多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的设计

1、多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 5.1 5.1 多高层钢筋混凝土结构的震害及其分析多高层钢筋混凝土结构的震害及其分析 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：多层和高层钢筋混凝土结构体系包括： 框架结构、框架框架结构、框架- -抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构 和框架和框架- -筒体结构等。筒体结构等。 本章仅介绍前两种。本章仅介绍前两种。 钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等 构件组成承重体系的房屋。构件组成承重体系的房屋。 钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。钢筋混凝

2、土框架房屋层数一般在十层以下。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 抗震墙抗震墙 框架房屋框架房屋 框架框架- -抗震墙抗震墙 框架框架- -抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 北京饭店平面布置 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 历次地震经验表明，钢筋混凝土结构历次地震经验表明，钢筋混凝土结构 房屋一般具有较好的抗震性能。结构设计房屋一般具有较好的抗震性能。结构设计 中只要经过合理的抗震计算并采取妥善的中

3、只要经过合理的抗震计算并采取妥善的 抗震构造措施，在一般烈度区建造多层和抗震构造措施，在一般烈度区建造多层和 高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全 的。的。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 主要震害可概述如下：主要震害可概述如下： 1、共振效应引起的震害、共振效应引起的震害 结构的自振周期与场地土的自振周期结构的自振周期与场地土的自振周期 接近或一致，引起建筑物的共振，导致结接近或一致，引起建筑物的共振，导致结 构破坏严重。构破坏严重。 2、结构平面或竖向布置不当引起的震害、结构平面或竖向布置不当引起的震害 多高层建筑

4、钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 3、框架柱、梁和节点的震害、框架柱、梁和节点的震害 未经抗震设计的框架的震害主要反映未经抗震设计的框架的震害主要反映 在梁柱节点区。在梁柱节点区。 柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底；柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底； 角柱震害重于内柱；短柱震害重于一般角柱震害重于内柱；短柱震害重于一般 柱。柱。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝柱顶震害：柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝 或交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内或交叉裂缝。重者混凝土压碎崩落，柱内 箍筋拉断，纵筋压曲成

5、灯笼状。箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状。 破坏不易修复。破坏不易修复。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密， 震害相对柱顶较轻。震害相对柱顶较轻。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 短柱震害：当柱高小于短柱震害：当柱高小于4 4倍柱截面高度倍柱截面高度 （H/b4)H/b60 60 60 60 60 60 高度（高度（m) 一一剧场剧场,体育馆等大跨度公共建筑体育馆等大跨度公共建筑 一一一一二二二二三三三三四四 框架框架 25 30 30 30

6、30 30 30 高度（高度（m) 框架框架 -抗抗 震墙震墙 结构结构 框架框架 结构结构 结结 构构 类类 型型 烈烈 度度 6879 三三二二一一 三三二二 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 注：注：1.1.建筑场地为建筑场地为类时，除类时，除6 6度外可按表内降低一度所对应的度外可按表内降低一度所对应的 抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低； 2.2.接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场 地、地基条件确定抗震等级。地、地基条件确定抗震

7、等级。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 1 1、甲、乙、丁类建筑应按抗震设防标准中的抗震措施、甲、乙、丁类建筑应按抗震设防标准中的抗震措施 所要求的设防烈度按上表确定抗震等级。所要求的设防烈度按上表确定抗震等级。 2 2、当框架、当框架- -抗震墙结构有足够的抗震墙时抗震墙结构有足够的抗震墙时, ,其框架部分其框架部分 是次要抗侧力构件是次要抗侧力构件, ,可按框架可按框架- -抗震墙结构中的框架确定抗震抗震墙结构中的框架确定抗震 等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承 受的地震倾覆力矩是

8、否大于结构总地震倾覆力矩的受的地震倾覆力矩是否大于结构总地震倾覆力矩的50%50%。 n i m j iijc hVM 11 框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算：框架承受的地震倾覆力矩可按下式计算： c M-框架框架- -抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾抗震墙结构在基本振型地震作用下框架部分承受的地震倾 覆力矩；覆力矩； n -结构层数；结构层数； m -框架框架i i层柱的根数；层柱的根数； ij V-第第i i层层j j根框架柱的计算地震剪力；根框架柱的计算地震剪力； i h -第第i i层层高。层层高。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计

9、设计 3 3、裙房与主楼的等级、裙房与主楼的等级 c c c c c c1 c c 裙房顶部上下各裙房顶部上下各 一层应提高抗震一层应提高抗震 措施措施 4 4、多层与高层建筑的地下室、多层与高层建筑的地下室 当地下室顶板作为上部结构得嵌固部位时，地下一当地下室顶板作为上部结构得嵌固部位时，地下一 层得抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下根据具层得抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下根据具 体情况按三级或按更低等级。体情况按三级或按更低等级。9 9度时应专门研究。度时应专门研究。 图中图中c c为抗震等级为抗震等级 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 2

10、 2、钢筋混凝土框架的梁、柱构件应避免剪切破坏、钢筋混凝土框架的梁、柱构件应避免剪切破坏 “强剪弱弯强剪弱弯” 构件弯曲破坏形成的极限剪力应小于构件斜截面的极构件弯曲破坏形成的极限剪力应小于构件斜截面的极 限剪力。限剪力。 钢筋混凝土框架的结构体系钢筋混凝土框架的结构体系 1 1、钢筋混凝土框架结构宜对称布置、钢筋混凝土框架结构宜对称布置 3 3、钢筋混凝土框架的梁、柱构、钢筋混凝土框架的梁、柱构 件之间应设置成件之间应设置成“强柱弱梁强柱弱梁” 4 4、梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。、梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。 “更强的节点更强的节点” 多高层建筑钢筋混凝土结构抗

11、震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 抗震墙的一般布置原则是抗震墙的一般布置原则是“均匀、分散、对称、周边均匀、分散、对称、周边”。 框架框架- -剪力墙结构的结构布置剪力墙结构的结构布置 1 1、抗震墙布置的基本原则、抗震墙布置的基本原则 框架框架- -抗震墙结构中的抗震墙宜沿主轴方向双向布抗震墙结构中的抗震墙宜沿主轴方向双向布 置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为 翼墙，以提高其刚度和承载能力。翼墙，以提高其刚度和承载能力。 一般情况下，宜布置在竖向荷载较大处，平面形一般情况下，宜布置在竖向荷载较大处，平面形 状变化处和楼

12、梯间、电梯间等。状变化处和楼梯间、电梯间等。 2 2、抗震墙布置位置的选择、抗震墙布置位置的选择 房屋较长时，纵向抗震墙不易设置在端开间。房屋较长时，纵向抗震墙不易设置在端开间。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 3 3、抗震墙布置的具体要求、抗震墙布置的具体要求 （1 1）楼（电）梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道，不）楼（电）梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道，不 宜设在结构单元端部角区及凹角处；宜设在结构单元端部角区及凹角处； 这种竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。这种竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建

13、筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 （3 3）合理调整抗震墙的长度）合理调整抗震墙的长度 为了保证抗震墙具有足够的的延性为了保证抗震墙具有足够的的延性, ,不发生脆性的不发生脆性的 剪切破坏，每一道抗震墙（包括单片墙、小开口墙和联剪切破坏，每一道抗震墙（包括单片墙、小开口墙和联 肢墙）不应过长，总高度与总长度之比宜大于肢墙）不应过长，总高度与总长度之比宜大于2 2。 较长的单片墙可以留出结构洞口，划分成联肢墙的较长的单片墙可以留出结构洞口，划分成联肢墙的 两个墙肢。两个墙肢。 多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的多高层建筑钢筋混凝土结构抗震的 设计设计 （4 4）抗震墙的最大间距）抗震墙的最大间距 抗震墙间距不应过大。抗震墙间距不应过大。 抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下抗震墙之间无大洞口的楼、屋盖的长宽比宜满足下 表要求：表要求： 不宜采用不宜采用装配式楼盖装配式楼盖 现浇、叠合梁扳现浇、叠合梁扳 9度度8度度6、7度度结构结构 4 3 3 5.2 2 抗震墙之间楼、屋盖的长宽比抗震墙之间楼、屋盖的长宽比 抗震墙之间的楼、屋盖有较大开洞时，长宽比还应减小。抗震墙之间的楼、屋盖有较大开洞时，长宽比还应减小。 当超过上述要求时，应计入楼盖平面内的变形影响。当超过上述要求时，应计入楼盖平面内的变形影响。 多