第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件

第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計

4.1概述4.2抗震設(shè)計基本要求4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算

4.4框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計4.1概述4教學(xué)目的和要求

1.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害。

2.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選型、結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計原則。

3.

掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計及抗震構(gòu)造措施。教學(xué)目的和要求

1.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害。2多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：

框架結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和框架-筒體結(jié)構(gòu)等。鋼筋混凝土框架房屋：鋼筋混凝土梁和柱等構(gòu)件組成承重體系的房屋。鋼筋混凝土框架房屋層數(shù)一般在十層以下。特點(diǎn)：平面布置靈活，易滿足建筑物內(nèi)大空間的要求側(cè)向剛度小，水平位移較大4.1概述多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：鋼筋混凝土框架房屋：鋼筋混抗震墻框架房屋框架-抗震墻抗震墻框架房屋框架-抗震墻結(jié)構(gòu)方案不當(dāng)引起的震害（1）平面布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害建筑平面布置不規(guī)則------質(zhì)量中心和剛度中心不重合-------扭轉(zhuǎn)效應(yīng)-------破壞嚴(yán)重（尤其是角柱）（2）豎向不規(guī)則產(chǎn)生的震害豎向的質(zhì)量或剛度有突變------突變處應(yīng)力集中，形成薄弱層------較大的塑性變形-------結(jié)構(gòu)破壞、甚至倒塌震害及其分析：結(jié)構(gòu)方案不當(dāng)引起的震害震害及其分析：（3）防震縫處碰撞防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元的振動特性不同------發(fā)生不同形式的振動----防震縫縫寬不夠或構(gòu)造不當(dāng)------發(fā)生碰撞（3）防震縫處碰撞建造在軟弱地基上或液化土層上的框架結(jié)構(gòu)，在地震時常因地基不均勻沉陷使上部結(jié)構(gòu)傾斜甚至倒塌。（4）場地影響引起的震害建造在軟弱地基上的高柔建筑物，因Tg=T1發(fā)生共振，烈度不高但其破壞的例子屢見不鮮。如：1976年委內(nèi)瑞拉發(fā)生6.5級地震，距震中56km的加拉加斯沖積場地上有4幢10至12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)公寓倒塌。1976年唐山發(fā)生7.8級地震，距震中70km的天津塘沽地區(qū)，地質(zhì)條件為淤泥粘土層的天津堿廠蒸發(fā)塔工程，高55m的框架結(jié)構(gòu)，7層以上部分倒塌。建造在軟弱地基上或液化土層上的框架結(jié)構(gòu)，在地震時（4）場地（5）框架柱的震害A.柱頂柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。柱底破壞與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。（5）框架柱的震害柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或B、柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。B、柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較C、短柱當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成短柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。C、短柱當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成D、角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。D、角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱(6)框架梁的破壞------彎剪破壞震害多發(fā)生于梁端。地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。

(6)框架梁的破壞------彎剪破壞震害多發(fā)生于梁端。(7)框架梁柱節(jié)點(diǎn)的震害

節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。(7)框架梁柱節(jié)點(diǎn)的震害節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂(8)、抗震墻的震害在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。(8)、抗震墻的震害在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表(9)填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重。(9)填充墻的震害砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承4.2.1結(jié)構(gòu)最大適用最大高度及最大高寬比要求

《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過下表的規(guī)定。甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)25455560框架結(jié)構(gòu)9876結(jié)構(gòu)類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)不同類型的結(jié)構(gòu)體系，具有不同的抗側(cè)移剛度，適用于不同的房屋高度1.房屋的適用最大高度4.2.1結(jié)構(gòu)最大適用最大高度《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、注意事項：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效的加強(qiáng)措施；3.平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在Ⅳ場地的構(gòu)，使用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%左右）。50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)25455560框架結(jié)構(gòu)9876結(jié)構(gòu)類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)注意事項：50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)2545552.鋼筋混凝土房屋適用的高寬比

房屋高寬比大-----地震作用產(chǎn)生很大的傾覆力矩------造成基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動------上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大側(cè)移（影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定）傾覆力矩大-----在兩側(cè)柱中引起較大軸力------構(gòu)件屈服破壞2.鋼筋混凝土房屋適用的高寬比4.2.2抗震等級的劃分地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；地震作用與烈度、場地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對不同烈度、場地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。2、結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。3、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。4.2.2抗震等級的劃分地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的重要程度確定，共分四個等級。一一一抗震墻一一二二三三四框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60高度（m)一劇場,體育館等大跨度公共建筑一一二二三三四框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30高度（m)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型烈度6879三二一三二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度注意事項：1.此表適用于丙類建筑抗震等級的劃分；甲、乙、丁類建筑應(yīng)按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的抗震措施所要求的設(shè)防烈度按上表確定抗震等級。2.建筑場地為Ⅰ類時，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對應(yīng)的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低；3.接近或等于高度分界時，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。注意事項：4、當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件,可按框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級。否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級。

區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。5、與主樓相連的群房其抗震等級不應(yīng)低于主樓的抗震等級，且主樓結(jié)構(gòu)在群房屋面部位的上下各一層要適當(dāng)加強(qiáng)抗震等級4、當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側(cè)結(jié)構(gòu)平面布置

結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布置柱和墻的位置以及樓蓋的傳力方式。從抗震的角度看，最主要的是使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)則設(shè)防烈度L/Bl/bl/Bmax6度和7度6.02.00.358度和9度5.01.50.30表4-4L、l的限值4.2.3結(jié)構(gòu)平面和豎向布置結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布

高層建筑（8層及8層以上）的平面中L不宜過長（圖4-8），突出部分長度l宜減小，凹角處宜采取加強(qiáng)措施。圖4-8中，L、l和l‘的值宜滿足前表4-4的要求。圖4-8建筑平面高層建筑（8層及8層以上）的平面中L不宜過長（2.結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)沿豎向（豎直方向）應(yīng)盡可能均勻而少變化，使結(jié)構(gòu)的剛度沿豎向均勻。

為使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)高度H和寬度B的比值不宜超過表5-4所列的限值結(jié)構(gòu)類型6度7度8度9度框架，板柱—抗震墻4432框架—抗震墻5543筒體，抗震墻6654表4-2適用的房屋最大高寬比2.結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)沿豎向（豎直方向）應(yīng)盡可能均勻而少變化，3.防震縫的設(shè)置

平面形狀復(fù)雜時，宜用防震縫劃分成較規(guī)則簡單的單元。但對高層結(jié)構(gòu)，宜盡可能不設(shè)縫。

當(dāng)需要設(shè)置防震縫時，其最小寬度應(yīng)符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。（2）框架---抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的50%；且均不宜小于70mm。（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度應(yīng)按需要較寬的規(guī)定采用，并可按較低房屋高度計算縫寬。（4）8、9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距。

3.防震縫的設(shè)置平面形狀復(fù)雜時，宜用防震縫劃4.2.4一般性抗震措施（1）樓蓋------剛度要求樓蓋的剛度大-----能滿足水平地震作用傳遞和分配的要求--------假定樓蓋水平剛度無窮大抗震墻的最大間距要求：

抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求：不宜采用裝配式樓蓋現(xiàn)澆、疊合梁扳9度8度6、7度結(jié)構(gòu)

抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時，長寬比還應(yīng)減小。當(dāng)超過上述要求時，應(yīng)計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。4.2.4一般性抗震措施（1）樓蓋------剛度要求不(2)對框架結(jié)構(gòu)的布置要求①宜雙向設(shè)置承重框架；不宜采用單跨框架②框架梁和柱的中線應(yīng)盡可能重合在同一平面內(nèi)，兩者間的偏心距不宜超過柱寬的1/4③樓梯間、電梯間不宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)單元的兩端及拐角處。④框架結(jié)構(gòu)沿高度不宜突變;局部突出屋頂?shù)牟糠謶?yīng)采用框架承重⑤遵守“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”等原則進(jìn)行延性框架的設(shè)計。⑥合理考慮砌體填充墻的設(shè)置(2)對框架結(jié)構(gòu)的布置要求①宜雙向設(shè)置承重框架；不宜采用單跨3.抗撞墻的布置8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。高度、剛度相差較大層高不同3.抗撞墻的布置8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距。內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不利情況取值。抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應(yīng)沿房屋全高加密每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于（4）框架－抗震墻的布置要求1、抗震墻布置的基本原則框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以提高其剛度和承載能力。抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊”。2、抗震墻布置位置的選擇一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。房屋較長時，縱向抗震墻不易設(shè)置在端開間。（4）框架－抗震墻的布置要求抗震墻的一般布置原則是“均勻、分3、抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時，柱中線與抗震墻中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4。4、抗震墻應(yīng)設(shè)置在墻面不需要開大洞的位置，開洞口時應(yīng)上下對齊，抗震等級為一、二級的聯(lián)肢墻的洞口不應(yīng)采用弱連系梁。5、抗震墻的布置宜適當(dāng)多增加片數(shù)，避免每片墻的剛度太大6、抗震墻宜貫通全高，沿豎向截面不宜由較大突變，以保證結(jié)構(gòu)豎向的剛度基本均勻。3、抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時，柱中線與抗震墻中線之4.2.5結(jié)構(gòu)材料

按抗震要求設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)符合下列要求：（1）混凝土的強(qiáng)度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)、框支梁、框支柱不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。并且，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級，在9度時不宜超過C60，在8度時不宜超過C70。

（2）普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向受力鋼筋宜采用HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋；箍筋宜采用HPB235、HRB335和HRB400級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。對一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)，其普通縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度實測值與屈服強(qiáng)度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；屈服強(qiáng)度實測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。

（3）在施工中，當(dāng)需要以強(qiáng)度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力相等的原則換算，并應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造的要求。4.2.5結(jié)構(gòu)材料按抗震要求設(shè)計的混凝土結(jié)4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算

4.3.1框架結(jié)構(gòu)水平地震作用計算其抗震計算的內(nèi)容一般包括：（1）結(jié)構(gòu)動力特性分析，主要是結(jié)構(gòu)自振周期的確定；（2）結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算，包括多遇烈度下的地震荷載與結(jié)構(gòu)側(cè)移；（3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與位移計算；（4）截面抗震設(shè)計等。地震作用的計算方法：

振型分解反應(yīng)譜法底部剪力法4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算4.3.1框架結(jié)構(gòu)水平地震4.3.1.1結(jié)構(gòu)自振周期對質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)

----------頂點(diǎn)位移法——將重力荷載代表值Gi水平作用在各質(zhì)點(diǎn)上，按彈性方法求得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移——考慮填充墻對結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量影響的自振周期的修正系數(shù)，一般取0.6~0.84.3.1.1結(jié)構(gòu)自振周期——將重力荷載代表值Gi水平作用在4.3.1.2水平地震作用計算一般采用底部剪力法計算第i層層間剪力:同時，結(jié)構(gòu)各樓層的最小層間剪力應(yīng)滿足：λ——剪力系數(shù)，見表3.7主要是考慮長周期結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)下降較快，由此計算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小4.3.1.2水平地震作用計算同時，結(jié)構(gòu)各樓層的最小層間剪力1.反彎點(diǎn)法ABABhΔuABMABMBA反彎點(diǎn)假定：a)框架梁的線剛度相對框架柱的線剛度為無限大。則在忽略柱子軸向變形的情況下，節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為零。根據(jù)轉(zhuǎn)角位移方程：桿件中點(diǎn)的彎矩為零，稱為反彎點(diǎn)。b)底層柱的反彎點(diǎn)取為距基礎(chǔ)頂面2/3柱高處；其余各層柱的反彎點(diǎn)取為柱高的中點(diǎn)。(1)、簡化分析模型

研究內(nèi)容：風(fēng)和地震對框架結(jié)構(gòu)的水平作用，一般都可簡化為作用于為框架節(jié)點(diǎn)上的水平集中力。4.3.1.3水平地震作用下框架內(nèi)力分析1.反彎點(diǎn)法ABABhΔuABMABMBA反彎點(diǎn)假定：a)(2)、計算方法FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1VjkVjm將框架在某一層的反彎點(diǎn)切開。根據(jù)幾何條件（忽略梁軸向變形）a)求柱剪力根據(jù)平衡條件，有c)梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件求出不平衡彎矩，再用節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度進(jìn)行分配。注意：一般認(rèn)為當(dāng)梁柱線剛度比值大于3時，即符合以上基本假定。

反之，如果比值小于3時，則要用D值法來進(jìn)行計算。(2)、計算方法FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1當(dāng)桿件兩端發(fā)生單位側(cè)移時，桿件內(nèi)的剪力稱為抗側(cè)剛度，用表示。如果桿件兩端沒有轉(zhuǎn)角，桿件內(nèi)的剪力為：抗側(cè)剛度為：對于j層第k柱，其側(cè)移為，相應(yīng)的剪力可表示為（物理條件）根據(jù)平衡條件、幾何條件和物理條件，可求得為j層k柱的剪力分配系數(shù)；為水平荷載在j層產(chǎn)生的層間剪力。(2)、計算方法a)求柱剪力當(dāng)桿件兩端發(fā)生單位側(cè)移時，桿件內(nèi)的剪力稱為抗側(cè)剛度，用表示。逐層取脫離體，利用上式求得各柱剪力后，根據(jù)各層反彎點(diǎn)位置，可以求出柱上、下端的彎矩底層柱：Vj1VjkVjmVj1hj/2Vj1hj/2Vjkhj/2Vjkhj/2Vjmhj/2Vjmhj/2其余層柱：b)求柱端彎矩(2)、計算方法逐層取脫離體，利用上式求得各柱剪力后，根據(jù)各層反彎點(diǎn)位MctMcbMbrMblc)求梁端彎矩lVbMbrMblVbd)求梁端剪力(2)、計算方法MctMcbMbrMblc)求梁端彎矩lVbMbrMblVb(3)、計算步驟在各層反彎點(diǎn)處切開柱反彎點(diǎn)處的剪力剪力分配柱端彎矩梁端彎矩利用節(jié)點(diǎn)力矩平衡條件梁端剪力柱軸力節(jié)點(diǎn)豎向力平衡條件VlbnVrbnNnkNnkNn-1,kVlb,n-1Vrb,n-1e)求柱軸力從上到下利用節(jié)點(diǎn)豎向力平衡條件。(2)、計算方法(3)、計算步驟在各層反彎點(diǎn)處切開柱反彎點(diǎn)處的剪力剪力分配柱2.常用方法——D值法（1）計算各柱的側(cè)移剛度（2）計算各柱分配到的地震剪力（3）確定各柱的反彎點(diǎn)位置（4）計算各柱的柱端彎矩（5）計算各梁的梁端彎矩（6）計算各梁的梁端剪力（7）計算各柱的軸力第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件D值法計算框架內(nèi)力的方法同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材所講方法。（1）計算各層柱的側(cè)移剛度DD值法計算框架內(nèi)力的方法同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材所講方法。第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件（2）計算各柱所分配的剪力

（2）計算各柱所分配的剪力（3）確定反彎點(diǎn)高度y（3）確定反彎點(diǎn)高度y第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件（6）計算梁端剪力（6）計算梁端剪力4.3.2豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算計算方法：（1）分層法（2）二次彎矩分配法豎向荷載作用下，可以考慮塑性內(nèi)力重分布，進(jìn)行彎矩調(diào)幅，一般降低梁端負(fù)彎矩現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)可取0.8~0.9裝配整體式框架，可取0.7~0.8相應(yīng)的跨中彎矩應(yīng)增加一般不考慮活荷載的最不利布置——活荷載滿布此時，梁的跨中彎矩可根據(jù)具體情況，乘以1.1~1.2的放大系數(shù)4.3.2豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算計算方法：4.3.3內(nèi)力組合在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下兩種基本組合。（1）地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合4.3.3內(nèi)力組合在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下兩種基本組4.3.4框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算包括兩方面：①多遇地震作用下層間彈性位移的計算，對所有框架都應(yīng)進(jìn)行此項計算；②罕遇地震下層間彈塑性位移驗算，一般僅對非規(guī)則框架需進(jìn)行此項計算。1、多遇地震作用下層間彈性位移驗算

4.3.4框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算包括兩方2、罕遇地震作用下層間彈塑性位移驗算(1)結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)的確定(2)樓層屈服承載力系數(shù)的計算（3）樓層屈服承載力的確定（4）薄弱層的層間彈塑性位移計算2、罕遇地震作用下層間彈塑性位移驗算(1)結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)4.3.5框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算1框架抗震設(shè)計一般原則：具有足夠的承載能力良好的變形能力合理的破壞機(jī)制------延性框架結(jié)構(gòu)------應(yīng)合理地設(shè)計梁、柱構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)區(qū)，防止構(gòu)件過早發(fā)生脆性破壞，控制構(gòu)件破壞先后順序------“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”4.3.5框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算1框架抗震設(shè)計一般原則：2、框架梁截面抗震驗算框架梁抗震設(shè)計的設(shè)計原則：

“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)錨固”1)、梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，并使塑性鉸具有較好的延性和耗能能力2)、應(yīng)防止梁端截面先發(fā)生脆性的剪切破壞，即梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力；3)、妥善解決梁筋錨固問題2、框架梁截面抗震驗算框架梁抗震設(shè)計的設(shè)計原則：（1）正截面承載力驗算考慮地震作用組合，正截面驗算：（2）斜截面承載力驗算1)計算梁端剪力設(shè)計值為了避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞，應(yīng)按‘強(qiáng)剪弱彎’的原則調(diào)整框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值---------即應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達(dá)到的剪力值（1）正截面承載力驗算（2）斜截面承載力驗算一、二、三級框架---梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計；--分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值;---梁的剪力增大系數(shù)，一級為1.3,二級為1.2,三級為1.1。---梁的凈跨；一、二、三級框架---梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應(yīng)9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積(考慮受壓筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎值；9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---分別為梁左、右端逆時針或順2)梁截面尺寸限制剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值之比，即：剪壓比過大,混凝土?xí)^早發(fā)生斜壓破壞,箍筋不能充分發(fā)揮作用,它對構(gòu)件的變形能力也有顯著影響。因此應(yīng)限制梁端截面的剪壓比：跨高比大于2.5跨高比等于或小于2.52)梁截面尺寸限制剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)3)斜截面承載力驗算試驗表明：在反復(fù)荷載作用下，混凝土的抗剪承載力有所下降矩形、T形和工字形截面框架梁對集中荷載作用下的框架梁3)斜截面承載力驗算矩形、T形和工字形截面框架梁對集中荷載作3、框架柱截面抗震驗算框架柱抗震設(shè)計的設(shè)計原則：

“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”1)避免或推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸以形成合理的破壞機(jī)制；2）在彎曲破壞前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力；3）控制柱的軸壓比，以保證柱的延性4）加強(qiáng)約束，配置必要的約束箍筋。3、框架柱截面抗震驗算框架柱抗震設(shè)計的設(shè)計原則：（1）柱彎矩設(shè)計值的調(diào)整抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下列公式要求：---節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和;---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和；---柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。（1）柱彎矩設(shè)計值的調(diào)整抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和；為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25、1.15。9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（2）柱端剪力設(shè)計值調(diào)整9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：一、二、三級框架柱---梁的剪力增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。--分別為柱上、下端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值;---柱的凈高；---分別為偏心受壓柱的上、下端逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值；4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（2）柱端剪力設(shè)計值調(diào)整9度4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（3）柱截面尺寸限制同梁，當(dāng)剪壓比較大時，將降低箍筋的抗剪效果，應(yīng)限制柱端截面剪壓比：剪跨比大于2時：剪跨比不大于2時：剪跨比的表達(dá)式：對框架結(jié)構(gòu)的中間層可按柱凈高與2倍柱截面有效高度之比計算Mc為柱端截面組合的彎矩設(shè)計值，取上、下端彎矩較大值4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（3）柱截面尺寸限制剪跨比大（4）斜截面承載力驗算偏壓構(gòu)件：偏拉構(gòu)件：--計算剪跨比，當(dāng)框架柱的反彎點(diǎn)在柱層高范圍內(nèi)時，可取λ＝Hn/2h0，當(dāng)λ＞3時，取λ＝3；當(dāng)λ＜1時，取λ＝1（4）斜截面承載力驗算偏壓構(gòu)件：偏拉構(gòu)件：--計算剪跨比，當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞。四、框架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計節(jié)點(diǎn)主要受剪力和壓力的組合作用，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)未開裂前，箍筋應(yīng)力很小，基本上是混凝土承受剪力。約當(dāng)剪力達(dá)到核心區(qū)極限抗剪能力60～70%時，混凝土突然發(fā)生對角貫通裂縫，節(jié)點(diǎn)剛度明顯降低，箍筋應(yīng)力也突然增大，個別甚至屈服，此后斜裂縫增多贈寬，箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服。節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞與交于節(jié)點(diǎn)的梁、柱破壞順序有關(guān)，弱柱強(qiáng)梁型的節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞嚴(yán)重。直交梁對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)有明顯約束作用。滿足一定條件的四邊有梁的節(jié)點(diǎn)，核心區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度可提高50～100%。節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞與交于節(jié)點(diǎn)的梁、柱破壞順序有關(guān)，弱柱強(qiáng)梁型的節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞嚴(yán)重?？蚣芄?jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固根據(jù)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計要求，框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計準(zhǔn)則是：（1）節(jié)點(diǎn)的承載力不應(yīng)低于其連接構(gòu)件（梁、柱）的承載力；（2）多遇地震時，節(jié)點(diǎn)應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作；（3）罕遇地震時，節(jié)點(diǎn)承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞；（4）節(jié)點(diǎn)配筋不應(yīng)使施工過分困難。根據(jù)強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計要求，框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計準(zhǔn)則是：（1）節(jié)點(diǎn)的承載1.節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力的驗算（1）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)組合的剪力設(shè)計值9度和一級框架尚應(yīng)符合---梁截面有效高度，節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁截面高度不等時可取平均值；---節(jié)點(diǎn)剪力增大系數(shù)，一級取1.35,二級取1.2。---柱的計算高度，可采用節(jié)點(diǎn)上下柱反彎點(diǎn)之間的距離；---梁受壓鋼筋合力點(diǎn)至受壓邊緣的距離；---梁的截面高度，節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁截面高度不等時可取平均值；---節(jié)點(diǎn)左右梁端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設(shè)計值之和；---節(jié)點(diǎn)左右梁端縱向受拉鋼筋實際配筋面積（考慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的受彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和。1.節(jié)點(diǎn)核心區(qū)受剪承載力的驗算（1）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)組合的剪力設(shè)計（2）框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面受剪承載力的驗算一、二級框架：9度時---混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；---對應(yīng)與組合剪力設(shè)計值的上柱組合軸向壓力較小值；---箍筋間距；---箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；---核心區(qū)有效驗算寬度范圍內(nèi)同一截面驗算方向箍筋的總截面面積;三、四級框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)可不進(jìn)行抗震驗算，但應(yīng)符合構(gòu)造措施的要求。（2）框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面受剪承載力的驗算一、二級框架：9度時4.4框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施4.4.1框架梁（1）梁截面尺寸的要求1)若梁寬高比過小，梁截面抗剪能力下降，側(cè)向穩(wěn)定性不易保證，不利于形成梁鉸型破壞機(jī)制2）梁寬度過小，不利于梁對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的約束3）梁凈跨與截面高度之比過小，易產(chǎn)生脆性的剪切破壞，降低梁的延性截面尺寸的要求：梁寬≥200mm；梁寬/柱寬≥1/2粱的高寬比≤4；粱凈跨/截面高≥44.4框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施4.4.1框架梁（1）梁截面尺寸的(2)梁內(nèi)縱筋配置

考慮：梁端塑性鉸的形成及其轉(zhuǎn)動能力（延性）1）限制梁端截面的縱向受拉鋼筋最大配筋率或相對受壓區(qū)高度；2）配置適當(dāng)?shù)氖軌轰摻罹唧w，框架梁的縱向配筋應(yīng)符合下列要求：a)梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應(yīng)大于2.5%；梁端截面最大配筋率應(yīng)使梁端截面的受壓區(qū)相對高度應(yīng)滿足：

一級不應(yīng)大于0.25,二、三級不應(yīng)大于0.35;(2)梁內(nèi)縱筋配置具體，框架梁的縱向配筋應(yīng)符合下列要求：a)b)梁端截面的底面和頂面配筋量的比值，一級不應(yīng)小于0.5,二三級不應(yīng)小于0.3。c)沿梁全長頂面和底面的配筋，一、二級不應(yīng)少于2Φ14

且分別不應(yīng)少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4，三、四級不應(yīng)少于2Φ12d)縱向受拉鋼筋的最小配筋率應(yīng)符合規(guī)范要求：抗震等級梁中位置支座跨中一、二級0.4和80ft/fy的最大值0.3和65ft/fy的最大值三、四級0.3和65ft/fy的最大值0.25和55ft/fy的最大值b)梁端截面的底面和頂面配筋量的比值，一級不應(yīng)小于0.5,e)梁內(nèi)縱筋的直徑要求：一、二級框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱筋直徑，不宜大于柱在該方向截面尺寸的1/20對圓形截面柱，不宜大于縱筋所在位置柱截面邊長的1/20（3）梁內(nèi)縱筋的錨固和連接試驗表明：在反復(fù)地震作用下，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)作用較單調(diào)加載時有所降低，抗震設(shè)計時的錨固和連接應(yīng)更嚴(yán)格e)梁內(nèi)縱筋的直徑要求：a)縱筋最小錨固長度一、二級抗震等級：三級抗震等級：四級抗震等級：

b)縱筋的連接一級抗震等級：應(yīng)采用機(jī)械連接接頭二、三級抗震等級：宜采用機(jī)械連接接頭，也可用焊接接頭或搭接接頭受力鋼筋連接接頭位置宜避開梁端、柱端箍筋加密區(qū)位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受力鋼筋接頭面積百分率不應(yīng)超過50％當(dāng)采用搭接連接時，受力筋搭接長度：a)縱筋最小錨固長度三級抗震等級：四級抗震等級：b)縱筋的（4）梁內(nèi)箍筋1)在梁端塑性鉸區(qū)范圍內(nèi)必須設(shè)置密封式箍筋增加對混凝土的約束；提高梁端塑性鉸的變形能力試驗表明：梁端塑性鉸分布范圍約為梁高的1.0～1.5倍2)箍筋間距應(yīng)加以限制防止縱筋過早壓屈試驗表明：箍筋間距小于6d~8d時，混凝土壓潰之前受壓鋼筋一般不致屈服3)箍筋未端應(yīng)做成135度彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于箍筋直徑的10倍，以保證箍筋在混凝土中的錨固（4）梁內(nèi)箍筋4.4.2框架柱（1）柱的截面尺寸1）柱截面寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱直徑不宜小于350mm2)柱截面長邊和短邊的邊長不宜大于33)柱剪跨比宜大于2，圓柱截面可按等面積的方形截面進(jìn)行計算，以避免形成易發(fā)生脆性破壞的短柱（2）柱軸壓比限制軸壓比：柱組合的軸壓力設(shè)計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值乘積之比4.4.2框架柱（1）柱的截面尺寸（2）柱軸壓比限制軸壓比大小是影響柱破壞形態(tài)和變形性能的重要因素受壓構(gòu)件的位移延性隨軸壓比增加而減小0.900.950.800.850.700.75框架框架-剪力墻三二一結(jié)構(gòu)類型抗震等級柱軸壓比限制（2）柱軸壓比限制軸壓比大小是影響柱破壞形態(tài)和變形性能的重要(3)柱內(nèi)縱筋配置1)宜對稱布置；2)截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于200mm;3)縱向鋼筋的最小配筋率應(yīng)按下表采用。0.60.80.70.90.81.01.01.2中柱和邊柱角柱和框支柱四三二一類別抗震等級4)柱的總配筋率不應(yīng)大于5%。5)一級且剪跨比大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。(3)柱內(nèi)縱筋配置1)宜對稱布置；2)截面尺寸大于400mm（4）柱內(nèi)縱筋錨固和連接：同梁（5）柱內(nèi)箍筋1)柱箍筋加密范圍一般層柱，加密區(qū)設(shè)置于柱端，加密區(qū)長度取截面高度、柱凈高的1/6和500mm三者的最大值底層柱，柱根不小于柱凈高的1/3當(dāng)有剛性地面時，除柱端外，尚應(yīng)取剛性地面上下各500mm（4）柱內(nèi)縱筋錨固和連接：同梁對下列情況，柱箍筋應(yīng)全高加密剪跨比不大于2的柱和因設(shè)置填充墻等形成的柱凈高與柱截面高度之比不大于4的柱框支柱一級和二級框架的角柱2)加密區(qū)箍筋間距和直徑3)箍筋形式和箍筋肢距4)箍筋加密區(qū)箍筋體積配箍率5)加密區(qū)箍筋配置對下列情況，柱箍筋應(yīng)全高加密第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計

4.1概述4.2抗震設(shè)計基本要求4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算

4.4框架結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計4.1概述4教學(xué)目的和要求

1.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害。

2.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的選型、結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計原則。

3.

掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計及抗震構(gòu)造措施。教學(xué)目的和要求

1.掌握多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)震害。2多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：

框架結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和框架-筒體結(jié)構(gòu)等。鋼筋混凝土框架房屋：鋼筋混凝土梁和柱等構(gòu)件組成承重體系的房屋。鋼筋混凝土框架房屋層數(shù)一般在十層以下。特點(diǎn)：平面布置靈活，易滿足建筑物內(nèi)大空間的要求側(cè)向剛度小，水平位移較大4.1概述多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：鋼筋混凝土框架房屋：鋼筋混抗震墻框架房屋框架-抗震墻抗震墻框架房屋框架-抗震墻結(jié)構(gòu)方案不當(dāng)引起的震害（1）平面布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害建筑平面布置不規(guī)則------質(zhì)量中心和剛度中心不重合-------扭轉(zhuǎn)效應(yīng)-------破壞嚴(yán)重（尤其是角柱）（2）豎向不規(guī)則產(chǎn)生的震害豎向的質(zhì)量或剛度有突變------突變處應(yīng)力集中，形成薄弱層------較大的塑性變形-------結(jié)構(gòu)破壞、甚至倒塌震害及其分析：結(jié)構(gòu)方案不當(dāng)引起的震害震害及其分析：（3）防震縫處碰撞防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元的振動特性不同------發(fā)生不同形式的振動----防震縫縫寬不夠或構(gòu)造不當(dāng)------發(fā)生碰撞（3）防震縫處碰撞建造在軟弱地基上或液化土層上的框架結(jié)構(gòu)，在地震時常因地基不均勻沉陷使上部結(jié)構(gòu)傾斜甚至倒塌。（4）場地影響引起的震害建造在軟弱地基上的高柔建筑物，因Tg=T1發(fā)生共振，烈度不高但其破壞的例子屢見不鮮。如：1976年委內(nèi)瑞拉發(fā)生6.5級地震，距震中56km的加拉加斯沖積場地上有4幢10至12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)公寓倒塌。1976年唐山發(fā)生7.8級地震，距震中70km的天津塘沽地區(qū)，地質(zhì)條件為淤泥粘土層的天津堿廠蒸發(fā)塔工程，高55m的框架結(jié)構(gòu)，7層以上部分倒塌。建造在軟弱地基上或液化土層上的框架結(jié)構(gòu)，在地震時（4）場地（5）框架柱的震害A.柱頂柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。柱底破壞與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。（5）框架柱的震害柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或B、柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。B、柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較C、短柱當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成短柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。C、短柱當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成D、角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。D、角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱(6)框架梁的破壞------彎剪破壞震害多發(fā)生于梁端。地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。

(6)框架梁的破壞------彎剪破壞震害多發(fā)生于梁端。(7)框架梁柱節(jié)點(diǎn)的震害

節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。(7)框架梁柱節(jié)點(diǎn)的震害節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂(8)、抗震墻的震害在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。(8)、抗震墻的震害在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表(9)填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重。(9)填充墻的震害砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承4.2.1結(jié)構(gòu)最大適用最大高度及最大高寬比要求

《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、丙和丁類建筑的框架結(jié)構(gòu)和框架-抗震墻結(jié)構(gòu)適用的最大高度應(yīng)不超過下表的規(guī)定。甲類建筑適用的最大高度應(yīng)專門研究。50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)25455560框架結(jié)構(gòu)9876結(jié)構(gòu)類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)不同類型的結(jié)構(gòu)體系，具有不同的抗側(cè)移剛度，適用于不同的房屋高度1.房屋的適用最大高度4.2.1結(jié)構(gòu)最大適用最大高度《抗震規(guī)范》規(guī)定：乙、注意事項：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?.超過表內(nèi)高度的房屋，應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，采取有效的加強(qiáng)措施；3.平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造在Ⅳ場地的構(gòu)，使用的最大高度應(yīng)適當(dāng)降低（一般降低20%左右）。50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)25455560框架結(jié)構(gòu)9876結(jié)構(gòu)類型烈度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋適用的最大高度（m)注意事項：50100120130框架-抗震墻結(jié)構(gòu)2545552.鋼筋混凝土房屋適用的高寬比

房屋高寬比大-----地震作用產(chǎn)生很大的傾覆力矩------造成基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動------上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大側(cè)移（影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定）傾覆力矩大-----在兩側(cè)柱中引起較大軸力------構(gòu)件屈服破壞2.鋼筋混凝土房屋適用的高寬比4.2.2抗震等級的劃分地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；地震作用與烈度、場地等有關(guān)，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，對不同烈度、場地的結(jié)構(gòu)的抗震要求可以有明顯的差別。2、結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；主、次抗側(cè)力構(gòu)件的抗震要求應(yīng)有差別。3、房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。4.2.2抗震等級的劃分地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度、房屋高度、建筑類別、結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的重要程度確定，共分四個等級。一一一抗震墻一一二二三三四框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60高度（m)一劇場,體育館等大跨度公共建筑一一二二三三四框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30高度（m)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類型烈度6879三二一三二現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級抗震等級是確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震計算和抗震措施的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)防烈度注意事項：1.此表適用于丙類建筑抗震等級的劃分；甲、乙、丁類建筑應(yīng)按抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的抗震措施所要求的設(shè)防烈度按上表確定抗震等級。2.建筑場地為Ⅰ類時，除6度外可按表內(nèi)降低一度所對應(yīng)的抗震等級采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計算要求不應(yīng)降低；3.接近或等于高度分界時，應(yīng)允許結(jié)合房屋不規(guī)則程度及場地、地基條件確定抗震等級。注意事項：4、當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側(cè)力構(gòu)件,可按框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的框架確定抗震等級。否則按框架結(jié)構(gòu)確定等級。

區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50%。5、與主樓相連的群房其抗震等級不應(yīng)低于主樓的抗震等級，且主樓結(jié)構(gòu)在群房屋面部位的上下各一層要適當(dāng)加強(qiáng)抗震等級4、當(dāng)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)有足夠的抗震墻時,其框架部分是次要抗側(cè)結(jié)構(gòu)平面布置

結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布置柱和墻的位置以及樓蓋的傳力方式。從抗震的角度看，最主要的是使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)則設(shè)防烈度L/Bl/bl/Bmax6度和7度6.02.00.358度和9度5.01.50.30表4-4L、l的限值4.2.3結(jié)構(gòu)平面和豎向布置結(jié)構(gòu)平面布置結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布

高層建筑（8層及8層以上）的平面中L不宜過長（圖4-8），突出部分長度l宜減小，凹角處宜采取加強(qiáng)措施。圖4-8中，L、l和l‘的值宜滿足前表4-4的要求。圖4-8建筑平面高層建筑（8層及8層以上）的平面中L不宜過長（2.結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)沿豎向（豎直方向）應(yīng)盡可能均勻而少變化，使結(jié)構(gòu)的剛度沿豎向均勻。

為使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)高度H和寬度B的比值不宜超過表5-4所列的限值結(jié)構(gòu)類型6度7度8度9度框架，板柱—抗震墻4432框架—抗震墻5543筒體，抗震墻6654表4-2適用的房屋最大高寬比2.結(jié)構(gòu)豎向布置結(jié)構(gòu)沿豎向（豎直方向）應(yīng)盡可能均勻而少變化，3.防震縫的設(shè)置

平面形狀復(fù)雜時，宜用防震縫劃分成較規(guī)則簡單的單元。但對高層結(jié)構(gòu)，宜盡可能不設(shè)縫。

當(dāng)需要設(shè)置防震縫時，其最小寬度應(yīng)符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時可采用70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度相應(yīng)每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm。（2）框架---抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的50%；且均不宜小于70mm。（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度應(yīng)按需要較寬的規(guī)定采用，并可按較低房屋高度計算縫寬。（4）8、9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應(yīng)少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距。

3.防震縫的設(shè)置平面形狀復(fù)雜時，宜用防震縫劃4.2.4一般性抗震措施（1）樓蓋------剛度要求樓蓋的剛度大-----能滿足水平地震作用傳遞和分配的要求--------假定樓蓋水平剛度無窮大抗震墻的最大間距要求：

抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比宜滿足下表要求：不宜采用裝配式樓蓋現(xiàn)澆、疊合梁扳9度8度6、7度結(jié)構(gòu)

抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時，長寬比還應(yīng)減小。當(dāng)超過上述要求時，應(yīng)計入樓蓋平面內(nèi)的變形影響。4.2.4一般性抗震措施（1）樓蓋------剛度要求不(2)對框架結(jié)構(gòu)的布置要求①宜雙向設(shè)置承重框架；不宜采用單跨框架②框架梁和柱的中線應(yīng)盡可能重合在同一平面內(nèi)，兩者間的偏心距不宜超過柱寬的1/4③樓梯間、電梯間不宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)單元的兩端及拐角處。④框架結(jié)構(gòu)沿高度不宜突變;局部突出屋頂?shù)牟糠謶?yīng)采用框架承重⑤遵守“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”等原則進(jìn)行延性框架的設(shè)計。⑥合理考慮砌體填充墻的設(shè)置(2)對框架結(jié)構(gòu)的布置要求①宜雙向設(shè)置承重框架；不宜采用單跨3.抗撞墻的布置8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在防震縫兩側(cè)房屋的盡端設(shè)垂直于防震縫的抗撞墻。高度、剛度相差較大層高不同3.抗撞墻的布置8、9度設(shè)防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于一個柱距。內(nèi)力應(yīng)按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進(jìn)行分析，按不利情況取值?？棺矇Φ亩酥涂蚣苓呏拷顟?yīng)沿房屋全高加密每一側(cè)的數(shù)量不應(yīng)少于兩道。宜分別對稱布置，墻肢的長度可不大于（4）框架－抗震墻的布置要求1、抗震墻布置的基本原則框架-抗震墻結(jié)構(gòu)中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置，貫通房屋全高，且橫向與縱向抗震墻宜相連，互為翼墻，以提高其剛度和承載能力?？拐饓Φ囊话悴贾迷瓌t是“均勻、分散、對稱、周邊”。2、抗震墻布置位置的選擇一般情況下，宜布置在豎向荷載較大處，平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。房屋較長時，縱向抗震墻不易設(shè)置在端開間。（4）框架－抗震墻的布置要求抗震墻的一般布置原則是“均勻、分3、抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時，柱中線與抗震墻中線之間的偏心距不宜大于柱寬的1/4。4、抗震墻應(yīng)設(shè)置在墻面不需要開大洞的位置，開洞口時應(yīng)上下對齊，抗震等級為一、二級的聯(lián)肢墻的洞口不應(yīng)采用弱連系梁。5、抗震墻的布置宜適當(dāng)多增加片數(shù)，避免每片墻的剛度太大6、抗震墻宜貫通全高，沿豎向截面不宜由較大突變，以保證結(jié)構(gòu)豎向的剛度基本均勻。3、抗震墻與柱中線宜重合，當(dāng)不能重合時，柱中線與抗震墻中線之4.2.5結(jié)構(gòu)材料

按抗震要求設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)符合下列要求：（1）混凝土的強(qiáng)度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點(diǎn)核心區(qū)、框支梁、框支柱不應(yīng)低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各類構(gòu)件不應(yīng)低于C20。并且，混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級，在9度時不宜超過C60，在8度時不宜超過C70。

（2）普通鋼筋的強(qiáng)度等級，縱向受力鋼筋宜采用HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋；箍筋宜采用HPB235、HRB335和HRB400級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。對一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)，其普通縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度實測值與屈服強(qiáng)度實測值的比值不應(yīng)小于1.25；屈服強(qiáng)度實測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3。

（3）在施工中，當(dāng)需要以強(qiáng)度等級較高的鋼筋代替原設(shè)計中的縱向受力鋼筋時，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力相等的原則換算，并應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造的要求。4.2.5結(jié)構(gòu)材料按抗震要求設(shè)計的混凝土結(jié)4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算

4.3.1框架結(jié)構(gòu)水平地震作用計算其抗震計算的內(nèi)容一般包括：（1）結(jié)構(gòu)動力特性分析，主要是結(jié)構(gòu)自振周期的確定；（2）結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算，包括多遇烈度下的地震荷載與結(jié)構(gòu)側(cè)移；（3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析與位移計算；（4）截面抗震設(shè)計等。地震作用的計算方法：

振型分解反應(yīng)譜法底部剪力法4.3框架結(jié)構(gòu)抗震計算4.3.1框架結(jié)構(gòu)水平地震4.3.1.1結(jié)構(gòu)自振周期對質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)

----------頂點(diǎn)位移法——將重力荷載代表值Gi水平作用在各質(zhì)點(diǎn)上，按彈性方法求得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移——考慮填充墻對結(jié)構(gòu)剛度和質(zhì)量影響的自振周期的修正系數(shù)，一般取0.6~0.84.3.1.1結(jié)構(gòu)自振周期——將重力荷載代表值Gi水平作用在4.3.1.2水平地震作用計算一般采用底部剪力法計算第i層層間剪力:同時，結(jié)構(gòu)各樓層的最小層間剪力應(yīng)滿足：λ——剪力系數(shù)，見表3.7主要是考慮長周期結(jié)構(gòu)地震影響系數(shù)下降較快，由此計算所得的水平地震作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可能太小4.3.1.2水平地震作用計算同時，結(jié)構(gòu)各樓層的最小層間剪力1.反彎點(diǎn)法ABABhΔuABMABMBA反彎點(diǎn)假定：a)框架梁的線剛度相對框架柱的線剛度為無限大。則在忽略柱子軸向變形的情況下，節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角為零。根據(jù)轉(zhuǎn)角位移方程：桿件中點(diǎn)的彎矩為零，稱為反彎點(diǎn)。b)底層柱的反彎點(diǎn)取為距基礎(chǔ)頂面2/3柱高處；其余各層柱的反彎點(diǎn)取為柱高的中點(diǎn)。(1)、簡化分析模型

研究內(nèi)容：風(fēng)和地震對框架結(jié)構(gòu)的水平作用，一般都可簡化為作用于為框架節(jié)點(diǎn)上的水平集中力。4.3.1.3水平地震作用下框架內(nèi)力分析1.反彎點(diǎn)法ABABhΔuABMABMBA反彎點(diǎn)假定：a)(2)、計算方法FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1VjkVjm將框架在某一層的反彎點(diǎn)切開。根據(jù)幾何條件（忽略梁軸向變形）a)求柱剪力根據(jù)平衡條件，有c)梁端彎矩可由節(jié)點(diǎn)彎矩平衡條件求出不平衡彎矩，再用節(jié)點(diǎn)左右梁的線剛度進(jìn)行分配。注意：一般認(rèn)為當(dāng)梁柱線剛度比值大于3時，即符合以上基本假定。

反之，如果比值小于3時，則要用D值法來進(jìn)行計算。(2)、計算方法FnFjVj1VjkVjmFnFjF1Vj1當(dāng)桿件兩端發(fā)生單位側(cè)移時，桿件內(nèi)的剪力稱為抗側(cè)剛度，用表示。如果桿件兩端沒有轉(zhuǎn)角，桿件內(nèi)的剪力為：抗側(cè)剛度為：對于j層第k柱，其側(cè)移為，相應(yīng)的剪力可表示為（物理條件）根據(jù)平衡條件、幾何條件和物理條件，可求得為j層k柱的剪力分配系數(shù)；為水平荷載在j層產(chǎn)生的層間剪力。(2)、計算方法a)求柱剪力當(dāng)桿件兩端發(fā)生單位側(cè)移時，桿件內(nèi)的剪力稱為抗側(cè)剛度，用表示。逐層取脫離體，利用上式求得各柱剪力后，根據(jù)各層反彎點(diǎn)位置，可以求出柱上、下端的彎矩底層柱：Vj1VjkVjmVj1hj/2Vj1hj/2Vjkhj/2Vjkhj/2Vjmhj/2Vjmhj/2其余層柱：b)求柱端彎矩(2)、計算方法逐層取脫離體，利用上式求得各柱剪力后，根據(jù)各層反彎點(diǎn)位MctMcbMbrMblc)求梁端彎矩lVbMbrMblVbd)求梁端剪力(2)、計算方法MctMcbMbrMblc)求梁端彎矩lVbMbrMblVb(3)、計算步驟在各層反彎點(diǎn)處切開柱反彎點(diǎn)處的剪力剪力分配柱端彎矩梁端彎矩利用節(jié)點(diǎn)力矩平衡條件梁端剪力柱軸力節(jié)點(diǎn)豎向力平衡條件VlbnVrbnNnkNnkNn-1,kVlb,n-1Vrb,n-1e)求柱軸力從上到下利用節(jié)點(diǎn)豎向力平衡條件。(2)、計算方法(3)、計算步驟在各層反彎點(diǎn)處切開柱反彎點(diǎn)處的剪力剪力分配柱2.常用方法——D值法（1）計算各柱的側(cè)移剛度（2）計算各柱分配到的地震剪力（3）確定各柱的反彎點(diǎn)位置（4）計算各柱的柱端彎矩（5）計算各梁的梁端彎矩（6）計算各梁的梁端剪力（7）計算各柱的軸力第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件D值法計算框架內(nèi)力的方法同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材所講方法。（1）計算各層柱的側(cè)移剛度DD值法計算框架內(nèi)力的方法同鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教材所講方法。第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件（2）計算各柱所分配的剪力

（2）計算各柱所分配的剪力（3）確定反彎點(diǎn)高度y（3）確定反彎點(diǎn)高度y第四章多層和高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計課件（6）計算梁端剪力（6）計算梁端剪力4.3.2豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算計算方法：（1）分層法（2）二次彎矩分配法豎向荷載作用下，可以考慮塑性內(nèi)力重分布，進(jìn)行彎矩調(diào)幅，一般降低梁端負(fù)彎矩現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)可取0.8~0.9裝配整體式框架，可取0.7~0.8相應(yīng)的跨中彎矩應(yīng)增加一般不考慮活荷載的最不利布置——活荷載滿布此時，梁的跨中彎矩可根據(jù)具體情況，乘以1.1~1.2的放大系數(shù)4.3.2豎向荷載作用下的框架內(nèi)力計算計算方法：4.3.3內(nèi)力組合在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下兩種基本組合。（1）地震作用效應(yīng)與重力荷載代表值效應(yīng)的組合4.3.3內(nèi)力組合在框架抗震設(shè)計時，一般應(yīng)考慮以下兩種基本組4.3.4框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算包括兩方面：①多遇地震作用下層間彈性位移的計算，對所有框架都應(yīng)進(jìn)行此項計算；②罕遇地震下層間彈塑性位移驗算，一般僅對非規(guī)則框架需進(jìn)行此項計算。1、多遇地震作用下層間彈性位移驗算

4.3.4框架結(jié)構(gòu)水平位移驗算框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算包括兩方2、罕遇地震作用下層間彈塑性位移驗算(1)結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)的確定(2)樓層屈服承載力系數(shù)的計算（3）樓層屈服承載力的確定（4）薄弱層的層間彈塑性位移計算2、罕遇地震作用下層間彈塑性位移驗算(1)結(jié)構(gòu)薄弱層(部位)4.3.5框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算1框架抗震設(shè)計一般原則：具有足夠的承載能力良好的變形能力合理的破壞機(jī)制------延性框架結(jié)構(gòu)------應(yīng)合理地設(shè)計梁、柱構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)區(qū)，防止構(gòu)件過早發(fā)生脆性破壞，控制構(gòu)件破壞先后順序------“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固”4.3.5框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算1框架抗震設(shè)計一般原則：2、框架梁截面抗震驗算框架梁抗震設(shè)計的設(shè)計原則：

“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)錨固”1)、梁端先于柱端產(chǎn)生塑性鉸，并使塑性鉸具有較好的延性和耗能能力2)、應(yīng)防止梁端截面先發(fā)生脆性的剪切破壞，即梁形成塑性鉸后仍有足夠的受剪承載力；3)、妥善解決梁筋錨固問題2、框架梁截面抗震驗算框架梁抗震設(shè)計的設(shè)計原則：（1）正截面承載力驗算考慮地震作用組合，正截面驗算：（2）斜截面承載力驗算1)計算梁端剪力設(shè)計值為了避免梁在彎曲破壞前發(fā)生剪切破壞，應(yīng)按‘強(qiáng)剪弱彎’的原則調(diào)整框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計值---------即應(yīng)使構(gòu)件的受剪承載力大于構(gòu)件彎曲屈服時實際達(dá)到的剪力值（1）正截面承載力驗算（2）斜截面承載力驗算一、二、三級框架---梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計；--分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值;---梁的剪力增大系數(shù)，一級為1.3,二級為1.2,三級為1.1。---梁的凈跨；一、二、三級框架---梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應(yīng)9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積(考慮受壓筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎值；9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---分別為梁左、右端逆時針或順2)梁截面尺寸限制剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計值之比，即：剪壓比過大,混凝土?xí)^早發(fā)生斜壓破壞,箍筋不能充分發(fā)揮作用,它對構(gòu)件的變形能力也有顯著影響。因此應(yīng)限制梁端截面的剪壓比：跨高比大于2.5跨高比等于或小于2.52)梁截面尺寸限制剪壓比：截面內(nèi)平均剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)3)斜截面承載力驗算試驗表明：在反復(fù)荷載作用下，混凝土的抗剪承載力有所下降矩形、T形和工字形截面框架梁對集中荷載作用下的框架梁3)斜截面承載力驗算矩形、T形和工字形截面框架梁對集中荷載作3、框架柱截面抗震驗算框架柱抗震設(shè)計的設(shè)計原則：

“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”1)避免或推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸以形成合理的破壞機(jī)制；2）在彎曲破壞前不發(fā)生剪切破壞，使柱有足夠的抗剪能力；3）控制柱的軸壓比，以保證柱的延性4）加強(qiáng)約束，配置必要的約束箍筋。3、框架柱截面抗震驗算框架柱抗震設(shè)計的設(shè)計原則：（1）柱彎矩設(shè)計值的調(diào)整抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于0.15者外，柱端組合彎矩設(shè)計值應(yīng)符合下列公式要求：---節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和;---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設(shè)計值之和；---柱端彎矩增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。（1）柱彎矩設(shè)計值的調(diào)整抗震規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架的梁柱9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受壓筋）和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值之和；為了不使框架底層柱過早出現(xiàn)塑性鉸，規(guī)范規(guī)定：一、二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設(shè)計值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5、1.25、1.15。9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：---節(jié)點(diǎn)左右梁端截面逆時針或順4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（2）柱端剪力設(shè)計值調(diào)整9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應(yīng)符合：一、二、三級框架柱---梁的剪力增大系數(shù)，一級為1.4,二級為1.2,三級為1.1。--分別為柱上、下端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設(shè)計值;---柱的凈高；---分別為偏心受壓柱的上、下端逆時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計算的抗彎承載力所對應(yīng)的彎矩值；4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（2）柱端剪力設(shè)計值調(diào)整9度4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（3）柱截面尺寸限制同梁，當(dāng)剪壓比較大時，將降低箍筋的抗剪效果，應(yīng)限制柱端截面剪壓比：剪跨比大于2時：剪跨比不大于2時：剪跨比的表達(dá)式：對框架結(jié)構(gòu)的中間層可按柱凈高與2倍柱截面有效高度之比計算Mc為柱端截面組合的彎矩設(shè)計值，取上、下端彎矩較大值4.3.4.2框架柱截面抗震驗算（3）柱截面尺寸限制剪跨比大（4）斜截面承載力驗算偏壓構(gòu)件：偏拉構(gòu)件：--計算剪跨比，當(dāng)框架柱的反彎點(diǎn)在柱層高范圍內(nèi)時，可取λ＝Hn/2h0，當(dāng)λ＞3時，取λ＝3；當(dāng)λ＜1時，取λ＝1（4）斜截面承載力驗算偏壓構(gòu)件：偏拉構(gòu)件：--計算剪跨比，當(dāng)框架節(jié)點(diǎn)破壞的主要形式是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞和鋼筋錨固破壞。四、框架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計節(jié)點(diǎn)主要受剪力和壓力的組合作用，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)未開裂前，箍筋應(yīng)力很小，基本上是混凝土承受剪力。約當(dāng)剪力達(dá)到核心區(qū)極限抗剪能力60～70%時，混凝土突然發(fā)生對角貫通裂縫，節(jié)點(diǎn)剛度明顯降低，箍筋應(yīng)力也突然增大，個別甚至屈服，此后斜裂縫增多贈寬，箍筋陸續(xù)達(dá)到屈服。節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞與交于節(jié)點(diǎn)的梁、柱破壞順序有關(guān)，弱柱強(qiáng)梁型的節(jié)點(diǎn)區(qū)破壞嚴(yán)重。直交梁對節(jié)點(diǎn)核心區(qū)有明顯約束作用。滿足一定條件的四邊有梁的節(jié)點(diǎn)，核心區(qū)混凝土抗剪強(qiáng)度可提高50～100%。節(jié)點(diǎn)區(qū)的破壞與交于節(jié)點(diǎn)的梁、柱破壞順序有關(guān)，弱柱強(qiáng)梁