[T0026]八层11305.82平米大学实验楼（计算书、部分建筑、结构图）
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t0026
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1 绪论
1.1工程概况
该工程为某大学实验楼，钢筋混凝土框架结构；建筑层数为8层，总建筑面积11305.82m2，宽度为39.95m,长度为60.56m；底层层高4.2m，其它层层高3.6m，室内外高差0.6m。
该工程的梁、柱、板、楼梯、基础均采用现浇，因考虑抗震的要求，需要设置变形缝，宽度为130mm。
1.1.1设计资料
(1)气象条件
该地区年平均气温为20 .
冻土深度25cm，基本风压0.45kN/m2，基本雪压0.4 kN/m2，以西北风为主导方向，年降水量1000mm。
(2)地质条件
该工程场区地势平坦，土层分布比较规律。地基承载力特征值。
(3)地震烈度
7度。
(4)抗震设防
7度近震。
1.1.2材料
梁、柱、基础均采用C30；纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；单向板和双向板均采用C30，受力筋和分布筋均为HPB235；楼梯采用C20，除平台梁中纵筋采用HRB335外，其余均采用HPB235。
1.2工程特点
本工程为8层，主体高度为29m左右，为高层建筑。其特点在于：建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种管线的长度，从而节省城市建设于管理的投资；其竖向交通一般由电梯来完成，这样就回增加建筑物的造价；从建筑防火的角度来看，高层建筑的防火要求要高于中低层建筑；以结构受力特性来看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用，因此无论从结构分析，还是结构设计来说，其过程都比较复杂。
在框架结构体系中，高层建筑的结构平面布置应力求简单，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部突变，并尽可能降低建筑物的重心，以利于结构的整体稳定性；合理地设置变形缝，其缝的宽度视建筑物的高度和抗震设防而定。
该工程的设计，根据工程地震勘探和所属地区的条件，要求有灵活的空间布置和较大的跨度，故采用钢筋混凝土框架结构体系。
- 内容简介：
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）8译文：结构抗震思想地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性的特点，至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔，因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想，明确抗震设计的基本原则。下面着重从以下几个方面做以阐述。1.在地震作用下，一味地追求结构的强度并不可取，结构的延性是非常重要的。地震分为小震、中震和大震。所谓小震指的是常遇地震，50 年出现的概率大约为 63%，重现期为 50 年。中震是指 50 年出现的概率约为10%，重现期为 475 年。而大震指的是罕遇地震，50 年出现的概率为2%3%，重现期为 16412475 年。对于偶然性和随机性很大的地震荷载，要想使结构强度一定大于结构反应，几乎是不可能的，而且是十分不经济的。受社会承受牺牲的能力和经济制约的因素，我们只能从概率的角度出发，使结构在一定的概率保证下能安全正常地发挥作用。这就决定了抗震设计的基本原则，在我国即通常所说的“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在“小震”作用下，要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。从结构抗震分析角度来说，就是要求结构在“小震”作用下保持准弹性反应状态，而不进入使建筑物中断使用和产生非结构构件破坏的非弹性反应状态；同时结构的侧向变形应控制在合理的限制范围以内，目的是使结构具有足够的抗侧向力刚度。）9中震大概相当于我们的设防烈度地震，当遭遇到中震作用时，结构可以有一定程度的损坏，经修复或不经修复仍可继续使用。从经济角度来说，维修费用不能太高。对发生概率极小的罕遇大震（“大震”的烈度比设防烈度约高一度左右）.要求当结构在遭遇“大震”作用时，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。这样一个抗震设防目标是非常经济合理的。因为地震的发生太偶然，倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏，这将会使极大量的材料在绝大部分时间里，甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态，这样做是不明智的。在上述设计原则指导下，就要求结构处于这样一种状况：当小震来临，应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时，具有足够的强度，使其基本上处于弹性状态。并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形，也不必需要采取特殊的构造措施。在中震作用下，结构的某些关键部位超过弹性强度，进入屈服，发生较大变形，达到非线形阶段，这时，我们就特别提出延性要求（延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时,结构仍能维持其初始强度的能力，是结构超过弹性阶段的变形能力，它是结构抗震能力强弱的标志。它包括承受极大变形的能力和靠滞回特性吸收能量的能力，它是抗震设计当中一个非常重要的特性） .当中震来临的时候，因为结构具有非弹性特征，某些关键部位超过其弹性强度，进入塑性状态。由于它有一定的延性，它的非线性能够承担塑性变形，使它在变形中能够耗费和吸收地震能量。代价是可能导致较宽的裂缝，混凝土表皮起壳、脱落，可能有一定的残余变形，但不至于导致安全失效，以达到中震可修的设防目标。处于这个阶段的结构，对延性就会提出相应的要求，而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。当大震来临的时候，结构的非线性变形非常大，也可能发生不可修复的破坏。处于这个阶段的结构就需要通过计算它的弹塑性变形来保证结构不致倒塌。）10所以，通常我们只需要按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合，验算构件截面抗震承载力及结构的弹性变形。而中震作用效应则需要结构靠一定的塑性变形能力（即延性） 来抵抗。所以结构延性对建筑抗震是极其重要的。2 地震力降低系数的大小决定了设计地震力取值的大小，从而决定了对延性要求的大小 。由上所述，用于承载力设计的地震作用可以取到小震水平，当更大的地震来临的时候，则靠结构的延性去抵抗。所以，我们并不取用设防烈度地震作用力来进行结构承载力设计，而需要把设防烈度地震力降低一个系数，称为地震力降低系数。地震力降低系数取得越大，设计地震作用就取得越小；地震力降低系数取得越小，设计地震作用就取得越大。在同一个设防烈度下，地震力降低系数取得越大，地震作用就越小，那么按此小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低，意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大，这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现，因而对延性提出的要求就更高。这一延性等级的结构即为较低设计地震力取值较高延性要求的“高延性等级”结构。地震力降低系数取得越小，地震作用就越大，那么按此大的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越高，意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越小，这就只需要要求结构具有较小的延性来保证它较小的非弹性变形的实现，因而对延性提出的要求就越低。这一延性等级的结构即为较高设计地震力取值较低延性要求的“低延性等级”结构。同理，在同一个设防烈度下，地震力降低系数取为中等，地震作用也为中等，因而对延性提出的要求也为中等。这一延性等级的结构即为中等设计地震力取值中等延性要求的“中等延性等级”结构。这样，地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小，从而决定了对延性要求的大小。3 几种基本抗震体系的性能）11（1） 框架结构体系：按上述的能力设计思路，通过合理设计，可以把框架结构做成延性框架。延性框架在大震作用下，通过先出现梁铰、后出现柱铰这样一种耗能机构耗散大量的地震能量，结构能够承受一定的侧向变形。所以纯框架结构是一种抗震性能很好的结构。但是我们同时也看到由于纯框架的抗侧刚度较小，造成的侧移值比较大，因此建造高度不宜太高。非结构构件比如填充墙在地震作用下，也可能出现裂缝和破坏。框架和填充墙之间的硬性联结造成的刚度增大效应也可能造成设计上未考虑到的增大的侧向力。倘若是半高的填充墙，还会导致形成短柱，刚度增大，承受很大的剪力，造成柱子的剪切破坏。（2） 剪力墙结构体系：剪力墙结构的承载力及刚度都很大，侧移变形小，因此它的使用范围可以比纯框架结构更高。适用于框架结构构件的非线形抗震性能的原理总体上也可以用于剪力墙，也可以把剪力墙设计成为延性剪力墙，也可以以稳定的方式来耗散地震能量。但是，剪力墙中不论是墙肢还是连梁，它的截面的特点是短而高，这类构件对剪切变形相当敏感，容易出现裂缝，容易出现脆性的剪切破坏。因此需进行精心合理的设计，才能够使剪力墙具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墙的破坏形态与其剪跨比有很大关系，对剪跨比很小的矮墙，以剪切破坏形态为主，塑性变形能力很差，所以在抗震结构中应避免采用矮墙。对于悬臂墙的能量耗散，主要是通过墙底出铰来进行的。而对于联肢墙，经过合理地设计开洞位置，使它的能量耗散机理与具有强柱弱梁的梁铰机构相似，形成强墙弱梁，即连梁梁端出铰，墙底出铰，而墙体的其它地方，均不出现塑性铰。否则，倘若连梁强于墙肢，则会出现与柱铰机构一样的层变形机构。对于较长的悬臂墙，通常通过人为开洞使之变成联肢墙，因为悬臂墙作为静定结构，一旦有一个截面破坏失效，就会导致结构失效和倒塌，而联肢墙则可设计成强墙弱梁，出铰数目较多，耗能较大。同框架设计的强剪弱弯一样，连梁及墙肢也需要通过“强剪弱弯”来提高其抗剪承载能力，推迟剪切破坏，从而改善其延性。但是受其自身截面特点的影响，构件仍不能保证不发生剪切破坏，）12特别是连梁，一般情况下的普通配筋连梁很难实现高延性，设计时，必须专门采取措施改变其性能。（3） 框架剪力墙结构体系：是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系，它利用剪力墙的高抗侧力刚度和承载力，弥补框架结构抗侧刚度差，变形较大的弱点。由于剪力墙与框
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