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文檔簡介
第2章高層建筑結構體系與布置原則本章提要:了解高層建筑常用的結構體系,了解高層基礎設計和樓蓋結構等的設計要求;掌握結構體系的布置原則,重點為建筑體型、結構平面、結構豎向布置、變形縫設置等;熟悉建筑抗震設計的規定。第2章高層結構基本規定與布置原則2.1高層建筑結構體系2.2高層建筑結構布置原則2.3高層建筑樓蓋結構2.4高層建筑結構的基礎2.5
抗震設計的基本規定2.1高層建筑結構體系1.框架結構體系2.剪力墻結構體系3.框架—剪力墻結構體系4.筒體結構體系5.巨型結構體系1、框架結構體系特點:結構布置靈活,較大的室內空間,使用方便分類:按照施工方法分:現澆框架
裝配整體式
裝配式框架按承重體系分:橫向承重框架縱向承重雙向承重1、框架結構體系1、框架結構體系特點:平面布置靈活,容易滿足大使用空間的要求。缺陷:抗側移剛度小,水平側移較大,建造高度有限。適用范圍:5—20層,多、高層住宅、飯店、辦公樓及其它公共建筑均可。1、框架結構體系板柱節點特點:傳力途徑更簡捷,可有效增加凈空高度。缺陷:節點處受到柱集中力作用,對板抗剪不利。適用范圍:倉庫,停車場,層高受到限制的場合。1、框架結構體系特點:抗側剛度小(梁柱截面慣性矩小),側向變形較大,限制使用高度,平面布置靈活,立面也可變化。缺點:抗震性能差,剛度較低,地震中填充墻損壞嚴重,修復費用高適用范圍:非抗震地區和層數較少的建筑,15~20層以下較適宜2、剪力墻結構體系利用建筑物墻體作為建筑物的豎向承重和抵抗側向力的結構——剪力結構體系特點:結構剛度很大,空間整體性好,水平荷載作用下側向變形小,用鋼量較省,抗震性能好,剪力墻的間距取決于樓板跨度3~8m,適于小開間建筑,例如住宅、旅館建筑,房間不外露梁柱棱角,整體美觀,可以適用于較高的高層建筑缺點:自重大,基礎處理要求較高,不利于布置大開間房間,不能滿足公共建筑的使用要求2、剪力墻結構體系2、剪力墻結構體系2剪力墻結構體系剪力墻結構在水平荷載作用下的變形(彎曲形為主)
2、剪力墻結構體系解決方法:
底部大空間剪力墻結構(框支剪力墻)
————底部若干層部分剪力墻取消剛度差異(限制落地剪力墻的比例和剪力墻之間的間距)轉換層(板式轉換和梁式轉換)框支剪力墻結構單片框支剪力墻2、剪力墻結構體系2框支剪力墻的特點底層剛度削弱、剛度突變避免剛度突變的措施把框架層擴展為2-3層,隨層逐漸變化在框架的最上層設置設備層,作為剛度的過渡層盡可能靜將一部份剪力墻延伸到底層以加強整個房屋的剛度3、框架-剪力墻體系將框架和剪力墻有機結合在一起,組成一種共同抵抗豎向、水平荷作用的結構體系—框架剪力墻。特點:剪力墻(核心筒)承擔大部分水平力(80%~90%),是主要的抗側力構件,框架承擔豎向荷載,提供較大的空間,既具有框架結構布置靈活、方便使用的特點,又有較大的剛度和較強的抗震能力,適用于和公共建筑和旅館建筑。板柱-剪力墻結構:剪力墻承擔全部水平力,但控制板柱部分能夠承擔20%水平力。3、框架-剪力墻體系3、框架-剪力墻體系剪力墻數量以滿足位移限制為依據設置剪力墻數量剪力墻的布置及間距宜分散不宜集中、布置應均勻、對稱、周邊,使剛度中心和質量中心盡量接近,避免扭轉效應剪力墻的間距不宜過大,保證樓蓋剛度足夠剪力墻應貫通全高,結構上下剛度連貫均勻3、框架-剪力墻體系3、框架-剪力墻體系204、筒體結構體系將剪力墻集中到房屋的內部或外部形成封閉的筒體——豎向的懸臂封閉箱。一個或多個筒體來抵抗水平力的結構為筒體結構(筒體由剪力墻組成空間薄壁筒體或框架柱形成密柱框筒)空間抗剛度,抗扭性很好。適用30層以上。長/寬<2,截面尺寸接近正方形、圓形、正多邊形較好。4、筒體結構體系(1)框筒結構:內筒承受豎向荷載,外筒承受水平荷載,柱距一般在3m以內,框筒梁比較高,開洞面積在60%以下1931年102層帝國大廈:鋼框架-剪力墻體系,用鋼量2.06kN/m21972年110層世界貿易中心:筒中筒結構體系,用鋼量1.81kN/m21974年110層西爾斯大樓:鋼成束筒結構體系,用鋼量1.61kN/m24、筒體結構體系(2)桁架筒結構:桁架形成的筒體,鋼材,節省材料實例:芝加哥的約翰漢考克大廈,100層,用鋼量1.45kN/m2香港中國銀行,鋼斜撐、鋼梁、鋼骨組合混凝土柱的空間桁架體系,用鋼量1.4kN/m24、筒體結構體系(3)筒中筒結構:薄壁內筒和密柱外框筒(桁架筒)組成,抗風、抗震能力好深圳國際貿易中心大廈,50層,158m,鋼筋混凝土筒體,外筒由鋼骨混凝土和鋼柱組成4、筒體結構體系(4)成束筒結構:超高層,若干筒體并聯而成,強度、剛度均很大(美國西爾斯大廈,109層,443m,框筒由鋼柱和桁架梁組成)多筒體結構:多個鋼筋混凝土剪力墻筒體,適應于復雜平面的布置要求實例:芝加哥西爾斯大廈共80層,高322米,混凝土結構,商用辦公樓。4、筒體結構體系
美國西爾斯大廈,(109層,443m,框筒由鋼柱和桁架梁組成),分別在建筑的第50層、66層對稱地減少二個筒
、在90層減少了三個筒。5、巨型結構體系巨型結構體系:由兩級結構組成一級為:跨越若干樓層的巨梁、巨柱(超級框架)或巨型桁架,提供較大的抗側剛度和承載力———承受水平力和豎向荷載;二級:其它樓層梁柱,承受豎向荷載并將荷載產生的內力傳遞到一級結構上巨形框架結構(香港匯豐銀行大樓)5、巨型結構體系2.1高層建筑結構體系某高層建筑要求底部幾層為大空間,此時應采用那種結構體系:(D)A框架結構B板柱結構
C剪力墻結構D框支剪力墻高層建筑結構的受力特點是(C)。A豎向荷載為主要荷載,水平荷載為次要荷載
B水平荷載為主要荷載,豎向荷載為次要荷載
C豎向荷載和水平荷載均為主要荷載
D不一定.2.2高層建筑結構布置原則1
房屋總高度與高寬比2結構平面布置3結構豎向布置4變形縫的設置1房屋總高度與高寬比A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度9度0.20g0.30g框架7060504035-框架—剪力墻1501301201008050剪力墻全部落地剪力墻1501401201008060部分框支剪力墻1301201008050不應采用筒體框架—核心筒體1601501301009070筒中筒20018015012010080板柱—剪力墻11080755540不應采用1房屋總高度與高寬比B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大適用高度結構體系非抗震設計抗震設防列度6度7度8度0.20g0.30g框架—剪力墻170160140120100剪力墻全部落地剪力墻180170150130110部分框支剪力墻15014012010080筒體框架—核心筒體220210180140120筒中筒3002802301701501房屋總高度與高寬比1
房屋總高度與高寬比2結構平面布置3結構豎向布置4變形縫的設置1房屋總高度與高寬比控制結構高寬比H/B:控制結構剛度和側移A級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大高寬比結構體系非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度9度框架、板柱—剪力墻5432框架—剪力墻5543剪力墻6654筒中筒、框架—核心筒66542.1房屋總高度與高寬比B級高度高層建筑的高寬比(上表)略大A級高度高層建筑,目前國內超限高層建筑中,高寬比超過這一限制的是極個別的,例如上海金茂大廈(88層,420m)為7.6,深圳地王大廈(81層,320m)為8.8。B級高度鋼筋混凝土高層建筑的最大高寬比非抗震設計抗震設防烈度6度7度8度876說明:結構合理,滿足側移和自振周期,經驗算可以適當放寬2.2高層建筑結構布置原則1
房屋總高度與高寬比2結構平面布置3結構豎向布置4變形縫的設置2.2高層建筑結構布置原則1
房屋總高度與高寬比2結構平面布置3結構豎向布置4變形縫的設置2結構平面布置結構平面布置原則板式平面:寬度小而長度較大的房屋(控制長寬比)塔式平面:長寬較接近的建筑物平面布置要求:有利于抵抗水平荷載和豎向荷載,受力明確,傳力途徑清楚;力爭均勻對稱,減少扭轉影響平面形狀宜簡單、規則、對稱,盡量避免過大的外伸、內收——避免地震影響2結構平面布置總長度L:避免兩端振動不一致使建筑物破壞平面外伸:凹角部分容易產生應力集中(樓板加強,且凹角和端角不宜設樓電梯間抗側力結構布置時,宜對稱、均勻,使剛度中心與荷載作用中心盡量接近——避免產生扭矩BL2結構平面布置建筑平面形狀:筒體結構多采用正多邊形、圓形、矩形和等邊三角形2結構平面布置建筑平面長寬比限制:2結構平面布置不對稱突出部分過長L/B過長突出部分過長抗震不利結構平面2結構平面布置結構扭轉效應3結構豎向布置豎向結構的布置原則:結構的強度、剛度宜均勻、連續、不突變,避免出現結構的薄弱層。高寬比限制:保證建筑物在水平力作用下不發生傾覆,保證建筑物的整體穩定性。在實際工程抗震設計時,結構的承載力和剛度自下而上逐漸的減少,一般情況是沿豎向分段改變構件截面尺寸和混凝土強度等級,這種改變使剛度發生自下而上遞減。
3結構豎向布置選擇有利于抗震的豎向布置剛度均勻而連續,避免剛度突變項式(如圖所示)3結構豎向布置抗側力結構體系的變化底部大空間要求,底層若干層剪力墻不落地,產生剛度突變——盡量增加落地剪力墻、柱、筒體截面尺寸,提高混凝土等級,減少剛度變化;中部樓層部分剪力墻中斷——不宜超過1/3,不允許超過1/2,墻體加強;頂部大空間——高振型影響顯著。3結構豎向布置豎向剛度突變的原因(結構豎向體形突變)頂部收進形成塔樓,小塔樓因鞭梢效應而放大地震作用,且塔樓的質量和剛度越小,地震放大越明顯樓層外挑內收,結構剛度和質量變化大,地震作用下易形成薄弱環節3結構豎向布置豎向規則建筑要求:當結構上部樓層收進部位到室外地面的高度H1與房屋高度H之比大于0.2時,上部樓層收進后的水平尺寸B1不宜小于下部樓層水平尺寸B的0.75倍。下部樓層的水平尺寸B不宜小于上部樓層水平尺寸B1的0.9倍,且水平外挑尺寸a不宜大于4m。3結構豎向布置高層建筑結構宜設置地下室設置地下室有如下的結構功能;
(1)利用土體的側壓力防止水平力作用下結構的滑移,傾覆;
(2)減小土的重量,降低地基的附加壓應力;
(3)提高地基土的承載能力;
(4)減少地震作用對上部結構的影響。震害表明,有地下室的建筑物震害明顯減輕。同一結構單元應全部設置地下室,不宜采用部分地下室,且地下室應當有相同的埋深。3結構豎向布置
高層建筑結構轉換層設置當上下層結構軸線布置或者結構形式發生變化時,要設置結構轉換層(圖)。目前常見的轉換型式有梁式轉換、桁架式轉換、厚板轉換和箱型梁轉換等。厚板轉換層厚度可達2m以上。4變形縫的設置高層建筑設置溫度縫、沉降縫和防震縫,主要是結構安全的需要,但卻又產生許多新的問題。由于變形縫兩側均需布置剪力墻或框架而使建筑使用不便、建筑立面處理困難;地下部分容易滲漏,防水困難等等。而更為突出的是:地震中防震縫兩側結構產生彈塑性變形,可能因樓層位移增大而發生相互碰撞,加重震害。多年的高層建筑結構設計和施工經驗表明:高層建筑結構宜調整平面形狀、尺寸和結構布置,采取構造和施工措施,盡量不設變形縫;當需要設縫時,則應將高層建筑結構劃分為獨立的結構單元,并設置必要的變形縫。4變形縫的設置溫度縫:防止結構因溫度變化和混凝土干縮變形產生裂縫(基礎以上上部結構斷開)不設溫度縫的措施:溫度影響較大部位提高配筋率;加厚屋面隔熱保溫層,或架空通風屋面;頂層局部設溫度縫后澆帶;即高強度等級的混凝土;主體混凝土澆注后兩個月;貫通結構的橫截面;位置應為結構受力影響最小,且曲折延伸避免全部鋼筋同截面搭接;一般每隔30~40m設一道,后澆帶寬800~1000mm。4變形縫的設置在未采取措施的情況下,伸縮縫的間距不宜超出表1—8的限制。當有充分依據、采取有效措施時,表中的數值可以放寬。高層建筑結構伸縮縫的最大間距表1—8結構體系施工方法最大間距(M)框架結構現澆55剪力墻結構現澆45注:①框架—剪力墻的伸縮縫間距可根據結構具體布置取表中框架結構與剪力墻結構之間的數值;②當屋面無保溫或隔熱層措施、混凝土的收縮較大或室內結構因施工外露時間較長時,伸縮縫間距應適當減少;③位于氣候干燥地區、夏季炎熱且暴雨頻繁地區的結構,伸縮縫的間距宜適當減少。4變形縫的設置沉降縫:由于可能產生地基不均勻沉降(基礎與上部結構均斷開)設置沉降縫問題:結構、建筑、施工困難,防水防滲難問題:不經濟設計、施工中采用措施調整沉降差異,減少沉降產生的結構內力后澆帶、采用不同的基礎形式調整沉降差、群房做在主體懸挑基礎上
4變形縫的設置高層建筑在下述平面位置處,應考慮設置沉降縫:高度差異或荷載差異較大處;上部不同結構體系或結構類型的相鄰交界處地基土的壓縮性有顯著的差異處;基礎底面標高相差較大,或基礎類型不一致處。設置沉降縫后,上部結構應在縫的兩側分別布置抗側力結構,形成所謂雙梁、雙柱和雙墻的現象。但將導致其他問題,如建筑立面處理困難、地下室滲漏不容易解決等。一般地,建筑物各部分不均勻沉降差大體上有“放、抗、調”等三種方法來處理。高度重量相差較大平面不規則4變形縫的設置抗震縫:抗震設防的建筑物,當建筑的平面、層數、質量、剛度差異較大,或錯層時(基礎以上上部結構斷開)說明:地震區應盡量避免設縫,必須設縫要給予足夠寬度防震縫寬度按照不利體系考慮,按較低高度計算防震縫應沿房屋全高設置,地下室和基礎可不設設置收縮縫、沉降縫時必須按照防震縫的要求。4變形縫的設置抗震縫:抗震設防的建筑物,當建筑的平面、層數、質量、剛度差異較大,或錯層時(基礎以上上部結構斷開)說明:地震區應盡量避免設縫,必須設縫要給予足夠寬度防震縫最小寬度4變形縫的設置防震縫最小寬度H<15mH>156度每增加5m7度每增加4m8度每增加3m9度每增加2m70mm70mm+n×20mm防震縫最小寬度4變形縫的設置【2013】高層建筑結構防震縫的設置,下列所述哪種正確?【B】A.應沿房屋全高設置,包括基礎也應斷開B.應沿房屋全高設置,基礎可不設防震縫,但在與上部防震縫對應處應加強構造和連接C.應沿房屋全高設置,有地下室時僅地面以上設置D.沿房屋全高設置,基礎為獨立柱基時地下部分可設防震縫,也可根據不同情況不設防震縫2.3高層建筑樓蓋結構1、平板體系優點:板底平整,結構高度低,美觀,一般非預應力板不宜超過6m,預應力板不宜超過9m,但是節點較弱,長期荷載下的撓度偏大。舉例:廣州國際大廈筒中筒結構(63層),樓板跨度9.2m,采用普通平板厚350mm,預應力平板厚250mm,節省30%鋼材,減輕自重120000kN,節省混凝土5000m3,減小地震力、地基壓力,結構和基礎造價降低。2.3高層建筑樓蓋結構2.3高層建筑樓蓋結構2、無梁樓蓋層高受限情況下,公共建筑常采用無梁樓蓋,最好采用現澆柱帽。合適跨度:普通鋼筋混凝土樓面6m以內,預應力混凝土樓面9m。活荷載較大時比較經濟(>5kN/m2),多用于倉庫、多層廠房等。2.3高層建筑樓蓋結構2.3高層建筑樓蓋結構3、密肋樓蓋跨度較大而梁高受限的情況下,肋距常為0.9~1.5m,一般為1.2m合適跨度:現澆混凝土密肋樓蓋跨度不超過9m,預應力混凝土密肋樓蓋跨度不超過12m,適用于大跨度及大荷載4、肋形樓蓋(單向板、雙向板)梁板式肋形樓蓋應用最廣注:現澆樓板最小厚度80mm2.3高層建筑樓蓋結構2.3高層建筑樓蓋結構樓板的構造要求
1、重要的、受力復雜的樓板,應比一般層樓板有更高的要求。
2、采用預應力平板可以減小樓面結構高度,壓縮層高并減輕結構自重;大跨度平板可以增加使用面積,容易適應樓面用途改變。
3、確定板的厚度,必須考慮撓度、抗沖切承載力、防火及鋼筋防腐蝕要求等。
4、板的防火能力與混凝土的骨料種類、板厚、鋼筋保護層厚度以及對熱膨脹的約束程度等有關。2.3高層建筑樓蓋結構樓板的構造要求
5、按鋼筋防腐蝕的要求,后張板的混凝土凈保護層應大于最低限值。
6、樓板是與梁、柱和剪力墻等主要抗側力結構連結在一起的,如果不采取措施,則施加樓板預應力時,不僅壓縮了樓板,而且大部分預應力將加到主體結構上,樓板得不到充分的壓縮應力,而又對梁柱和剪力墻附加了側向力,產生位移且不安全。2.3高層建筑樓蓋結構合理選擇樓蓋的結構剛度2.3高層建筑樓蓋結構樓板的構造要求
5、按鋼筋防腐蝕的要求,后張板的混凝土凈保護層應大于最低限值。
6、樓板是與梁、柱和剪力墻等主要抗側力結構連結在一起的,如果不采取措施,則施加樓板預應力時,不僅壓縮了樓板,而且大部分預應力將加到主體結構上,樓板得不到充分的壓縮應力,而又對梁柱和剪力墻附加了側向力,產生位移且不安全。2.4高層建筑結構的基礎高層建筑結構的基礎的工程量大、造價高、消耗的材料多,對建筑物施工工期也影響很大。一般9—16層民用高層建筑的地基基礎所需工期占總工期的l/3左右,造價也占總造價的1/3左右。因此,基礎設計對高層建筑的經濟技術指標有較大的影響。高層建筑結構基礎要有較好的整體性、能夠滿足地基承載力和建筑物允許變形要求、并能調節基礎的不均勻沉降。2.4高層建筑結構的基礎基礎設計應滿足以下要求:⑴基底的壓力不超過地基承載力或樁基承載力;⑵基礎總沉降量和差異沉降量控制在允許值范圍內;⑶滿足建筑物地下室部分的防水要求;⑷基礎施工過程中應盡量避免和減輕對相鄰建筑物的影響和干擾;⑸考慮綜合經濟技術指標,設計應考慮使用條件、施工條件和施工工期。2.4高層建筑結構的基礎1高層建筑基礎的類型2高層建筑基礎的埋深1高層建筑基礎的類型常用的基礎形式有箱形基礎、筏板基礎、交叉梁式基礎、樁基礎(包括預制柱和灌注樁)和聯合基礎(樁基礎與箱形基礎聯合使用、樁基礎與筏板基礎聯合使用)。當地基承載力不足、沉降量大時,可采用箱形基礎、筏板基礎與樁基礎組合成聯合基礎。高層建筑直接建造在基巖上時,可考慮采用條形基礎或單獨基礎。裙房層數少、荷重輕、面積大,當不需要設置地下室時,可采用交叉梁基礎和加拉梁的獨立基礎。1高層建筑基礎的類型高層建筑結構的基礎設計,應綜合考慮上部結構的類型、整體性和結構剛度、地基土條件、抗震設防要求、施工技術、周圍建筑物和環境條件等各方面因素。一般情況下,高層建筑宜優先選用整體性較好的箱形基礎和筏板基礎;當層數少、高度不大高,地基情況較均勻時,可考慮采用交叉梁式基礎;高層建筑通常不宜采用獨立柱基礎。2高層建筑基礎的埋深高層建筑基礎必須有足夠的埋置深度,在確定埋置深度時,應考慮建筑物的高度、體型、地基土質、抗震設防烈度等因素,并滿足抗滑移和抗傾覆要求。埋置深度一般是指從室外地坪算至基礎底面距離,并宜符合如下要求:天然地基或復合地基可取房屋高度的1/15;樁基礎可取房屋高度的1/18(樁長不計在內)。2高層建筑基礎的埋深基礎是否傾斜是高層建筑是否安全的關鍵因素。高層建筑的基礎和與其相連的裙房的基礎,可通過計算確定是否設置沉降縫。2.5抗震設計的基本規定抗震設計基本原則為了使高層建筑有足夠的抗震能力,達到小震不壞,中震可修、大震不倒的要求,應考慮下述的抗震設計基本原則。
1、選擇有利的場地,避開不利的場地,采取措施保證地基的穩定性。
2、合理選擇結構體系。
3、平面布置力求簡單、規則、對稱,避免產生扭轉的影響。2.5抗震設計的基本規定抗震設計基本原則4、豎向體型盡量避免外挑,內收也不宜過多、過急,力求剛度均勻漸變,避免產生變形集中。
5、結構的承載力、變形能力和剛度要均勻連續分布,適應結構的地震反應要求。6、高層建筑突出屋面的塔樓必須具有足夠的承載力和延性,以承受高振型產生的鞭梢效應影響。7、在設計上和構造上實現多道設防。8、合理設置防震縫。2.5抗震設計的基本規定抗震設計基本原則9、節點的承載力和剛度要與構件的承載力與剛度相適應。10、保證結構有足夠剛度,限制頂點和層間位移。11、構件設計應采取有效措施防止脆性破壞,保證構件有足夠的延性。12、保證地基基礎的承載力、防止產生過大的差異沉降和傾覆。13、減輕結構自重,最大限度的降低地震的作用。2.5抗震設計的基本規定合理選擇結構剛度采用剛性結構還是柔性結構的問題,歷來爭論較多。歷次地震震害表明:采用何種結構形式,應取決于所用的結構體系和材料特性,還取決于場地上的類型,避免場地土和建筑物發生共振。對鋼筋混凝土結構,歷次震在表明:剛度較大的結構一般震害較輕,這由于鋼筋混凝土構件截面大、剛性大、變形能力較差,比較適宜用提高承載力、控制塑性變形的方法來提高抗震性能;相反,鋼結構的特性是截面小、延性好,適合采用柔性結構方案。2.5抗震設計的基本規定結構優點缺點剛性結構1、當地面運動周期長時,震害較小2、結構變形小,非結構構件容易處理3、安全儲備較大,空間整體性好4、適合鋼筋混凝土結構的特點1、當地面運動周期短時,有產生共振的危險。2、地震力較大3、結構變形能力小,延性小4、材料用量常常較多
柔性結構1、當地面運動周期短時,震害較小2、地震力較小3、一般結構自重較輕,地基易處理4、適合鋼結構的特點
1、當地面運動周期長時,易發生共振的危險2、非結構構件要特殊處理,否則易產生破壞3、容易產生p-△效應和傾覆4、不容易適應鋼筋混凝土結構2.6抗震設計基本規定抗震等級抗震設計的鋼筋混凝土高層建筑結構,根據設防烈度、結構類型、房屋高度區分為不同的抗震等級,采用相應的計算和構造,抗震等級的高低,體現了對結構抗震性能要求的嚴格程度。延性愈好,抗震性能愈強。影響構件延性的因素很多,主要有截面應力性質、構件材料及截面配筋量、配筋構造等。2.6抗震設計基本規定抗震設防目標我國規范明確給出了“三水準”的設防目標,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”,(1)第一水準:多高層建筑在其使用期間,當遭受低于本地區抗震設防烈度的多遇地震影響時,一般不受損壞或不需修理可繼續使用,結構應處于彈性狀態,用彈性反應譜進行地震作用計算,按承載力要求進行截面設計,并控制結構彈性變形符合要求。2.6抗震設計基本規定抗震設防目標(2)第二水準:當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時,允許結構達到或超過屈服極限(鋼筋混凝土結構會產生裂縫),產生彈塑性變形,依靠結構的塑性耗能能力,使結構得以保持穩定保存下來,可能損壞,經一般修理或不需修理仍可繼續使用,此時,結構抗震設計應按變形要求進行。(3)第三水準:當遭受高于本地區抗震設防烈度預估的罕遇地震影響時,結構進入彈塑性大變形狀態,不至倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。這階段應考慮防倒塌的設計。2.5抗震設計的基本規定抗震設防目標2.5抗震設計的基本規定
各性能水準結構預期的震后性能結構抗震性能水準宏觀損壞程
度損壞部位繼續使用的可能性關鍵構件普通豎向構件耗能構件1完成,無損壞無損壞無損壞無損壞不需修理可繼續使用2基本完成,輕微損壞無損壞無損壞輕微損壞稍加修理即可繼續使用3輕度損壞輕微損壞輕微損壞輕度損壞,部分中度損壞一般修理即可繼續使用4中度損壞輕度損壞部分構件中度損壞中度損壞,部分比較嚴重損壞修復或加固后可繼續使用5比較嚴重損壞中度損壞部分比較嚴重損壞比較嚴重損壞需排險大修2.5抗震設計的基本規定抗震設計方法在進行建筑抗震設計時,原則上應滿足上述三水準的抗震設防要求。在具體做法上,我國建筑抗震設計規范采用了簡化的兩階段設計方法。第一階段設計:按多遇地震烈度對應的地震作用效應和其他荷載效應的組合驗算結構構件的承載能力和結構的彈性變形。第二階段設計:按罕遇地震烈度對應的地震作用效應驗算結構的彈塑性變形。2.6抗震設計基本規定小震、中震與大震(1)在50年期限內,一般條件下,可能遭遇的超越概率為63%的地震烈度(烈度概率密度曲線上峰值所對應的烈度)值
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