结构抗震设计的不规则界定及关键分析课件

1、结构抗震设计的不规则界定及关键分析 上海【2003】702【2014】954现行 全国【2010】109修改稿已开始征求意见 结合各地的一些补充规定关于超限高层建筑的界定（954）1、高度超限的界定从原来的1张表格扩大为3张表格（A级高度钢筋混凝土高层、B级高度钢筋混凝土高层、混合结构和钢结构高层）一般超高：H混凝土A级、较多短肢剪力墙、错层剪力墙及框剪的适用高度（表1）特别超高：H混凝土B级、钢结构及混合的适用高度（表2、表3）2、规则性超限2、规则性超限2、规则性超限2、规则性超限2、规则性超限2、规则性超限较多短肢剪力墙适用高度： 20%按全落地考虑，但短肢墙抗震措施任 应按短肢墙执行（

2、指导意见第2版）。错层剪力墙及框剪适用高度：错层面积总建筑面积的10%，按非错层 控制适用高度（指导意见第2版）部分框支剪力墙适用高度： 少量墙（不落地墙截面面积剪力墙总截 面面积的10%），按全落地取适用高度（指导意见第2版）较多短肢剪力墙：b300、450%（指导意见第2版）板柱-框架-剪力墙（核心筒）适用高度：楼板厚度相应跨度的1/18 （不适用现浇空心楼板），可按框架-剪力墙（核心筒） 结构控制高度，但设计时应在框架受力方向设置暗梁。偏心率： 水平作用合力线/侧向刚度的弹性半径，x、y。塔楼偏置：塔楼对底盘宜对称布置，各塔楼结构的质心与底盘结构刚度中 心的距离的控制。层刚度： 可采用等

3、效剪切刚度计算；对于框架结构应采用等效剪切刚度计 算（上海抗规） 带有支撑的结构，宜采用剪弯刚度（单位力作用下的层间位移角） （指导意见第2版）各种刚度：高规，框架为层剪力/层间位移、其他为层剪力/层位移角, 高规转换层等效剪切刚度比(转换层在1、2层）， （G1A1/G2A2）X（h2/h1） Ai=Awi+2.5（hci/hi)xAci 高规转换层等效剪切刚度比(转换层在2层以上），单位力，上大 位移角/下大位移角，即剪弯刚度。 上海框架等效剪切刚度比：等同全国高规性能设计范围：1.一般超高，*具有3项及以上特别不规则的； *仅具有1-2项特别不规则的，可按照相关 规范、规程执行，但应针对

4、特别不规则的 程度，提出比规范、规程更严格的抗震措 施；亦可采用基于性能的抗震设计；2. 特别超高；3.超过3种的多重复杂结构体系（表5）或抗规、高规、高钢规暂未列入的结构体系；表6； 现行规范目标和水准：按照我国三水准二阶段的抗震设计理论，重点是基于小震的强度设计和基于变形的大震设计。我国性能设计：一级、二级、三级、四级在抗规中分别用性能 一、性能二、性能三、性能四来表达； 在高规中分别用A、B、C、D来表达*性能一：大震下仍基本完好，一般需采用隔震、减震技术或风荷载很大时才可实现，条件许可时对某些关键构件可提出；*性能二：在中震下基本完好，在大震下可屈服；其细部构造须满足第延性要求；*性能

5、三：在中震下已有轻微塑性变形，大震下有明显塑性变形，其细部构造须满足中等延性的要求；*性能四：中震下的损坏已大于性能三，整体承载力仅略高于一般情况，其细部构造须满足高延性的要求。 参考美国ASCE41-6的目标和水准：*OP（Operational），无结构性破坏；正常使用；构件小于或达到强度极限状态；尚无塑性变形（弹性阶段）；*IO(Immediate Occupancy)，立即入住或可运行；有轻微结构性破坏，有较小塑性变形；*LS(Life Safety)，生命安全；结构性破坏显著但可修复，修复不一定经济，但可确保人员从建筑物中安全撤离；距临近倒塌状态还有至少25%的变形能力储备；*CP（

6、Collaps Prevention,Near Collapse），不倒塌；严重结构性破坏不可修复，临近倒塌；构件抗力-变形骨架曲线开始出现强度退化。静力非线性分析-推覆分析：*适用高度在150米以下，且结构振型清晰（第一、第二振型为平动）；*至少使用两种不同分布模态的推覆力；结构不对称时应正反两个方向进行推覆；计入高振型的影响；*校核第一批塑性铰出现时的地震水准；校核大震性能点时的位移；*观察塑性铰出现的顺序和位置是否符合抗震概念设计（强柱弱梁、强剪弱弯）。*目前常用的软件：MIDAS、ETABS、SATWE等。动力非线性分析-时程分析:*地震波选用的合理性；波形持续时间不宜小于结构基本周期

7、的10倍，特别超高的不宜小于60秒；*校核大震波作用下的性能水准；*全面评估结构的抗震性能；*着重于发现薄弱部位，提出相应的加强措施；*目前常用的软件：perform-3D、ABQUS、DYNA（奥雅纳） 及MIDAS等。严重不规则建筑方案的论证 专项审查一般是在初步设计（或总体设计）阶段进行，对于严重不规则及建筑奇异的项目，建议进行方案阶段的咨询或论证，建议建筑师参加论证会议；建议参加方案论证的专家与今后专项论证的专家保持连续性；审查结论分为：“通过”、“修改”、“复审”（多层）抗规 3.4.1为黑体：“特别不规则的建筑应进行专门研究和论证，采取特别的加强措施。”（表1）平面不规则： *扭转不规则，位移比大于1.2； *凹凸不规则，平面凹进的尺寸大于相应投影方向总尺寸的30%； *楼板局部不连续，楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。如：有效楼板 宽度小于典型的50%、或开洞大于给蹭面积的30%，或加大错层。（表2）竖向不规则： *侧向刚度不规则（软弱），小于相邻上一层的70%或其上相邻三层平 均值的80%；除顶层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层25%； *竖向抗侧力构件不连续； *楼层承载力突变（薄弱)，抗侧力结构的层间受剪承载