§3.13结构抗震验算 结构抗震计算原则 各类建筑结构的抗震计算应遵循下列原则: 1、一般情况下,可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用 并进行抗震验算,各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。 2、有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度时,应分别考虑各 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,应考虑双向水平地震作用下的 扭转影响其他情况宜采用调整地震作用效应的方法考虑扭转影响。 4、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构,9度时的高层建筑,应考虑 竖向地震作用
一、结构抗震计算原则 §3.13 结构抗震验算 各类建筑结构的抗震计算应遵循下列原则： 1、一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用 并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。 2、有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15度时，应分别考虑各 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，应考虑双向水平地震作用下的 扭转影响其他情况宜采用调整地震作用效应的方法考虑扭转影响。 4、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构，9度时的高层建筑，应考虑 竖向地震作用
结构抗震计算方法的确定 1、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 2、除上述以外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱法。 3、特别不规则的建筑、甲类建筑和下表所列高度范围的 高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充 计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分 解反应谱法计算结果的较大值。 烈度、场地类别 房屋高度范围(m) 8度I、Ⅱ类场地和7度 >100 8度Ⅲ、Ⅳ类场地 >80 9度 >60
二、结构抗震计算方法的确定 1、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。 2、除上述以外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。 3、特别不规则的建筑、甲类建筑和下表所列高度范围的 高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充 计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分 解反应谱法计算结果的较大值。 烈度、场地类别 房屋高度范围（m） 8度Ⅰ、Ⅱ类场地和7度 >100 8度Ⅲ、Ⅳ类场地 >80 9度 >60
、结构抗震验算内容 采用二阶段设计法: 第一阶段:对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载 力验算,以及多遇地震作用下的弹性变形验算。 第二阶段:对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。 1.多遇地震下结构允许弹性变形验算 除砌体结构、厂房外的框架结构、填充墙框架结构、框架- 剪力墙结构等需验算允许弹性变形。 对于按底部剪力法分析结构地震作用时,其弹性位移计算公 式为 △2(i)=e(i)/K △l2()-第i层的层间位移; K,—--第层的侧移刚度; (i)---第i层的水平地震剪力标准值
采用二阶段设计法： 第一阶段：对绝大多数结构进行多遇地震作用下的结构和构件承载 力验算,以及多遇地震作用下的弹性变形验算。 第二阶段：对一些结构进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算。 三、结构抗震验算内容 1.多遇地震下结构允许弹性变形验算 除砌体结构、厂房外的框架结构、填充墙框架结构、框架- 剪力墙结构等需验算允许弹性变形。 对于按底部剪力法分析结构地震作用时，其弹性位移计算公 式为 e e Ki u (i) =V (i)/ ue (i) ---第i层的层间位移； Ki ---第i层的侧移刚度； Ve (i) ---第i层的水平地震剪力标准值
楼层内最大弹性层间位移应符合下式 △a≤[2 △---多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移; 计算楼层层高; []---弹性层间位移角限值,按下表采用。 结构类型 钢筋混凝土框架 1/550 钢筋混凝士框架抗震墙、板柱抗震墙、框架核心1/800 镧筋混凝土抗震墙、筒中筒 1/1000 钢筋混凝土框支层 1/1000 多、高层钢结构 1/300
楼层内最大弹性层间位移应符合下式 ue [ e ]h ue ---多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移； h ---计算楼层层高； [ ] e ---弹性层间位移角限值，按下表采用。 多、高层钢结构 1/300 钢筋混凝土框支层 1/1000 钢筋混凝土抗震墙、筒中筒 1/1000 钢筋混凝土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心 1/800 筒 钢筋混凝土框架 1/550 结构类型 [ ] e
2.多遇地震下结构强度验算 下列情况可不进行结构强度验算: (1)6度时的建筑(Ⅳ类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外) (2)7度时I、Ⅱ类场地、柱高不超过10m且两端有山墙的单跨及 多跨等高的钢筋混凝土厂房,或柱顶标高不超过4.5m,两端均有山 墙的单跨及多跨等高的砖柱厂房。 除上述情况的所有结构都要进行结构构件承载力的抗震验算, 验算公式为 S≤R/ykE S-包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值; --结构构件承载力设计值; γRE-—承载力抗震调整系数,除另有规定外,按下表采用;
S R RE / 2.多遇地震下结构强度验算 下列情况可不进行结构强度验算： （1）6度时的建筑（Ⅳ类场地上较高的高层建筑与高耸结构除外）； （2）7度时Ⅰ、Ⅱ类场地、柱高不超过10m且两端有山墙的单跨及 多跨等高的钢筋混凝土厂房，或柱顶标高不超过4.5m，两端均有山 墙的单跨及多跨等高的砖柱厂房。 除上述情况的所有结构都要进行结构构件承载力的抗震验算， 验算公式为 S ---包含地震作用效应的结构构件内力组合的设计值； R---结构构件承载力设计值； RE ---承载力抗震调整系数，除另有规定外，按下表采用；
S≤R/yE 承载力抗震调整系数 材料 结构构件 受力状态ykE 柱、梁 0.75 钢 支撑 0.80 节点板件、连接螺栓 0.85 连接焊缝 0.90 砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙受剪 0.9 其他抗震墙 受剪 梁 受弯 0.75 梁轴压比小于0.15柱 偏压 0.75 混凝士梁轴压比不小于015柱 偏压 0.80 抗震墙 偏压 0.85 各类构件 受剪、偏拉0.85
材料 结构构件 受力状态 钢 柱、梁 支撑 节点板件、连接螺栓 连接焊缝 0.75 0.80 0.85 0.90 砌体 两端均有构造柱、芯柱的抗震墙 其他抗震墙 受剪 受剪 0.9 1.0 混凝土 梁 梁轴压比小于0.15柱 梁轴压比不小于0.15柱 抗震墙 各类构件 受弯 偏压 偏压 偏压 受剪、偏拉 0.75 0.75 0.80 0.85 0.85 RE 承载力抗震调整系数 S R RE /
S≤R/yRE SEYGSGE +yEhSEhk +yEysEwk +ywrwswk y-重力荷载分项系数,一般取1.2,当重力荷载效应对构件承载能力 有利时,不应大于1.0 yEh、yE一分别为水平、竖向「地震作用 E 地质作用分项系数,|仅计算水平地震作用 0.0 按右表采用 13 仅计算竖向地震作用 0.0 -风荷载分项系数,应采用1.41同时计算水平与竖向地震作用1305 Sz-重力荷载代表值的效应 s1k--水平、竖向地震作用的标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数; Hk-风荷载标准值的效应; V--风荷载组合系数;一般结构可不考虑,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2;
S R RE / S G SGE EhSEhk EvSEvk W W SW k = + + + G---重力荷载分项系数，一般取1.2，当重力荷载效应对构件承载能力 有利时，不应大于1.0； Eh、 Ev---分别为水平、竖向 地震作用分项系数， 按右表采用； 同时计算水平与竖向地震作用 1.3 0.5 仅计算竖向地震作用 0.0 1.3 仅计算水平地震作用 1.3 0.0 地震作用 Eh Ev W ---风荷载分项系数，应采用1.4； SGE ---重力荷载代表值的效应； SEhk、 SEvk---水平、竖向地震作用的标准值效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数; SWk ---风荷载标准值的效应； W ---风荷载组合系数;一般结构可不考虑,风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2;
3.罕遇地震下结构弹塑性变形验算 需要进行结构罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的范围 (a)下列结构应进行弹塑性变形验算 1)8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱 厂房的横向排架; 2)7-9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框 架结构; 3)高度大于150m的钢结构; 4)甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢 结构; 5)采用隔震和消能减震设计的结构
3.罕遇地震下结构弹塑性变形验算 需要进行结构罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算的范围 (a)下列结构应进行弹塑性变形验算 1）8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时,高大的单层钢筋混凝土柱 厂房的横向排架; 2）7-9度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框 架结构； 3）高度大于150m的钢结构； 4）甲类建筑和9度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢 结构； 5）采用隔震和消能减震设计的结构
(b)下列结构宜进行弹塑性变形验算 )下表所列高度范围且属于下表所列不规则类型的高层建筑结构; 2)7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构; 3)板柱抗震墙结构和底部框架砖房; 4)高度不大于150m的其它高层钢结构。 竖向不规则的类型 不规则类型 定义 侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻 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% 竖向抗侧力构件不竖向抗侧力构件(柱、抗震墙、抗震支撑)的内力由水平 连续 转换构件(梁、桁架等向下传递 楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80% 采用时程分析法的房屋高度范围 烈度、场地类别 房屋高度范围(m) 8度I、Ⅱ类场地和7度 >100 8度Ⅲ、Ⅳ场地 >80 9度 >60
(b)下列结构宜进行弹塑性变形验算 1）下表所列高度范围且属于下表所列不规则类型的高层建筑结构； 2）7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度时乙类建筑中的钢筋混凝土结构和钢结构； 3）板柱-抗震墙结构和底部框架砖房； 4）高度不大于150m的其它高层钢结构。 烈度、场地类别 房屋高度范围（m） 8度Ⅰ、 Ⅱ类场地和7度 >100 8度Ⅲ、 Ⅳ场地 >80 9度 >60 不规则类型 定义 侧向刚度不规则 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% 竖向抗侧力构件不 连续 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 楼层承载力突变 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80% 竖向不规则的类型 采用时程分析法的房屋高度范围
薄弱楼层弹塑性层间位移的验算: △p≤[eh On]-弹塑性层间位移角限值,按下表釆用; 薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度 结构类型 单层混凝土柱排架 1/30 钢筋混凝士框架 1/50 底部框架砖房中的框架-抗震墙 1/100 钢筋混凝士框架抗震墙、板柱抗震墙、框架核心筒「1/100 钢筋混凝土抗震墙、筒中筒 1/120 多、高层钢结构 1/50
薄弱楼层弹塑性层间位移的验算： up [ p ]h ---弹塑性层间位移角限值，按下表采用； h ---薄弱层楼层高度或单层厂房上柱高度。 [ ] p 多、高层钢结构 1/50 钢筋混凝土抗震墙、筒中筒 1/120 钢筋混凝土框架-抗震墙、板柱-抗震墙、框架-核心筒 1/100 底部框架砖房中的框架-抗震墙 1/100 钢筋混凝土框架 1/50 单层混凝土柱排架 1/30 结构类型 [ ] p