建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求精選(九篇)

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第1篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；抗震設(shè)計；研究

中圖分類號： TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，越來越多的高層建筑物出現(xiàn)在我們的視野里面，建筑物結(jié)構(gòu)的形式和布置也出現(xiàn)了多樣化。剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混凝土墻代替框架結(jié)構(gòu)中的柱，以承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)。其最大特點是能夠有效控制結(jié)構(gòu)水平作用?！?a href="http://www.coffee125.com/haowen/211700.html" target="_blank">建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（2010年版，以下未注明處相同）稱之為抗震墻，本文按照工程界習(xí)慣稱作剪力墻。多數(shù)情況下，剪力墻截面高度大于其厚度8倍，厚度相對而言較薄，一般僅為200～300mm。因此，從墻體尺寸可以看出，其墻身平面內(nèi)抗側(cè)剛度很大，相反，平外面剛度卻很小。根據(jù)這一特點，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案布置時，墻體應(yīng)當(dāng)沿建筑物主軸方向均勻布置，利用平面內(nèi)較大剛度承受縱橫兩個方向的水平和扭轉(zhuǎn)作用?？拐鹪O(shè)計中，要求在正常使用及小震作用下，處于彈性工作狀態(tài)；在中等強度地震作用下，允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但應(yīng)具有足夠承載力、延性；在強震作用（罕遇烈度）下，不應(yīng)出現(xiàn)倒塌。此外還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。現(xiàn)通過對剪力墻結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計的相關(guān)要素分析，希望和廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進(jìn)行交流，共同進(jìn)步。

1 受力性能

1.1 整體墻和小開口整體墻

由于沒有洞口或洞口很小，此類墻可以看作是一個整體懸臂墻。在軸向壓力和水平力作用下，懸臂墻破壞形態(tài)主要是彎曲破壞。彎曲破壞又分為大偏壓和小偏壓破壞，要設(shè)計成“延性剪力墻”就是要把剪力墻的破壞形態(tài)控制在彎曲破壞中的大偏心破壞范圍。從墻體尺寸而言，細(xì)高的剪力墻（高寬比大于）容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻。另外，墻肢的平面長度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。當(dāng)一個結(jié)構(gòu)單元中有少量長度大于瞇的大墻肢時，計算中樓層剪力主要由這些大墻肢承受。一旦地震，尤其是在罕遇烈度地震時，大墻肢容易首先遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，使整個結(jié)構(gòu)可能形成各個擊破。當(dāng)墻的長度很長時，可以開設(shè)洞口，將長墻分成較小長度、較均勻的肢墻，保證均勻受力。

1.2 連肢墻

實際工程中，剪力墻經(jīng)過門窗分割形成連肢墻。洞口上下部位是連梁，洞口左右部位是墻肢。連肢墻的設(shè)計應(yīng)把連梁放在抗震第一道防線，在連梁屈服前，不讓墻肢破壞。連梁自身要做到受剪承載力高于彎曲承載力。目的就是“強肢弱梁”和“強剪弱彎”。無論是在整體的開洞剪力墻設(shè)計，還是在連梁、墻肢等局部構(gòu)件上的設(shè)計，都體現(xiàn)上述原則，才能保證墻肢安全。當(dāng)連梁破壞時，結(jié)構(gòu)會繼續(xù)承載，直至墻肢截面屈服。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 強剪弱彎

為避免脆性剪切破壞，應(yīng)按照”強剪弱彎”的要求設(shè)計剪力墻墻肢。一般的方法是將剪力墻底部加強部分的剪力設(shè)計值增大，提高抗剪承載力?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.2.8條規(guī)定了各個抗震等級剪力墻底部加強部位的剪力設(shè)計值應(yīng)乘以不同的剪力增大系數(shù)，以此進(jìn)行抗剪配筋設(shè)計，從而實現(xiàn)“強剪弱彎”的結(jié)構(gòu)受力性能。

2.2 加強底部塑性鉸區(qū)

一般在底部剪力墻彎矩最大，底截面鋼筋屈服后會形成塑性鉸區(qū)。而且，塑性鉸區(qū)（分布于一定范圍）是剪力最大部位，在反復(fù)荷載作用下，會形成交叉裂縫，可能出現(xiàn)剪切破壞。所以在塑性鉸區(qū)要采取加強措施，即底部加強部位?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.1.10條規(guī)定了底部加強部位的具體高度要求。目的就是提高受剪承載力，加強抗震的構(gòu)造措施，提升結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力。

2.3 限制軸壓比

為保證剪力墻延性，避免截面上受壓區(qū)高度過大而出現(xiàn)小偏壓情況，應(yīng)當(dāng)控制剪力墻加強區(qū)截面相對受壓區(qū)高度，但截面受壓區(qū)高度與截面形狀有關(guān)，實際工程中剪力墻截面復(fù)雜，會增加計算受壓區(qū)高度的困難。為此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》采用簡化方法，限制截面的平均軸壓比。計算軸壓比時，規(guī)范采用了重力荷載代表值作用下的軸力代表值，即考慮重力荷載分項系數(shù)1.2后的最大軸力設(shè)計值。《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.2條具體要求了各個抗震等級下的墻肢軸壓比限值。在這里筆者想說明，2010年版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.2條較之前版本規(guī)范，增加了剪力墻抗震等級三級時0.6的軸壓比限值要求（之前版本對抗震等級三級無軸壓比限值要求）。

2.4 設(shè)置邊緣構(gòu)件

邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件兩類。約束邊緣構(gòu)件是指用箍筋約束的暗柱，端柱和翼墻，其箍筋較多（配箍率特征值相對較大），對混凝土的約束較強；構(gòu)造邊緣構(gòu)件的箍筋較少，對混凝土約束較差或沒有約束。剪力墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力，除了與縱向鋼筋有關(guān)外，還與截面形狀、截面相對受壓區(qū)高度（軸壓比），墻梁端的約束范圍、約束范圍內(nèi)的箍筋配箍特征值有關(guān)。當(dāng)截面相對受壓區(qū)高度（軸壓比）大到一定時，需要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，使墻肢端部成為箍筋約束混凝土?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.4.5條對邊緣構(gòu)件的尺寸、配筋都做了具體的說明。特別是6.4.5-2款規(guī)定了“一、二、三級抗震墻，以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻，應(yīng)在底部加強部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，在以上其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件?！边@一點剛好就和本文之前提到的“加強底部塑性鉸區(qū)”一節(jié)相呼應(yīng)，可以看出，通過設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，可以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變、改善剪力墻延性。

2.5 控制墻肢截面尺寸

剪力墻墻肢截面厚度，除了要滿足承載力的要求外，還要滿足穩(wěn)定和避免過早出現(xiàn)斜裂縫的要求。一股情況下，把穩(wěn)定要求的厚度稱作最小厚度，通過構(gòu)造滿足。在實際結(jié)構(gòu)體系中，

樓板以及與剪力墻平面外相交的剪力墻，是剪力墻的側(cè)向支撐，可防止剪力墻失穩(wěn)。通常情況下，剪力墻最小厚度由樓層高度控制?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.4.1條規(guī)定了剪力墻最小厚度要求。設(shè)計時需留意。另外，就是本文之前提到過的墻段高寬比不宜小于3，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.9條也做了具體的要求。

2.6 配置分布鋼筋

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.3條對剪力墻內(nèi)分布鋼筋的配置提供了具體說明。特別是6.4.3-1款：“一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%，四級抗震分布鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.20%?！奔袅χ?，分布鋼筋的作用主要是：抗剪、抗彎、減小收縮裂縫等。如果豎向分布鋼筋過少，墻肢端部的縱向受力鋼筋屈服后，裂縫將迅速開展，裂縫的長度、寬度都較大；如果橫向分布鋼筋過少，斜裂縫一旦出現(xiàn)就發(fā)展成主要斜裂縫，剪力墻將沿斜裂縫被剪壞。因此，墻肢的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率是根據(jù)限制斜裂縫開展要求確定的。

3 結(jié)束語

剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，且結(jié)構(gòu)布置靈活，可以很大程度減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件對建筑的使用影響，所以高層住宅較多使用這種結(jié)構(gòu)形式。在抗震設(shè)計中，針對剪力墻結(jié)構(gòu)受力體系及相關(guān)規(guī)范條文進(jìn)行分析理解，合理采用計算分析方法，并采取相應(yīng)構(gòu)造措施，相信剪力墻結(jié)構(gòu)能夠以更加經(jīng)濟(jì)、實用的優(yōu)勢展現(xiàn)在住宅設(shè)計中，具有更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蘇國芳，王天.框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的探討[J].山西建筑，2012，（05）.

[2] 李.高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中幾個問題的探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011，（16）.

第2篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

【關(guān)鍵詞】 節(jié)點連接 等強連接 剛性連接 節(jié)點域 彈性階段 塑性階段

中圖分類號:G808 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)08-0202-02

1.引言

本文通過對STS模塊中節(jié)點連接計算的實例計算數(shù)據(jù),分析梁柱的剛性連接計算要點,在分析中綜合軟件,設(shè)計知識,規(guī)范三部分內(nèi)容,將其有機結(jié)合。從而歸納總結(jié)節(jié)點設(shè)計的要點,同時提出軟件計算的不足之處,STS模塊采用的是2006.3的版本。

1.計算原則

建筑鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接,當(dāng)非抗震設(shè)防時,應(yīng)按結(jié)構(gòu)處于彈性受力階段設(shè)計,當(dāng)抗震設(shè)防時,應(yīng)按結(jié)構(gòu)處于彈塑性階段設(shè)計,節(jié)點連接的承載力應(yīng)高于構(gòu)件截面承載力。

2.計算目的

梁與柱的連接,按梁對柱的剛度的約束(轉(zhuǎn)動剛度)大致可分為三類:即鉸接連接、半剛性連接、剛性連接。本文僅對梁柱的剛性連接做計算分析。

梁與柱的剛性連接,其計算方法主要有以下兩種:

(1)常用設(shè)計法

(2)精確計算法

節(jié)點抗震驗算。

1)滿足強柱弱梁的要求,即滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-1式即

。

2)滿足強節(jié)點弱構(gòu)件的要求:連接的受彎承載力和受剪承載力,滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.8-1

即和8.2.8-2即 。

3)節(jié)點域強度計算,滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-2。

本例計算簡圖及手算復(fù)核如下:

軟件有關(guān)塑性截面模量的計算只給出計算的結(jié)構(gòu),對于計算過程未反映,現(xiàn)塑性截面模量計算如下:

HW300X300為雙對稱截面,所以全截面考慮塑性屈服時,受拉和受壓側(cè)的截面靜矩相同:

ST=SC

應(yīng)力計算,抗震設(shè)計時應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第5.4.2條。本例手算復(fù)核如下:

對接焊縫與角焊縫的抗拉強度設(shè)計值不同,計算焊縫強度時,可先將對接焊縫面積 換算為等效的角焊縫面積 ,令焊縫的有效厚度不變,翼緣對接焊縫的長度即可按下式換算為等效角焊縫長度。

翼緣的慣性矩:

腹板的慣性矩:

翼緣慣性矩/全截面慣性矩:

0.9584

按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第5.4.2條:

高強螺栓承擔(dān)的剪力設(shè)計值為

焊縫承擔(dān)的剪力設(shè)計值為

梁翼緣和腹板與柱形成的工字性焊縫中翼緣設(shè)計彎矩為:

腹板設(shè)計彎矩:

節(jié)點域屈服承載力:應(yīng)滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)第8.2.5-2或《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2. 節(jié)點域的體積:

折減系數(shù):(假設(shè)按7度設(shè)防)

節(jié)點域屈服承載力:

假如節(jié)點域的屈服承載力不滿足,如何來補強呢?依據(jù)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-1998)中第8.3.9-2,在柱、梁截面一定的情況下,對H型鋼柱,可在節(jié)點域加貼焊板,焊板上下翼緣應(yīng)伸出加勁肋以外不小于150mm,并用不小于5mm的角焊縫連接貼板和柱翼緣可用角焊縫或?qū)雍缚p連接。當(dāng)在節(jié)點域的垂直方向有連接板時,貼板應(yīng)采用塞焊與節(jié)點域連接。因柱、梁截面已定,唯獨能改變的是節(jié)點域的體積,也即柱腹板的厚度tw。

實際柱腹板厚度為13mm。從這一角度也驗證了計算的正確性。

小結(jié):

通過以上對電算的計算過程分析及手算復(fù)核,可以歸納出梁柱剛性連接的計算要點有如下幾點:

1. 當(dāng)考慮地震計算組合時,應(yīng)勾選“設(shè)計內(nèi)力是否為地震作用組合”,不考慮地震作用組合時,可不選此項。

2. 當(dāng)為非抗震設(shè)計時,內(nèi)力采用梁端的實際內(nèi)力設(shè)計值,當(dāng)為抗震設(shè)設(shè)計時,可按梁端承載力計算。

3. 考慮現(xiàn)場實際的連接,操作工藝為先栓后焊,有可能才用高空焊接,焊接溫度對高強螺栓預(yù)拉力有影響,高強螺栓的實際承載力應(yīng)做折減,折減系數(shù)取0.9,系統(tǒng)默認(rèn)值為1.0。角焊縫的連接強度設(shè)計值當(dāng)不采用引弧板時取0.85.

4. 梁翼緣采用對接焊與柱翼緣連接,在分配彎矩時,應(yīng)將對接焊縫轉(zhuǎn)化為角焊縫,按翼緣慣性矩占全截面慣性矩的比例分配彎矩。

5. STS程序中計算節(jié)點域的穩(wěn)定采用的是,而規(guī)范采用的是

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001) (2006年版),北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006

[2] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002),北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009

[3] 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),《建筑抗震設(shè)計規(guī)》(GB50011-2001)(2008年版),北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008

[4] 王建,董為平編著,《PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件入門與應(yīng)用實例-鋼結(jié)構(gòu)》,北京,中國電力出版社,2008

[5] 夏志斌,姚諫編著,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計―方法與例題》,北京,中國建筑工業(yè)出版社,2005

[6] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》編輯委員會,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊手冊》(第三版),北京,中國建筑工業(yè)出版社,2004

第3篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

關(guān)鍵詞：剪力墻結(jié)構(gòu)、受力性能、抗震設(shè)計

Abstract: the shear wall structure is resistance and the vertical load under lateral force, has been widely used in modern high-rise building. Because of its section the height of the great and relatively small thickness, have bearing capacity and rigidity plane within advantages, but also has the shear deformation relative more adverse performance. Based on the shear wall structure of the high-rise building aseismic design as discusses key, from the structural behavior and related codes are primarily discussed.

Key words: the shear wall structure, mechanical properties and seismic design

中圖分類號：TU973+.31文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

前言

剪力墻結(jié)構(gòu)是指用鋼筋混凝土墻代替框架結(jié)構(gòu)中的柱，以承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)。其最大特點是能夠有效控制結(jié)構(gòu)水平作用?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》（2010年版，以下未注明處相同）稱之為抗震墻，本文按照工程界習(xí)慣稱作剪力墻。多數(shù)情況下，剪力墻截面高度大于其厚度8倍，厚度相對而言較薄，一般僅為200～300mm。因此，從墻體尺寸可以看出，其墻身平面內(nèi)抗側(cè)剛度很大，相反，平外面剛度卻很小。根據(jù)這一特點，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案布置時，墻體應(yīng)當(dāng)沿建筑物主軸方向均勻布置，利用平面內(nèi)較大剛度承受縱橫兩個方向的水平和扭轉(zhuǎn)作用?？拐鹪O(shè)計中，要求在正常使用及小震作用下，處于彈性工作狀態(tài)；在中等強度地震作用下，允許進(jìn)入彈塑性狀態(tài)，但應(yīng)具有足夠承載力、延性；在強震作用（罕遇烈度）下，不應(yīng)出現(xiàn)倒塌。此外還應(yīng)保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定?，F(xiàn)通過對剪力墻結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計的相關(guān)要素分析，希望和廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計人員進(jìn)行交流，共同進(jìn)步。

受力性能

（1）整體墻和小開口整體墻

由于沒有洞口或洞口很小，此類墻可以看作是一個整體懸臂墻。在軸向壓力和水平力作用下，懸臂墻破壞形態(tài)主要是彎曲破壞。彎曲破壞又分為大偏壓和小偏壓破壞，要設(shè)計成“延性剪力墻”就是要把剪力墻的破壞形態(tài)控制在彎曲破壞中的大偏心破壞范圍。從墻體尺寸而言，細(xì)高的剪力墻（高寬比大于3）容易設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻。另外，墻肢的平面長度（即墻肢截面高度）不宜大于8米。當(dāng)一個結(jié)構(gòu)單元中有少量長度大于8米的大墻肢時，計算中樓層剪力主要由這些大墻肢承受。一旦地震，尤其是在罕遇烈度地震時，大墻肢容易首先遭受破壞，而小的墻肢又無足夠配筋，使整個結(jié)構(gòu)可能形成各個擊破。當(dāng)墻的長度很長時，可以開設(shè)洞口，將長墻分成較小長度、較均勻的肢墻，保證均勻受力。

（2）連肢墻

實際工程中，剪力墻經(jīng)過門窗分割形成連肢墻。洞口上下部位是連梁，洞口左右部位是墻肢。連肢墻的設(shè)計應(yīng)把連梁放在抗震第一道防線，在連梁屈服前，不讓墻肢破壞。連梁自身要做到受剪承載力高于彎曲承載力。目的就是“強肢弱梁”和“強剪弱彎”。無論是在整體的開洞剪力墻設(shè)計，還是在連梁、墻肢等局部構(gòu)件上的設(shè)計，都體現(xiàn)上述原則，才能保證墻肢安全。當(dāng)連梁破壞時，結(jié)構(gòu)會繼續(xù)承載，直至墻肢截面屈服。

結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）強剪弱彎

為避免脆性剪切破壞，應(yīng)按照” 強剪弱彎”的要求設(shè)計剪力墻墻肢。一般的方法是將剪力墻底部加強部分的剪力設(shè)計值增大，提高抗剪承載力?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.2.8條規(guī)定了各個抗震等級剪力墻底部加強部位的剪力設(shè)計值應(yīng)乘以不同的剪力增大系數(shù)，以此進(jìn)行抗剪配筋設(shè)計，從而實現(xiàn)” 強剪弱彎”的結(jié)構(gòu)受力性能。

（2）加強底部塑性鉸區(qū)

一般在底部剪力墻彎矩最大，底截面鋼筋屈服后會形成塑性鉸區(qū)。而且，塑性鉸區(qū)（分布于一定范圍）是剪力最大部位，在反復(fù)荷載作用下，會形成交叉裂縫，可能出現(xiàn)剪切破壞。所以在塑性鉸區(qū)要采取加強措施，即底部加強部位?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.1.10條規(guī)定了底部加強部位的具體高度要求。目的就是提高受剪承載力，加強抗震的構(gòu)造措施，提升結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力。

（3）限制軸壓比

為保證剪力墻延性，避免截面上受壓區(qū)高度過大而出現(xiàn)小偏壓情況，應(yīng)當(dāng)控制剪力墻加強區(qū)截面相對受壓區(qū)高度，但截面受壓區(qū)高度與截面形狀有關(guān)，實際工程中剪力墻截面復(fù)雜，會增加計算受壓區(qū)高度的困難。為此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》采用簡化方法，限制截面的平均軸壓比。計算軸壓比時，規(guī)范采用了重力荷載代表值作用下的軸力代表值，即考慮重力荷載分項系數(shù)1.2后的最大軸力設(shè)計值?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.4.2條具體要求了各個抗震等級下的墻肢軸壓比限值。在這里筆者想說明，2010年版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.2條較之前版本規(guī)范，增加了剪力墻抗震等級三級時0.6的軸壓比限值要求（之前版本對抗震等級三級無軸壓比限值要求）。筆者曾經(jīng)參與過清遠(yuǎn)地區(qū)某個剪力墻高層項目，剪力墻抗震等級三級，按照2010年版規(guī)范軸壓比限值0.6來控制，若從滿足軸壓比限值角度來布置剪力墻，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)位移（剛度）大多數(shù)情況下都能夠滿足規(guī)范要求。由此可以看出，6度區(qū)剪力墻結(jié)構(gòu)體系基本以豎向荷載作為剪力墻截面尺寸控制因素，當(dāng)軸壓比限值滿足規(guī)范要求時，結(jié)構(gòu)剛度一般都能夠滿足。在實際工程的結(jié)構(gòu)方案（或初步設(shè)計）階段可由此先估算墻柱尺寸，計算結(jié)構(gòu)整體受力性能。

（4）設(shè)置邊緣構(gòu)件

邊緣構(gòu)件分為約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件兩類。約束邊緣構(gòu)件是指用箍筋約束的暗柱，端柱和翼墻，其箍筋較多（配箍率特征值相對較大），對混凝土的約束較強；構(gòu)造邊緣構(gòu)件的箍筋較少，對混凝土約束較差或沒有約束。剪力墻墻肢的塑性變形能力和抗地震倒塌能力，除了與縱向鋼筋有關(guān)外，還與截面形狀、截面相對受壓區(qū)高度（軸壓比），墻梁端的約束范圍、約束范圍內(nèi)的箍筋配箍特征值有關(guān)。當(dāng)截面相對受壓區(qū)高度（軸壓比）大到一定時，需要設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，使墻肢端部成為箍筋約束混凝土?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.4.5條對邊緣構(gòu)件的尺寸、配筋都做了具體的說明。特別是6.4.5-2款規(guī)定了“一、二、三級抗震墻，以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻，應(yīng)在底部加強部位及相鄰的上一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，在以上其他部位可設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件?！边@一點剛好就和本文之前提到的”加強底部塑性鉸區(qū)”一節(jié)相呼應(yīng)，可以看出，通過設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，可以提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變、改善剪力墻延性。

（5）控制墻肢截面尺寸

剪力墻墻肢截面厚度，除了要滿足承載力的要求外，還要滿足穩(wěn)定和避免過早出現(xiàn)斜裂縫的要求。一般情況下，把穩(wěn)定要求的厚度稱作最小厚度，通過構(gòu)造滿足。在實際結(jié)構(gòu)體系中，

樓板以及與剪力墻平面外相交的剪力墻，是剪力墻的側(cè)向支撐，可防止剪力墻失穩(wěn)。通常情況下，剪力墻最小厚度由樓層高度控制?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)范》6.4.1條規(guī)定了剪力墻最小厚度要求。設(shè)計時需留意。另外，就是本文之前提到過的墻段高寬比不宜小于3，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.1.9條也做了具體的要求。

（6）配置分布鋼筋

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》6.4.3條對剪力墻內(nèi)分布鋼筋的配置提供了具體說明。特別是6.4.3-1款：“一、二、三級抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率均不應(yīng)小于0.25%，四級抗震分布鋼筋最小配筋率不應(yīng)小于0.20%?！奔袅χ校植间摻畹淖饔弥饕牵嚎辜?、抗彎、減小收縮裂縫等。如果豎向分布鋼筋過少，墻肢端部的縱向受力鋼筋屈服后，裂縫將迅速開展，裂縫的長度、寬度都較大；如果橫向分布鋼筋過少，斜裂縫一旦出現(xiàn)就發(fā)展成主要斜裂縫，剪力墻將沿斜裂縫被剪壞。因此，墻肢的豎向和橫向分布鋼筋最小配筋率是根據(jù)限制斜裂縫開展要求確定的。

結(jié)束語

剪力墻結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，且結(jié)構(gòu)布置靈活，可以很大程度減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件對建筑的使用影響，所以高層住宅較多使用這種結(jié)構(gòu)形式。在抗震設(shè)計中，針對剪力墻結(jié)構(gòu)受力體系及相關(guān)規(guī)范條文進(jìn)行分析理解，合理采用計算分析方法，并采取相應(yīng)構(gòu)造措施，相信剪力墻結(jié)構(gòu)能夠以更加經(jīng)濟(jì)、實用的優(yōu)勢展現(xiàn)在住宅設(shè)計中，具有更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

施嵐清---注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)考試專題精講—建筑抗震設(shè)計機械工業(yè)出版社 2011

第4篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

[關(guān)鍵字]:底層框墻砌體房屋 抗震設(shè)計 樓梯參與

中圖分類號：TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

一、引言

在城市建筑的高速發(fā)展中，更多高層復(fù)雜建筑形式隨著科學(xué)技術(shù)和建筑材料的發(fā)展應(yīng)用而不斷的進(jìn)步，底層框墻砌體房屋結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于中小城市，帶有底層框架剪力墻的多層房屋功能安排靈活，施工簡單，底層可作為下層商鋪、車庫等，上層作為辦公室住宿樓等小格局的生活經(jīng)濟(jì)類住房，這種建筑適應(yīng)城市建設(shè)發(fā)展的要求，且較純框架結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)，特別受到房屋開發(fā)商的青睞，在相對落后和不發(fā)達(dá)地區(qū)尤為適用。然而在2008年的汶川地震中，這種底部框架-抗震墻砌體房屋的震害不僅表現(xiàn)在底框的倒塌和傾斜，還有作為逃生通道的樓梯震害比較嚴(yán)重。

二、底層框砌體的樓梯破壞形式

在汶川大地震中，框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓梯出現(xiàn)大量破壞，尤以框架結(jié)構(gòu)中樓梯破壞最為嚴(yán)重，樓梯構(gòu)包括樓板、平臺板、梯住、梯梁?？蚣芙Y(jié)構(gòu)樓梯結(jié)構(gòu)的主要震害現(xiàn)象有：

2.1梯板作為斜撐構(gòu)件，分配較多的地震力，地震作用下的破壞比較嚴(yán)重，梯段板破壞主要表現(xiàn)為水平裂縫處混凝土壓碎，梯段板彎曲下?lián)?，甚至斷裂?/p>

2.2支撐梯板的梯住在地震作用下可能承受較大拉力，大震中梯柱大量出現(xiàn)梯柱柱頭破損，混凝土酥碎，甚至拉斷。

2.3梯梁剪力和扭矩隨著地震作用增大而增大，梯梁在破壞主要是跨中出現(xiàn)剪扭破壞，主要是在構(gòu)件兩端和跨中出現(xiàn)明顯破壞，鋼筋暴露，混凝土保護(hù)層剝落。

三、樓梯的抗震設(shè)計

抗震設(shè)計主要通過三方面體現(xiàn)： 概念設(shè)計、抗震計算設(shè)計及抗震構(gòu)造設(shè)計。這些研究主要圍繞震害特征分析、抗震性能及抗震能力的評價、上下部側(cè)移剛度比的合理取值、薄弱層的控制、地震剪力在各構(gòu)件之間的分配、過渡層的處理、改善構(gòu)件的抗震性能和提高房屋整體抗震能力的措施等方面開展，同時也涉及到建筑方案和結(jié)構(gòu)形式的選擇、過渡層樓板的設(shè)計、底部抗震墻數(shù)量的確定等方面，內(nèi)容非常廣泛。

3.1概念設(shè)計（Conceptual Design）是考慮了地震及其影響的不確定性，依據(jù)歷次震害總結(jié)出來的規(guī)律性，正確地處理全局方案、材料使用和細(xì)部構(gòu)造等，著眼于結(jié)構(gòu)總體地震反應(yīng)，靈活運用抗震設(shè)計思想，綜合解決抗震設(shè)計基本問題。樓梯系統(tǒng)使結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度增大，自振周期減小，從而使作用于整個建筑上的水平地震力增大。

3.2抗震計算設(shè)計（Seismic Design）的目的是用定量方法估計地震反應(yīng)，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和承載能力。我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求：高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下，按反應(yīng)譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內(nèi)力和位移。并將地震作用和其它荷載效應(yīng)進(jìn)行組合，用極限狀態(tài)方法設(shè)計構(gòu)件，保證必要的強度可靠度；對于重要建筑或抗側(cè)能力較弱的結(jié)構(gòu)，要用直接動力時程分析方法補充計算，并進(jìn)行大震作用下結(jié)構(gòu)薄弱層（的彈塑性變形驗算。

底層框架上層磚房結(jié)構(gòu)房屋由鋼筋混凝土框架-抗震墻和上部砌體結(jié)構(gòu)兩種承重和抗側(cè)力體系構(gòu)成，底部剛度小于上部，是一種上剛下柔結(jié)構(gòu)。柔性底層結(jié)構(gòu)的運用源于 Mantel 提出的柔性底層概念[1]。在計算框架砌體穩(wěn)定性能中，需要控制底層框架抗震墻房屋縱橫兩個方向的第二層與底層側(cè)向剛度比k

k1=K2/ K1= ∑ Kmw2

∑Kcf+∑Kcw+∑Kmw

K2、K1——房屋的二層和底層的側(cè)移剛度

Kmw2——二層的一片構(gòu)造框架約束砌體的側(cè)移剛度

Kcf ——底層一榀鋼筋混凝土框架的側(cè)移剛度

Kcw ——底層一片鋼筋混凝土抗震墻的側(cè)移剛度

Kmw ——底層一片嵌砌于框架的砌體抗震墻的側(cè)移剛度

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定根據(jù)不同設(shè)防烈度的地震作用強弱和既安全又經(jīng)濟(jì)的抗震設(shè)防原則，底層框架抗震墻磚房第二層與底層的側(cè)移剛度比值在6度時不應(yīng)大于3.0，在7度時不應(yīng)大于2.5，在8度時不應(yīng)大于2.0，在9度時不應(yīng)大于1.5；且均不應(yīng)小于1.0。

樓梯參與整體作用時，斜向支撐會加大整體的側(cè)移剛度，由于在彈性階段，樓梯的抗側(cè)剛度大于框架本身的，當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r，前幾個較大加速度脈沖釋放的能量，由第一道防線構(gòu)件吸收，達(dá)到超過彈性階段后，樓梯將先于主體破壞，剛度衰減速度快于框架主體，此時框架會逐漸承受更多的地震力，框架才漸漸地變?yōu)榭拐鹬髁?gòu)件。

3.3抗震設(shè)計的另一個重要方面是抗震構(gòu)造設(shè)計(Seismic Structures Design)，設(shè)計時采用構(gòu)造措施保證結(jié)構(gòu)延性，以滿足設(shè)防烈度下的要求。同時，也要通過構(gòu)造措施，實現(xiàn)在罕遇地震作用下避免倒塌的目標(biāo)。

1）根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)范條文 7.1.7 條明確規(guī)定：多層砌體房屋，樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。原因在于樓梯間的墻體缺少各層樓板的側(cè)向支撐，有時還因為樓梯踏步削弱樓梯間的墻體，尤其是樓梯間的頂層，墻體有一層半的高度，震害加重，因此，建筑布置時盡量不設(shè)置在盡端，或?qū)ΡM端開間采取特殊措施。

2）樓梯間應(yīng)符合下列要求: 1.宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯。2. 對于框架結(jié)構(gòu)，梯間的布置不應(yīng)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)平面特別不規(guī)則; 樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時，應(yīng)計入樓梯構(gòu)件對地震作用及其效應(yīng)的影響，應(yīng)進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗算; 宜采取構(gòu)造措施，減少樓梯構(gòu)件對主體結(jié)構(gòu)剛度的影響。3. 樓梯間兩側(cè)填充墻與柱之間應(yīng)加強拉結(jié)”。

3）“5. 12”汶川大地震后，重新修訂后的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011 －2010就提出了建筑抗震設(shè)計“在利用計算機進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析計算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件影響”的新要求。

四、結(jié)論：

樓梯作為重要的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要重視樓梯部分的抗震設(shè)計，采取有效的抗與放的措施，在設(shè)計過程中應(yīng)該重視樓梯參與整體結(jié)構(gòu)的影響，考慮斜向支撐對整體的剛度影響，通過計算機模擬底框砌體整體結(jié)構(gòu)在震害受力下的彈塑性分析。隨著計算機軟件PKPM,sap2000等結(jié)構(gòu)分析軟件的應(yīng)用的發(fā)展，通過結(jié)構(gòu)模擬，更加準(zhǔn)確的分析了樓梯參與下結(jié)構(gòu)整體剛度、樓梯間角柱的影響，梯柱、梯梁、梯板和平臺板的受力特點。樓梯能否作為整體的一道抗震防線還需結(jié)構(gòu)師和相關(guān)專家繼續(xù)研究討論。

參考文獻(xiàn)

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[3]焦柯，陳潤輝《樓梯參與結(jié)構(gòu)整體工作的彈塑性分析》[J].建筑結(jié)構(gòu)，

第5篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

【關(guān)鍵詞】磚混結(jié)構(gòu)；整體穩(wěn)定性；構(gòu)造柱；PKPM軟件

我地區(qū)房屋建筑相當(dāng)一部分為多層磚混結(jié)構(gòu) ，尤其是住宅工程 ，但由于砌體材料的延性不好，又加上結(jié)構(gòu)連接性能較差，因而決定了它的抗震性能較弱。為了增強砌體的整體性 ，提高其抗震能力 ，通過大量的試驗研究和多年的工程實踐證明 ，在多層砌體房屋中設(shè)置構(gòu)造柱 ，是一種很有效的抗震措施。得到了比較一致的結(jié)論，即：

（1）構(gòu)造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%～30%左右，提高幅度與墻體高寬比、豎向壓力和開洞情況有關(guān)；

（2）構(gòu)造柱主要是對砌體起約束作用，使之有較高的變形能力；

（3）構(gòu)造柱應(yīng)當(dāng)設(shè)置在震害較重、連接構(gòu)造比較薄弱和易于應(yīng)力集中的部位。

PKPM軟件是目前國內(nèi)工程設(shè)計中常用的一種計算軟件 ，它使得以往由人工完成的一些重復(fù)性工作轉(zhuǎn)而由計算機更快更好地完成。在磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中 ，一般均采用 PKPM 軟件進(jìn)行抗震計算。構(gòu)造柱在 PKPM 軟件的抗震計算中起著至關(guān)重要的作用 ，切不可因其為 “構(gòu)造柱” 而忽視它。讓它在地震時抗震 ，非地震時承重。因此在 PKPM建立磚混結(jié)構(gòu)模型時應(yīng)合理地布置構(gòu)造柱。按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第7.3.1條合理布置構(gòu)造柱模型。

1.構(gòu)造柱的作用

構(gòu)造柱的主要作用是約束墻體錯動[1]。從帶構(gòu)造柱墻片往復(fù)加載試驗的全過程可以看出，在變形的最初階段，構(gòu)造柱只是協(xié)助磚墻抗剪，當(dāng)墻體出現(xiàn)貫通的交叉裂縫后，構(gòu)造柱約束裂開的三角形塊體向外錯動，即使構(gòu)造柱自身上下端出現(xiàn)塑性鉸，只要構(gòu)造柱的主筋不全部斷裂，仍然能將破碎墻體約束在其自身的平面內(nèi)滑移，摩擦作用繼續(xù)存在，墻體可以繼續(xù)承擔(dān)豎向壓力和一定的水平地震力，達(dá)到裂而不倒的目的。因此，在地震作用下，構(gòu)造柱和墻體發(fā)揮各自的特性，即構(gòu)造柱對墻體起約束作用 ，墻體又為構(gòu)造柱提供了可靠的支承，這樣墻體極限承載能力有所提高，墻體脆性性質(zhì)得到改善，延性提高 3倍～4倍，耗能明顯增大。另外，構(gòu)造柱增強了磚混結(jié)構(gòu)房屋的整體性。構(gòu)造柱不僅增強了內(nèi)外墻連接的整體性，而且與圈梁一起形成磚墻的邊框（即構(gòu)成空間約束體系），箍住開裂的墻體，阻止裂縫進(jìn)一步發(fā)展，限制開裂后塊體錯位，使墻體的豎向承載力不致大幅度下降，從而防止了墻體的倒塌，明顯增強了房屋的整體性，可以避免地震情況下結(jié)構(gòu)構(gòu)件被逐個擊破。綜上所述，在磚混結(jié)構(gòu)中，構(gòu)造柱對墻體的約束作用，可以增大建筑物的延性，防止或延緩建筑物在地震時突然倒塌，提高建筑物的抗側(cè)能力，因此合理地布置構(gòu)造柱是保證磚混房 “大震不倒”的具體體現(xiàn)。

2. PKPM中構(gòu)造柱的布置

2.1構(gòu)造柱布置

考慮到砌體的脆性性質(zhì)，在地震中容易開裂并降低墻體承受垂直荷載的能力而倒塌。因此，《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010規(guī)定，對于多層磚房應(yīng)按要求設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱 ，其目的主要是為了加強墻體的整體性，增加墻體抗側(cè)延性，在一定程度上利用抵抗側(cè)向地震力的能力。在 PKPM建模過程時應(yīng)滿足 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010 第 7. 3 節(jié)的要求[2]。建模時應(yīng)注意幾個方面：

（1）對于大房間兩側(cè)墻，由于大開間砌體墻體相對來說將受到較大的地震水平力作用，因此對于 4. 2 m或以上的開間兩側(cè)墻應(yīng)設(shè)置構(gòu)造柱加強，此時構(gòu)造柱的截面和配筋均應(yīng)加強。

（2）當(dāng)建筑布置局部墻跺不能滿足規(guī)范限定的局部尺寸時，可對局部墻跺增設(shè)構(gòu)造柱，或加大原有構(gòu)造柱截面，以避免在地震作用下局部墻跺破壞而引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致房屋倒塌。但不可以將局部墻跺全改為鋼筋混凝土柱，否則將帶來在平面的同一軸線上形成部分磚墻、部分鋼筋混凝土墻跺的局面，這是PKPM 建模過程中所不允許的。

（3）在樓梯間兩側(cè)墻體一般均為承重墻體，而樓梯間墻體又沒有樓板作為墻的支承，只有斜向的樓梯。樓梯不允許嵌入墻內(nèi)，因此對墻體不起支承作用。樓梯間墻高而空曠，頂層墻體更是形成半高的高墻而無側(cè)向約束。在進(jìn)行 PKPM抗震驗算時，樓梯間的墻達(dá)不到抗震能力，為了能順利通過 PKPM 抗震驗算，建模時須在樓梯間的四角均設(shè)置構(gòu)造柱。

2.2注意事項

（1）當(dāng)房屋層數(shù)較多時 ，根據(jù)不同烈度區(qū) ，在 PKPM 建模過程中適當(dāng)?shù)卦黾訕?gòu)造柱。

（2）構(gòu)造柱應(yīng)沿整個建筑物高度對正貫通設(shè)置 ，在 PKPM建模時構(gòu)造柱在層與層之間嚴(yán)禁出現(xiàn)錯位現(xiàn)象。

2.3磚混結(jié)構(gòu)中還有一種構(gòu)造柱。在 PKPM抗震驗算時 ，有時會遇到磚墻豎向承載力不足又不愿意增大墻體厚度 ，往往在墻體中設(shè)鋼筋混凝土柱予以加強 ，柱的厚度與墻厚一樣 ，也可視為構(gòu)造柱。該構(gòu)造柱在墻體中的位置 ，可以在墻面的兩端 ，也可以在墻體中部 ，或兩者兼而有之 ，這種墻稱為組合磚墻進(jìn)行計算 ，滿足承載力的要求 ，另外構(gòu)造柱還應(yīng)滿足 《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2011 第8. 2. 9 條的要求。

2.4當(dāng)梁直接擱置在構(gòu)造柱上時 ，尚應(yīng)在樓（屋）面梁支撐處設(shè)置圈梁 ，而且圈梁應(yīng)滿足墊梁的構(gòu)造要求。如不設(shè)墊梁 ，集中荷載引起的裂縫很快會沿馬牙槎開展 ，造成馬牙槎處磚剪斷或彎壞，使構(gòu)造柱處于獨立受壓狀態(tài) ，構(gòu)造柱墻承載力明顯降低。所以在 PKPM建模時 ，認(rèn)為設(shè)置構(gòu)造柱后 ，可以省去墊梁的做法是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

3.構(gòu)造柱的計算

3.1在水平荷載作用下的計算

（1）假設(shè)橫向水平地震剪力全部由橫墻承擔(dān) ，縱向水平地震剪力全部由縱墻承擔(dān)。多層磚房根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第5.1.1條、第5.1.3條、第5.1.4條、第5.2.1條、第5.2.3條和5.2.4條要求設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱抗震設(shè)計進(jìn)行驗算。

（2）當(dāng)在隔開間墻或每開間墻設(shè)置[且墻段中有 2 根以上（包括 2 根） ]構(gòu)造柱時 ，可考慮構(gòu)造柱對截面抗震承載力的有利影響 ，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010第7.2.6條、第7.2.7條進(jìn)行驗算。

3.2在豎向荷載作用下的計算

把設(shè)置的受力柱的墻跺視為組合砌體，按《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-2011規(guī)范組合砌體構(gòu)件的計算方法進(jìn)行計算。組合磚砌體軸心受壓構(gòu)件的承載力按第8.2.7條和8.2.8條進(jìn)行驗算。

4.結(jié)語

4.1通過分析磚混結(jié)構(gòu)中構(gòu)造柱的抗震作用 ，進(jìn)一步了解構(gòu)造柱 ，認(rèn)識其重要性 ，并能夠在今后的 PKPM 建模過程中認(rèn)真結(jié)合實際 ，靈活地運用規(guī)范 ，合理地設(shè)置構(gòu)造柱的位置。

4.2詳細(xì)地列舉了構(gòu)造柱的計算公式 ，便于人們進(jìn)一步了解構(gòu)造柱參與結(jié)構(gòu)的抗震作用 ，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。

4.3在 PKPM建模過程中 ，嚴(yán)格按照國家設(shè)計規(guī)范和規(guī)程要求，在設(shè)計過程中根據(jù)抗震規(guī)范要求合理地設(shè)置構(gòu)造柱 ，才能提高建筑物的抗震能力 ，保證結(jié)構(gòu)安全性。

震害調(diào)研和國內(nèi)外大量試驗研究也表明，砌體結(jié)構(gòu)房屋只要進(jìn)行抗震設(shè)計、合理布置構(gòu)造柱與實際結(jié)合模型，采取合理的抗震構(gòu)造措施、確保工程質(zhì)量，仍能有效地應(yīng)用于地震設(shè)防區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李啟鑫. 設(shè)置構(gòu)造柱混凝土砌塊墻體受壓承載力試驗研究.

[2] GB50011-2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》.

第6篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

【關(guān)鍵詞】抗震設(shè)計 建筑設(shè)計 應(yīng)用

一、建筑設(shè)計和建筑抗震設(shè)計的關(guān)系

對于建筑抗震設(shè)計一直存在著一種誤解，往往認(rèn)為建筑抗震只是結(jié)構(gòu)設(shè)計師的工作，建筑設(shè)計師很少把抗震設(shè)計考慮在內(nèi)。在建筑設(shè)計規(guī)定中，只對結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的抗震設(shè)計進(jìn)行了要求和規(guī)范，缺少統(tǒng)一專門的建筑設(shè)計抗震規(guī)定。長期的地震建筑災(zāi)害調(diào)查表明，建筑工程如果缺乏系統(tǒng)的總體建筑設(shè)計方案，單單依靠結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計一旦發(fā)生強烈的地震，其抗震效果會大大降低，甚至減輕不了建筑物的地震損害程度。鑒于這種情況，在新修訂的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中增加了對建筑設(shè)計師建筑設(shè)計的抗震要求與規(guī)范，這樣就可以有效地將建筑設(shè)計和建筑抗震設(shè)計系統(tǒng)的結(jié)合起來，全面提高建筑抗震設(shè)計的水平和效果，例如在注冊建筑師考試中就增加了對建筑抗震設(shè)計概念和要求的考核，不斷增加建筑師的抗震設(shè)計知識理念。

建筑設(shè)計過程是從立項開始，建筑師依據(jù)建筑投資方的總體設(shè)計要求和設(shè)計目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計方案構(gòu)思和總體方案規(guī)劃，經(jīng)過相關(guān)監(jiān)測部門認(rèn)證后，繪出建筑體型、平面和豎向布置的初步設(shè)計圖紙。結(jié)構(gòu)設(shè)計師再根據(jù)初步設(shè)計圖紙開展建筑結(jié)構(gòu)圖設(shè)計?？梢哉f建筑設(shè)計起著決定性。綱領(lǐng)性作用，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計往往處于被動狀態(tài)，只能遵循于建筑設(shè)計結(jié)果。因此，對于建筑抗震來講，在建筑初步設(shè)計中是否把抗震設(shè)計考慮在內(nèi)、是否與抗震設(shè)計有效結(jié)合起來，直接關(guān)系著建筑的抗震性能與抗震承載力。如果建筑師能夠很好地把抗震設(shè)計問題考慮在內(nèi)，同時不斷加強與結(jié)構(gòu)設(shè)計師之間的良好溝通，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計師就可以充分對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，協(xié)調(diào)和均勻分布建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度，大大改善和提高抗震能力，必須增大水泥鋼筋的用量和建筑構(gòu)件截面，增加額外的建筑成本。由此可見，建筑設(shè)計直接影響著建筑抗震設(shè)計，是建筑抗震設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

二、建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的關(guān)鍵性問題

2.1建筑體型設(shè)計

建筑體型設(shè)計主要包括平面和立體空間形狀設(shè)計，可以簡單的歸納為單一體型和組合體型。震害表明，許多復(fù)雜平面形狀的建筑物在地震中容易造成損害，例如汶川地震中，平面上外凸和內(nèi)凹、側(cè)翼布置不對稱。側(cè)翼過多延伸、主體建筑復(fù)雜等建筑物損害最為嚴(yán)重。然而，在震后建筑調(diào)查過程中，工作人員發(fā)現(xiàn)單一、簡單的建筑平面形狀未出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p害，甚至有的完好無損。特別是沿高度向上延伸的復(fù)雜和不規(guī)則建筑，例如建筑懸掛裝飾重量過重、樓層之間高度差過大、出屋面面積較大等，這些形狀的建筑物容易在地震中由于剛度突變而造成破壞。因此，在建筑體型設(shè)計過程中，應(yīng)該盡可能保證平面設(shè)計的統(tǒng)一、簡單、對稱，長期實踐表明，矩形、方形、圓形、橢圓形等對于增強抗震效果來說都是很好的選擇。同時，要減少外凸與內(nèi)凹的額外延伸建筑設(shè)計，盡可能避免不對稱的側(cè)翼設(shè)計，在體型布置上要保證結(jié)構(gòu)的均勻與對稱，避免建筑物結(jié)構(gòu)性失衡。

2.2 建筑平面布置問題

建筑平面布置是建筑設(shè)計的重要組成部分，直接決定了建筑工程的使用功能與質(zhì)量，其設(shè)計內(nèi)容主要包括承重墻距離、支柱布置、銅帶和電梯設(shè)計、房間數(shù)量與面積等。同時，由于建筑使用功能之間的差異，各個建筑空間的布置也都不同，比如寫字樓和住宅或商場建筑的平面布置就存在差別，因此在建筑設(shè)計中必須考慮多樣化問題。最突出的問題表現(xiàn)在承重墻布置不對稱、支柱之間的距離不科學(xué)、電梯井位置設(shè)計不合理，以上情況極易在地震中造成扭轉(zhuǎn)或者支柱失衡現(xiàn)象。在2012年1月12日，海地地震中的中央銀行大廈倒塌，就主要是因為電梯井位置設(shè)計不當(dāng)造成的。電梯井的剛度很大，然而不布置在大廈角落，結(jié)果造成電梯井一側(cè)受到嚴(yán)重?fù)p害，導(dǎo)致整棟大廈失去原有的平衡。因此，要想增強整體抗震能力，建筑平面設(shè)計要盡可能保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在質(zhì)量和剛度方面協(xié)調(diào)均勻分布，保持承重墻和支柱的適當(dāng)距離，同時電梯井筒要居中設(shè)計，避免建筑物的偏重或扭轉(zhuǎn)，使建筑物的使用功能和建筑抗震能力有效統(tǒng)一起來。地基抗震力下降的例子，最為顯著的是“雞腿形”建筑，在美日建筑中最為突出，1995年的日本大阪地震中，許多鋼筋混凝土高層建筑發(fā)生了從中間樓層整體下落現(xiàn)象，上層結(jié)構(gòu)墜落到下層建筑上，甚至建筑物產(chǎn)生了兩三米的位移錯動。為此，在豎向布置設(shè)計中，要保證整層剛度的一致性，做好樓層轉(zhuǎn)換剛度設(shè)計。剪力墻設(shè)計要貫穿整個建筑，避免某一樓層剛度較小，造成扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

三、房屋建筑抗震設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題

（1）抗震設(shè)防烈度低

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度水平在大幅度提高，而我國現(xiàn)行抗震設(shè)防現(xiàn)狀其標(biāo)準(zhǔn)還是比較低的，目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度早已不能適應(yīng)人民的需要，不同的抗震設(shè)防烈度應(yīng)對的房屋建筑也不一樣。

（2）地基的選取不合理

房屋建筑應(yīng)選擇位于開闊平坦地帶的硬土場地或密實均勻的硬土場地，遠(yuǎn)離河岸，不應(yīng)垮在兩類土壤上，避開不利地形、不采用震陷土作地基，避免在斷層、山崖、滑坡、地陷等抗震危險地段建造房屋。建筑的地基選取不恰當(dāng)可能導(dǎo)致抗震能力差。

（3）部分建筑物高度過高

鋼筋混凝土的房屋建筑都有一個適宜的高度。在適度的高度范圍內(nèi)，其抗震能力還是可以的，也能發(fā)揮一定的作用，但由于目前受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，相當(dāng)一部分建筑的高度超出了限制。一旦發(fā)生地震災(zāi)害，超出高度的建筑物就會發(fā)生很大的變形，造成的破壞也將十分巨大，同時還會降低建筑物的抗震能力。

（4）對抗震材料選取不當(dāng)

鋼筋混凝土是我國建筑結(jié)構(gòu)主要的核心，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值影響著變形控制的基準(zhǔn)?？縿偠群苄〉匿摽蚣軈f(xié)同工作會因彎曲變形的側(cè)移較大而減小側(cè)移，這樣無形中就增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，并且抗震效果也不明顯，造成在施工中需要加大混凝土筒的剛度，從而形成加強層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值。

四、建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本對策

1、選擇的建筑場地和地基有利于抗震

①場地選擇

在不同工程地質(zhì)條件的場地上，地震對建筑物的破壞程度是截然不同的。因此，進(jìn)行建筑物場地選擇時，設(shè)計者必須綜合評價工程地質(zhì)的有關(guān)資料和地震活動情況，并結(jié)合工程的實際需要。首先，建筑宜避開對建筑抗震不利的地段，選擇對建筑抗震有利的地段，例如平淡、開闊的硬場地土。其次，當(dāng)沒有辦法避開使時，適當(dāng)?shù)目拐鸺訌姶胧?yīng)被采用。

②地基處理

基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)注意：a.當(dāng)?shù)鼗行陆钔?、液化土、軟弱粘性土?xí)r，基礎(chǔ)的剛性差、整體性應(yīng)得到加強；b.天然地基與樁基不宜混用在同一結(jié)構(gòu)單元上；c.性質(zhì)差異較大的地基上不宜設(shè)置同一結(jié)構(gòu)單元；d.地圈梁應(yīng)設(shè)置在墻下，以加強上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的整體性，以抵抗不均勻沉降。

2、優(yōu)化立面布置

①建筑布置的平立面應(yīng)規(guī)則，體型要簡單

當(dāng)建筑物體形規(guī)則、簡單時，其受力性能明確，在設(shè)計過程中就容易分析在地震作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和實際反映，且易于處理結(jié)構(gòu)細(xì)部的結(jié)構(gòu)，因此這類結(jié)構(gòu)在遭遇地震后受到的損害相對較輕。反之，建筑體型復(fù)雜、不規(guī)則時，強度和剛度就容易發(fā)生突變，引起應(yīng)力變形或集中，形成結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，從而造成較大的危害。

②力求建筑平、立面質(zhì)量分布和剛度對稱

建筑的質(zhì)量分布和剛度不對稱，在地震作用下就會發(fā)生十分明顯的扭轉(zhuǎn)振動。因此，建筑中的獨立單元及整個建筑應(yīng)力求質(zhì)量、剛度對稱，使其鋼心與質(zhì)心、偏心很小甚至完全重合。

③建筑的剛度變化和質(zhì)量須均勻

建筑沿豎向分布的剛度和質(zhì)量常常是不均勻的。比如，樓層錯位的存在或在層高發(fā)部位內(nèi)框架的填充墻設(shè)置不連續(xù)，短柱就在框架上形成。地震時就易對建筑造成損害。所以設(shè)計時必須采取必要的構(gòu)造措施，對建筑結(jié)構(gòu)中沿豎向分布不連續(xù)的質(zhì)量進(jìn)和剛度加以限制。

3、選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系

①應(yīng)有多道抗震防線

多道抗震防線，是指在地震作用下，一個抗震結(jié)構(gòu)體系中的一部分延展性好的構(gòu)件最大限度發(fā)揮其耗散、吸收地震能量的作用，首先達(dá)到屈服，起到第一道抗震防線的作用，其他構(gòu)件則在其后依次屈服，從而形成第二、第三或更多到抗震防線。這樣可以避免整個建筑結(jié)構(gòu)體系因部分構(gòu)件或結(jié)構(gòu)破壞而喪失抗震能力。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計須考慮設(shè)置多道抗震防線。

②結(jié)構(gòu)剛性和強度分布須合理

如結(jié)構(gòu)剛度和強度分布不合理，會產(chǎn)生塑性變形集中或過大的應(yīng)力，結(jié)構(gòu)就會突變或其局部受到削弱而形成薄弱部位。對結(jié)構(gòu)上可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取相應(yīng)措施提升其抗震能力。在強烈地震下，強度安全儲備在結(jié)構(gòu)上并不存在，而判斷結(jié)構(gòu)薄弱層的基礎(chǔ)就在于構(gòu)件的實際強度分布。

4、設(shè)計合理的建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)

計算分析參數(shù)設(shè)計，就是進(jìn)行建筑各構(gòu)件的地震效應(yīng)和地震作用計算，各墻柱梁板變形及承載力計算包括于其中。把正確的計算模型建立在建筑結(jié)構(gòu)的實際工作狀況基礎(chǔ)上，并根據(jù)概念設(shè)計做適當(dāng)?shù)暮喕幚怼⒂嬎?。對于地震作用下的?fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形、內(nèi)力分析時，應(yīng)采用的力學(xué)與剪摩擦理論。其中，主拉應(yīng)力理論適用于磚砌體，而剪摩擦理論適用于磚塊 結(jié)構(gòu)。應(yīng)認(rèn)真分析判斷計算機的計算結(jié)果，確認(rèn)其合理、有效后，才能用于工程設(shè)計。

抗震設(shè)計最重要的就是充分考慮經(jīng)濟(jì)和安全兩者間的關(guān)系，只有將目光放長遠(yuǎn)，立足于我國建筑抗震設(shè)計發(fā)展的現(xiàn)狀，認(rèn)清存在的不足，跟國際接軌，采用最新科研成果，從最新抗震設(shè)計理念的趨勢出發(fā)，探究新型材料將成為未來地震多發(fā)區(qū)建筑發(fā)展的新航標(biāo)。

結(jié)束語

總的來說，建筑設(shè)計是建筑抗震設(shè)計的一個重要方面，建筑設(shè)計與建筑抗震設(shè)計有著密切關(guān)系。它對建筑抗震起著重要的基礎(chǔ)作用。一個優(yōu)良的建筑抗震設(shè)計，必須是在建筑設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計相互配合協(xié)作共同考慮抗震的設(shè)計基礎(chǔ)上完成。為此，要充分重視建筑設(shè)計在建筑抗震設(shè)計中的重要性，在建筑抗震設(shè)計中更好地發(fā)揮建筑設(shè)計應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬全紅.建筑抗震設(shè)計的應(yīng)用性分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向.2011（09）

第7篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

關(guān)鍵詞:高層建筑；抗震設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計

引言

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，我國建筑逐漸向高層建筑和超高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展。高層建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層數(shù)比較高，建筑地基承受的荷載比較大。地震發(fā)生時，震源對高層建筑結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生沖擊力，容易造成建筑梁、柱斷裂，建筑倒塌等現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅到人民群眾的安全。我國是地震災(zāi)害比較頻繁的國家，高層建筑抗震設(shè)計一直是社會關(guān)注的重點，抗震設(shè)計的好壞直接關(guān)系到高層建筑的質(zhì)量。因此高層建筑抗震設(shè)計的時候要根據(jù)高層建筑的實際情況，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。

1超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計與常規(guī)抗震設(shè)計的比較

1.1基于性能的抗震設(shè)計的概念

概念設(shè)計是目前一種比較先進(jìn)的設(shè)計理念，與傳統(tǒng)建筑設(shè)計相比，概念設(shè)計不需要精準(zhǔn)的計算或參考建筑設(shè)計規(guī)范相關(guān)的目錄，而是設(shè)計者根據(jù)實踐經(jīng)驗，按照建筑結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機理，從建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行把握設(shè)計。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計思想無法滿足人們對建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的要求,為了提高建筑結(jié)構(gòu)抗震安全性能要求,抗震設(shè)計已經(jīng)發(fā)生了較大變化。比如建筑結(jié)構(gòu)以力分析為主并兼顧力與變形，考慮到建筑結(jié)構(gòu)變形、耗能和損失，以及非線性分析和可靠性分析?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計是20世紀(jì)90年代美國建筑設(shè)計師提出來的一個全新的設(shè)計理念。它的主要核心是將抗震設(shè)計從保護(hù)居民生命財產(chǎn)安全為基本目標(biāo)轉(zhuǎn)移到不同風(fēng)險水平地震作用力下滿足人們對建筑的性能要求，通過多層次、多目標(biāo)的抗震安全設(shè)計，保障建筑安全，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和投資效益的平衡，滿足人們對建筑的個性需求。

1.2我國常規(guī)抗震設(shè)計方法

當(dāng)前大部分國家的抗震設(shè)計規(guī)范為“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，我國采用二階段抗震設(shè)計方法滿足工業(yè)建筑和民用建筑實現(xiàn)以上三個原則的抗震要求，并在這個基礎(chǔ)上根據(jù)建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四類建筑物，根據(jù)建筑物的類別設(shè)置相應(yīng)的抗震防烈要求。二階段抗震設(shè)計方法如下:第一階段是對建筑結(jié)構(gòu)強度進(jìn)行驗算，也就是小震的地震洞參數(shù)，通過彈性模量計算建筑結(jié)構(gòu)的彈性地震作用力,并與建筑物風(fēng)荷載、雪荷載、水平荷載等進(jìn)行組合，計算建筑結(jié)構(gòu)截面的抗震承載力，確保建筑結(jié)構(gòu)的強度，并通過合理的平面結(jié)構(gòu)布置，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗拉力。第二階段則是驗算建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性，也就是對地震作用下很容易倒塌的建筑結(jié)構(gòu)按照大震標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，處理好建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，以免地震發(fā)生時首先沖擊建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，影響到整個建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1.3常規(guī)抗震設(shè)計方法與基于性能抗震設(shè)計方法的比較

基于常規(guī)抗震設(shè)計方法與基于性能抗震設(shè)計方法在設(shè)防目標(biāo)、設(shè)計實施方法和檢驗方法、實現(xiàn)性能和工程應(yīng)用方面都有所不同，具體見表1。通過比較發(fā)現(xiàn)，基于性能抗震設(shè)計方法是未來建筑抗震設(shè)計的發(fā)展方向，它適應(yīng)了社會新技術(shù)和新工藝發(fā)展需求，能夠滿足建筑業(yè)務(wù)單位和使用單位對建筑結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)要求。

2超限高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)

某酒店塔樓的高度是168.9m，結(jié)構(gòu)計算高度為176m，建筑結(jié)構(gòu)為B類鋼筋混凝土高層建筑。建筑場地類別為III類，建筑抗震等級為二級。

2.1結(jié)構(gòu)的抗震性能水準(zhǔn)

按照相關(guān)規(guī)定，酒店的塔樓高度、平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則等不能超限，所以在第一、二階段抗震設(shè)計過程中，必須采取有效的方法滿足建筑工程國家以及地方相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并將基于性能抗震設(shè)計目標(biāo)概念進(jìn)行設(shè)計。按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》給出的抗震性能設(shè)計方法以及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，確定該酒店的性能水準(zhǔn)為C類，具體控制目標(biāo)如下:

2.2建筑結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)

超限高層建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性、高度等方面超出了建筑工程規(guī)范中的適用限值，使得抗震設(shè)計缺乏相應(yīng)的參考依據(jù)?；谛阅苣繕?biāo)設(shè)計方法在設(shè)計的時候，需要綜合考慮到建筑場地實際設(shè)防裂度、超高限值以及建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則等經(jīng)濟(jì)因素，對超高建筑的薄弱環(huán)節(jié)、主抗側(cè)力構(gòu)件等結(jié)構(gòu)變形能力和抗震承載能力有具體的性能目標(biāo)。按照建筑工程設(shè)計中相關(guān)內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件由建筑結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)工程實際情況分析。比如水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件和支撐豎向構(gòu)件、大懸挑結(jié)構(gòu)的主要懸挑構(gòu)件、長短柱在同一樓層的數(shù)量相當(dāng)于在該層各個長短柱等要求。這其實是將過去常規(guī)抗震設(shè)計中的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計原則進(jìn)行量化和細(xì)化。比如將A級性能目標(biāo)設(shè)計要求建筑結(jié)構(gòu)小震不壞、中震和大震不壞，就是要求建筑結(jié)構(gòu)在中震和大震中依然保持一定的彈性。

3結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，常規(guī)的建筑工程抗震設(shè)計方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)下建筑設(shè)計的要求，基于建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計理念對抗震結(jié)構(gòu)的目標(biāo)進(jìn)行量化，明確抗震目標(biāo)性能，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，必將成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn):

第8篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

關(guān)鍵字：整體大懸挑 懸挑構(gòu)件 彈性分析

Abstract: Taking the large cantilever frame structure design of infectious diseases ward building in a hospital in Shanghai as an example, this paper describes the design features and nodal analysis of the key components of large cantilevered structure in the small and moderate earthquake,and introduces the elastic-plastic analysis in rare earthquake.It suggests adopting two-stage in designing cantilever frame structure and calculateing the seismic coefficient of the important component.

Keywords: Overall large cantilever Cantilever member Plastic analysis

一、工程概況

上海某三甲醫(yī)院傳染科病房樓為一幢單體建筑，包括地下2層車庫和地上5層門急診病房樓,建筑高度約為19.35m。總平面如圖1所示。

本工程在靠近院外長樂路一側(cè)有一地下污水處理池仍在使用且需要保留，造成該區(qū)域內(nèi)的框架柱不能直接落地，使之成為本工程的設(shè)計難點和關(guān)鍵點。本文即圍繞此關(guān)鍵點展開分析和論述，包括關(guān)鍵懸挑構(gòu)件在小震和中震作用下的構(gòu)件設(shè)計及節(jié)點分析，在罕遇地震作用下的彈塑性分析等。

設(shè)計中，考慮在地面一層采用加設(shè)混凝土斜撐的辦法承托該部分結(jié)構(gòu)并避開污水池，如圖2所示。

混凝土斜撐下端直接置放在地下室混凝土連續(xù)墻上，斜撐上端與水平挑梁整體澆注，并由底層梁板來承擔(dān)斜撐水平推力。斜撐相關(guān)框架柱及挑梁端部跨采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)形式。

此類型大懸挑結(jié)構(gòu)的受力特點是大懸挑構(gòu)件兼作轉(zhuǎn)換構(gòu)件，受力很大且是整體結(jié)構(gòu)的最關(guān)鍵構(gòu)件，容易造成應(yīng)力集中等問題，對其內(nèi)力分析也比較復(fù)雜。同時整體結(jié)構(gòu)又受到懸挑部分的影響，需要對其在大震下的整體穩(wěn)定作詳細(xì)分析。

二、上部結(jié)構(gòu)整體設(shè)計及關(guān)鍵懸挑構(gòu)件分析

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合本工程的重要性及特性，結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算將根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的抗震設(shè)防目標(biāo)（小震不壞，中震可修，大震不倒）進(jìn)行兩階段計算（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）。

上部結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算主要從如下幾個方面考慮：

對全部結(jié)構(gòu)進(jìn)行正常使用條件下承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的計算；

對全部結(jié)構(gòu)按上海設(shè)防烈度（7度）進(jìn)行多遇地震下的地震作用計算，按提高一度（8度）進(jìn)行多遇地震下的抗震構(gòu)造設(shè)計和計算；

對地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件按上海設(shè)防烈度（7度）除進(jìn)行多遇地震下的水平地震作用計算外另考慮豎向地震作用的計算，抗震等級提高一級；

對地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件按上海設(shè)防烈度（7度）進(jìn)行相當(dāng)于基本設(shè)防烈度的地震作用（即中震）情況下的抗震計算（第二水準(zhǔn)：允許結(jié)構(gòu)達(dá)到或超過屈服極限，產(chǎn)生彈塑性變形，依靠結(jié)構(gòu)的塑性耗能能力，使結(jié)構(gòu)得以保持穩(wěn)定保存）；

按上海設(shè)防烈度（7度）進(jìn)行罕遇地震（相當(dāng)于8度）作用計算。

根據(jù)上述計算目標(biāo)，確定本工程采用中國建筑科學(xué)研究院編制的SATWE空間有限元分析軟件進(jìn)行全部計算（包括彈性時程分析計算），另采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進(jìn)行罕遇地震下靜力彈塑性的補充計算。

（一）多遇地震整體計算分析

用SATWE建模計算結(jié)果如下：

1.周期及扭轉(zhuǎn)（見表1）

2.最大彈性層間位移與樓層高度之比

地震作用下的層間最大位移角為:X方向,1／719；Y方向，1／608。

3.地震作用下的最大層間位移比

X方向，1.14；Y方向，1.20。

4.按偶然偏心進(jìn)行地震作用下的位移比計算出的結(jié)果X方向，1.18，相應(yīng)的位移角為1／693，出現(xiàn)在地面上第2層；

Y方向，1.34，相應(yīng)的位移角為1／727，出現(xiàn)在地面上第4層。

5.層間剛度比

本結(jié)構(gòu)單元從地面一層到二層為局部豎向外挑的主要變化過渡層，根據(jù)SATWE程序計算結(jié)果，地上二層與一層的側(cè)向剛度比為：Ratx =0.7010 ；Raty =0.5308。

地上一層與二層70％的側(cè)向剛度比為：Ratx1= 2.0378； Raty1= 2.6910

6.地震剪力與重力之比（地面一層）

X方向，Q0x/Ge＝6.27％，有效質(zhì)量系數(shù): 99.5％；

Y方向，Q0y/Ge＝6.03％，有效質(zhì)量系數(shù): 99.5％。

7.抗傾覆驗算結(jié)果（見表2）

8.彈性時程分析

本工程計算采用一條上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）進(jìn)行彈性時程分析計算，結(jié)果如下：

最大樓層位移曲線：X方向18.4mm，Y方向19.1mm。

最大層間位移曲線（層間最大位移角）：X方向1/729，Y方向1/642。

最大樓層剪力曲線：X方向5375 kN，Y方向5243kN。

上述時程分析結(jié)果均滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》有關(guān)單條時程曲線計算底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果的65％和多條時程曲線計算底部剪力平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)果80％的要求。

（二）設(shè)防烈度地震(中震)懸挑構(gòu)件計算分析

為保證地面一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件在中震下能繼續(xù)保持彈性狀態(tài)（允許部分一般構(gòu)件達(dá)到或超過屈服極限，產(chǎn)生彈塑性變形），從而保證整體結(jié)構(gòu)的安全，本工程在進(jìn)行設(shè)防烈度下的地震作用計算時，取最大影響系數(shù)αmax＝0.23。

1.層間最大位移角

現(xiàn)行規(guī)范尚未對中震下的結(jié)構(gòu)變形提出明確控制指標(biāo)，此處列出僅供參考）：

X方向，1／229；Y方向，1／227。

2.主要構(gòu)件內(nèi)力

按照上述地震荷載作用和設(shè)計原則，計算出結(jié)構(gòu)內(nèi)力。根據(jù)計算結(jié)果知道，一層大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件在中震下可以繼續(xù)保持彈性狀態(tài)。因此，本結(jié)構(gòu)設(shè)計可以達(dá)到上述目標(biāo)?，F(xiàn)以受荷載作用最大的③軸線梁柱支撐為例，列出其構(gòu)件內(nèi)力從小震到中震的變化，見表3。

（三）罕遇地震計算分析

進(jìn)行罕遇地震作用的計算目的是了解結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下能否滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》關(guān)于大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)。因此，本結(jié)構(gòu)首先采用EPDA/EPSA軟件分別進(jìn)行罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形暨靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）抗倒塌驗算和動力彈塑性計算，然后采用韓國MIDAS/Gen通用有限元程序進(jìn)行靜力彈塑性分析（PUSH-OVER）補充計算。在進(jìn)行罕遇地震作用計算時，依據(jù)上?！督ㄖ拐鹪O(shè)計規(guī)程》取最大影響系數(shù)αmax＝0.45，特征周期Tg＝1.1sec。

1.靜力彈塑性EPSA計算

圖3分別為各樓層位移、各樓層位移角和抗倒塌驗算圖。

從圖3中可以看出，最大層間位移角出現(xiàn)在地面以上二層為1/95，而結(jié)構(gòu)頂點位移為141mm，位移角相當(dāng)于1/138。而從抗倒塌圖中可以看出結(jié)構(gòu)的能力曲線穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。

2.動力彈塑性EPDA計算

圖4（P63）為根據(jù)EPDA軟件輸入上海人工地震波（SHM1－4）和兩條天然波（分別為TH3TG090和TH4TG090）后進(jìn)行罕遇地震下結(jié)構(gòu)的動力彈塑性時程分析計算結(jié)果。圖中所謂第1、2、3條波分別相應(yīng)于TH3TG090、TH4TG090和SHM1－4波。

（1）位移時程曲線

從三條波的時程位移曲線可以看出TH4TG090波作用下的頂層最大響應(yīng)位移達(dá)152.2mm（相當(dāng)于位移角為1/124）。

（2）樓層位移曲線和層間位移角曲線

最大樓層位移152.2mm（相當(dāng)于位移角為1/124）與上述TH4TG090波的時程位響應(yīng)一致。地面以上的第二、第三層樓面的樓層位移角近于最大值，約為1/87。

（3）樓層剪力曲線和樓層彎矩曲線

圖6所述罕遇地震下結(jié)構(gòu)的動力彈塑性時程分析計算結(jié)果與靜力彈塑性分析計算結(jié)果相當(dāng)，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1/50的限制要求和“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。

3.靜力彈塑性MIDAS計算

為了簡化計算分析過程，考慮到地下室與上部結(jié)構(gòu)的剛度關(guān)系，在采用MIDAS進(jìn)行靜力彈塑性計算時將地下室部分視為上部結(jié)構(gòu)的嵌固約束點從而省略。以此進(jìn)行整體和抽取其中一榀框架進(jìn)行對照計算，見圖7圖8所示。

圖7、圖8中，整體和單榀抗倒塌圖的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定。

圖9、圖10（P65）分別是整體和單榀計算的各樓層位移、各樓層位移角圖。

從兩圖中可以看出，最大層間位移角也均出現(xiàn)在地面以上二層。其中整體計算的最大位移角約為1/185，結(jié)構(gòu)頂點位移累計為73mm，位移角相當(dāng)于1/259。而單榀計算的最大位移角約為1/77，結(jié)構(gòu)頂點位移累計為145mm，位移角相當(dāng)于1/130。顯然，單榀框架的空間整體性遠(yuǎn)不及整體結(jié)構(gòu)的空間效果。但整體和單榀抗倒塌圖中的能力曲線均穿越需求譜曲線具有性能控制點，說明本結(jié)構(gòu)可以抵御罕遇地震作用而不倒塌，既滿足《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定框架結(jié)構(gòu)最大彈塑性層間位移角不大于1／50的限制要求，也滿足了“大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。

另外，在觀察罕遇地震作用下塑性鉸的出現(xiàn)順序和分布時發(fā)現(xiàn)塑性鉸基本以地面以上二層為先為多。最終破壞時的塑性鉸也在二層以上的柱、梁。而底層混凝土型鋼柱則沒有出現(xiàn)破壞鉸，說明底層可以滿足大震下的抗震要求。

三、結(jié)束語

綜合上述，對該病房樓大懸挑框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計作出以下結(jié)論：

對此類整體懸挑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行除正常使用條件下的強度和正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計外，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的抗震設(shè)防目標(biāo)（小震不壞，中震可修，大震不倒）進(jìn)行兩階段設(shè)計（多遇地震作用下的承載力、彈性變形驗算和罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算）是有必要的，也是可行的。

應(yīng)對大懸挑構(gòu)件及其相關(guān)的梁、柱、斜撐等重要構(gòu)件進(jìn)行多遇地震下的水平地震作用計算和即中震情況下的抗震計算。

應(yīng)對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行罕遇地震作用計算以了解結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下能否滿足大震不倒的抗震設(shè)防目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[ 1 ] GB50011-2001 建筑抗震設(shè)計規(guī)范（2008版）[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社,2001

第9篇：建筑抗震設(shè)計規(guī)范要求范文

關(guān)鍵詞：抗震；地震災(zāi)害；圈梁；構(gòu)造柱；強柱弱梁

中圖分類號：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914x（2014）08-01-01

唐山地震后，我國總結(jié)了不少經(jīng)驗教訓(xùn)，并對相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行了修訂。汶川地震及玉樹地震的建筑震害調(diào)查表明，按照89和2001年版的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》設(shè)計、施工和使用的建筑，在遭遇比當(dāng)?shù)卦O(shè)防烈度高一度的地震作用下，并沒有出現(xiàn)倒塌破壞，基本都經(jīng)受了地震的考驗。充分說明了我國在唐山地震后，建設(shè)行政主管部門作出房屋從6度開始抗震設(shè)防的決策是正確的。汶川地震后，我國建設(shè)行政主管部門根據(jù)震后災(zāi)害調(diào)查，又對原有規(guī)范作了修訂（簡稱08版規(guī)范），玉樹地震后，我國又對08版規(guī)范作了修訂（簡稱新規(guī)范）。以下結(jié)合新規(guī)范及工程實例，對加強抗震構(gòu)造措施發(fā)表幾點個人看法。

一.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱的重要性

設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱是在唐山大地震后，我國的工程界專家總結(jié)發(fā)明的一套行之有效的抗震措施。設(shè)置圈梁和構(gòu)造柱增強了整個建筑物的整體性和延性，砌體裂縫被約束在鋼筋混凝土框格內(nèi)，不致發(fā)生脆性破壞。

08版規(guī)范對構(gòu)造柱和圈梁的構(gòu)造做了進(jìn)一步加強，增加了樓梯段上下端對應(yīng)的墻體處和外墻轉(zhuǎn)角處設(shè)置構(gòu)造柱的措施，新規(guī)范在08版規(guī)范的基礎(chǔ)上又增加了樓梯間對應(yīng)的另一側(cè)內(nèi)橫墻與外縱墻交接處設(shè)構(gòu)造柱。

根據(jù)地震災(zāi)害和試驗研究得出以下結(jié)論：①構(gòu)造柱能夠提高砌體的受剪承載力10%～30%左右；②構(gòu)造柱主要對砌體起約束作用，使之有較高的變形能力；③圈梁能增強房屋的整體性，提高房屋的抗震能力。

二.水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件間的連接不可忽視

唐山地震中預(yù)制板從天而降，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，預(yù)制板傷人只是表象，實質(zhì)問題是磚墻倒塌飛散、墻板連接失效等。汶川地震和玉樹地震調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在強震區(qū)并不是所有的預(yù)制板裝配式樓蓋都塌落。解體、墜落的的都是未采取任何構(gòu)造措施的預(yù)制-裝配式樓蓋。這些事實證明了要避免房屋倒塌，關(guān)鍵在于采取構(gòu)造措施，加強水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件間的連接。

新規(guī)范7.3.5、7.3.6條對水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件間的連接措施做出了明確的規(guī)定，要求樓、屋蓋的鋼筋混凝土梁或屋架應(yīng)與墻、柱（包括構(gòu)造柱）或圈梁可靠連接；不得采用獨立磚柱。這些都是保證水平構(gòu)件和豎向構(gòu)件間的連接在地震時不被破壞的有效措施。

三.設(shè)置多道抗震防線是減輕地震災(zāi)害的有效途經(jīng)

一個合理的抗震結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量。

一般來說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于砌體結(jié)構(gòu)，但在汶川地震中，映秀鎮(zhèn)漩口中學(xué)建于2007年的3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓發(fā)生倒塌，而附近的4層、局部5層的砌體結(jié)構(gòu)辦公樓雖然破壞較嚴(yán)重，但并沒有倒塌；附近主體結(jié)構(gòu)封頂?shù)?層磚混宿舍樓也沒有倒塌。主要原因是純框架結(jié)構(gòu)只有一道防線，在大震時，一旦這道防線被破壞，整個結(jié)構(gòu)就失去了承載能力而倒塌。而砌體結(jié)構(gòu)辦公樓、宿舍樓按規(guī)定設(shè)置構(gòu)造柱各圈梁，整體性和延性較好，砌體裂縫被約束在鋼筋混凝土框格內(nèi)，不致發(fā)生脆性破壞而倒塌。

由此看來，結(jié)構(gòu)設(shè)計時設(shè)置多道抗震防線是非常必要的。特別是橫墻較少的學(xué)校建筑采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)時，應(yīng)具備多道防線。

四.確保建筑設(shè)計符合“強柱弱梁”抗震概念設(shè)計的要求

“強柱弱梁”是抗震設(shè)計的的基本理念之一，規(guī)范的實現(xiàn)方法是加大柱的設(shè)計彎矩。但在現(xiàn)實工程中，由于“使用功能”的需要，梁的跨度越來越大，梁的截面尺寸、梁端負(fù)彎矩鋼筋的配筋量也隨之增大。這就不能使“強柱弱梁”在實際工程中得到很好的體現(xiàn)，汶川地震和玉樹地震的災(zāi)害調(diào)查也證明了這一點，普遍情況是底層柱頭出現(xiàn)塑性鉸，梁鉸耗能機制很少出現(xiàn)。造成“強柱弱梁”在實際工程中“失效”的主要原因是現(xiàn)澆樓板在地震中發(fā)揮了卸荷作用和抗力作用。

要解決這個問題，應(yīng)采取一些行之有效的措施：

1.在計算上，采用更加合理的計算模型，充分考慮樓板作用，采用殼元細(xì)分；

2.框架梁支座彎矩取到柱邊；

3.充分考慮板的鋼筋作用，對框架梁支座配筋適當(dāng)下調(diào)；

4.加強豎向構(gòu)件的構(gòu)造，設(shè)法讓梁出現(xiàn)屈服，實現(xiàn)較好的延性機制。

五.結(jié)論：綜上所述，加強抗震構(gòu)造可以有效地減輕地震災(zāi)害。

參考文獻(xiàn)

1.GB 50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)

2.GB 50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范（2008年版）