混凝土框架结构抗震设计

第12讲混凝土框架结构抗震设计8/26/20231第12讲混凝土框架结构抗震设计一、水平荷载作用下的反弯点法

4.5框架结构抗震设计8/26/20232第12讲混凝土框架结构抗震设计（1）求各柱剪力时，假定各柱上下端都不发生角位移，即认为梁的线刚度与柱线刚度之比为无限大；——即各柱的抗剪刚度只与柱本身有关（2）确定柱反弯点位置时，假定除底层以外的各层柱的上下端节点转角均相同，即除底层外，假定各层框架柱的反弯点位于柱高的中点；对于底层柱，则假定其反弯点距支座2/3柱高处。——即反弯点位置是定值。（3）梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按结点左右梁的线刚度进行分配。基本假定：求框架的内力步骤：求出各柱内剪力→确定反弯点位置→各柱端弯矩→梁端弯矩→整个框架内力8/26/20233第12讲混凝土框架结构抗震设计设框架有n层，每层有m个柱，以第j层为分析对象，沿柱反弯点切开来，示出其内力（有剪力、轴力，弯矩为零），则按水平力平衡条件得层间总剪力为：VFj—层间总剪力8/26/20234第12讲混凝土框架结构抗震设计框架受侧向荷载时，框架柱内的剪力：12i/h2称为柱的抗侧刚度（抗剪刚度）由假定1由假定2可求出各柱的杆端弯矩对于底层柱对于上部各层柱8/26/20235第12讲混凝土框架结构抗震设计由假定3（节点平衡条件）可求出梁端弯矩二、水平荷载作用下的D值法（1）由于框架各层节点转角不可能相等，故柱的反弯点位置也不可能都在柱中点；（2）由于梁柱线刚度之比不可能为无穷大，故柱的抗侧移刚度也不完全取决于柱本身，还与梁的刚度由关。1、反弯点法存在的问题8/26/20236第12讲混凝土框架结构抗震设计2、修正后的柱抗侧移刚度考虑柱上下端节点的弹性约束作用后，

柱的抗侧移刚度为：8/26/20237第12讲混凝土框架结构抗震设计推导醋的基本信假定为：（1）柱AB及与挑其上猫下相鸦邻的曲柱的舅线刚旱度均遵为ic;(2袋)柱AB及与纽奉其上伪下相著邻的别柱的阳层间优位移峰均为Δuj（3）柱AB两端僚节点庆及与菠其上价下左籍右相暮邻的梅各个放结点蝴的转滤角均圆为i1、i2、i3、i4推得j层k柱抗侧移刚度框架柱内的剪力

7/咳6/浸20郑238第1绝2讲珠混付凝土辱框架盯结构索抗震发设计比较反弯望点法和修正炊反弯姥点法—D值法的抗目侧移训刚度师：后者府多了订一个枕修正移系数——反映痛节点压转动仓降低录了柱最的抗滑侧移精能力节点他转动颤大小：取决类于梁枣对柱院节点渡转动潮的约赤束程翻度，尝梁越哑刚→对柱搂的约型束能第力越子大→节点搭转角述越小→

越接泊近1。当框神架梁昏线刚鸽度K=饰∞,=住1—反弯史点法可和D值法紫的抗厚侧移尖刚度绕相等求出D值后则得：7/后6/他20冬239第1比2讲吗混篮凝土谣框架渠结构镜抗震罪设计比较反弯威点法和修正叹反弯布点法—D值法的抗隔侧移哨刚度汗：后者污多了条一个共修正储系数——反映骗节点掏转动林降低屑了柱循的抗爬侧移恼能力节点祖转动茄大小：取决去于梁说对柱伯节点稠转动爱的约粥束程园度，饼梁越缴刚→对柱每的约灶束能咱力越雷大→节点逝转角妙越小→

越接植近1。当框察架梁稼线刚凤度K=诱∞,=垒1—反弯浩点法骑和D值法冻的抗答侧移双刚度芦相等求出D值后则得：7/运6/割20办2310第1奖2讲拔混碧凝土醉框架眉结构数抗震常设计D值法幻玉关键捐在于侄求、K,详见聪下表月：7/屿6/度20家2311第1登2讲粒混其凝土宵框架逮结构训抗震潜设计3、修升正后涝的柱遇反弯午点高鞭度各柱市反弯旱点的障位置会取决乌于该昼柱上兵下端屿转角算的比态值。若柱迎上下鼓端转诵角相姻同，反弯叨点则测在柱臣高中膜点；若柱矩上下际端转膀角不世同，则反灾弯点明偏向妥转角火大的鸽一端，即哀偏向则约束均刚度歉较小督的一终端。影响虚柱两语端转客角大貌小的奇因素新：侧向勿外荷镇载形吹式；炮梁柱含线刚偷度比造；结霜构总虚层数微及该窄柱所懂在层闭数；酬柱上姑下横薄梁线站刚度筑比；钱上下娱层层乞高变总化。7/语6/宅20亲2312第1洪2讲奶混岛凝土愿框架找结构赠抗震拿设计（1）标准伞反弯阻点高他度比yn标准虽框架真各层口柱的辽反弯巾点高影度为ynh，查帽表(2耕)上下帝横梁矮线刚茂度变良化时脾对反剪弯点清高度壮比的雅修正稍值y1，y1带符争号，喘底层有不考拨虑y1。(3骡)层高态变化杰对反急弯点孙的修裳正y2、y3，y2、y3亦带居符号缩慧，考虑扑上述残因素赖后:7/客6/嫩20罩2313第1沫2讲恒混究凝土滤框架流结构鸦抗震纯设计7/鞠6/汉20陕2314第1树2讲缺混唐凝土扭框架梁结构救抗震慢设计三、能框架杆内力姥计算敢步骤江：1）求鸣框架县柱的场抗侧痛刚度D；2）求敢各柱芳剪力VjK=陪(Djk/∑迟Djk)VFj；3）求让各柱浅反弯珠点高反度yh,并由栽各柱Vjk计算村柱端喝弯矩M1和M2；4)利用侄节点资平衡华并按喝刚度是分配侄求梁剃端弯屈矩；5)利用芽梁端厕弯矩氧求梁土两端拉剪力唤；6)利用事梁端吃剪力荒和上翻柱轴涛力求蔑下柱文的轴秆力；7/妙6/懂20袖2315第1腹2讲邪混佳凝土腥框架旨结构汗抗震狂设计4.头5钢筋问混凝徒土框博架的娱抗震项设计一、费一般鱼概念1、梁唯与柱鸭的弯例曲延淋性实验笑表明绘变形映能力惕随轴搂压比哀增大真而急锣剧降张低。N为组筝合轴写压力惯设计乒值；b、h为截摄面的仙短长甜边；fc为混捞凝土功抗压撞强度朵设计昆值。轴压雪比：柱组规合的送轴压蓄力设宝计值偷与柱伙的全稠截面悼面积嘴和混让凝土座抗压岭强度践设计少值乘妖积之谎比，蚀即它是共控制打偏心棵受拉鸟边钢目筋先雀到抗访拉强押度，戏还是公受压合区混崭凝土种先达逆到其艳极限倚压应丹变的戒主要熊指标首。配筋银率对械延性垒影响样也很芦大。7/浴6/英20峰2316第1侮2讲木混瞧凝土修框架本结构郑抗震诱设计配筋朴率对泪延性袍影响有也很节大。配筋棕率增溜大则荣弯曲锻延性呢差。削适当懒提高俯混凝槐土强本度等研级，捏可使终配筋胀率减叫少弯墓曲延仔性改炊善。截面猴中配岁置受烈压钢志筋可鹊以改嫁善构搅件的喇弯曲誓延性述。2、受篮剪构彼件的羞剪跨爽比及阿破坏脾特征h0为截面索有效帜高度乒。剪跨辛比：构件遭在弯洲矩和俯剪力醒共同尘作用岭下,受剪竹破坏亩与剪证跨比当有关.当或构件为超配箍时,发生斜压型破坏；当且构件为低配箍时,发生斜拉型破坏；脆性竭破坏当且配筋箍适量时,发生剪压破坏；延性殿破坏7/扰6/荷20杨2317第1拿2讲揉混缴凝土允框架造结构坊抗震鼠设计在水险平地番震作挡用下贷，梁幻玉柱的让剪跨派比可婶以直碧接通等过梁秧的跨今高比监和柱吩的高塘厚比券表示逼。设反弯搅点在认构件教中央对于史梁对于投柱7/剪6/碌20招2318第1摘2讲吩混循凝土对框架万结构巾抗震闷设计1）平够面或偏楼层施有局利部薄设弱环庆节，旦不能赔发挥所整体扮抗震吊能力权。3、震仿坏房缎屋在谋设计墨上存什在的堆问题2）梁合柱变跃形能撞力不鸟足，赤构件梅过早罢破坏椒；3）梁卡柱节蜻点箍丽筋不魔足，亭节点孔受震剃破坏蝴，梁方柱失肺去了宪相互之间蠢的联纺系；4）砌数体添薄充墙洋破坏庸；5）其晃他。7/偶6/元20餐2319第1雀2讲悼混河凝土润框架暖结构的抗震欠设计1）框昨架塑蒜性效奖应较勾多地巷发生哨在梁钓端，饶底层炕柱的苦塑性剪效应较晚怀形成香；4、框坡架结怨构抗队震设混计的晒正确赞指导绪思想2）梁井柱在永弯曲阵破坏性前，健避免督发生芝其它蛇形式添破坏客，如解剪切破坏案、粘旨结破顾坏等筒；3）在包梁、喉柱破袄坏之剑前，见节点不应有苗足够遣的强捎度即继变形撇能力必；4）重旷视非吧结构航构件悔设计败。强柱肆弱梁程，强买剪弱北弯，旦强节邮点、瘦强锚宜固7/菌6/军20其2320第1劣2讲饱混蹈凝土强框架磁结构稍抗震比设计两种释破坏直形式二、康“强杠柱弱腊梁”节框架服的抗工震设热计弱柱寨型弱梁振型为了羡使塑般性铰资首先乔在梁喊中出惧现，猴同一衬节点暑柱的在抗弯捏能力笨要大锦于梁凝的抗康弯能那力。7/补6/滚20扯2321第1丙2讲冰混务凝土您框架略结构太抗震违设计抗震旋规范臭规定毯：一组、二淘、三兰级框废架的章梁柱泄节点逆处，叨除顶稳层和败柱轴猎压比气小于0.鸟15者外治，柱绸端组奶合弯辨矩设腰计值耀应符活合下花列公仁式要加求9度和傲一级框框架嫁结构缓尚应贡符合疤：---节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和;---节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；---节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积（考虑受压筋）和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩值之和；---柱端弯矩增大系数，一级为1.4,二级为1.2,三级为1.1。为了共不使巷框架洲底层萄柱过指早出拿现塑顾性铰脖，规粱范规养定：米一、赤二、恰三级菊框架梦底层锡柱底惭截面限组合扒的弯杠矩设勺计值戒应分走别乘散以增植大系刮数1.隆5、1.绝25、1.罗15。7/性6/奥20会2322第1脊2讲亭混苍凝土读框架意结构奇抗震黎设计1.梁、币柱的维抗剪门强度窃要高春于它彩的抗类弯强颗度（膊强剪漠弱弯街）9度和沟一级北框架爸结构肠尚应黑符合殃：三、沟梁、嘉柱延描性破着坏之沙前不息发生夏其它洞脆性漏破坏践的抗近震设舒计为了雅避免露梁在血弯曲盛破坏剃前发姿生剪窝切破堆坏，蹲应按接‘强西剪弱栗弯’面的原芳则调刮整框孤架梁边端部叼截面背组合那的剪豆力设色计值守：一、借二、程三级飘框架愿梁---梁在重力荷载代表值（9度时高层建筑还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；--分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值;---梁的剪力增大系数，一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1。---梁的净跨；---分别为梁左、右端逆时针或顺时针方向根据实配钢筋面积(考虑受压筋)和材料强度标准值计算的抗弯承载力所对应的弯矩值；7/间6/晚20剖2323第1趋2讲壳混欢凝土贵框架劝结构惕抗震搭设计跨高圣比大固于2.鹊5时：剪压增比：敲截面维内平幸均剪射应力印与混叙凝土叛抗压粥强度丘设计扛值之波比，饿即2.梁、题柱截咐面的赶剪压钞比不反宜过爆大剪压垃比过聪大,混凝笨土会覆过早赞发生永斜压方破坏,箍筋狸不能泻充分咳发挥哀作用,它对劫构件塔的变悼形能幻玉力也柏有显男著影盘响。边因此山应控怒制。跨高末比等惊于或扎小于2.悲5时：---梁端部截面组合的剪力设计值；---梁的截面有效高度；---混凝土轴心抗压强度设计值；---梁的截面宽度；---承载力抗震调整系数。7/什6/蜜20馋2324第1品2讲臣混品凝土曾框架嫁结构持抗震夹设计剪跨携比宜蓝大于2，剪瘦跨比见按下制式计途算：3.梁、苏柱的虽剪跨差比要拦有所析限制---剪跨比，取两端计算结果的较大值；---端截面组合剪力计算值；---端截面组合弯矩计算值；---截面有效高度。反弯原点位语于中撕部时宫，可疾按构磁件净错长与2倍截卫面高看度之纯比计质算。7/向6/做20付2325第1叨2讲雅混悲凝土绍框架洗结构阀抗震播设计N为组鹿合轴暂压力增设计帽值；b、h为柱府的短否长边手；fc为混尽凝土惊抗压归强度块设计津值。轴压吗比：观柱组能合的延轴压净力设阳计值数与柱围的全公截面决面积所和混台凝土殖抗压嫁强度耽设计究值乘挥积之造比,即：4、柱称的轴僻压比铜不宜虑过大它是坊控制历偏心著受拉热边钢夏筋先检到抗鸣拉强宏度，全还是毯受压踏区混陆凝土衫先达日到其呈极限疏压应谱变的性主要能指标好。柱的巾变形穗能力秆随轴丹压比朽增大捕而急梦剧降嫌低。7/强6/俊20刻2326第1杀2讲庭混盈凝土这框架但结构宪抗震贡设计4、柱嚷的轴令压比辩不宜胡过大注:1偏.轴压域比指余柱组定合的腿轴压虏力设远计值愁与柱宾的全馋截面辞面积兼和混笼凝土鼻轴心菠抗压盛强度丘设计越值乘恩积之衡比值模；可稠不进上行地宰震作遥用计济算的常结构额，取使无地傻震作舌用组诵合的哄轴力荒设计惑值；2.表内齿限值辞适用倍于剪亮跨比迎大于2、专混凝鼻土强渗度等阴级不份高于C6催0的柱禾；剪撑跨比佣不大棚于2的柱联轴压诞比限鞭值应晓降低0.冲05；朵剪跨悬比小征于1.胸5的柱耽轴压沾比限路值应愈专门好研究盏并采亩取特随殊构芦造措阔施；3.沿柱声全高洒采用修井字序复合食箍且鹅箍筋裙胶距获不大乱于20绳0m茄m、庙间距花不大奶于10告0m划m、刻直径丑不小权于12刃mm，魔或沿总柱全语高采焰用复敏合螺神旋箍队、螺饶旋间舰距不匪大于10煮0m门m、箍贩筋肢假距不卖大于20超0m运m、躁直径吹不小你于12稀mm，嚼或沿哀柱全训高采滴用连疲续复筹合矩葵形螺犁旋箍耗、螺韵旋净桐距不闪大于80疫mm、倍箍筋丑肢距牺不大货于20刚0m苹m、直俭径不疾小于10载mm，轴棚压比框限值门均可性增加0.骄10；4.在柱烦的截夏面中辱部附斗加芯缠柱,其中衫另加育的纵令向钢通筋的率总面地积不臣少于仓柱截脆面面课积的0.载8%，轴沙压比日限值局可增呜加0.梢05；此财项措樱施与歪注3的措趣施共宾同采刃用时影，轴拜压比疏限值丢可增坑加0.权15；但中箍筋仇的配杏箍特杀征值储仍可既按抽悟压比蹄增加0.恼10的更怨求确摸定；5.柱轴洽压比范不应河大于1.绞05。0.900.950.800.850.700.75框架框架-剪力墙三二一结构类型抗震等级柱轴压比限制7/妇6/泼20违2327第1狂2讲社混蔑凝土绿框架抱结构亩抗震瓜设计为了疮提高端梁的洽正截败面塑传性铰钥转动咏延性惨，梁登的纵拖向配劫筋率酷不宜哪过高距。为此俊，框盲架梁就的纵确向配截筋应旗符合碌下列后要求吉：5、纵扣向钢玻筋的糕配筋纵率应狡该合新适（a)梁端棕纵向域受拉西钢筋咐的配聪筋率个不应磁大于2.承5%；梁投端截昌面最吨大配袍筋率杏应使歌梁端普截面源的受吃压区啄相对咸高度死（即凤截面接受压爆区高疮度与光有效自高度富比）仿应满仁足：瞒一级漠不应证大于0.很25端,二、址三级蓬不应特大于0.片35盛;（b)梁端纳或任遗何可竟能屈仪服截骨面处缎，下访部与嚼上部朗配筋盯量的灶比值拒，一帽级不询应小额于0.科5,二三炸级不探应小京于0.趟3。（c)沿梁全长顶面和底面的配筋，一二级不应少于且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4，三四级不应少于。7/界6/付20响2328第1迹2讲佳混索凝土丈框架镇结构今抗震竿设计柱的艺纵向芽配筋绑应符快合下缎列要帅求：对于孤柱：（a)宜对颈称布主置；（b)截面嗽尺寸缺大于40称0m满m的柱地，纵逐向钢劲筋间罩距不枕宜大叶于20浮0m劈燕m;（c)纵向雀钢筋要的最蜜小配馒筋率考应按串下表壮采用艺。0.60.80.70.90.81.01.01.2中柱和边柱角柱四三二一类别抗震等级（d)柱的左总配祸筋率艳不应益大于5%。（e)一级腾且剪模跨比盐大于2的柱洋，每刘侧纵冈向钢爱筋配汽筋率涉不宜广大于1.缎2%。7/谋6/火20仅2329第1泰2讲至混病凝土史框架墓结构强抗震洲设计梁、柱纵向钢筋的接头与锚固应符合规范规定。6、梁、柱纵向钢筋的接头与锚固加密箍筋可以约束混凝土，改善混凝土的变形性能，提高构件的延性、防止混凝土过早地压溃及防止纵向钢筋的压曲失稳。加密位置、箍筋直径、箍筋间距等应符合规范规定。7、箍筋在一定范围内应加密7/券6/架20雅2330第1企2讲犁混刷凝土少框架妈结构墓抗震至设计框架验节点赠破坏乞的主尤要形似式是限节点叫核心靠区剪恳切破秀坏和朱钢筋纤锚固凑破坏躁。四、尊框架赠的节止点设斤计节点叔主要烘受剪贩力和私压力购的组里合作膝用，耍节点嘱核心柄区未颂开裂葱前，紧箍筋糟应力钉很小训，基巴本上毛是混舰凝土装承受怨剪力讨。约耐当剪刺力达滑到核饰心区珠极限归抗剪匀能力60～70腾%时，做混凝防土突播然发索生对份角贯稻通裂讨缝，肤节点半刚度回明显撇降低谊，箍亮筋应复力也订突然次增大向，个年别甚报至屈载服，者此后陶斜裂插缝增融多赠丹宽，狂箍筋长陆续盈达到傍屈服骆。节点哲区的来破坏构与交福于节灵点的晌梁、傻柱破揉坏顺拦序有脖关，鸡弱柱袍强梁箭型的袋节点还区破暂坏严陆重。直交串梁对杜节点把核心墨区有羡明显其约束惜作用回。满命足一同定条南件的友四边帝有梁卵的节公点，费核心评区混闭凝土元抗剪视强度茂可提耗高50～10急0%。节话点区吹的破原坏与峡交于锐节点罚的梁朝、柱涂破坏待顺序拣有关圈，弱番柱强额梁型盟的节苹点区幸破坏贪严重仪。7/敌6/届20研2331第1化2讲捎混育凝土月框架愈结构在抗震甘设计根据啊强节巷点的环设计饲要求赏，框奴架节弊点的扩设计附准则魂是：（1）节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力；（2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；（3）罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；（4）节点配筋不应使施工过分困难。7/玩6/隶20罚2332第1谨2讲屋混笛凝土递框架肿结构懂抗震昼设计1.节点逃核心甩区受品剪承距载力柄的验罗算（1）节闸点核种心区忠组合胁的剪踪蝶力设锯计值9度和扫一级窑框架育尚应导符合---梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；---节点剪力增大系数，一级取1.35,二级取1.2。---柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离；---梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离；---梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；---节点左右梁端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和；---节点左右梁端纵向受拉钢筋实际配筋面积（考虑受压筋）和材料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。7/朽6/疑20盖2333第1串2讲漂混贼凝土街框架神结构瓜抗震舌设计（2）框塌架节揉点核掠心区殃截面匀受剪素承载朋力的宰验算一、穷二级峰框架倡：9度时---混凝土抗拉强度设计值；---对应与组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值；---箍筋间距；---箍筋抗拉强度设计值；---核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积;三、耳四级蚀框架束节点锋核心类区可随不进黎行抗搭震验膜算，鸽但应雅符合顺构造纸措施妻的要谷求。7/售6/贺20磁2334第1国2讲办混塘凝土锡框架夹结构载抗震盈设计4.配6设计评实例7/蔑6/你20潜2335第1愚2讲价混沉凝土馅框架霸结构葵抗震弊设计7/晚6/呆20洞2336第1齐2讲购混形凝土灿框架剧结构骡抗震恐设计7/疗6/堂20小2337第1吃2讲际混姓凝土每框架夸