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1、新老高层建筑混凝土结构设计规范 对比及理解 主讲人: 张维斌 1.0.2 本规程适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m 的住宅建筑结构和房屋高度大于24m的其他民用高层建 筑结构。非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计 的高层民用建筑结构,其适用的房屋最大高度和结构类 型应符合本规程的有关规定。本规程不适用于建造在危 险地段场地的高层建筑结构。 本次修订主要原因是为了与我国现行有关标准协调。 1.民用建筑设计通则(GB50352-2005)规定:10层及10 层以上住宅建筑和建筑高度大于24m其他民用建筑(不含 单层公共建筑)为高层建筑;高层民用建筑设计防火规 范 ( GB50045
2、-95 2005版)规定10层及10层以上居住 建筑和高度超过24m公共建筑为高层建筑 2.有的住宅建筑层高较大或住宅底部几层布置层高较大商 场(商住楼)其层数虽不到10层,但房屋总高度已超过 28m,仍应按本规程进行结构设计。 3.高度大于24m其他民用建筑是指办公楼、酒店、综合楼 、商场、会议中心、博物馆等高层民用建筑,这些建筑 中有的层数虽不到10层,但层高较高,建筑内部空间较大 ,变化多,为适应结构设计需要,有必要将这类高度大于 24m的结构纳入到本规程适用范围。 4.高度大于24m的体育场馆、航站楼、大型火车站等大跨 度空间结构，其结构设计应符合国家现行有关标准的规 定，本规程的有关
3、规定可供参考。 5.由于没有在危险地段建造高层建筑工程实践经验,也没 有相应研究成果,故也没有制定专门条款针对特殊地段 。 1.0.3(新增)抗震设计的高层建筑混凝土结构,当其房屋高度 、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防标准等有特殊 要求时,可采用结构抗震性能设计方法进行分析和论证。 1.提出抗震性能设计概念。抗震性能设计在“超限高层建筑 结构”设计中已较广泛采用。国际上,日本从81年起将基 于性能抗震设计原理用于超过60m高层建筑。美国从90年 代陆续提出一些有关抗震性能设计文件,近几年由洛杉矶 、旧金山市重要机构发布高层建筑(约高度超过49m)采用 抗震性能设计指导性文件。08年美国国
4、际高层建筑及都市 环境委员会提出高度超过50m高层建筑抗震性能设计的建 议。高层建筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。 2.所谓房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或抗震设防 标准等有特殊要求的高层建筑混凝土结构包括: 1)超限高层建筑结构; 2)有些工程虽不属于超限高层建筑,但由于其结构类型或有 些部位结构布置复杂性,难以直接按规程常规方法设计; 3)一些位于高烈度区甲、乙类设防或处于抗震不利地段工程 ,难以确定抗震等级或直接按规程常规方法设计。 3.为适应上述工程抗震设计的需要，有必要规定可采用 抗震性能设计方法进行分析和论证。 当采用抗震性能化设计时,具有更具体或更高的抗震 设防目标。
5、 4.正确应用性能设计方法有利于判断高层建筑结构的抗 震性能,有针对性地加强结构的关键部位和薄弱部位, 为发展安全、适用、经济的结构方案提供创造性的空 间。 5.抗震性能化设计的具体方法见规程第3.11节 6.原规程1.0.3条和1.0.4条关于抗震设防烈度和设防分 类,本次修订移至4.1节。 3.2.1(原3.9.1修改)高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能 混凝土和高强钢筋；构件内力较大或抗震性能有较高要求 时，宜采用型钢混凝土、钢管混凝土构件。 3.2.2(原3.9.4、3.9.5、6.1.4合并、修改)高层建筑的填充 墙、隔墙等非结构构件宜采用各类轻质材料,构造上宜与 主体结构柔性连接,
6、并应满足自身的承载力、稳定要求和 适应主体结构变形的能力。 3.2.5 抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定: 1.钢材屈服强度实测值与抗拉强度实测值比值不应大于 0.85; 2.钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20; 3.钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。 1.本节为新增,将原规程有关材料的规定统一移至本节。 2.提出对混凝土、钢筋、钢材材料的要求,强调应用高强钢 筋、高强高性能混凝土以及轻质非结构材料。 3.规定混凝土强度、钢筋等级,补充混合结构中型钢钢材抗 震性能要求:型钢及钢管宜采用Q345和Q235等级,也可采用 Q390、Q420等级或符合结构性能要求的其他钢材;型钢
7、梁 宜采用Q235和Q345等级的钢材。 3.3.2 A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大 适用高度应符合表3.3.2-1的规定,B级高度钢筋混凝土 乙类和丙类高层建筑的最大适用高度应符合表3.3.2-2 的规定。 平面和竖向均不规则的高层建筑结构,其最大适用高度 应适当降低。 表3.3.2-1 A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 结构体系非抗 震设 计 抗震设防烈度 6度7度8度9度 0.20g0.30g 框架706050403524 框架-剪力墙1301201008050 剪力 墙 全部落地剪力墙1401201008060 部分框支剪力墙1201008050- 筒体框架-核心筒
8、1501301009070 筒中筒18015012010080 板柱-剪力墙80705540- 表3.3.2-1 B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度 1.房屋高度是指室外地面至主要屋面顶板的高度，不包 括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度；对 带阁楼的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处。对于局 部突出的屋顶部分的面积或带坡顶的阁楼的使用部分 (高度1.8m)的面积超过标准层面积的1/2时，应按 一层计算。 结构体系非抗震 设计 抗震设防烈度 6度7度8度 0.20g0.30g 框架-剪力墙170160140120100 剪力 墙 全部落地剪力墙180170150130110 部分框支
9、剪力墙15014012010080 筒体框架-核心筒220210180140120 筒中筒300280230170150 2.增加了8度0.3g抗震设防区的房屋适用高度内容; 3.调整了房屋最大适用高度要求, 框架结构高度适当降 低;板柱-剪力墙结构高度增大较多。 4.对“平面和竖向均不规则的高层建筑结构,其最大适 用高度应适当降低。”的理解。 5.和新抗规的区别 1)对部分框支剪力墙结构的定义不同; 2)抗规无第3、4条规定。 6.各种结构体系的适用的最大高度,是指根据上述各表 确定建筑的结构体系,按现行规范、规程的各项规定 进行设计时,结构选型是合适的。如果所设计的建筑 结构房屋高度超过了
10、上述各表的规定,仍按现行规范 、规程的有关规定设计,则不完全合适。此时，该类 结构的设计应有可靠依据，采取有效的加强措施，并 按规定报请有关部门审查。 3.3.3 钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表3.3.3 的规定。 1.将A级高度与B级高度的适用高宽比限值进行了合并处理, 不再强调“最大高宽比”概念,不再区分A级和B级高度; 将筒中筒结构和框架-核心筒结构的高宽比限值分开规定 ,适当提高了筒中筒结构的适用高宽比。 表3.3.3 钢筋混凝土高层建筑结构适用的高宽比 结构体系非抗震设计设防烈度 6、7度8度9度 框架结构5432 板柱-剪力墙结构654- 框架-剪力墙结构、 剪力墙结构
11、7654 框架-核心筒结构8764 筒中筒结构8875 2.高层建筑结构高宽比的规定，是对结构整体刚度、抗倾 覆能力、承载能力以及经济合理性的宏观控制指标。实 际上当满足高规对侧向位移、结构稳定、抗倾覆能力、 承载能力等性能的规定时，高宽比的规定可不作为一个 必须满足的条件，也不作为判断结构规则与否及超限高 层建筑抗震专项审查的一个指标。 3.高层建筑高宽比的计算： 高层建筑的高宽比为房屋的高度H与建筑平面宽度B之比。 1)房屋的高度H:对不带裙房的塔楼,为地面以上高度(不计 局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等);对带有裙房 的高层建筑,当裙房的面积和刚度超过其上部塔楼的面 积和刚度的2.5
12、和2.0倍时,可取裙房以上部分的高度作 为计算高宽比时房屋的高度H。 2)房屋的平面宽度B,一般矩形平面按所考虑方向的最小投 影宽度计算高宽比,对突出建筑物平面很小的局部构件( 如楼梯间、电梯间等),一般不作为建筑物计算宽度。 3.4.3 抗震设计混凝土高层建筑,平面布置宜符合下列要求 : 1.平面宜简单、规则、对称，减少偏心; 2.平面长度不宜过长,突出部分长度l不宜过大(图3.4.3略 ); L、l等值宜满足表3.4.3的要求； 3.建筑平面不宜采用角部重叠或细腰形平面布置。 表3.4.3 L 、l 的限值 角部重叠和细腰形平面是对抗震不利的建筑平面(图略), 在中央部位形成狭窄部分,地震
13、中易产生震害,尤其在凹 角部位,因应力集中易使楼板开裂、破坏,不宜采用。如 采用,这些部位应采取加大楼板厚度、增加板内配筋、设 置集中配筋的边梁、配置45斜向钢筋等加强措施。 3.4.4 抗震设计时,B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结 构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑结构,其 平面布置应简单、规则,减少偏心。 设防烈度L/Bl/Bmaxl/b 6、7 度6.00.352.0 8、9 度5.00.301.5 3.4.5 结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影 响的地震力作用下,楼层竖向构件的最大水平位移和层间 位移,A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍,不 应大于该
14、楼层平均值的1.5倍;B级高度高层建筑、超过A级 高度的混合结构及第10章所指的复杂高层建筑不宜大于该 楼层平均值的1.2倍,不应大于该楼层平均值的1.4倍。 结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期 之比,A级高度高层建筑不应大于0.9,B级高度高层建筑、 超过A级高度的混合结构及本规程第10章所指的复杂高层 建筑不应大于0.85。 注:当楼层的最大层间位移角不大于本规程第3.7.3条规定的限值的 0.4倍时,该楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移与该楼层平均 值的比值可适当放松,但不应大于1.6。 1.修改楼层位移比的计算要求及可以适当放松的条件及限值 ; 2.新抗规仅原则性规定
15、:当最大层间位移远小于规范限值时, 位移比可适当放宽。 3.4.6 当楼板平面比较狭长、有较大的凹入和开洞而使楼板 有较大削弱时,应在设计中考虑楼板削弱产生的不利影响 。有效楼板宽度不宜小于该层楼面宽度的50%;楼板开洞总 面积不宜超过楼面面积的30%;在扣除凹入或开洞后,楼板 在任一方向的最小净宽度不宜小于5m,且开洞后每一边的 楼板净宽度不应小于2m。 3.4.7 艹字形、井字形等外伸长度较大的建筑,当中央部分 楼板有较大削弱时,应加强楼板以及连接部位墙体的构造 措施,必要时还可在外伸段凹槽处设置连接梁或连接板。 1.第3.4.33.4.7条对结构平面布置不规则性提出限制条件 。 2.结构
16、方案中仅有个别项目超过“不宜”的限制条件,结构 虽属不规则,但仍可按规程有关规定计算和采取相应构造 措施;若有多项超过“不宜”的限制条件,此结构属特别不 规则,应尽量避免,并采取比规程规定更严格的措施。参考 超限高层抗震审查要点,以下两种情况都属于特别不 规则: 1)超过3.4.33.4.6、3.5.23.5.6条中三项“不宜”限制 条件;2)具有表3.1.4(略)所列的一项不规则; 3.不规则程度超过“特别不规则”条件较多,属严重不规则 结构,结构方案不应采用,必须对结构方案进行调整。 3.5.2(原4.4.2)抗震设计时,对框架结构,楼层与上部相邻楼 层的侧向刚度比1不宜小于0.7,与上部
17、相邻三层侧向刚 度比的平均值不宜小于0.8;对框架-剪力墙和板柱-剪力墙 结构、剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构,楼层 与上部相邻楼层侧向刚度比2不宜小于0.9,楼层层高大 于相邻上部楼层层高1.5倍时,不应小于1.1,底部嵌固楼层 不应小于1.5。 V为楼层地震剪力;为层间位移。 1.调整楼层刚度变化的计算方法(1、2)和限制条件; 2.原规程对框架结构是合理的;对框-剪结构、板柱-剪力墙 结构、剪力墙结构、框-筒结构、筒中筒结构,楼面体系对 侧向刚度贡献小,当层高变化时刚度变化不明显,按(3.5.2 -2)定义的楼层侧向刚度比作为判定侧向刚度变化依据,控 制指标应做相应的改变,按刚
18、度比不小于0.9控制;层高变 化较大时,对刚度变化提出更高的要求,由0.9变为1.1;底 部嵌固楼层,层间位移角计算结果小,故对底部嵌固楼层侧 向刚度比做了更严格规定,由0.9改为1.5。 3.5.3 A级高度高层建筑楼层抗侧力结构层间受剪承载力不 宜小于其相邻上一层受剪承载力80%,不应小于其相邻上一 层受剪承载力65%;B级高度高层建筑楼层层间抗侧力结构 的受剪承载力不应小于其相邻上一层受剪承载力75%。 注:楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方 向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。 对高层建筑结构提出限制条件。柱受剪承载力可根据柱两 端实配受弯承载力按两
19、端同时屈服失效模式反算;剪力墙 可根据实配钢筋按抗剪设计公式反算;斜撑的受剪承载力 可计及轴力的贡献,应考虑受压屈服的影响。 3.5.4 抗震设计时,结构竖向抗侧力构件宜上、下连续贯通 。 3.5.5 抗震设计时,当结构上部楼层收进部位到室外地面高 度H1与房屋高度H比0.2时,上部楼层收进后水平尺寸B1不 宜下部楼层水平尺寸B0.75倍(图略);当上部结构楼层相 对于下部楼层外挑时,下部楼层水平尺寸B不宜上部楼层 水平尺寸B10.9倍,且水平外挑尺寸a不宜4m(图略)。 本条所指的收进和悬挑指竖向构件位置有较大变化。 第3.5.23.5.5条对结构平面布置不规则性提出限制条件 。 3.5.6
20、(新增)楼层质量沿高度宜均匀分布,楼层质量不宜大于 相邻下部楼层质量的1.5倍。 质量沿竖向不规则限制条件;新抗规条文说明有此规定。 3.5.7(新增)不应采用同一部位楼层刚度和承载力变化同时 不满足本规程第3.5.2条和3.5.3条规定的高层建筑结构。 限制采用同一部位(楼层)刚度和受剪承载力变化均不规则 的高层建筑结构。其中3.5.2条为刚度限制,3.5.3条为受 剪承载力限制。 3.5.8 楼层侧向刚度变化、承载力变化及竖向抗侧力构件连 续性不符合本规程第3.5.2条、3.5.3条、3.5.4条要求的, 该楼层应视为薄弱层,其对应于地震作用标准值的剪力应 乘以1.25的增大系数,并应符合
21、本规程第4.3.12条规定的 最小地震剪力系数要求。 由原规程第5.1.14条修改,薄弱层地震剪力增大系数由 1.15调整为1.25。 3.6.2 房屋高度不超过50m时,8、9度抗震设计时宜采用现浇 楼盖结构;6、7度抗震设计时可采用装配整体式楼盖,且应 符合下列要求: 1.预制板搁置在梁上或剪力墙上的长度分别不宜小于35mm 和25mm; 2.预制板板端宜预留胡子筋,其长度不宜小于100mm; 3.预制板板孔堵头宜留出不小于50mm的空腔,并采用强度等 级不低于C20的混凝土浇灌密实; 4.楼盖的预制板板缝宽度不宜40mm,板缝40mm时应在板 缝内配置钢筋,并宜贯通整个结构单元。预制板板
22、缝、板 缝梁的混凝土强度等级应高于预制板的混凝土强度等级; 5.楼盖每层宜设置钢筋混凝土现浇层。现浇层厚度不应小于 50mm,并应双向配置直径68mm、间距150200mm的钢筋 网,钢筋应锚固在剪力墙内。 1.原4.5.3、4.5.4合并、修改、完善; 2.根据汶川震害,扩大现浇楼盖范围,8、9度抗震设计时所有 结构宜采用现浇楼盖结构,并非仅框-剪结构。 3.7.3 按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下 的楼层层间最大水平位移与层高之比宜符合以下规定; 1.高度不大于150m的高层建筑,其楼层层间最大位移与层高 之比不宜大于表3.7.3的限值; 2.高度不小于250m的高层建筑,其楼
23、层层间最大位移与层高 之比不宜大于1/500; 3.高度在150250m之间高层建筑,其楼层层间最大位移与 层高之比的限值可按本条第1款和第2款的限值线性插入 取用。 注:楼层层间最大位移u以楼层最大的水平位移差计算,不扣除整体 弯曲变形。抗震设计时,楼层位移计算可不考虑偶然偏心影响。( 强调) 明确结构侧向位移限制条件是针对风荷载或地震作用标 准值作用下的计算结果 表3.7.3 楼层层间最大位移与层高之比的限值 结构体系u/h限值 框架结构1/550 框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、板柱-剪力墙结构1/800 筒中筒结构、剪力墙结构1/1000 除框架结构外的转换层1/1000 3.7.
24、4 高层建筑结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性变 形验算，应符合下列规定： 1.下列结构应进行弹塑性变形验算： 1)79度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构； 2)甲类建筑和9度抗震设防的乙类建筑结构； 3)采用隔震和消能减震设计的建筑结构； 4)房屋高度大于150m的结构。 2.下列结构宜进行弹塑性变形验算: 1)本规程表4.3.4(略)所列高度范围且不满足本规程第 3.5.23.5.5条规定的竖向不规则高层建筑结构; 2)7度、类场地和8度抗震设防的乙类建筑结构; 3)板柱-剪力墙结构。 注:楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼 层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼
25、层弹性地震剪力的比值 。 增加房屋高度大于150m结构的弹塑性变形验算要求。 3.7.6 房屋高度150m高层混凝土建筑应满足风振舒适度 要求。在荷载规范规定的10年一遇风荷载标准值作 用下,结构顶点顺风向和横风向振动最大加速度计算值不 应超过表3.7.6限值(略)。结构顶点顺风向和横风向振动 最大加速度可按高钢规有关规定计算,也可通过风洞 试验结果判断确定,计算时阻尼比宜取0.010.02。 增加风振舒适度计算时结构阻尼比取值要求,对混凝土结 构取.02,对混合结构根据房屋高度和结构类型取.01 .02。 3.7.7 (新增)楼盖结构宜具有适宜的刚度、质量及阻尼,其 竖向振动舒适度应符合下列
26、规定: 1.钢筋混凝土楼盖结构竖向频率不宜小于3Hz； 2.不同使用功能、不同自振频率的楼盖结构,其振动峰值加 速度不宜超过表3.7.7限值。楼盖结构竖向振动加速度可 按本规范附录C计算。增加了楼盖竖向振动舒适度要求。 表3.7.7 楼盖竖向振动加速度限值 人员活动环境峰值加速度限值人员活动环境峰值加速度限值 住宅、办公0.005g室内人行天桥0.015g 商场0.015g室外人行天桥0.05g 3.9.3 抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据 抗震设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震 等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。A级高度 丙类建筑钢筋混凝土结构的抗震等级应按表3.9
27、.3确定 。当本地区的设防烈度为9度时,A级高度乙类建筑的抗 震等级应按特一级采用,甲类建筑应采取更有效的抗震 措施。 1.按不同的设防烈度、房屋高度、结构体系规定了不同 的抗震等级,实质就是在宏观上控制不同结构的延性要 求。 是结构构件抗震构造的依据 2.调整构件抗震等级的划分,框架结构从严,板柱-剪力墙 结构放宽幅度较大。 3.和抗震规范的区别 1)无多层建筑结构(24m以下); 2)无大跨度框架抗震等级的规定; 3)甲、乙类建筑的抗震等级。 表3.9.3 A级高度丙类建筑钢筋混凝土结构抗震等级 结构类型烈 度 6789 框架结构三二一一 框架-剪 力墙结构 高度(m)6060606060
28、6050 框架四三三二二一一 剪力墙三二一一 剪力墙结 构 高度(m)80808080808060 剪力墙四三三二二一一 部分框支 剪力墙结 构 非底部加强部位剪力墙四三三二二 底部加强部位剪力墙三二二一 框支框架二二一一 筒体结构框架-核 心筒 框架三二一一 核心筒二二一一 筒中筒内筒、外筒三二一一 板柱-剪 力墙结构 高度(m)353535353535 框架、板柱及柱上板带三二二二一一 剪力墙二二二一二一 3.9.4 抗震设计时,B级高度丙类建筑钢筋混凝土结构的 抗震等级应按表3.9.4确定。 表3.9.4 B级高度的高层建筑结构抗震等级 注:底部带转换层的筒体结构,其框支框架和底部加强部
29、位的抗震等级应按表中 框支剪力墙结构的规定采用。 本条无变动 结构类型烈 度 678 框架-剪力墙框架二一一 剪力墙二一特一 剪力墙剪力墙二一一 框支-剪力墙非底部加强部位剪力墙二一一 底部加强部位剪力墙一一特一 框支框架一特一特一 框架-核心筒框架二一一 筒体二一特一 筒中筒外筒二一特一 内筒二一特一 3.9.5 抗震设计的高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的 嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一 层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应 低于四级;地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部 分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。 原4.8.5条部分内容修改。与
30、抗震规范协调、一致。 3.9.6 抗震设计时,与主楼连为整体的裙房的抗震等级,除应 按裙房本身确定外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主 楼结构在裙房顶板上、下各一层应适当加强抗震构造措施 。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。 1.地下室为大底盘其上有多个塔楼,若嵌固部位在地下室顶, 地下一层高层部分及影响范围内抗震等级与高层底部相同 。地下一层其余部分及地下二层以下各层按3.9.6条确定 。 2.所谓“相关范围”,一般指主楼周边外延三跨结构,相关范 围以外可按裙房自身结构类型确定抗震等级;裙房偏置时, 其端部有较大扭转效应,需要加强。抗规:“相关范围”一 般可从主楼周边外延3跨且不
31、大于20m。 1.7度乙类建筑的部分框支剪力墙结构、板柱剪力墙结 构和8度乙类建筑高度超过表3.9.3规定的范围时,应经 过专门研究采取比一级更有效的抗震措施。 2.底部带转换层的高层建筑结构,其抗震等级应符合表 3.9.3的有关规定,托柱转换层转换柱和转换梁的抗震 等级按框支剪力墙结构中的框支框架采纳。对部分框 支剪力墙结构,当转换层的位置设置在3层及3层以上时 ,其框支柱、剪力墙底部加强部位的抗震等级宜按表 3.9.3和表3.9.4的规定提高一级采用,已为特一级时可 不提高。 3.抗震设计的框架-剪力墙结构,在规定的水平力作用下 ,当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆 力矩的50
32、%但不大于80%时,框架部分的抗震等级宜按框 架结构的规定采用;当框架部分承受的地震倾覆力矩大 于结构总地震倾覆力矩的80%时,框架部分的抗震等级 应按框架结构的规定采用。 抗震规范第6.1.3条关于混凝土结构抗震等级的补充规定 1 框架和抗震墙组成的结构抗震等级的三种情况 1)少量框架,属抗震墙结构,抗震等级仍按抗震墙结构确定; 2)框架-抗震墙结构有足够抗震墙(抗震墙底部承受的地震倾 覆力矩结构底部总地震倾覆力矩的50%),按表6.1.2框架 -抗震墙结构确定抗震等级; 3)墙体很少(框架部分承受的地震倾覆力矩结构总地震倾 覆力矩50%”),框架部分抗震等级按框架结构确定。对于 这类结构本
33、次修订明确:将“在基本振型地震作用下” 改为“在规定的水平力作用下”,“规定的水平力”的含 义见本规范3.4节;底层框架部分所承担地震倾覆力矩 结构总地震倾覆力矩50%时仍属框架结构;删除“最大适 用高度可比框架结构适当增加”;规定其抗震墙的抗震 等级。 框架结构中设少量抗震墙,是为了增大框架结构刚度、满 足层间位移角限值,仍属框架结构,但层间位移角限值需按 底层框架部分承担倾覆力矩大小,在框架结构和框架-抗震 墙结构两者的层间位移角限值之间适当内插。 2 主裙楼相连,主楼在裙房顶板对应上下各一层抗震构造措 施需适当加强。主裙楼设防震缝,大震作用下可能发生碰 撞,该部位也需采取加强措施。 “相
34、关范围”一般可从主楼周边外延3跨且不大于20m,相 关范围以外区域可按裙房自身的结构类型确定其抗震等级 。裙房偏置时,其端部有较大扭转效应,也需要加强。 3 地下室的抗震等级。 4 乙类建筑抗震等级:根据设防分类标准规定,乙类建筑 应提高一度查表6.1.2确定抗震等级(内力调整和构造措施 )。本章6.1.1条规定,乙类建筑钢筋混凝土房屋可按本地 区抗震设防烈度确定适用最大高度,当出现7度乙类框支结 构和8度乙类框架、框架-抗震墙、部分框支抗震墙、板柱 -抗震墙结构提高一度后,其高度超过表6.1.2中抗震等级 为一级的高度上界。此时内力调整不提高,只要求抗震构 造措施“高于一级”,大体与高规特一
35、级构造要求相 当。 3.11节 建筑抗震性能化设计(本节为新增) 1.适用范围:当结构平面或竖向不规则甚至特别不规则时, 结构师应根据抗震概念设计规定,改进结构方案,尽量减 少结构不符合概念设计的程度。对特别不规则结构,应根 据结构性能要求,根据需要和可能,选定针对整个结构、 结构关键部位、重要构件、次要构件以及建筑构件和机 电设备支座性能目标。进行抗震性能设计。 2.特点:抗震性能设计方法使抗震设计从宏观定性向具体量 化多重目标过渡,设计者(或业主)应分析结构方案的特殊 性、选用适宜结构抗震性能目标,并分析论证结构方案可 满足预期的抗震性能目标要求。 结构抗震性能目标应综合考虑抗震设防类别、
36、设防烈度 、场地条件、结构的特殊性、建造费用、震后损失和修 复难易程度等各项因素选定。 抗震性能设计强调实施性能目标的深入分析和论证、结 构计算、专家论证及必要试验等。经过论证可采用现行 规范尚未规定的新结构、新技术、新材料。 3.结构抗震性能设计的三项主要工作: 1)分析结构在房屋高度、规则性、结构类型、场地条件或 抗震设防标准等方面特殊要求,以确定结构设计是否需要 采用抗震性能设计方法并以此作为选用性能目标主要依 据。 2)选用抗震性能目标。一般需征求业主和有关专家意见。 3)分析论证。 4.分析论证一般需要进行如下工作: 1)分析确定结构超过规程适用范围及不规则性情况和程度; 2)认定场
37、地条件、抗震设防类别和地震动参数; 3)深入的弹、弹塑性计算(静力及时程分析)并分析判断计 算结果的合理性; 4)找出结构可能出现的薄弱部位及需加强关键部位,提出针 对性抗震加强措施; 5)必要时的构件、节点或整体模型抗震试验,补充提供论证 依据,如对规程未列入的新型结构方案且无震害和试验依 据或对计算结果难以判断、抗震概念难以接受复杂方案; 6)论证结构能满足所选用抗震性能目标的要求。 5.抗震性能目标的设定 规定地震地面运动下建筑结构抗震性能水准,即结构抗震 性能目标。结构抗震性能目标分A、B、C、D四个等级, 地震地面运动分三个水准(小震、中震及大震);结构抗震 性能水准按宏观损坏程度分
38、1、2、3、4、5五个水准。 注:个别指5%以下,部分指30%以下,多数指50%以上。中等破坏的变形参考值,大致取规范弹性和弹塑性位 移角限值的平均值,轻微损坏取1/2 平均值。 名称破坏描述继续使用的可能性变形参考值 基本完好 (含完好) 承重构件完好；个别非承重构件轻 微损坏；附属构件有不同程度破坏 一般不需修理即可继 续使用 up 抗震性能目标分为四个等级,每个性能目标均与一组在指 定地震地面运动下结构抗震性能水准相对应。故地震下 可供选定的高于一般情况的建筑结构预期性能目标见表 。 地震水准性能 1性能2性能3性能4 多遇地震完好完好完好完好 设防地震完好,正常 使用 基本完好, 检修
39、后继续 使用 轻微损坏, 简单修理后 继续使用 轻微至接近中 等损坏，变形 3ue 罕遇地震基本完好, 检修后继续 使用 轻微至中等 破坏,修复 后继续使用 其破坏需加 固后继续使 用 接近严重破坏, 大修后继续使 用 性能目标 ABCD 性能水准 地震水准 多遇地震1111 设防烈度地震1234 预估的罕遇地震2345 完好,所有构件保持弹性状态:各种承载力设计值(拉、 压、弯、剪、压弯、拉弯、稳定等)满足抗震承载力要 求SR/RE,层间变形(以弯曲变形为主的结构宜扣除整 体弯曲变形)满足多遇地震下位移角限值ue。这是 各种预期性能目标在多遇地震下的基本要求小震弹 性。 基本完好,构件基本保
40、持弹性状态:各种承载力设计值 基本满足抗震承载力要求SR/RE(其中效应S不含抗 震等级调整系数),层间变形可能略微超过弹性变形限 值。 轻微损坏,结构构件可能出现轻微塑性变形,但不屈服, 按材料标准值计算的承载力大于作用标准组合效应。 中等破坏,结构构件出现明显的塑性变形,但控制在一 般加固即恢复使用的范围。 接近严重破坏,结构关键竖向构件出现明显塑性变形, 部分水平构件可能失效需更换,经大修加固后可恢复使 用。 性能1:结构构件在预期大震下仍基本处于弹性状态,其细 部构造仅需要满足最基本构造要求,工程实例表明,采用 隔震、减震技术或低烈度设防且风力很大时有可能实现; 条件许可时,也可对某些
41、关键构件提出这个性能目标。 性能2,结构构件在中震下完好,在预期大震下可能屈服, 其细部构造需满足低延性要求。如某6度框-筒结构,其风 力是小震2.4倍,风载层间位移是小震2.5倍。结构所有构 件承载力和层间位移均满足中震(不计入风载效应组合) 设计要求;考虑水平构件在大震下损坏使刚度降低和阻尼 加大,按等效线性化方法估算,竖向构件最小极限承载力 仍可满足大震下要求。故结构总体上可达到性能2要求。 性能3,在中震下已有轻微塑性变形,大震下塑性变形明显 ,故其细部构造需满足中等延性构造要求。 性能4,在中震下损坏已大于性能3,结构总体抗震承载力 仅略高于一般情况,故其细部构造仍需满足高延性要求。
42、 6.结构抗震性能目标的选用 1)应综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构 类型和不规则性、附属设施功能要求、投资大小、震后 损失和修复难易程度等各项因素选定。 2)具有很强的针对性和灵活性:可对整个结构,也可对某部 位或关键构件,灵活运用各种措施达到预期性能目标着 重提高抗震安全性或满足使用功能的专门要求。 3)所谓“关键构件”由结构师分析确定。如:针对特别不规 则、复杂结构,对抗侧力结构水平和竖向构件提出性能目 标,提高整体或关键部位抗震性能(水平转换构件及支承 的竖向构件、大跨连体结构连接体及支承的竖向构件、 大悬挑结构的主要悬挑构件、加强层伸臂和周边环带结 构的竖向支撑构件、腰
43、桁架、同一楼层数量较多的长短 柱、扭转变形很大部位的竖向(斜向)构件、重要斜撑构 件等);将楼梯间作为“抗震安全岛”,提出大震下具有安 全避难通道具体要求;地震时需连续工作的机电设施,其 相关部位层间位移需满足规定层间位移限值要求;对震后 残余变形提出满足设施检修后运行位移要求,大震后可修 复运行位移要求等。 7. 不同抗震性能目标的结构设计 (1)选定性能设计指标: 1)选定提高结构或关键部位承载力、变形能力或同时提高 承载力和变形能力的具体指标,应计及不同水准地震作用 取值的不确定性而留有余地;确定在不同地震动水准下结 构不同部位水平和竖向构件承载力要求(含不发生脆性剪 切破坏、形成塑性铰
44、、达到屈服值或保持弹性等); 2)选择在不同地震动水准下结构不同部位的预期弹性或弹 塑性变形状态; 3)相应构件延性构造的高、中或低要求。当构件承载力明 显提高时,相应的延性构造可适当降低。 (2)综合考虑承载能力和变形能力两项指标: 1)仅提高承载力,安全性相应提高,但使用上变形不一定满 足; 2)仅提高变形能力,结构在小震、中震下损坏情况大致不变 ,但抗御大震倒塌能力提高; 3)性能设计往往侧重于通过提高承载力推迟结构进入塑性 阶段并减少塑性变形,必要时需同时提高刚度以满足使用 上的变形要求,变形要求可根据结构及构件在中、大震下 进入弹塑性的程度加以调整。 (3)结构构件可按下列规定选择实
45、现抗震性能要求的承载力 、变形和构造的抗震等级;构件部位不同、竖向或水平构 件;选用的抗震性能要求可相同或不同; 1)以提高抗震安全性为主时,构件对应于不同性能要求的承 载力参考指标,可按下表选用: 结构构件实现抗震性能要求的承载力参考指标示例 性能要求性能1性能2性能3性能4 多遇地震完好,按常规设计 设防地震 完好,承载力 按抗震等级调 整地震效应设 计值复核 基本完好,承 载力按不调 整地震效应 设计值复核 轻微损坏,承 载力按标准值 复核 轻中等破坏, 承载力按极限 值复核 罕遇地震 基本完好,承 载力按不调整 地震效应设计 值复核 轻中等破坏 ,承载力按极 限值复核 中等破坏,承 载
46、力达极限值 后能维持稳定 ,降低少于5% 不严重破坏, 承载力达极限 值后基本稳定 ,降低少于10% 2)当需按地震残余变形确定使用性能时,构件除满足提高抗 震安全性要求外,不同性能层间位移参考指标,按下表选 用: 结构构件实现抗震性能要求的层间位移参考指标示例 注：设防烈度和罕遇地震下的变形计算，应考虑重力二阶效应，可扣 除整体弯曲变形。 性能要求 性能1性能2性能3性能4 多遇地震 完好,变形 远小于弹性 位移限值 完好,变形远 小于弹性位移 限值 完好,变形明 显小于弹性位 移限值 完好,变形小 于弹性位移限 值 设防地震 完好,变形 小于弹性位 移限值 基本完好,变 形略大于弹性 位移
47、限值 轻微损坏,变 形小于2倍弹 性位移限值 轻中等破坏, 变形小于3倍 弹性位移限值 罕遇地震 基本完好, 变形略大于 弹性位移限 值 有轻微塑性变 形,变形小于2 倍弹性位移限 值 有明显塑性变 形,变形约4倍 弹性位移限值 不严重破坏, 变形不大于 0.9倍塑性变 形限值 3)构件细部构造对应于不同性能的抗震等级,按下表选用: 结构中同一部位不同构件,可区分竖向构件和水平构件, 按各自最低性能要求所对应的抗震构造等级选用: 结构构件对应于不同性能要求的构造抗震等级示例 性能要求性能1性能2性能3性能4 构造的抗 震等级 基本抗震构 造。可按常 规设计的有 关规定降低 二度采用, 但不得低
48、于 6度,且不发 生脆性破坏 低延性构造。可按 常规设计的有关规 定降低一度采用, 当构件的承载力高 于多遇地震提高二 度的要求时,可按 降低二度采用;均 不得低于6度,且不 发生脆性破坏 中等延性构造。 当构件的承载力 高于多遇地震提 高一度的要求时, 可按常规设计的 有关规定降低一 度且不低于6度采 用,否则仍按常规 设计的规定采用 高延性 构造。 仍按常 规设计 的有关 规定采 用 (4)结构构件承载力按不同要求进行复核时,地震内力计算 和调整、地震作用效应组合、材料强度取值和验算方法 ，应符合下列要求: 1)设防烈度下结构构件承载力,包括混凝土构件压弯、拉弯 、受剪、受弯承载力,钢构件
49、受拉、受压、受弯、稳定承 载力等,按考虑地震效应调整的设计值复核时,应采用对 应于抗震等级而不计入风荷载效应的地震作用效应基本 组合,并按下式验算: GSGE+ESEk(I2,)R/RE 式中I2表示设防地震动,隔震结构包含水平向减震影响; 按非抗震性能设计考虑抗震等级地震效应调整系 数; 考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减 震结构附加的阻尼影响。 其他符号同非抗震性能设计。 2)结构构件承载力按不考虑地震作用效应调整的设计值复 核时,应采用不计入风荷载效应的基本组合,并按下式验 算： GSGE +ESEk(I,)R/RE 式中I表示设防烈度地震动或罕遇地震动,隔震结构包含 水平向减震影响; 考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震 结构附加的阻尼影响。 3)结构构件承载力按标准值复核时,应采用不计入风荷载效 应的地震作用效应标准组合,并按下式验算: SGE+SEk(I,)Rk 式中I表示设防地震动或罕遇地震动,隔震结构包含水平 向减震影响; 考虑部分次要构件进入塑性的刚度降低或消能减震 结构附加的阻尼影响; Rk按材料