中震彈性中震不屈服

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1、.一、結(jié)構(gòu)抗震性能設(shè)計(jì)總述目前，我們國(guó)家采用的是“三水準(zhǔn)，兩階段”的抗震設(shè)計(jì)方法?！叭疁?zhǔn)”是抗震設(shè)防目標(biāo)，具體就是小震不壞、中震可修、大震不倒?！皟呻A段”是設(shè)計(jì)方法，第一階段是小震作用效應(yīng)下的構(gòu)件承載能力和結(jié)構(gòu)彈性變形計(jì)算，此階段設(shè)計(jì)可以保證結(jié)構(gòu)滿足第一水準(zhǔn)“小震不壞”的抗震設(shè)防要求；第二階段是驗(yàn)算結(jié)構(gòu)在大震作用下的彈塑性變形，此階段設(shè)計(jì)可以保證結(jié)構(gòu)滿足第三水準(zhǔn)“大震不壞”的抗震設(shè)防要求。然而，對(duì)于大多數(shù)結(jié)構(gòu)，只是僅僅進(jìn)行了第一階段設(shè)計(jì)，通過(guò)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施來(lái)滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。至于第

2、二水準(zhǔn)“中震可修”的抗震設(shè)防目標(biāo)要求，在以前的設(shè)計(jì)中也很少提及，為了檢驗(yàn)按照多遇地震（考慮強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎）設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能否達(dá)到中震可修的目標(biāo)，因此，新的《抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2010版》和《高規(guī)2010版》都對(duì)結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度地震下提出了性能目標(biāo)，并具有可操作性?！蹲〗ú筷P(guān)于印發(fā)超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)的通知》(建質(zhì)[2010]109號(hào))具體規(guī)定了復(fù)雜結(jié)構(gòu)和超限結(jié)構(gòu)的范圍，其中第一章第二條列出了超限高層建筑工程的范圍。對(duì)于這些復(fù)雜和超限結(jié)構(gòu)，超限審查專家委員會(huì)根據(jù)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防

3、專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的具體要求并結(jié)合結(jié)構(gòu)方案的實(shí)際情況提出與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)，然后，設(shè)計(jì)者采取相應(yīng)的措施來(lái)保證既定的抗震性能目標(biāo)。其中，中震彈性和中震不屈服是兩個(gè)最常見(jiàn)的性能化設(shè)計(jì)目標(biāo)?！陡咭?guī)2010版》將結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，然后用1、2、3、4、5五個(gè)結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)去量化和判別四個(gè)等級(jí)的抗震性能目標(biāo)。不同抗震性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)承載力設(shè)計(jì)規(guī)定：第1性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足彈性設(shè)計(jì)要求。a、小震作用下抗震承載力應(yīng)滿足：（1）式中各符號(hào)含義見(jiàn)《抗規(guī)》5.4.1條和5.4.

4、2條。變形驗(yàn)算應(yīng)符合《抗規(guī)》5.5節(jié)的要求。b、中震作用下抗震承載力應(yīng)符合下式要求，并不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)組合：（2）式中：——水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的構(gòu)件內(nèi)力，不需考慮與抗震等級(jí)有關(guān)的增大系數(shù)；——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的構(gòu)件內(nèi)力，不需考慮與抗震等級(jí)有關(guān)的增大系數(shù)。c、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震等級(jí)應(yīng)滿足規(guī)范的要求，對(duì)需特別加強(qiáng)的構(gòu)件可適當(dāng)提高，已為特一級(jí)的不再提高。第2性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，在中震或大震作用下：a、關(guān)鍵及普通豎向構(gòu)件的抗震承載力宜符合彈性設(shè)計(jì)要求，并不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)...組合，按式（2）進(jìn)行計(jì)算。b、耗能構(gòu)件

5、的受剪承載力宜符合彈性設(shè)計(jì)要求，按式（2）進(jìn)行計(jì)算。其正截面承載力應(yīng)符合屈服承載力設(shè)計(jì)要求，重力荷載分項(xiàng)系數(shù)、水平地震分項(xiàng)系數(shù)及抗震承載力調(diào)整系數(shù)均取1.0，豎向地震作用分項(xiàng)系數(shù)取0.4，即：（3）式中：——按材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的截面承載力標(biāo)準(zhǔn)值。第3性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行彈塑性計(jì)算分析。為方便設(shè)計(jì)，允許采用等效彈性方法計(jì)算豎向構(gòu)件及關(guān)鍵部位構(gòu)件的組合內(nèi)力（、、），計(jì)算中可適當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)阻尼比的增加（增加值一般不大于0.02）以及剪力墻連梁剛度的折減（剛度折減系數(shù)一般不小

6、于0.3）。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可以先對(duì)底部加強(qiáng)部位和薄弱部位的豎向構(gòu)件承載力按上述方法計(jì)算，再通過(guò)彈塑性分析校核全部豎向構(gòu)件均未屈服。在中震或大震作用下：a、關(guān)鍵及普通豎向構(gòu)件的正截面承載力應(yīng)符合屈服承載力設(shè)計(jì)要求，按式（3）進(jìn)行計(jì)算。b、關(guān)鍵及普通豎向構(gòu)件的受剪承載力宜滿足彈性設(shè)計(jì)要求。按式（2）進(jìn)行計(jì)算。c、部分耗能構(gòu)件進(jìn)入屈服階段，但抗剪承載力宜滿足屈服承載力設(shè)計(jì)要求。按式（3）進(jìn)行計(jì)算。d、在大震作用下，結(jié)構(gòu)薄弱部位的最大層間位移角應(yīng)滿足《抗規(guī)》彈塑性層間位移角的限值要求。第4性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)

7、，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性計(jì)算分析。在中震和大震作用下：a、關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力應(yīng)符合屈服承載力設(shè)計(jì)要求，按式（3）進(jìn)行計(jì)算。b、部分豎向構(gòu)件及大部分耗能構(gòu)件進(jìn)入屈服階段，但為防止構(gòu)件脆性破壞其受剪截面應(yīng)滿足以下要求：鋼筋混凝土構(gòu)件應(yīng)滿足（4）鋼—混凝土組合構(gòu)件應(yīng)滿足（5）上兩式中的、可按彈塑性計(jì)算結(jié)果取值，也可按等效彈性方法計(jì)算結(jié)果取值（通常偏于安全）。式中：——重力荷載代表值產(chǎn)生的構(gòu)件剪力；——地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的構(gòu)件剪力，不需乘與抗震等級(jí)有關(guān)的系數(shù)；——剪力墻端部暗柱中型鋼的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；...—

8、—剪力墻端部暗柱中型鋼截面面積；——剪力墻墻內(nèi)鋼板的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；——剪力墻墻內(nèi)鋼板的橫截面面積。c、在大震作用下，結(jié)構(gòu)薄弱部位的最大層間位移角應(yīng)滿足《抗規(guī)》彈塑性層間位移角的限值要求。第5性能水準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性計(jì)算分析。在大震作用下：a、關(guān)鍵構(gòu)件的抗震承載力宜符合屈服承載力設(shè)計(jì)要求，按式（3）進(jìn)行計(jì)算。b、較多的豎向構(gòu)件進(jìn)入屈服階段，但不允許同一樓層的豎向構(gòu)件全部屈服。宜控制整體結(jié)構(gòu)的承載力不發(fā)生下降。如發(fā)生下降也應(yīng)控制下降幅度不超過(guò)10%。c、為防止構(gòu)件脆性破壞其受