9 建筑结构抗震验算 §10 结构自振周期和频率的实用计算方法 §11 工程结构地震反应的时程分析方法 §12 地基与结构动力相互作用效应
B
大开洞
错层
B
A0 0.3 A A Bl
工程结构抗震设计原理
l
局部不连续
第三章 建筑结构抗震原理 12/192
§9 建筑结构抗震验算
竖向不规则的类型
不规则类型
侧向刚度不规则 竖向抗侧力构件不连续 楼层承载力突变
定义
该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个 楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外,局部收进的水平向尺 寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平转换 构件(梁、桁架等向下传递 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%
§9 建筑结构抗震验算
建筑结构的规则与不规则的区分,体现在建筑 结构的体型(平面和立面的形状)是否简单, 抗侧力体系的刚度和承载力上下变化是否连续 、均匀,平面布置是否基本对称等方面。 平面不规则的类型
不规则类型 定义 楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两 扭转不规则 端弹性水平位移平(或层间位移)均值的1.2倍 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸 凹凸不规则 的30% 楼板的尺寸和平面刚度具有急剧变化,例如,有效楼 楼板局部不 板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大 连续 于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
2.抗震计算方法的确定 现行的抗震计算方法主要有三种:对各类工程 结构都适用的振型分解反应谱法和时程分析法 ,以及适用于部分结构的各类简化方法。
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,宜采用底部剪力法等简化方法。 除上述以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法 特别不规则的建筑、甲类建筑和下表所列高度范围 烈度、场地类别 房屋高度范围(m) 的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的 >100 8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度 补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与 >80 8度Ⅲ、Ⅳ类场地 振型分解反应谱法计算结果的较大值。 >60 9度
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
竖向不规则的类型
不规则类型
侧向刚度不 规则 竖向抗侧力 构件不连续 楼层承载力 突变
定 义 该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其 上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层外, 局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25% 竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力 由水平转换构件(梁、桁架等)向下传递。 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的 80%。
第三章 建筑结构抗震原理
§9 建筑结构抗震验算
9.1 地震作用及计算方法
1. 地震作用的考虑 一般认为,地震时地面运动有双向水平运动和 竖向运动,从而引起结构的水平振动和竖向振 动;当结构体型复杂、质性和刚心不重合时, 地面水平运动还会引起结构的扭转振动。 因此,《建筑抗震设计规范》规定各类建筑结 构的地震作用,应按下列原则考虑: (1)一般情况下应允许在建筑结构的两个主轴方向 分别计算水平地震作用并进行抗震验算,各方 向水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担;
楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位 移(或层间位移)平均值的1.2倍 结构平面凹进的一侧尺寸,大于相应投影方向总尺寸的30% 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典 型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层
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