新規(guī)范的計(jì)算問題及其處理辦法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院作為廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院作為抗規(guī)抗規(guī)和和高規(guī)高規(guī)的的參編單位，參編單位，0505年來積極參與了新規(guī)范的編制工作。特別年來積極參與了新規(guī)范的編制工作。特別是一年來，對新規(guī)范的可操作性做了大量的工作，并對是一年來，對新規(guī)范的可操作性做了大量的工作，并對新規(guī)范應(yīng)用過程中可能遇到的問題及其處理辦法做了詳新規(guī)范應(yīng)用過程中可能遇到的問題及其處理辦法做了詳細(xì)的總結(jié)。細(xì)的總結(jié)。 1)1)規(guī)范的情況：規(guī)范的情況： 今天講座內(nèi)容涉及今天講座內(nèi)容涉及建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、混凝土結(jié)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和和高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 3 3本本

2、新規(guī)范。其中新規(guī)范。其中抗規(guī)抗規(guī)為正式稿為正式稿( (目前書店已有購買目前書店已有購買) )，混規(guī)混規(guī)和和高規(guī)高規(guī)為報(bào)批稿為報(bào)批稿( (正式稿目前正在印刷正式稿目前正在印刷) )。新。新舊規(guī)范計(jì)算不同的舊規(guī)范計(jì)算不同的108108項(xiàng)內(nèi)容項(xiàng)內(nèi)容2/32/3來自來自抗規(guī)抗規(guī)，另外，另外1/31/3來自來自高規(guī)高規(guī)和和混規(guī)混規(guī)。 抗規(guī)抗規(guī)將在將在1212月執(zhí)行，舊的規(guī)范將廢止。月執(zhí)行，舊的規(guī)范將廢止。10月月27日建設(shè)部舉行了新抗規(guī)的全國貫宣會(huì)議，田司長明確了：日建設(shè)部舉行了新抗規(guī)的全國貫宣會(huì)議，田司長明確了：1)12月月1日正式執(zhí)行新抗規(guī)，沒有過渡期；日正式執(zhí)行新抗規(guī)，沒有過渡期；2)以設(shè)計(jì)合同簽

3、訂日為準(zhǔn)，以設(shè)計(jì)合同簽訂日為準(zhǔn)，12月月1日以后的設(shè)計(jì)合同按新抗規(guī)計(jì)。日以后的設(shè)計(jì)合同按新抗規(guī)計(jì)。第1頁/共119頁 2)2)廣廈的情況：廣廈的情況： 作為國內(nèi)兩大結(jié)構(gòu)作為國內(nèi)兩大結(jié)構(gòu)CADCAD之一的廣廈結(jié)構(gòu)之一的廣廈結(jié)構(gòu)CAD,15.0CAD,15.0新新規(guī)范版已通過內(nèi)部規(guī)范版已通過內(nèi)部4 4輪測試輪測試和和用戶測試用戶測試，8 8月月1515日開始在日開始在網(wǎng)上發(fā)布了網(wǎng)上發(fā)布了用戶正式版用戶正式版和和非用戶學(xué)習(xí)版非用戶學(xué)習(xí)版。 15.015.0針對新舊規(guī)范的不同，修改了針對新舊規(guī)范的不同，修改了108108項(xiàng)內(nèi)容項(xiàng)內(nèi)容, ,做了做了大量測試，一如繼往地同前大量測試，一如繼往地同前1414

4、個(gè)版本一樣能夠保持高度個(gè)版本一樣能夠保持高度的穩(wěn)定性，用戶正式版和非用戶學(xué)習(xí)版可用于實(shí)際工程的穩(wěn)定性，用戶正式版和非用戶學(xué)習(xí)版可用于實(shí)際工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 今天上午的講座與其它培訓(xùn)的區(qū)別是：不再講規(guī)范今天上午的講座與其它培訓(xùn)的區(qū)別是：不再講規(guī)范為何修改為何修改, ,而是關(guān)注如何執(zhí)行，詳細(xì)介紹對執(zhí)行中所遇而是關(guān)注如何執(zhí)行，詳細(xì)介紹對執(zhí)行中所遇到問題的思考。到問題的思考。 希望通過今天的講座，幫助大家完成舊規(guī)范計(jì)算到希望通過今天的講座，幫助大家完成舊規(guī)范計(jì)算到新規(guī)范計(jì)算的轉(zhuǎn)換新規(guī)范計(jì)算的轉(zhuǎn)換 。 第2頁/共119頁第3頁/共119頁 1. 1.基于性能設(shè)計(jì)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀；基于性能設(shè)計(jì)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)

5、狀； 2.2.抗規(guī)抗規(guī)如何規(guī)定抗震性能目標(biāo)如何規(guī)定抗震性能目標(biāo)? ? 3. 3.介紹性能設(shè)計(jì)的計(jì)算方法；介紹性能設(shè)計(jì)的計(jì)算方法； 4.4.工程實(shí)例中進(jìn)行不同性能目標(biāo)的計(jì)算對比。工程實(shí)例中進(jìn)行不同性能目標(biāo)的計(jì)算對比。第4頁/共119頁1.1.基于性能設(shè)計(jì)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀基于性能設(shè)計(jì)的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀第5頁/共119頁2.2.抗震性能目標(biāo)抗震性能目標(biāo) 1 1）舊規(guī)范的）舊規(guī)范的“小震不壞，中震可修、大震不倒小震不壞，中震可修、大震不倒”也也是一種性能目標(biāo)是一種性能目標(biāo) ，新規(guī)范更加完善、系統(tǒng)、定量，新規(guī)范更加完善、系統(tǒng)、定量和可操作性；和可操作性；2）新抗附錄新抗附錄M提出了提出了A-D 4個(gè)性能目

6、標(biāo)等級、個(gè)性能目標(biāo)等級、3個(gè)個(gè)地地震水準(zhǔn)、震水準(zhǔn)、7個(gè)性能水準(zhǔn)（個(gè)性能水準(zhǔn)（7種計(jì)算方法或種計(jì)算方法或7個(gè)計(jì)算個(gè)計(jì)算過程過程）。）。 性能目標(biāo) 性能水準(zhǔn)地震水準(zhǔn)ABCD多遇地震1111設(shè)防烈度地震2345預(yù)估的罕遇地震3567第6頁/共119頁1 17性能水準(zhǔn)性能水準(zhǔn)性能目標(biāo)增高性能目標(biāo)增高罕遇罕遇設(shè)防設(shè)防多遇多遇性能性能4性能性能3性能性能2性能性能1結(jié)構(gòu)性能增加結(jié)構(gòu)性能增加地震作用增加地震作用增加1 11 11 12 23 34 45 53 35 56 67 7罕遇地震、性能1、方法3目標(biāo)最高第7頁/共119頁7 7性能水準(zhǔn)性能水準(zhǔn)( (計(jì)算方法計(jì)算方法) )結(jié)構(gòu)預(yù)期的震后性能狀況結(jié)構(gòu)預(yù)期

7、的震后性能狀況抗震性能抗震性能水準(zhǔn)水準(zhǔn)宏觀損壞程度宏觀損壞程度承載力要求承載力要求第第1水準(zhǔn)水準(zhǔn)小震完好小震完好按常規(guī)設(shè)計(jì)按常規(guī)設(shè)計(jì)第第2水準(zhǔn)水準(zhǔn)中震完好中震完好承載力承載力按抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值按抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，不復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第3水準(zhǔn)水準(zhǔn)基本完好基本完好承載力承載力按不計(jì)抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值按不計(jì)抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第4水準(zhǔn)水準(zhǔn)輕微輕微損損壞壞承載力承載力按標(biāo)準(zhǔn)值按標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第5水準(zhǔn)水準(zhǔn)輕輕中等破壞中等破壞承載力承載力按極限值按極限值復(fù)核

8、，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第6水準(zhǔn)水準(zhǔn)中等破壞中等破壞承載力承載力達(dá)到極限值后能維持穩(wěn)定達(dá)到極限值后能維持穩(wěn)定，降低少于，降低少于5%，不，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第7水準(zhǔn)水準(zhǔn)不嚴(yán)重不嚴(yán)重破壞破壞承載力承載力達(dá)到極限值后基本維持穩(wěn)定達(dá)到極限值后基本維持穩(wěn)定，降低少于，降低少于10%，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)1)1)詳細(xì)定義了每種計(jì)算對應(yīng)的宏觀損壞程度、內(nèi)力組合和材料強(qiáng)度的取值詳細(xì)定義了每種計(jì)算對應(yīng)的宏觀損壞程度、內(nèi)力組合和材料強(qiáng)度的取值; ;2)2)如第如第3 3水準(zhǔn)水準(zhǔn): :不計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整和風(fēng)荷載效應(yīng)，取設(shè)計(jì)內(nèi)力和設(shè)計(jì)材料強(qiáng)度。不計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整和風(fēng)荷載效應(yīng)，

9、取設(shè)計(jì)內(nèi)力和設(shè)計(jì)材料強(qiáng)度。第8頁/共119頁3.性能設(shè)計(jì)的計(jì)算方法性能設(shè)計(jì)的計(jì)算方法 計(jì)算目標(biāo)有兩個(gè)：基于荷載和基于位移。計(jì)算目標(biāo)有兩個(gè)：基于荷載和基于位移。 1)41)4種基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法種基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法 a a、振型分解方法、振型分解方法7 7水準(zhǔn)彈性分析和設(shè)計(jì)水準(zhǔn)彈性分析和設(shè)計(jì)(GSSAP):(GSSAP): i i、彈性反應(yīng)譜分析、彈性反應(yīng)譜分析 iiii、彈性動(dòng)力時(shí)程分析、彈性動(dòng)力時(shí)程分析 iiiiii、豎向地震計(jì)算、豎向地震計(jì)算 b b、靜力彈塑性分析（、靜力彈塑性分析（PUSHOVERPUSHOVER）和能力譜方法）和能力譜方法 (GSNAP);(GSNAP);（方

10、法簡單，位移荷載曲線這目標(biāo)可控，所有設(shè)計(jì)單位可做到靜力彈塑性） c c、動(dòng)力彈塑性分析、動(dòng)力彈塑性分析(GSNAP); （計(jì)算不成熟，對錯(cuò)難以判定，大型設(shè)計(jì)單位的電算部門可做到動(dòng)力彈塑性） d d、結(jié)構(gòu)彈性、彈塑性的靜力、動(dòng)力抗震試驗(yàn)。、結(jié)構(gòu)彈性、彈塑性的靜力、動(dòng)力抗震試驗(yàn)。(節(jié)點(diǎn)算不清，做實(shí)驗(yàn)為主)第9頁/共119頁2)通用計(jì)算通用計(jì)算GSSAP 如何實(shí)現(xiàn)如何實(shí)現(xiàn)7水準(zhǔn)彈性計(jì)算？水準(zhǔn)彈性計(jì)算？ 地震信息中增加兩參數(shù)：地震水準(zhǔn)和性能地震信息中增加兩參數(shù)：地震水準(zhǔn)和性能要求，實(shí)現(xiàn)要求，實(shí)現(xiàn)抗規(guī)抗規(guī)附錄附錄M的性能計(jì)算。的性能計(jì)算。常規(guī)設(shè)計(jì)選擇：多遇和性能1第10頁/共119頁對應(yīng)宏觀損壞形成承載

11、力階梯，有對應(yīng)宏觀損壞形成承載力階梯，有3種內(nèi)力選擇種內(nèi)力選擇(由大到小由大到小) ： a、調(diào)整后的設(shè)計(jì)內(nèi)力、調(diào)整后的設(shè)計(jì)內(nèi)力 b、未調(diào)整的設(shè)計(jì)內(nèi)力、未調(diào)整的設(shè)計(jì)內(nèi)力 c、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力。、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力。 材料強(qiáng)度的選擇材料強(qiáng)度的選擇(由小到大由小到大)有：有： 設(shè)計(jì)強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度和極限強(qiáng)度。設(shè)計(jì)強(qiáng)度、標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度和極限強(qiáng)度。性能水準(zhǔn)性能水準(zhǔn)宏觀損壞程度宏觀損壞程度承載力計(jì)算承載力計(jì)算第第1水準(zhǔn)水準(zhǔn)小震完好小震完好按常規(guī)設(shè)計(jì)按常規(guī)設(shè)計(jì)第第2水準(zhǔn)水準(zhǔn)中震完好中震完好承載力按抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，不承載力按抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第3水準(zhǔn)水準(zhǔn)基本完好基本完好

12、承載力按不計(jì)抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，承載力按不計(jì)抗震等級調(diào)整地震效應(yīng)的設(shè)計(jì)值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第4水準(zhǔn)水準(zhǔn)輕微輕微損損壞壞承載力按標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)承載力按標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第5水準(zhǔn)水準(zhǔn)輕輕中等破壞中等破壞承載力按極限值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)承載力按極限值復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第6水準(zhǔn)水準(zhǔn)中等破壞中等破壞承載力按極限值的承載力按極限值的1.05倍復(fù)核倍復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第第7水準(zhǔn)水準(zhǔn)不嚴(yán)重不嚴(yán)重破壞破壞承載力按極限值的承載力按極限值的1.1倍復(fù)核倍復(fù)核，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)，不計(jì)入風(fēng)荷載效應(yīng)第11頁/共119頁a)8a)

13、8度度、類場地和類場地和9 9度時(shí)高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架度時(shí)高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架; ;b)7-9b)7-9度時(shí)樓層度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5 0.5 的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu); ;c)c)高度大于高度大于150m 150m 的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)( (此條為新增內(nèi)容此條為新增內(nèi)容) ); ;d)d)甲類建筑和甲類建筑和9 9度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)度時(shí)乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu); ;e)e)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。3)彈塑性計(jì)算彈塑性計(jì)算GSNAP的靜力彈塑性分析（的靜力彈塑性分析

14、（PUSHOVER）和能力譜方法）和能力譜方法 實(shí)現(xiàn)第二階段彈塑性變形驗(yàn)算實(shí)現(xiàn)第二階段彈塑性變形驗(yàn)算平時(shí)計(jì)算常碰到的情況第12頁/共119頁彈塑性計(jì)算彈塑性計(jì)算GSNAP的靜力彈塑性分析（的靜力彈塑性分析（PUSHOVER）和能力譜方法）和能力譜方法單元模型：高規(guī)中可采用塑性鉸模型和纖維束彈塑性殼模型 塑性鉸模型:使用復(fù)雜,沒有很好的延性 主流發(fā)展是: a)梁、桿、柱、撐采用纖維束模型; b)剪力墻、樓板采用彈塑性殼單元。 使用簡單,有很好的延性接力GSSAP自動(dòng)讀取鋼筋，考慮全彈塑性模型。第13頁/共119頁UNFVbVbUN頂點(diǎn)推覆曲線1)對水平力對水平力高規(guī)高規(guī)要求采用：地震剪力換算的要

15、求采用：地震剪力換算的水平力；水平力；2)得到彈塑性下的頂點(diǎn)位移荷載曲線；得到彈塑性下的頂點(diǎn)位移荷載曲線；3)根據(jù)位移荷載曲線轉(zhuǎn)換為加速度根據(jù)位移荷載曲線轉(zhuǎn)換為加速度-位移曲線（能位移曲線（能力譜）力譜）第14頁/共119頁需求譜1)將反應(yīng)譜的加速度將反應(yīng)譜的加速度-周期曲線轉(zhuǎn)換為加速度周期曲線轉(zhuǎn)換為加速度-位位移曲線；移曲線；2)實(shí)際我們習(xí)慣看反應(yīng)譜的加速度實(shí)際我們習(xí)慣看反應(yīng)譜的加速度-周期曲線；周期曲線；3)所以位移荷載曲線進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為加速度所以位移荷載曲線進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為加速度-周期曲周期曲線，進(jìn)行如下抗倒塌驗(yàn)算。線，進(jìn)行如下抗倒塌驗(yàn)算。第15頁/共119頁周期-影響系數(shù)曲線需求譜曲線周期-

16、最大位移角曲線周期-加速度曲線能力曲線T影響系數(shù)1/105等效單自由度體系驗(yàn)算曲線層間位移角第16頁/共119頁第17頁/共119頁第18頁/共119頁4)不同性能目標(biāo)的計(jì)算對比不同性能目標(biāo)的計(jì)算對比a)性能水平性能水平1-4的計(jì)算算例：的計(jì)算算例：20層框剪結(jié)構(gòu)，設(shè)層框剪結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度防烈度8度，抗震等級度，抗震等級3級級第19頁/共119頁層層2 2柱柱2121各性能目標(biāo)下最大軸力、配筋和軸壓比比較各性能目標(biāo)下最大軸力、配筋和軸壓比比較N(kN)B邊(mm)軸壓比多遇地震1399.661703.810.27設(shè)防地震性能11734.453230.830.34設(shè)防地震性能21734.45242

17、0.140.34設(shè)防地震性能31408.961936.210.19設(shè)防地震性能41408.961465.550.15罕遇地震性能12383.634950.180.46罕遇地震性能21908.333005.540.20罕遇地震性能31908.332839.310.19罕遇地震性能41908.332690.190.18表中可見，該柱按照規(guī)范多遇地震設(shè)計(jì)的配筋（1703）滿足中震性能4（1465）要求，但不滿足大震性能4（2690）要求。第20頁/共119頁計(jì)算模型xy第21頁/共119頁1、5個(gè)計(jì)算軟件比較:荷載頂層位移和最大層間位移角； 2、纖維束模型的結(jié)構(gòu)極限承載力明顯比塑性鉸模型要大，原因在

18、于塑性鉸模型在C點(diǎn)會(huì)馬上失去承載力，而纖維束模型由于鋼筋的延性不會(huì)突然失去承載力；荷載柱頂位移曲線層間位移角第22頁/共119頁得到彈塑性位移角得到彈塑性位移角性能設(shè)計(jì)并不復(fù)雜性能設(shè)計(jì)并不復(fù)雜, ,每個(gè)工程師都可完成每個(gè)工程師都可完成第23頁/共119頁二、新規(guī)范如何真正實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁？二、新規(guī)范如何真正實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁？1. 提高框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整；提高框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整；2. 考慮壓筋對梁抗彎承載力的貢獻(xiàn)；考慮壓筋對梁抗彎承載力的貢獻(xiàn)；3. 考慮板對梁承載力計(jì)算的貢獻(xiàn)；考慮板對梁承載力計(jì)算的貢獻(xiàn)；4. 新的梁撓度和裂縫計(jì)算。新的梁撓度和裂縫計(jì)算。第24頁/共119頁1 1、提高框架結(jié)

19、構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整、提高框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整 舊抗舊抗6.2.26.2.2柱端彎矩增大系數(shù)，一級取1.4，二級取1.2，三級取1.1。 新抗新抗6.2.26.2.2 框架柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結(jié)構(gòu)，一級取1.7，二級取1.5，三級取1.3，四級取1.2；其他結(jié)構(gòu)類型中的框架，一級取1.4，二級取1.2，三、四級取1.1。1)分為框架和非框架調(diào)整; 2)框架增大了20-25%;3)其它增加了四級調(diào)整。第25頁/共119頁新舊規(guī)范框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整對比新舊規(guī)范框架結(jié)構(gòu)柱的設(shè)計(jì)內(nèi)力調(diào)整對比：（增大系數(shù)的推導(dǎo)過程）：（增大系數(shù)的推導(dǎo)過程）抗震等級抗震等級舊規(guī)范舊規(guī)范彎矩彎矩新規(guī)范新規(guī)范彎矩

20、彎矩舊規(guī)范舊規(guī)范剪力剪力新規(guī)范新規(guī)范剪力剪力特一特一1.41.2=1.681.71.2=2.041.681.41.2=2.8222.041.51.2=3.6729度一度一1.21.11.1=1.4521.71.1=1. 871.4521.452=2.1082.551.1=2.805一一1.41.71.41.4=1.961.71.5=2.55二二1.21.51.21.2=1.441.51.3=1.95三三1.11.31.11.1=1.211.31.2=1.56四四1.21.21.1=1.32第26頁/共119頁 實(shí)際工程看內(nèi)力和鋼筋增大多少：實(shí)際工程看內(nèi)力和鋼筋增大多少：7 7層框?qū)涌蚣芙Y(jié)構(gòu)，設(shè)

21、防烈度架結(jié)構(gòu)，設(shè)防烈度7 7度，抗震等級度，抗震等級2 2級級第27頁/共119頁1)1)算例中彎矩增大了算例中彎矩增大了2525%（1.5/1.2=1.251.5/1.2=1.25）, ,配筋增大了配筋增大了38%38%；2)2)結(jié)論：一般工程中彎矩增大結(jié)論：一般工程中彎矩增大20%20%左右，配筋增大左右，配筋增大30%30%。N（kN）Mx（kN.m）B邊配筋面積（mm2）舊規(guī)范-485-189929新規(guī)范-485-2371285增大比例25%38%第28頁/共119頁2 2、考慮梁壓筋對梁抗彎承載力的貢獻(xiàn)、考慮梁壓筋對梁抗彎承載力的貢獻(xiàn) 新混新混6.2.10 6.2.10 梁受彎承載力

22、計(jì)算包含壓筋項(xiàng)，梁受彎承載力計(jì)算包含壓筋項(xiàng)，可以考慮壓筋的貢獻(xiàn)?？梢钥紤]壓筋的貢獻(xiàn)。 如何考慮？如何考慮？1)1)實(shí)配壓筋一般情況下并未達(dá)到承載力極限，采用實(shí)配壓筋一般情況下并未達(dá)到承載力極限，采用f fyAsyAs不成立；不成立；2)2)不考慮受壓筋計(jì)算的受拉筋配筋率不考慮受壓筋計(jì)算的受拉筋配筋率2%2%，壓筋達(dá)到承載力極限；，壓筋達(dá)到承載力極限；3)3)在在0%-2%0%-2%之間按線性插值考慮受壓筋比例；之間按線性插值考慮受壓筋比例；4)4)按構(gòu)造要求設(shè)定受壓和受拉鋼筋比例。按構(gòu)造要求設(shè)定受壓和受拉鋼筋比例。第29頁/共119頁 實(shí)際工程算例：梁截面實(shí)際工程算例：梁截面200X500mm

23、200X500mm，C20C20混混凝土凝土, ,三級抗震等級三級抗震等級負(fù)負(fù)彎矩彎矩正正彎矩彎矩-136.25-136.25175.82175.82未考慮壓筋的梁配筋面積未考慮壓筋的梁配筋面積(cm2)(cm2)12.2712.2717.1417.14考慮壓筋的梁配筋面積考慮壓筋的梁配筋面積(cm2)(cm2)11.3311.3314.9614.96減少比例減少比例7.7%7.7%12.7%12.7%結(jié)論：結(jié)論：1)1)配筋一般減少比例配筋一般減少比例10%-20%10%-20%左右；左右；2)2)隨配筋率增加，減少比例增加；隨配筋率增加，減少比例增加；3)3)計(jì)算時(shí)考慮的壓筋承載力仍偏小，

24、梁計(jì)算拉筋還計(jì)算時(shí)考慮的壓筋承載力仍偏小，梁計(jì)算拉筋還是偏于保守。是偏于保守。第30頁/共119頁3 3、考慮板對梁承載力計(jì)算的貢獻(xiàn)、考慮板對梁承載力計(jì)算的貢獻(xiàn) 新混新混5.2.4 5.2.4 對現(xiàn)澆樓板和裝配整體式結(jié)構(gòu)，對現(xiàn)澆樓板和裝配整體式結(jié)構(gòu)，宜宜考慮樓板作為翼緣對考慮樓板作為翼緣對梁剛度和梁剛度和承載力的影響承載力的影響。如何考慮？如何考慮？1)1)梁配筋計(jì)算可考慮每側(cè)梁配筋計(jì)算可考慮每側(cè)3 3倍板厚的影響；倍板厚的影響；2)2)當(dāng)板為梁的上翼緣時(shí)，對于負(fù)彎矩當(dāng)板為梁的上翼緣時(shí)，對于負(fù)彎矩( (支座支座) )，按板，按板構(gòu)造鋼筋面積考慮對梁的影響，對于正彎矩構(gòu)造鋼筋面積考慮對梁的影響，

25、對于正彎矩( (跨跨中中) ) ，按板混凝土受壓考慮對梁的影響；，按板混凝土受壓考慮對梁的影響；第31頁/共119頁3)3)當(dāng)板為梁的下翼緣時(shí)，對于負(fù)彎矩，按板混凝土當(dāng)板為梁的下翼緣時(shí)，對于負(fù)彎矩，按板混凝土受壓考慮對梁的影響，對于正彎矩，按板構(gòu)造鋼受壓考慮對梁的影響，對于正彎矩，按板構(gòu)造鋼筋面積考慮對梁的影響。筋面積考慮對梁的影響。1)考慮上下翼緣的不同影響；2)考慮兩側(cè)相鄰板不同標(biāo)高的影響。第32頁/共119頁在總信息中可選擇：梁配筋計(jì)算考慮板的影響，在總信息中可選擇：梁配筋計(jì)算考慮板的影響，建議考慮。建議考慮。第33頁/共119頁 實(shí)際工程：梁截面實(shí)際工程：梁截面200X500mm200

26、X500mm，C20C20混凝土，混凝土，板厚板厚100mm100mm，梁板頂面平齊。，梁板頂面平齊。板計(jì)算單元板計(jì)算單元?jiǎng)傂园鍎傂园鍤卧獨(dú)卧獜澗貜澗刎?fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)正正-136.25-136.25175.82175.82-130.08-130.08158.51158.51未考慮板貢獻(xiàn)的梁配筋（未考慮板貢獻(xiàn)的梁配筋（cm2)cm2)11.3311.3314.9614.9610.7710.7713.5413.54考慮板貢獻(xiàn)的梁配筋考慮板貢獻(xiàn)的梁配筋(cm2)(cm2)10.3410.3413.7513.75結(jié)論：結(jié)論：1)1)配筋一般減少比例配筋一般減少比例10%10%左右；左右；2)2)當(dāng)板的

27、面外剛度參與空間分析時(shí)，計(jì)算時(shí)板已承當(dāng)板的面外剛度參與空間分析時(shí)，計(jì)算時(shí)板已承擔(dān)了部分內(nèi)力，自動(dòng)不考慮；當(dāng)梁側(cè)兩邊的板采擔(dān)了部分內(nèi)力，自動(dòng)不考慮；當(dāng)梁側(cè)兩邊的板采用剛性板或膜元時(shí)，才能考慮板對梁承載力的貢用剛性板或膜元時(shí)，才能考慮板對梁承載力的貢獻(xiàn)。獻(xiàn)。第34頁/共119頁4 4、新的梁撓度和裂縫計(jì)算、新的梁撓度和裂縫計(jì)算 舊規(guī)范梁計(jì)算撓度和裂縫偏大，人為增加了梁舊規(guī)范梁計(jì)算撓度和裂縫偏大，人為增加了梁鋼筋。鋼筋。ESSShAEB62 .015.10225 . 3162 . 015. 10fESSShAEB1) 梁裂縫計(jì)算梁裂縫計(jì)算舊混舊混7.1.27.1.2鋼筋混凝土構(gòu)件受力特征系數(shù)為2.1

28、。新混新混7.1.27.1.2鋼筋混凝土構(gòu)件受力特征系數(shù)為1.9。2) 梁撓度計(jì)算梁撓度計(jì)算:短期剛度計(jì)算公式中增加了板受壓翼緣項(xiàng)。短期剛度計(jì)算公式中增加了板受壓翼緣項(xiàng)。舊混舊混7.2.2新混新混7.2.2 f 受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值；第35頁/共119頁 梁截面梁截面200X500mm200X500mm，C20C20混凝土，板厚混凝土，板厚100mm100mm，梁板頂平齊。，梁板頂平齊。舊規(guī)范舊規(guī)范新規(guī)范新規(guī)范減少比例減少比例支座裂縫支座裂縫0.140.1310%跨中裂縫跨中裂縫0.240.2210%跨中撓度跨中撓度16.6012.2626%結(jié)論：結(jié)論： 1)1)計(jì)算裂縫減

29、少計(jì)算裂縫減少10%10%，撓度減少，撓度減少20%20%左右；左右； 2)2)梁板標(biāo)高將影響梁撓度計(jì)算。梁板標(biāo)高將影響梁撓度計(jì)算。第36頁/共119頁三、取消樓面無限剛假定，規(guī)范明確：全彈性是三、取消樓面無限剛假定，規(guī)范明確：全彈性是抗震計(jì)算基本假定抗震計(jì)算基本假定 1 1、無限剛假定在如下、無限剛假定在如下9 9類結(jié)構(gòu)中存在的問題類結(jié)構(gòu)中存在的問題 1)無板結(jié)構(gòu)無板結(jié)構(gòu)2)弱連接結(jié)構(gòu)弱連接結(jié)構(gòu)3)開大洞結(jié)構(gòu)開大洞結(jié)構(gòu)4)狹長結(jié)構(gòu)狹長結(jié)構(gòu)5)連體結(jié)構(gòu)連體結(jié)構(gòu)6)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)錯(cuò)層結(jié)構(gòu)7)有縫結(jié)構(gòu)有縫結(jié)構(gòu)8)多塔結(jié)構(gòu)多塔結(jié)構(gòu)9)斜柱斜梁結(jié)構(gòu)斜柱斜梁結(jié)構(gòu)第37頁/共119頁走廊弱連接宿舍狹長高層住宅核

30、心筒部分弱連接第38頁/共119頁開大洞雙塔裙房連接部位影響兩塔振動(dòng)周期第39頁/共119頁連體狹長弱連接有縫第40頁/共119頁2 2、位移控制采用實(shí)際模型、位移控制采用實(shí)際模型 新抗新抗3.4.3 3.4.3 條文說明：條文說明：20012001版說明中提到的剛性版說明中提到的剛性樓蓋，并不是剛度無限大。計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移時(shí)，樓蓋剛樓蓋，并不是剛度無限大。計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移時(shí)，樓蓋剛度可按實(shí)際情況確定而不限于剛度無限大假定。度可按實(shí)際情況確定而不限于剛度無限大假定。 如兩端墻、中間框架的結(jié)構(gòu)如兩端墻、中間框架的結(jié)構(gòu): : 1) 1)無限剛位移比無限剛位移比1.0;1.0; 2) 2)彈性位移比彈性位移

31、比1.48;1.48; 3) 3)兩端位移小中間大兩端位移小中間大, , Z4 Z4處為最大位移處為最大位移; ; 4) 4)無限剛和彈性差別較大。無限剛和彈性差別較大。 Z4第41頁/共119頁 新的疑問：局部非主體結(jié)構(gòu)位移大如何處理？新的疑問：局部非主體結(jié)構(gòu)位移大如何處理？ 新抗新抗5.5.15.5.1條文說明：在多遇地震作用下，建筑條文說明：在多遇地震作用下，建筑主體結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)不受損壞，在罕遇地震作用下，建筑不受損壞，在罕遇地震作用下，建筑主體主體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)遭受破壞或嚴(yán)重破壞但不倒塌。遭受破壞或嚴(yán)重破壞但不倒塌。 采用主體結(jié)構(gòu)的層間位移控制，可排除非主體結(jié)采用主體結(jié)構(gòu)的層間位移控制，可排

32、除非主體結(jié)構(gòu)的層間位移。構(gòu)的層間位移。 平面內(nèi)塔塊定義平面內(nèi)塔塊定義排除非主體結(jié)構(gòu)。排除非主體結(jié)構(gòu)。第42頁/共119頁3 3、給定水平力下的位移比計(jì)算、給定水平力下的位移比計(jì)算 CQCCQC方法存在的問題：方法存在的問題：是將結(jié)構(gòu)各個(gè)振型的響應(yīng)在概率的基礎(chǔ)上采用完全二次方開方的組合方式得到總的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，是將結(jié)構(gòu)各個(gè)振型的響應(yīng)在概率的基礎(chǔ)上采用完全二次方開方的組合方式得到總的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，每一點(diǎn)都是最大值，可能出現(xiàn)兩端位移大，中間位移小每一點(diǎn)都是最大值，可能出現(xiàn)兩端位移大，中間位移小，所以，所以CQCCQC方法計(jì)算的結(jié)構(gòu)方法計(jì)算的結(jié)構(gòu)位移比可能偏小位移比可能偏小，不能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。，

33、不能真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。 理論上不嚴(yán)密，不同組合位移理論上不嚴(yán)密，不同組合位移之間的運(yùn)算是無物理意義的。之間的運(yùn)算是無物理意義的。 如如1010層框剪結(jié)構(gòu)：層框剪結(jié)構(gòu)：CQCCQC位移比位移比1.46 1.46 給定水平力下的位移比給定水平力下的位移比1.64 1.64 第43頁/共119頁采用給定水平力下的位移比計(jì)算采用給定水平力下的位移比計(jì)算 新抗新抗3.4.3 3.4.3 扭轉(zhuǎn)位移比計(jì)算時(shí)，樓層的位移不采扭轉(zhuǎn)位移比計(jì)算時(shí)，樓層的位移不采用各振型位移的用各振型位移的CQCCQC組合計(jì)算組合計(jì)算，按國外的規(guī)定明確改，按國外的規(guī)定明確改為取為取“給定水平力給定水平力”計(jì)算，可避免有時(shí)計(jì)

34、算，可避免有時(shí)CQCCQC計(jì)算的最計(jì)算的最大位移出現(xiàn)在樓蓋邊緣的中部而不在角部，而且對大位移出現(xiàn)在樓蓋邊緣的中部而不在角部，而且對無限剛樓板，分塊無限剛樓蓋和彈性樓蓋均可采用無限剛樓板，分塊無限剛樓蓋和彈性樓蓋均可采用相同的計(jì)算方法處理；該水平力一般采用振型組合相同的計(jì)算方法處理；該水平力一般采用振型組合后的樓層地震剪力換算的水平作用力，并考慮偶然后的樓層地震剪力換算的水平作用力，并考慮偶然偏心；結(jié)構(gòu)樓層位移和層間位移控制值驗(yàn)算時(shí)，仍偏心；結(jié)構(gòu)樓層位移和層間位移控制值驗(yàn)算時(shí)，仍采用采用CQCCQC的效應(yīng)組合。的效應(yīng)組合。如何換算給定水平力如何換算給定水平力? ? 新高新高3.4.5 3.4.5

35、 條文說明：水平作用力的換算原則：條文說明：水平作用力的換算原則：每一樓面處的水平作用力取該樓面上、下兩個(gè)樓層每一樓面處的水平作用力取該樓面上、下兩個(gè)樓層的地震剪力差的絕對值的地震剪力差的絕對值。 第44頁/共119頁周期和地震作用文本計(jì)算書中輸出：周期和地震作用文本計(jì)算書中輸出：4.4.地震反應(yīng)譜分析結(jié)果地震反應(yīng)譜分析結(jié)果 0.00.0度方向度方向. 層號層號 塔號塔號 地震力地震力(kN) (kN) 地震剪力地震剪力(kN) (kN) 傾覆彎矩傾覆彎矩(kN.m) (kN.m) 地震剪力換算的水平力地震剪力換算的水平力(kN)(kN) 1 1 4.60 188.81 3830.15 2.6

36、8 1 1 4.60 188.81 3830.15 2.68 2 1 12.83 186.13 3299.88 7.65 2 1 12.83 186.13 3299.88 7.65 3 1 21.09 178.48 2786.63 12.26 3 1 21.09 178.48 2786.63 12.26 4 1 27.04 166.21 2300.07 14.83 4 1 27.04 166.21 2300.07 14.83 5 1 29.54 151.38 1846.18 15.26 5 1 29.54 151.38 1846.18 15.26 6 1 28.68 136.12 1425.8

37、4 15.29 6 1 28.68 136.12 1425.84 15.29 7 1 26.45 120.83 1037.89 17.51 7 1 26.45 120.83 1037.89 17.51 8 1 27.17 103.31 684.83 23.59 8 1 27.17 103.31 684.83 23.59 9 1 33.98 79.73 377.98 33.26 9 1 33.98 79.73 377.98 33.26 10 1 46.46 46.46 139.38 46.46 10 1 46.46 46.46 139.38 46.46 第45頁/共119頁結(jié)構(gòu)位移文本計(jì)算書中增

38、加如下輸出：結(jié)構(gòu)位移文本計(jì)算書中增加如下輸出： 3.3.給定給定CQCCQC地震剪力換算的水平力并考慮偶然偏心下的位移比地震剪力換算的水平力并考慮偶然偏心下的位移比工況工況 3 - -ex3 - -ex地震方向地震方向0 0度度層號層號 塔號塔號 構(gòu)件編號構(gòu)件編號 水平最大位移水平最大位移 層平均位移層平均位移 層位移比層位移比 層高層高(mm) (mm) 有害位移有害位移 構(gòu)件編號構(gòu)件編號 最大層間位移最大層間位移 平均層間位移平均層間位移 層間位移比層間位移比 層間位移角層間位移角 比例比例(%)(%) 1 1 1 1 柱柱 1 0.78 0.78 1.00 30001 0.78 0.78

39、 1.00 3000 柱柱 1 0.78 0.78 1.00 1/3832 100.001 0.78 0.78 1.00 1/3832 100.00 2 1 2 1 柱柱 1 2.18 1.22 1.79 30001 2.18 1.22 1.79 3000 柱柱 1 1.40 1.40 1.00 1/2146 44.491 1.40 1.40 1.00 1/2146 44.49 3 1 3 1 柱柱 1 3.84 2.33 1.64 30001 3.84 2.33 1.64 3000 柱柱 1 1.66 1.11 1.49 1/1810 33.901 1.66 1.11 1.49 1/1810

40、 33.90 4 1 4 1 柱柱 1 5.62 3.63 1.55 30001 5.62 3.63 1.55 3000 柱柱 1 1.78 1.30 1.37 1/1681 28.301 1.78 1.30 1.37 1/1681 28.30 5 1 5 1 柱柱 1 7.46 5.05 1.48 30001 7.46 5.05 1.48 3000 柱柱 1 1.84 1.42 1.30 1/1631 24.511 1.84 1.42 1.30 1/1631 24.51 8 1 8 1 柱柱 1 12.88 9.53 1.35 30001 12.88 9.53 1.35 3000 柱柱 1

41、1.75 1.50 1.17 1/1712 16.811 1.75 1.50 1.17 1/1712 16.81 9 1 9 1 柱柱 1 14.52 10.99 1.32 30001 14.52 10.99 1.32 3000 柱柱 1 1.63 1.46 1.12 1/1835 14.761 1.63 1.46 1.12 1/1835 14.76 10 1 10 1 柱柱 1 15.99 12.39 1.29 30001 15.99 12.39 1.29 3000 柱柱 1 1.47 1.40 1.05 1/2035 11.921 1.47 1.40 1.05 1/2035 11.92 -

42、 - 最大層間位移角最大層間位移角= 1/1622(= 1/1622(及其層號及其層號=6)=6)第46頁/共119頁4 4、分塊分塔、分塊分塔分部位分部位結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)構(gòu)的計(jì)算( (薄弱層擴(kuò)展到薄弱部薄弱層擴(kuò)展到薄弱部位的概念位的概念) ) 新抗新抗3.4.4 3.4.4 平面不對稱且凹凸不規(guī)則或局部平面不對稱且凹凸不規(guī)則或局部不連續(xù)，可根據(jù)實(shí)際情況分塊計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移比，對不連續(xù)，可根據(jù)實(shí)際情況分塊計(jì)算扭轉(zhuǎn)位移比，對扭轉(zhuǎn)較大的部位應(yīng)采用局部的內(nèi)力增大系數(shù)。扭轉(zhuǎn)較大的部位應(yīng)采用局部的內(nèi)力增大系數(shù)。 有連接結(jié)構(gòu)：弱連接、連體、凹凸結(jié)構(gòu),如下分兩塔,分別輸出位移比。第47頁/共119頁1)1)首先應(yīng)整

43、體計(jì)算，分塊輸出位移比首先應(yīng)整體計(jì)算，分塊輸出位移比; ;2)2)其次切成其次切成3 3塊單獨(dú)計(jì)算，位移比偏大塊單獨(dú)計(jì)算，位移比偏大10% 10% 。第48頁/共119頁 新高新高5.1.15 5.1.15 對多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型對多塔樓結(jié)構(gòu)，宜按整體模型和各塔樓分開的模型分別計(jì)算，并采用較不利的和各塔樓分開的模型分別計(jì)算，并采用較不利的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)塔樓周邊的裙樓超過兩跨結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)塔樓周邊的裙樓超過兩跨時(shí)，分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙樓結(jié)構(gòu)。時(shí)，分塔樓模型宜至少附帶兩跨的裙樓結(jié)構(gòu)。 無連接的結(jié)構(gòu)：多塔、分縫結(jié)構(gòu)。整體計(jì)算，分塊輸出即可。1)1)先整體計(jì)算，后分開計(jì)算先整體

44、計(jì)算，后分開計(jì)算; ;2)2)一般工程按整體計(jì)算即可。一般工程按整體計(jì)算即可。第49頁/共119頁多塔結(jié)構(gòu)建議的計(jì)算方法：多塔結(jié)構(gòu)建議的計(jì)算方法： 按整體模型計(jì)算，分塔輸出計(jì)算結(jié)果總信息。按整體模型計(jì)算，分塔輸出計(jì)算結(jié)果總信息。 1)1)可人工指定多塔可人工指定多塔; ;2)2)未未指定平面自動(dòng)為塔指定平面自動(dòng)為塔1。第50頁/共119頁 GSSAP GSSAP計(jì)算結(jié)果總信息中所有結(jié)果自動(dòng)按塔輸出，計(jì)算結(jié)果總信息中所有結(jié)果自動(dòng)按塔輸出，包括以下包括以下5 5類審圖信息：類審圖信息： 1)1)結(jié)構(gòu)信息：結(jié)構(gòu)信息： a、各層的重量、質(zhì)心和剛度中心； b、各層的柱面積、短肢墻面積、一般墻面積、墻總長

45、、建筑面積、單位面積重量； c、風(fēng)荷載； d、層剛度比。2)2)結(jié)構(gòu)位移：結(jié)構(gòu)位移： a、靜力荷載作用下位移； b、地震作用下位移； c、給定CQC地震剪力換算的水平力并考慮偶然偏心下的位移比。3)3)周期和地震作用：周期和地震作用： a、平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)； b、各地震作用工況的標(biāo)準(zhǔn)值； c、地震反應(yīng)譜分析結(jié)果。4)4)水平力效應(yīng)驗(yàn)算：水平力效應(yīng)驗(yàn)算： a、重力二階效應(yīng)及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定； b、框架剪力調(diào)整； c、地震作用的剪重比； d、傾覆力矩； e、罕遇地震作用下薄弱層驗(yàn)算； f、樓層層間抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力比值。5)5)內(nèi)外力平衡驗(yàn)算：內(nèi)外力平衡驗(yàn)算： a、重力恒載和重力活載軸力平衡驗(yàn)算； b、

46、風(fēng)荷載作用下剪力平衡驗(yàn)算； c、地震作用下剪力平衡驗(yàn)算。第51頁/共119頁如多塔結(jié)構(gòu)平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù)如多塔結(jié)構(gòu)平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù): (: (不同部位第不同部位第1 1平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)周期可能不同平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)周期可能不同) ) 結(jié)構(gòu)層 2- 11(塔1)平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù). 振型號 周期(秒) 轉(zhuǎn)角(度) 平動(dòng)系數(shù)(X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 1.034121 0.92 1.00(1.00+0.00) 0.00 2 0.941682 90.43 1.00(0.00+1.00) 0.00 3 0.855286 92.96 0.83(0.01+0.82) 0.17 4 0.680889 111.05 0.2

47、2(0.08+0.14) 0.78 5 0.498266 2.15 0.96(0.96+0.00) 0.04 6 0.389101 0.23 0.15(0.15+0.00) 0.85 7 0.313519 1.54 0.90(0.89+0.00) 0.10 8 0.308538 91.06 1.00(0.00+1.00) 0.00 9 0.284546 91.71 0.98(0.00+0.98) 0.02 - 扭轉(zhuǎn)第1周期/平動(dòng)第1周期=0.680889/1.034121=65.84% 本塔最不利地震方向=1.91度 結(jié)構(gòu)層 2- 11(塔2)平動(dòng)系數(shù)和扭轉(zhuǎn)系數(shù). 振型號 周期(秒) 轉(zhuǎn)角(度

48、) 平動(dòng)系數(shù)(X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 1.034121 0.60 1.00(1.00+0.00) 0.00 2 0.941682 90.93 0.99(0.00+0.99) 0.01 3 0.855286 93.11 0.91(0.01+0.90) 0.09 4 0.680889 111.62 0.21(0.09+0.12) 0.79 5 0.498266 1.61 0.92(0.92+0.00) 0.08 6 0.389101 0.27 0.20(0.20+0.00) 0.80 7 0.313519 0.10 0.90(0.90+0.00) 0.10 8 0.308538 91.31 0.9

49、9(0.00+0.99) 0.01 9 0.284546 90.93 0.99(0.00+0.99) 0.01 - 扭轉(zhuǎn)第1周期/平動(dòng)第1周期=0.680889/1.034121=65.84% 本塔最不利地震方向=1.81度第52頁/共119頁四、如何進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算四、如何進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算 以規(guī)范的形式明確了以規(guī)范的形式明確了: :墻、柱、梁墻、柱、梁3 3大抗大抗震構(gòu)件外，樓梯是第震構(gòu)件外，樓梯是第4 4類抗震構(gòu)件。類抗震構(gòu)件。介紹如下介紹如下3 3方面內(nèi)容：方面內(nèi)容： 1 1、規(guī)范有關(guān)的條文；、規(guī)范有關(guān)的條文； 2 2、樓梯參與空間分析的計(jì)算方法；、樓梯參與空間分

50、析的計(jì)算方法； 3 3、樓梯構(gòu)件如何進(jìn)行抗震截面計(jì)算；、樓梯構(gòu)件如何進(jìn)行抗震截面計(jì)算； 梯板的計(jì)算梯板的計(jì)算 梯柱的計(jì)算梯柱的計(jì)算 梯梁的計(jì)算梯梁的計(jì)算第53頁/共119頁樓梯構(gòu)件有關(guān)抗規(guī)的條文：樓梯構(gòu)件有關(guān)抗規(guī)的條文：1.1.抗規(guī)抗規(guī) 3.6.63.6.6要求計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響；要求計(jì)算中應(yīng)考慮樓梯構(gòu)件的影響；2.2.抗規(guī)抗規(guī)6.1.156.1.15、高規(guī)高規(guī)6.1.46.1.4對于框架結(jié)構(gòu)對于框架結(jié)構(gòu)，樓梯樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時(shí)，應(yīng)計(jì)入樓梯構(gòu)件對地震作用構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時(shí)，應(yīng)計(jì)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(yàn)算及其效應(yīng)的影響，應(yīng)進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震

51、承載力驗(yàn)算。3.3.抗規(guī)抗規(guī)6.1.156.1.15條文說明對于框架結(jié)構(gòu)，條文說明對于框架結(jié)構(gòu)，樓梯構(gòu)件與主體樓梯構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)整澆時(shí)，梯板起到斜支撐的作用，對結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)整澆時(shí)，梯板起到斜支撐的作用，對結(jié)構(gòu)剛度、承載力、規(guī)則性的影響比較大，應(yīng)參與抗震計(jì)算。承載力、規(guī)則性的影響比較大，應(yīng)參與抗震計(jì)算。4.4.高規(guī)高規(guī)6.1.46.1.4條文說明框架結(jié)構(gòu)中條文說明框架結(jié)構(gòu)中樓梯構(gòu)件的組合內(nèi)樓梯構(gòu)件的組合內(nèi)力設(shè)計(jì)值應(yīng)包括與地震作用效應(yīng)力設(shè)計(jì)值應(yīng)包括與地震作用效應(yīng)的組合，樓梯梁、柱的組合，樓梯梁、柱的抗震等級可與所在的框架結(jié)構(gòu)相同。的抗震等級可與所在的框架結(jié)構(gòu)相同。 從規(guī)范的角度明確：框架結(jié)構(gòu)中整

52、澆樓梯應(yīng)參與從規(guī)范的角度明確：框架結(jié)構(gòu)中整澆樓梯應(yīng)參與空間分析，并進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震驗(yàn)算空間分析，并進(jìn)行樓梯構(gòu)件的抗震驗(yàn)算, ,審圖時(shí)應(yīng)嚴(yán)審圖時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)。格把關(guān)。第54頁/共119頁 抗規(guī)編制組委托抗規(guī)編制組委托4 4家設(shè)計(jì)單位計(jì)算的家設(shè)計(jì)單位計(jì)算的1818算例，算例，明確了樓梯不參與空間計(jì)算所得到的錯(cuò)誤結(jié)果明確了樓梯不參與空間計(jì)算所得到的錯(cuò)誤結(jié)果: : 樓梯破壞之后的抗震計(jì)算結(jié)果。樓梯破壞之后的抗震計(jì)算結(jié)果。 4X5 4X5跨各樓梯布置情況跨各樓梯布置情況1)1)樓梯布置在不同位置對結(jié)構(gòu)的影響樓梯布置在不同位置對結(jié)構(gòu)的影響第55頁/共119頁 4X7 4X7跨各樓梯布置情況跨各樓梯布置情況

53、2)52)5個(gè)開間增加到個(gè)開間增加到7 7個(gè)對結(jié)構(gòu)的影響個(gè)對結(jié)構(gòu)的影響第56頁/共119頁 2X7 2X7跨各樓梯布置情況跨各樓梯布置情況3)43)4排柱減少到排柱減少到2 2排柱對結(jié)構(gòu)的影響排柱對結(jié)構(gòu)的影響第57頁/共119頁1)計(jì)算方法與體育館的計(jì)算方法并沒有任何不同計(jì)算方法與體育館的計(jì)算方法并沒有任何不同;2)面對復(fù)雜的問題面對復(fù)雜的問題,如何理論簡單化如何理論簡單化;3)3)一個(gè)通用子結(jié)構(gòu)單元得到土木彈性準(zhǔn)確解一個(gè)通用子結(jié)構(gòu)單元得到土木彈性準(zhǔn)確解: : a) 好處：出口協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)可變；好處：出口協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)可變； b)子結(jié)構(gòu)子結(jié)構(gòu):墻單元、梁柱單元、樓板單元；墻單元、梁柱單元、樓板單元； c

54、) 理論上決定了：通用計(jì)算淘汰墻元桿系計(jì)算理論上決定了：通用計(jì)算淘汰墻元桿系計(jì)算；1 1、樓梯參與空間分析的計(jì)算方法、樓梯參與空間分析的計(jì)算方法 所有計(jì)算程序應(yīng)采用的計(jì)算方法所有計(jì)算程序應(yīng)采用的計(jì)算方法第58頁/共119頁準(zhǔn)確的計(jì)算模型：準(zhǔn)確的計(jì)算模型：樓梯構(gòu)件包括：樓梯板、平臺(tái)板、梯梁、梯柱。樓梯構(gòu)件包括：樓梯板、平臺(tái)板、梯梁、梯柱。樓梯空間計(jì)算包括：計(jì)算單元、節(jié)點(diǎn)關(guān)系、互相樓梯空間計(jì)算包括：計(jì)算單元、節(jié)點(diǎn)關(guān)系、互相影響、結(jié)果輸出。影響、結(jié)果輸出。1)樓梯板和平臺(tái)板采用樓梯板和平臺(tái)板采用自動(dòng)剖分節(jié)點(diǎn)對齊自動(dòng)剖分節(jié)點(diǎn)對齊的的空間空間殼單元?dú)卧?2)梯梁和梯柱采用梯梁和梯柱采用多節(jié)點(diǎn)多節(jié)點(diǎn)的的

55、空間桿單元空間桿單元;3)樓梯板、平臺(tái)板、梯梁、梯柱、樓梯間角柱、樓梯板、平臺(tái)板、梯梁、梯柱、樓梯間角柱、 樓梯間混凝土墻、樓梯間磚墻和框架梁之間樓梯間混凝土墻、樓梯間磚墻和框架梁之間 所有所有節(jié)點(diǎn)自動(dòng)對應(yīng)和剖分節(jié)點(diǎn)自動(dòng)對應(yīng)和剖分;4)所有構(gòu)件一起參與空間分析所有構(gòu)件一起參與空間分析,樓梯剛度將影響樓梯剛度將影響結(jié)結(jié) 構(gòu)剛度、周期、位移和內(nèi)力等構(gòu)剛度、周期、位移和內(nèi)力等所有計(jì)算結(jié)果所有計(jì)算結(jié)果; (徹底處理無限剛和彈性計(jì)算的矛盾，樓梯永遠(yuǎn)徹底處理無限剛和彈性計(jì)算的矛盾，樓梯永遠(yuǎn)是彈性的是彈性的)5)輸出梯梁、梯柱、樓梯板和平臺(tái)板的輸出梯梁、梯柱、樓梯板和平臺(tái)板的 計(jì)算結(jié)果。計(jì)算結(jié)果。(得到樓梯

56、構(gòu)件本身的受力狀況得到樓梯構(gòu)件本身的受力狀況) 在水平力效應(yīng)驗(yàn)算計(jì)算書中輸出樓梯構(gòu)件本身在水平力效應(yīng)驗(yàn)算計(jì)算書中輸出樓梯構(gòu)件本身的抗震驗(yàn)算結(jié)果。的抗震驗(yàn)算結(jié)果。6) 審圖時(shí)注意在結(jié)構(gòu)信息審圖時(shí)注意在結(jié)構(gòu)信息-總體信息中輸出總體信息中輸出: 計(jì)算中考慮樓梯構(gòu)件的影響計(jì)算中考慮樓梯構(gòu)件的影響 :考慮考慮 樓梯參與空間分析的計(jì)算方法樓梯參與空間分析的計(jì)算方法 所有計(jì)算程序應(yīng)采用的計(jì)算方法所有計(jì)算程序應(yīng)采用的計(jì)算方法第59頁/共119頁 如下如下Y Y向地震作用下位移。從向地震作用下位移。從20082008年底起此方法已算了上萬棟帶樓梯的結(jié)年底起此方法已算了上萬棟帶樓梯的結(jié)構(gòu)，證明是可以得到彈性準(zhǔn)確解

57、的。構(gòu)，證明是可以得到彈性準(zhǔn)確解的。第60頁/共119頁2 2、梯板的抗震計(jì)算梯板的抗震計(jì)算 1)1)梯板嚴(yán)格意義上應(yīng)是拉彎壓彎構(gòu)件。一般梯板嚴(yán)格意義上應(yīng)是拉彎壓彎構(gòu)件。一般情況下恒活載產(chǎn)生的拉應(yīng)力比地震作用產(chǎn)生的情況下恒活載產(chǎn)生的拉應(yīng)力比地震作用產(chǎn)生的拉應(yīng)力小一個(gè)數(shù)量級，所以暫且不互相組合，拉應(yīng)力小一個(gè)數(shù)量級，所以暫且不互相組合，分別計(jì)算抗彎和抗拉。分別計(jì)算抗彎和抗拉。 第61頁/共119頁6.樓梯構(gòu)件的抗震驗(yàn)算結(jié)果 梯板沿走向上下雙排總配筋(cm2/m)=1.3*0.85*最大平均拉力/板鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 抗彎底配筋(cm2/m)=根據(jù)單向簡支梯板彎矩(q*l*l/8)求得配筋 層號 最大拉

58、力 板鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 雙排抗拉總配筋 底配筋 總的底配筋 總的面配筋 1 589 210000 30.978 18.357 18.357 12.621 2 644 210000 33.883 18.357 18.357 15.526 3 614 210000 32.300 18.357 18.357 13.943 4 550 210000 28.957 18.357 18.357 10.600 5 470 210000 24.735 18.357 18.357 6.377 6 374 210000 19.677 18.357 18.357 2.357 7 261 210000 13.739 1

59、8.357 18.357 2.357 8 125 210000 6.592 18.357 18.357 2.3572)2)每層最大梯板總的底配筋和面配筋：每層最大梯板總的底配筋和面配筋： 梯板正常使用是兩端簡支的抗彎構(gòu)件，在地震作用下又是支撐構(gòu)件，所以按如下求得抗彎底配筋和抗拉總配筋。 1)抗彎底配筋(cm2/m)=根據(jù)單向簡支梯板彎矩(q*l*l/8)求得配筋 2)梯板沿走向上下雙排總配筋(cm2/m)=1.3*0.85*最大平均拉力/板鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 總的底配筋大于等于抗彎底配筋，總的面配筋大于等于1/4抗彎底配筋，總的底配筋加總的面配筋大于等于抗拉總配筋。面筋貫通第62頁/共119頁 3

60、) 每塊梯板分別進(jìn)行抗震計(jì)算，根據(jù)梯板平均拉應(yīng)力，并求每塊梯板分別進(jìn)行抗震計(jì)算，根據(jù)梯板平均拉應(yīng)力，并求相應(yīng)的抗拉鋼筋。相應(yīng)的抗拉鋼筋。根據(jù)如下根據(jù)如下Y向地震作用下向地震作用下X向正應(yīng)力求平均拉應(yīng)力向正應(yīng)力求平均拉應(yīng)力第63頁/共119頁地震烈度地震烈度77.588.5場地土類場地土類IVIVIVIV地震分組地震分組三三三三三三三三平均拉應(yīng)力平均拉應(yīng)力(kN/m2)2174326143486521抗拉鋼筋面積抗拉鋼筋面積(cm2/m)(鋼筋強(qiáng)度鋼筋強(qiáng)度270N/mm2)8.0512.0816.1024.15計(jì)算公式計(jì)算公式: :抗拉鋼筋面積抗拉鋼筋面積= =平均拉應(yīng)力平均拉應(yīng)力x x板厚板厚