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1、建筑抗震设计常见问题解答1.4 设计基准期和设计使用年限有何差别，在设计文件中应如何表述？国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-GB50011总则设计基准期为50年。设计使用年限分别采用5、25、50和100年，对应于临时性建筑、容易替换的建筑结构构件、普通房屋和构筑物、及纪念性建筑和特别重要的建筑结构。所谓设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数。建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为50年确定的，如设计时需采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。设计基准期是一个基准参数，它的确定不仅涉及可变作
2、用（荷载），还涉及材料性能，是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的，一般情况下不能随意更改。例如我国规范所采用的设计地震动参数（包括反应谱和地震最大加速度）的基准期为50年，如果要求采用基准期为100年的设计地震动参数，则不但要对地震动的概率分布进行专门研究，还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。所谓设计使用年限，是借鉴了国际标准ISO2394:1998提出的，又称为服役期、服务期等。设计使用年限是设计时选定的一个时期，在这一给定的时期内，房屋建筑只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用，完成预定的功能。设计使用年限是建筑工程质量管理条例对房屋建筑规定的最低保修期限
3、“合理使用年限”的具体化。结构在规定的设计使用年限内应具有足够的可靠性，满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。结构可靠度是对结构可靠性的定量描述，即结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。安全性指结构在正常设计、施工和使用条件下，应该能承受可能出现的各种作用（各种荷载、外加变形、约束变形等）；另外，在偶然荷载作用下，或偶然事件（地震、火灾、爆炸等）发生时或发生后，结构应能保持必需的稳定性，不致倒塌。适用性指结构在正常使用时应能满足预定的使用要求，其变形、裂缝、振动等不超过规定的限度。耐久性指结构在正常使用和正常维护条件下，在设计使用年限内应具有足够的耐久性，如钢筋混凝土构件保护
4、层不能过薄或裂缝不得过宽而引起钢筋锈蚀，混凝土不能因严重炭化、风化、腐蚀而影响耐久性。对于普通房屋和构筑物，在设计文件的总说明中应明确结构（含基础）的设计使用年限为50年；纪念性建筑和特别重要的建筑结构应为100年。设计文件中，不需要给出设计基准期。1.5 对于设计使用年限为100年及以上的丙类建筑，抗震设防烈度和设计基本地震加速度、抗震措施和抗震构造措施应如何确定？首先要明确建筑寿命、设计使用年限和设计基准期的定义。建筑寿命指从建造到投入使用的总时间，即从建造开始直到建筑毁坏或丧失使用功能的全部时间。设计使用年限指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的年限，即房屋建筑在正
5、常设计、正常施工、正常使用和一般维护下所应达到的使用年限。当房屋建筑达到设计使用年限后，经过鉴定和维修，仍可继续使用。因此，设计使用年限不同于建筑寿命。同一幢房屋建筑中，不同部分的设计使用年限可以不同，例如，外保温墙体、给排水管道、室内外装修、电气管线、结构和地基基础，可以有不同的设计使用年限。设计基准期是指为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于建筑结构的设计使用年限，也不等同于建筑寿命。我国建筑设计规范所采用的设计基准期为50年，即设计时所考虑荷载、作用、材料强度等的统计参数均是按此基准期确定的。对于设计使用年限为100年及以上的丙类建筑，结构设计时应另行确定在
6、其设计基准期内的活荷载、雪荷载、风荷载、地震等荷载和作用的取值，确定结构的可靠度指标以及确定包括钢筋保护层厚度等构件的有关参数的取值。GB50011-2001规范采用的三水准设防思想，即多遇地震、基本烈度地震和罕遇地震，通常也称为“小震”、“中震”和“大震”，在设计使用年限为50年时，相应的超越概率分别为63%，10%和2-3%，也可以用地震重现期或回归期T来表示。给定重现期T的地震烈度也就是T年一遇的地震烈度，三水准对应的重现期分别为50年，475年和1975年。GB50011-2001规范以“中震”烈度（地震基本烈度）I为基础，在平均意义上，将“小震”定义为I-1.55度，“大震”定义为I
7、+1度。实际上，“小震”、“中震”与“大震”的烈度差别是因地而异的，这样定义的烈度差别是一种人为的、便于工程应用的约定。如果仍按上述定义，对于不同的基本地震烈度区，重现期为X的设防烈度可以表示为1 ： I = a (log X)2 + b log X + c (1)式中，系数a、b、c 可查表1确定：表1 不同烈度时公式（1）的系数值系 数abc烈 度70.021.502.8580.011.503.859-0.483.682.59由式（1）和表1可以算出不同设计使用年限的抗震设防烈度，如表2所示：表2 不同设计使用年限的抗震设防烈度使用年限1510152050100150200烈度74.335
8、.425.886.106.377.007.497.788.0185.336.426.887.107.378.008.498.789.0195.727.417.958.298.489.009.299.439.51按新的中国地震动参数区划图A1，与抗震设防烈度相对应的基本地震加速度（单位：g）可以表示为：A = 0.12 I 7 (2)按式（2）可以计算出表2中不同设计使用年限的抗震设防烈度所对应的基本地震加速度。当设计使用年限为100年时，7, 8, 9烈度区所采用的多遇地震（小震）、设防烈度地震（中震）和罕遇地震（大震）对应的加速度峰值示于表3中。表3 设计使用年限100年的地震加速度峰值（c
9、m/s2）设防烈度7度8度9度多遇地震4998189设防烈度地震140280540罕遇地震3085608371.7 近年来在我国新疆伽师、巴楚和云南大姚等地发生强烈地震，从地震时的房屋震害情况看，对抗震设防及建筑抗震设计工作有什么值得借鉴之处？ (1)严格执行工程建设强制性标准，新建工程抗震设防；原有工程抗震加固； (2)建筑施工质量：混凝土强度、砌体砂浆强度、配筋、节点、墙体拉结等应加强质量保证； (3)村镇建设：农村住宅的各种简单的抗震措施，如：木屋架与柱子采用钯钉连接，土坯墙与木构架之间用铁丝、木板拉结，生土房屋采用毛石或砖砌基础、混凝土圈梁等均被证明是行之有效的； (4)抗震概念设计，
10、避免采用严重不规则的设计。例如：建筑物平面纵、横向刚度相差过大、砌体结构采用托墙梁造成上层悬墙、多层房屋底部空旷竖向刚度突变、梁与楼板共同作用形成强梁弱柱等。2.2 GB50011规范中为何没有包括钢筋混凝土异型柱结构、短肢剪力墙、混凝土-钢混合结构等结构体系？异型柱结构，目前工程界有各种不同的看法。对于小开间住宅建筑，由于室内柱子隐蔽，可方便使用，在有些地区很受欢迎。但从安全角度，则普遍认为由于柱子和框架节点受力复杂、钢筋锚固及施工质量难以保证，异型柱结构属于抗震不利的结构体系。有些地区编写和批准了地方规范，可以作为当地此类建筑抗震设计的依据，并应由地方规范主编单位和建设主管部门负责。若采用
11、异型柱结构又无地方规范作为依据者，属于超规范设计。短肢剪力墙结构，原则上属于抗震墙结构，应按GB50011规范和高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002进行设计，符合抗震基本要求和抗震构造措施要求。试验研究表明，当短肢剪力墙结构满足楼层最小水平地震剪力要求且保证抗震构造措施时，短肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。但高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。混凝土-钢混合结构，在高规中已有规定。国务院于2000年9月25日发布的建筑工程勘察设计管理条例第29条规定，建设工程勘察、设计文件中规定采用的新技术、新材料，可能影响建设工程质量和安全，又没有国家技术标准的，应当由国家认可的检测
12、机构进行试验、论证，出具检测报告，并经国务院有关部门或者省、自治区、直辖市人民政府有关部门组织的建设工程技术专家委员会审定后，方可使用。因此，凡是没有规范、规程作为依据进行设计的建筑结构，均应照此规定执行。抗震设计基本要求3.4 面积较大的商业建筑，如何确定其抗震设防类别？带大底盘的高层建筑，下部裙房为商场，上部为住宅楼，若设置抗震缝分成两个结构单元，可否按每个单元单独划分设防类别？实际设计中应注意哪些问题？建筑抗震设防分类标准(GB50223-2004)第10.0.3条规定，大型的人流密集的多层商场应划为乙类。该条规定参照了商店建筑设计规范（JGJ48-88）关于商店规模的分级。考虑近年来商
13、场发展情况，当一个区段的建筑面积25000平米或营业面积10000平米以上的商业建筑，人流可达7500人以上（按每位顾客占用营业面积1.35平米计算），应划为乙类建筑。建筑抗震设防分类标准第3.0.1条第5款还规定，“建筑各单元的重要性有显著不同时，可根据局部的单元段划分抗震设防类别。”故设置了抗震缝将结构分为若干单元后，可根据各单元划分抗震设防类别。对于面积较大的商业建筑，若设置抗震缝分成若干个结构单元，有单独的疏散出入口，各单元独立承担地震作用，彼此之间没有相互作用，人流疏散也较容易。因此，当每个单元按面积划分属于丙类建筑时，可按丙类建筑进行抗震设防。当商业建筑与其他建筑合建时应按区段分别
14、确定抗震设防类别。对于大底盘高层建筑，当其下部裙房属于大型零售商场的乙类建筑范围时，一般可将其及与之相邻的上部高层建筑二层定为加强部位，按乙类进行抗震设计，其余各层可按丙类进行抗震设计。但是，当上部结构为乙类时，下部结构不论是什么类型，均为乙类。3.5 GB50011规范中2.1.9条和2.1.10条明确了抗震措施和抗震构造措施的概念，如何根据建筑抗震设防分类和场地类别二者的不同，在设计基本地震加速度下确定抗震措施和抗震构造措施？建筑类别不同时，计算时设计基本地震加速度如何取值？ 根据相应的规范条文规定，一般建筑（隔震建筑和消能减振部位除外）在不同的建筑抗震设防分类和场地类别下，当设计基本地震
15、加速度不同时，抗震措施和抗震构造措施分别按不同烈度取值，见表31和表32。建筑设防类别不同时，计算时设计基本地震加速度取值见表33。表31 按建筑类别和场地类别调整后的抗震措施（烈度）建筑类别场地类别设计基本地震加速度（g）0.050.100.150.200.300.40甲、乙类IIV788999丙类IIV677889丁类IIV677889 表32 按建筑类别和场地类别调整后的抗震构造措施（烈度）建筑类别场地类别设计基本地震加速度（g）0.050.100.150.200.300.40甲、乙类I677889II788999III、IV 788999丙类I666778II677889III、IV6
16、78899丁类I666778II677889III、IV677889注：1对较小的乙类建筑，如工矿企业的变电所、空压站、水泵房及城市供水水源的泵房等，当其结构改用抗震性能较好的结构类型，如钢筋混凝土结构或钢结构时，则可仍按本地区设防烈度的规定采取抗震措施，不需提高。28、9表示适当提高而不是提高一度，9度时需要专门研究。37、8、9表示可以比本地区设防烈度的要求适当降低。例如对于现浇钢筋混凝土房屋可将部分构造措施按降低一个等级考虑，对于多层砌体结构房屋按减少一至二层（视具体要求）在表7.3.1或表7.4.1中查构造柱或芯柱的设置要求。表33 根据建筑类别调整后的计算用设计基本地震加速度（g）建
17、筑类别设计基本地震加速度（g）0.050.100.150.200.300.40乙类、丙类、丁类0.050.100.150.200.300.40甲类高于本地区设计基本地震加速度，具体数值按批准的地震安全性评价结果确定3.6 结构的薄弱层、软弱层，转换层、框支层的概念是什么？薄弱层：该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80，结构强度判断；软弱层：该楼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；结构刚度判断；转换层：高规定义，转换层是转换结构构件所在的楼层；而转换构件包括转换梁、转换桁架、转换板等。地震作用下，转换构
18、件将其上一层的竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑等）的内力向下传递；框支层：如果一个结构单元的转换层以上为剪力墙，转换层以下为框架，那么转换层以下的楼层为框支层。3.8 结构自振周期、基本周期与设计特征周期、场地卓越周期之间有何关系？自振周期：结构按某一振型完成一次自由振动所需的时间。基本周期：结构按基本振型（第一振型）完成一次自由振动所需的时间。通常需要考虑两个主轴方向和扭转方向的基本周期。设计特征周期Tg：抗震设计用的地震影响系数曲线的下降段起始点所对应的周期值，与地震震级、震中距和场地类别等因素有关。场地卓越周期：根据场地覆盖层厚度H和土层平均剪切波速Vs，按公式T = 4H/Vs计算
19、的周期，表示场地土最主要的振动特性。结构的地震反应与其动力特性密切相关，自振周期是主要的动力特性参数，与结构的质量和刚度相关。当自振周期、特别是基本周期小于或等于设计特征周期Tg时，地震影响系数取值为max，按规范计算的地震作用最大。震害经验表明，当自振周期与场地卓越周期接近，地震时可能发生共振，建筑物的震害较严重。研究表明，由于土在地震时的应力应变关系为非线性，在同一地点，地震时场地的卓越周期并不是不变的，而将因震级大小、震源机制、震中距离的变化而不同。GB50011规范对结构的基本周期与场地的卓越周期之间的关系不做具体要求，即不要求结构自振周期避开场地卓越周期。事实上，多自由度结构体系具有
20、多个自振周期，不可能完全避开场地卓越周期。3.7 如何判定结构是否属于扭转不规则以及不规则的程度？ 在刚性楼板假定条件下，当计算小震作用的楼层最大弹性水平位移（或层间位移）与该楼层两端弹性水平位移（或层间位移）平均值的比值大于1.2时，判断为扭转不规则；当比值接近1.5时，判断为特别不规则；当比值大于1.5时，一般判断为严重不规则。此时，计算的弹性水平位移（或层间位移）为代数值，当位移值小于规范限值的50 % 时，判断严重扭转不规则的比值可以适当放松。一般情况下，计算水平位移（或层间位移）时，需要考虑偶然偏心的影响；偏心大小的取值，可根据具体情况确定，不一定取该方向总长度的5%。还需注意，最大
21、值和平均值的计算，均取楼层中同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼板中悬挑的端部。 3.9 结构进行抗震设计时，若计算出的第一振型为扭转振型应如何处理？ 震害表明，平面不规则、质量与刚度偏心的结构，在地震时会受到严重的破坏。模拟地震振动台模型试验结果也表明，扭转效应会导致结构的严重破坏。结构进行抗震设计时，若计算出的第一振型为扭转振型，说明结构的抗侧力构件布置不尽合理，导致结构楼层的刚心与质心偏移；抗侧力构件（一般是剪力墙）数量不足；或尽管结构平面对称，但核心筒断面太小，导致整体抗扭刚度偏小。此时应对结构方案进行调整，减小结构平面布置的不规则性，避免产生过大的偏心，或加强结构抗扭刚度，必要时可设
22、置防震缝，将不规则的平面划分为若干相对规则的平面。尽可能避免扭转振型成为第一振型。4.1 结构抗震设计对工程地质勘察的基本要求有哪些？结构抗震设计所需要的工程地质勘察内容和要求，除应满足建筑静力设计的勘察要求外，还应满足以下基本要求：1）划分对建筑有利、不利和危险地段；2）提供建筑场地类别（对于高层建筑，要求进行土层剪切波速测试，提供土层等效剪切波速和覆盖层厚度，依此划分场地类别；对于层数不超过10层且高度不超过30米的丙类建筑，可按规范提供的经验方法估计土层剪切波速）；3）提供岩土地震稳定性（如发震断裂、滑坡、崩塌、液化和震陷特性等）评价；4）对需要采用时程分析法进行补充计算的建筑结构，尚应
23、根据设计要求提供土层剖面、场地覆盖层厚度和有关的动力参数，具体的就是提供满足规范要求的地震波。4.2 采用桩基或诸如CFG桩等措施进行地基处理后是否改变场地类别？按照GB50011规范2.1.7条对场地的定义，场地是建筑群体所在地，其范围在城镇中通常是指不小于1.0 km2的占地面积。场地在平面和深度方向的尺度与地震波波长相当，比建筑物地基的尺度要大得多。场地类别的划分时所考虑的主要是地震地质条件对地震动的效应，关系到设计用的地震影响系数特征周期Tg的取值，也即影响到场地的反应谱特征。采用桩基或用搅拌桩（水泥固化剂桩，类似CFG桩）处理地基，只对建筑物下卧土层起作用，对整个场地的地震地质特性影
24、响不大，因此不能改变场地类别。4.6 地下室顶板作为钢筋混凝土结构房屋上部结构的嵌固部位时，若考虑建筑使用的要求，楼盖是否可采用无梁楼盖的结构形式？地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，应满足规范关于上下刚度比的要求。一般说来，如果地下室顶板采用无梁楼盖的结构形式，将难以满足6.1.14条柱端塑性铰位置在0.0处的要求，故不能采用无梁楼盖的结构形式，而应采用现浇梁板结构，且其板厚不宜小于180mm。4.7 位于地下室内的框支层，是否计入规范允许的框支层数之内？ 若地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，则位于地下室内的框支层，不计入规范允许的框支层数之内。地震作用和抗震验算5.1 GB50011规范5
25、.1.3 条规定，结构抗震设计时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。此时，风荷载参与组合吗？按建筑结构可靠度设计统一标准的原则规定，地震发生时恒载与其他重力荷载可能的遇合结果总称为“抗震设计的重力荷载代表值GE”，即永久荷载标准值与有关可变荷载组合值之和，对楼面活荷载、雪荷载等可变荷载给出了组合值系数。计算结构重力荷载代表值时，风荷载不参与组合。在进行结构构件截面抗震验算，地震作用与其他荷载效应的基本组合时，对风荷载的组合加于考虑，但只限对于风荷载起控制作用的高层建筑，按规范5.4.1条，取风荷载组合值系数为1.2；一般结构则取0.0。这里，所谓风荷载起控制
26、作用，指风荷载和地震作用产生的总剪力和倾覆力矩相当的情况。5.2 6度区的建筑结构是否都不需要进行地震作用计算和截面抗震验算？规范3.1.4条和5.1.6条规定部分建筑结构在6度时可不进行地震作用计算和构件截面抗震验算，但应符合有关抗震措施要求。对于位于IV类场地上的较高的高层建筑，诸如高于30m的钢筋混凝土框架结构，高于60m的其他钢筋混凝土民用房屋和类似的工业厂房，以及高层钢结构房屋等，由于IV类场地反应谱的特征周期Tg 较长，结构自振周期也较长，则6度IV类场地的地震作用值可能与7度II类场地的地震作用值相当，此时仍需进行抗震验算。所以并非所有的建筑在6度区不进行地震作用计算。另外，对于
27、钢筋混凝土房屋的抗震等级四级以上的结构，截面抗震验算涉及到内力调整，例如，6度区的丙类钢筋混凝土房屋的抗震等级，部分框支抗震墙结构之框支层框架为二级，其他结构中有部分框架为三级，部分抗震墙为三级甚至二级，因此，抗震措施中有许多需进行内力调整计算。一些不规则的结构，需要按规范3.4.3条进行地震作用效应的调整并对薄弱部位采取有效的构造措施，这时也需要计算。例如对结构薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数，对转换构件的地震内历乘以1.251.5的增大系数等。5.3 对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等突出屋面的结构进行抗震设计及验算时应注意哪些事项？ 规范第3章关于概念设计的规定中，明确要求结构体系
28、的选型应防止刚度和强度的突变。突出屋面结构明显存在刚度突变，其抗震设计尤应注意采取可靠措施。例如，在计算分析时，第5.2.4条规定采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点进行计算。同时还要根据计算结果加强构造措施。5.4 突出屋面的屋顶房间何时可按突出屋面的屋顶间计算而不算做一层？根据规范第5.2.4条规定采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3。此时相对应的屋顶房间面积不超过标准层面积的30。因此，一般认为当突出屋面的屋顶房间面积小于楼层面积的30时，可按突出屋面
29、的屋顶间计算而不算做一层。5.5 举例说明考虑双向水平地震的扭转效应时，求出的地震作用如何在实际工程中参与荷载（作用）的组合？根据强震观测记录的统计分析，两个方向水平地震加速度的最大值不相等，二者之间的比值约为1：0.85，而且两个方向的最大值不一定发生在同一时刻，因此采用平方和开方方法计算两个水平方向地震作用效应的组合。所谓地震作用效应，是指两个正交方向地震作用在每个构件的同一局部坐标方向产生的效应（位移和内力）。规范5.2.3条2款中规定双向水平地震作用的扭转效应组合时，可按公式5.2.3-7和5.2.3-8，即下列公式计算：对x方向取或中的较大值；对y方向取或中的较大值。式中：、考虑x、
30、y两方向水平地震作用的扭转效应（包括弯矩M、剪力V、轴力N及相应的位移）；x方向地震作用在局部坐标xi方向产生的地震作用效应；y方向地震作用在局部坐标xi方向产生的地震作用效应；y方向地震作用在局部坐标yi方向产生的地震作用效应；x方向地震作用在局部坐标yi方向产生的地震作用效应； 在结构计算中，一般需计算弯矩M、剪力V、轴力N、扭矩T，按不利情况考虑时，若取最大弯矩，如果，则组合时应取对应的这组值、，而不管、谁更大的问题。同理，取最大剪力时，则取最大剪力对应的那组弯矩、轴力等；取最大轴力时，则取最大轴力对应的那组弯矩、剪力等。对楼层位移u和层间位移u，也应按上述要求计算双向水平地震位移的组合
31、：第一组： ，;第二组： ，。若结构完全对称，以及不属于扭转不规则的结构，规范不要求进行双向地震作用效应的组合。5.6 GB50011规范中对钢筋混凝土框架柱进行轴压比和结构层间位移控制，这二者之间有无关系？89规范在框架-抗震墙层间弹性位移角限制中专门对装修较高的公共建筑做了规定，为什么GB50011规范却无此规定？规范对钢筋混凝土框架柱进行轴压比控制是为了保证混凝土构件的延性，防止脆性破坏。对结构层间位移进行控制是为了保证结构整体刚度和整体安全。控制轴压比和控制层间位移是两个不同的方面，两者无显著的联系。层间位移限值主要根据保证建筑正常使用功能（弹性）和保证结构抗倒塌能力（弹塑性）来确定，
32、其中也包括对非结构构件和建筑内各类设备的正常使用和破坏程度的控制。随着建材工业和装修技术的发展，建筑装修越高级，其细部构造越精密，变形能力可能会更好，例如建筑室内的木装修和许多化学建材装修以及玻璃幕墙都具有很好的适应变形的能力，大理石墙面一般也是采用多点悬挂方式固定于主体结构，89规范对建筑装修标准高的建筑结构采用较小的侧移限值在目前已无必要，故GB50011规范中不再对装修情况进行区分。5.7 计算薄弱层变形的方法有几种？适用范围如何？计算薄弱层变形的主要方法包括：规范简化方法、静力弹塑性分析方法(push-over法)、弹塑性时程分析法等。适用范围：1）不超过12层且层刚度无突变的框架结构
33、及单层钢筋混凝土柱厂房可采用规范5.5.4条的简化方法；2）除上述结构之外，可以采用静力弹塑性分析方法(push-over法)或弹塑性时程分析法。对于规则结构，可采用简化的弯剪层模型和平面杆系模型；对于不规则结构，则应采用三维空间模型进行分析。5.8 静力弹塑性分析方法(push-over法)的确切含义及特点？结构弹塑性变形分析方法有动力非线性分析（非线性时程分析）和静力非线性分析两大类。动力非线性分析能比较准确而完整地得出结构在罕遇地震下的反应全过程，但计算过程中需要反复迭代，数据量大，分析工作繁琐，且计算结果受到所选用地震波以及构件恢复力和屈服模型的影响较大，一般只在设计重要结构或高层建筑
34、结构时采用。静力弹塑性分析方法(push-over法)，是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性变形分析的一种简化方法，从本质上说它是一种静力分析方法。具体地说，就是在结构计算模型上施加按某种规则分布的水平侧向力，单调加载并逐级加大；一旦有构件开裂(或屈服)即修改其刚度(或使其退出工作)，进而修改结构总刚度矩阵，进行下一步计算，依次循环直到结构达到预定的状态（成为机构、位移超限或达到目标位移），从而判断是否满足相应的抗震能力要求。静力弹塑性分析方法(push-over法) 分为两个部分，首先建立结构荷载位移曲线，然后评估结构的抗震能力，基本工作步骤为：第一步：准备结构数据：包括建立结构模型、构件的物
35、理参数和恢复力模型等；第二步：计算结构在竖向荷载作用下的内力。第三步：在结构每层的质心处，沿高度施加按某种规则分布的水平力（如：倒三角、矩形、第一振型或所谓自适应振型分布等），确定其大小的原则是：施加水平力所产生的结构内力与前一步计算的内力叠加后，恰好使一个或一批构件开裂或屈服。在加载中随结构动力特征的改变而不断调整的自适应加载模式是比较合理的，比较简单而且实用的加载模式是结构第一振型。第四步： 对于开裂或屈服的杆件，对其刚度进行修改，同时修改总刚度矩阵后，再增加一级荷载，又使得一个或一批构件开裂或屈服；不断重复第三步、第四步，直到结构达到某一目标位移（当多自由度结构体系可以等效为单自由度体系
36、时）或结构发生破坏（采用性能设计方法时，根据结构性能谱与需求谱相交确定结构性能点）。对于结构振动以第一振型为主、基本周期在2s以内的结构，push-over方法能够很好地估计结构的整体和局部弹塑性变形，同时也能揭示弹性设计中存在的隐患（包括层屈服机制、过大变形以及强度、刚度突变等）。静力弹塑性分析方法的特点：1）由于在计算时考虑了构件的塑性，可以估计结构的非线性变形和出现塑性铰的部位；2）与弹塑性时程分析法比较，其输入数据简单，工作量较小，计算时间短。对于长周期结构和高柔的超高层建筑，push-over方法与非线性时程分析方法的计算结果差别很大，难以采用。钢筋混凝土结构6.4 钢筋混凝土短柱如
37、何定义，短柱受力中有何特点，设计中该怎么处理？短柱：钢筋混凝土结构中按内力计算值得到的剪跨比Mc/(Vch0)不大于2、反弯点在柱子高度中部、柱净高与柱截面高度之比Hn/h不大于4。（实际工程中，应注意由于实心粘土砖填充墙对框架柱的约束，如：框架柱间砌筑不到顶的隔墙、窗间墙以及楼梯间休息平台使框架柱变成短柱）。短柱的变形特征为剪切型、脆性破坏。短柱的抗震验算：轴压比限值应比一般柱降低0.05，抗震等级为一级时每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%，剪力设计值满足规范6.2.9条式6.2.9-2的要求；构造：箍筋沿柱子全高加密，间距不应大于100mm，宜采用复合螺旋箍或井字复合箍，其体积配箍率不应小
38、于1.2%，9度时不应小于1.5%，梁柱节点核芯区的体积配箍率不应小于上下柱端的较大值（体积配筋率计算时，可以计入在节点有效宽度范围内梁的纵向钢筋）。对于剪跨比小于1.5的超短柱要专门研究，如采取增设交叉斜筋、外包钢板箍、设置型钢或将抗震薄弱层转移到相邻的一般楼层。6.6 GB50011规范6.2.11条的条文说明中提到的“矮墙效应”是指什么，什么情况下应考虑矮墙效应？如何避免矮墙效应？一般的钢筋混凝土剪力墙的受力状态分为弯曲型和弯剪型，而对于高宽比（总高度/总宽度）小于2的剪力墙，地震作用下的破坏形态为剪切破坏，类似短柱，属于脆性破坏，称为矮墙效应。规范的规定主要是针对一般的剪力墙，不包括矮
39、墙。高宽比小于2的底部框架砖房的剪力墙以及框支结构落地墙在框支层剪力较大，按剪跨比计算也可能出现矮墙效应。为了避免矮墙效应，可在剪力墙上开竖缝，使之成为高宽比大于2的墙，提高其延性。6.7 钢筋混凝土框架结构中设置了非结构的填充墙，在结构计算时应如何考虑其对主体结构的影响？结构计算时应对结构基本周期进行折减。周期折减系数的取值可参考建筑抗震设计手册（中国建筑科学研究院工程抗震研究所主编，中国建筑工业出版社1994年出版）：填充墙为实心砖时周期折减系数T取值表c0.81.00.60.70.40.50.20.3T无门窗洞0.5(0.55)0.55(0.60)0.60(0.65)0.70(0.75)
40、有门窗洞0.65(0.70)0.70(0.75)0.75(0.80)0.85(0.90)注：1. c为有填充墙框架榀数与框架总榀数之比；2. 无括号的数值用于一片填充墙长6m左右时；括号内的数值用于一片填充墙长为5m左右时；3. 填充墙为轻质材料或外挂墙板时周期折减系数T取0.80.9。特别要注意由于填充墙嵌砌与框架刚性连接时，其强度和刚度对框架结构的影响，尤其要考虑到填充墙不满砌时，由于墙体的约束使框架柱有效长度减小，可能出现短柱，造成剪切破坏。6.8 框架结构设计中，若在平面内和竖向许多框架柱不对齐，设计中应注意哪些事项？震害表明，若设计中许多框架柱在平面内或沿高度方向不对齐，形不成一榀完
41、整的框架，地震中因扭转效应和传力路经中断等原因可能造成结构的较大损坏，设计时应视抽柱或柱子错位的情况，按规范3.4.3条进行不规则结构的设计计算。6.8 关于RC构件概念设计的若干问题6.10 GB50011规范6.4.5条“底部加强部位在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比”中的“重力荷载代表值作用下”该怎样理解？ 重力荷载代表值作用下，是指结构和构配件自重标准值和可变荷载的组合，可变荷载的组合值系数按规范5.1.3条采用，墙肢轴压比计算时，组合后的重力荷载分项系数取1.2。6.11 按GB50011规范6.1.10条设置钢筋混凝土抗震墙底部加强部位时，若有地下室时，是否仍从首层算起，地下室部分
42、的加强部位如何设置？设置抗震墙的底部加强部位，是指在抗震墙底部的一定高度内，适当提高承载力和加强抗震构造措施。弯曲型和弯剪型结构的抗震墙，塑性铰一般出现在墙肢底部，将塑性铰及其以上的一定高度范围作为加强部位，在此范围内采取增加边缘构件箍筋和墙体横向钢筋等加强措施，避免墙肢剪切破坏，改善整个结构的抗震性能。规范6.1.10条规定了抗震墙底部加强部位的高度范围，有地下室的房屋，在设置钢筋混凝土抗震墙底部加强部位时，根据地下室顶板是否作为上部结构的嵌固部位，分成以下两种情况：一、 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位抗震墙底部加强部位的高度从首层向上算，按6.1.10条的规定取值，同时将加强部位向地下室
43、延伸一层（具有多层地下室的房屋可仅延伸至地下一层，地下二层以下可不按加强部位对待）。二、 地下室顶板不能作为上部结构的嵌固部位震害调查发现，地表附近震害较严重，地下室较轻。若地下室顶板无法满足嵌固要求，通常地下一层底板处可基本满足。此时抗震墙底部加强部位的高度应从该处向上算，取墙肢总高度的1/8及地下一层加首层高度的较大值，且不大于15m取值。此时若有多层地下室，不必再向下延伸至地下二层以下。.6.12 GB50011规范6.4.1条对抗震墙结构的抗震墙厚度作了规定，该类结构的电梯井筒壁厚及井筒内隔墙厚是否应服从此规定？抗震墙结构当墙肢较多较长时，刚度一般较大，计算地震作用较大。为了降低地震作
44、用，一般宜作“减法”，减少、减短墙肢，但不宜减薄。电梯井筒作为重要的抗侧力构件，应保证有足够的刚度和延性，也不宜减薄。当筒内的某些墙肢不作为抗侧力构件时，可按JGJ 3规程7.2.2条4款规定，厚度减薄，但不宜小于160mm.。也可做成符合防火要求的其他材料的隔墙。6.15 GB50011规范6.4.7条规定了抗震墙的约束边缘构件的配箍特征值，具体计算时，混凝土的体积是用箍筋内核心混凝土的体积，还是用整个墙外围的体积？根据混凝土结构设计规范（GB50010-2002）有关间接钢筋的体积配箍率计算，取箍筋内表面范围内的混凝土核心面积。确有可靠锚固的水平分布筋也可计入。6.16 如何定义抗震墙的约
45、束边缘构件的暗柱、翼墙、端柱？按规范6.4.7条定义，暗柱一般指窗间墙等部位的矩形截面；当有翼墙或端柱时，如果翼墙长度小于3倍翼墙厚度或端柱截面边长小于2倍墙厚度时，视为无翼墙、无端柱。6.17 GB50011抗震规范中对钢筋混凝土框架结构的角柱有一些特殊要求，是不是转角处的框架柱均应按角柱对待？ 考虑到角柱承受双向地震作用，扭转效应对内力影响较大且受力复杂，对其抗震措施一些专门的要求。抗震规范中的角柱是指位于建筑角部、与柱的正交的两个方向各只有一根框架梁与之相连接的框架柱。因此位于建筑平面凸角处的框架柱一般均为角柱，而位于建筑平面凹角处的框架柱，若柱的四边各有一根框架梁与之相连，则不按角柱对待。6.19 GB50011抗震规范6.2.10条1款中，框支柱的最小地震剪力计算以框支柱的数目10根为分界，若框支柱与钢筋混凝土抗震墙相连，如何计算框支柱的数目？ 规范6.2.10条1款中，框支柱承受的最小地震剪力计算以框支柱的数目10根为分界，此规定对于结构的纵横两个方向是分别计算的。若框支柱与钢筋混凝土抗震墙相连成为抗震墙的端柱，则沿抗震墙平面内方向统计时端柱不计入框支柱的数目，沿抗震墙平面外方向统计时其端柱计入框支柱的数目。 6.21 确定建筑物的抗震等级时，如果地下室顶板不作为上部建筑物的嵌固点，那么建筑物的高度该如何确定? 是从室外地面算起还是从基础顶算