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结构抗震二阶段抗震设计要求
RSS 打印 复制链接 发布时间:2016-10-19 11:01:41

   二阶段抗震设计是对三水准抗震设计思想的具体实施.通过二阶段设计中第一阶段对构件截面承载力难处和第二阶段对弹塑性变形验算,并与概念设计和构造措施相结合,从而实现"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震要求。

   1)第一阶段设计
   对于多高层建筑结构,首先应满足第一、二水准的抗震要求。为此,首先应按多遇地震(即第一水准,比设防烈度约低1.55度)的地震动参数计算地震作用,进行结构分析和地震内力计算,考虑各种分项系数、荷载组合值系数进行荷载与地震作用产生内力的组合进行截面配筋计算和结构弹性位移控制,并相应采取构造措施保证结构的延性,使之具有与第二水准(设防烈度)相应的变形能力,从而实现“小震不坏”和“中震可修”。这一阶段设计对所有抗震设计的多高层建筑结构都必须进行。
  2)第二阶段设计
   对地震时抗震能力较低、容易倒塌的多高层建筑结构(如纯框架结构)以及抗震要求较高的建筑结构(如甲类建筑),要进行易损部位(薄弱层)的塑性变形验算,并采取措施提高薄弱层的承载力或增加变形能力,使薄弱层的塑性水平变位不超过允许的变位。这一阶段设计主要是对甲类建筑和特别不规则的结构。
   3)有抗震设防的多高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载以外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震时不坏,中震可修,大震时不倒塌。即当遭遇到相当于设防烈度的地震时,有小的损坏,经一般修理仍能继续使用;当罕遇超烈度强震下,结构有损坏,但不致使人民生命财产和重要机电设备遭受破坏,使结构做到裂而不倒。
    建筑结构是否具有耐震能力,主要取决于结构所能吸收的消耗的地震能量。结构抗震能力是由承载力和变形能力两者共同决定的。当结构承载力较小,但具有很大延性,所能吸收的能量多,虽然较早出现损坏,但能经受住较大的变形,避免倒塌。但是,仅有较大承载力而无塑性变形能力的脆性结构,吸收的能量少,一旦遭遇超过设防烈度的地震作用时,很容易因脆性破坏使房屋造成倒塌。
一个构件或结构的延性用延性系数μ表达,一般用其最大允许变形Δp与屈服变形Δy的比值,变形可以是线位移、转角或层间侧移,其相应的延性,称之为线位移延性,角位移延性和相对位移延性。结构延性的表达式为:
                   μ=`Δ_p`/`Δ_y`                                       
   式中Δy为结构屈服时荷载Fy
     钢筋混凝土是一种弹塑性材料,钢筋混凝土结构具有塑性变形的能力,当地震作用下结构达到屈服以后,利用结构塑性变形来吸收能量。增加结构的延性,不仅能削减地震反应,而且提高了结构抗御强烈地震的能力。
    结构或构件的延性是通过试验测定的,是由采取一系列的构造措施实现的。因此,在结构抗震设计中必须严格执行规范、规程中有关构造要求。从保证延性的重要性而言,抗震结构的构造措施比计算更重要。
    多高层建筑钢筋混凝土结构的延性要求为μ=4-8。为了保证结构的延性,构件要有足够截面尺寸,柱的轴压比,梁和剪力墙的剪压比,构件截面配筋率要适宜,应遵照规范、规程的规定要求。
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