建筑结构抗震设计

建筑构造抗震设计

Seismicdesignofbuildings

主讲：张美霞中国地质大学〔武汉〕工程学院土木系第4章建筑抗震概念设计4.1场地选择4.2建筑的平立面布置4.3构造选型与构造布置4.4多道抗震防线4.5刚度、承载力和延性的匹配4.6确保构造的整体性4.7非构造部件处置根本概念1、计算设计〔Numericaldesign〕：按荷载计算、内力分析及组合、强度计算、构造措施等称为计算设计。“计算设计〞——不能完全依赖！地震方面——地震是一种随机振动，具有复杂性、不确定性，因此很难准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数。地震在时间和空间上都具有很大的随机性。构造分析——未能充分思索构造的空间作用、非弹性性质、资料时效、阻尼变化等多种要素，也存在不准确性。

根本概念——续2、概念设计〔Conceptualdesign〕：立足于工程抗震根本实际及长期工程抗震阅历总结的工程抗震根本概念的抗震设计。即根据地震灾祸和工程阅历等所构成的根本设计原那么和设计思想正确地处理建筑和构造的总体方案、构造布置、资料运用和细部构造等，以便到达合理抗震设计的目的。有助于掌握明确的设计思想，灵敏、恰当地运用抗震设计原那么，是设计人员不知堕入盲目的计算任务，从而做到比较合理的抗震设计。抗震概念设计是目前工程设计高度自动化的背景下独一具有能动性和发明性的设计过程。根本概念——续抗震概念设计的思绪：在工程设计一开场，把握好能量输入、房屋体型、构造体系、刚度分布、构件延性等几个主要方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节。辅以必要的计算和构造措施，有能够使房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。由于对地震作用及构造性能的了解还远远不够，在某种意义上，概念设计比计算设计更重要。4.1场地选择不同的场地上的建筑震害不同在建筑选址时，要尽量选择对建筑抗震有利的地段，避开不利和危险地段。1、避开地震危险地段1〕概念建筑抗震危险的地段：指地震时能够发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段以及震中烈度为8度以上的发震断裂带在地震时能够发生地表错位的地段。非发震断层：与当地的地震活动性没有成因上联络的普通断层，在地震作用下普通不会发生新的错动。发震断层：具有潜在地震活动的断层，在过去三万五千年以内曾活动过一次，或者在五万年内活动过两次的断层。4.1场地选择——续2、选择有利于抗震的场地1〕概念对建筑抗震有利的地段：指位于开阔平坦地的巩固场地上或密实均匀中硬场地土。对建筑抗震不利的地段：就地形而言，普通是指条状突出的山嘴，孤立的山包和山梁的顶部，高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘；就场地土质而言，普通是指脆弱土、易液化土，故河道、断层破碎带、暗埋塘滨沟谷或半挖半填地基等，以及在平面分布上成因、岩性、形状明显不均匀的地段。4.1场地选择——续2〕关于地基根底设计，抗震规范有如下规定：1、避开危险地带〔如断裂带等〕；2、同一构造单元的根底不宜设置在性质截然不同的地基上；无法避开时，除思索不同土层差别运动的影响外，还应采用部分深根底，使整个建筑物的根底落在同一上层上〔图〕3、同一构造单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基；〔可设沉降缝，成为两个单元〕4、地基为脆弱粘性土、液化土、新近填土或严重不均匀时，应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响，并采取相应措施，根底应加强其整体性和刚性。4.2建筑的平立面布置一幢房屋的动力性能根本上取决于它的建筑规划和结构布置。建筑规划简单合理，构造布置符合抗震原那么，就能从根本上保证房屋具有良好的耐震性能。<抗震规范>3.4.1条规定：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规那么的设计方案。3.4.2条规定：建筑及其抗侧力构造的平面布置宜规那么、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规那么，构造的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和资料强度宜自下而上逐渐减少，防止抗侧力构造的侧向刚度和承载力突变。4.2.1建筑平面布置1、建筑平面外形1〕建筑物的平、立面布置宜规那么、对称，质量和刚度变化均匀，防止楼层错层；2〕地震区的高层建筑，平面以方形、矩形、圆形为好；正六边形、正八边形、椭圆形、扇形也可以。3〕有较长翼缘的L形、T形、十字形、U形、H形、Y形平面也不宜采用。这些平面的较长翼缘，地震时容易因发生差别侧移而加重震害。4.2.1建筑平面布置——续2、平面不规那么的类型：<规范>3.4.2规定：1〕改动不规那么：楼层的最大弹性程度位移〔或层间位移〕大于该楼层两端弹性程度位移〔或层间位移〕平均值的1.2倍。2〕凹凸不规那么：构造平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%。3〕楼板部分不延续：楼板的尺寸和平面刚度急剧变化。例如：开洞面积大于该楼层面积的30%，或较大的楼层错层，或有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%。4.2.1建筑平面布置——续3、高层建筑平面尺寸限值<高层规程>对地震区高层建筑的平面外形作了明确规定，如以下图和表，并提出对这些平面的凹角处，应采取加强措施。4.2.2建筑立面布置1、建筑立面外形地震区高层建筑的立面应采用矩形、梯形、三角形等均匀变化的几何外形，尽量防止带有忽然变化的阶梯形立面。由于立面外形的忽然变化，会引起质量和抗侧移刚度突变，地震时容易因猛烈振动或塑性变形集中〔薄弱层〕而加重破坏。4.2.2建筑立面布置——续2、竖向不规那么的类型1〕侧向刚度不规那么：该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；除顶层外，部分收进的程度向尺寸大于相邻下一层的25%。2〕竖向抗侧力构件不延续：竖向抗侧力构件〔柱、抗震墙、抗震支撑〕的内力由程度转换构件〔梁、桁架〕向下传送。3〕楼层承载力突变：抗侧力构造的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%。4.2.2建筑立面布置——续3、高层建筑立面尺寸限值<高层规程>规定：建筑的竖向体形宜规那么、均匀，防止有过大的外挑和内收。构造的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规那么的构造。并要求抗震设计的高层建筑构造，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。按<高层规程>，高层建筑的高度限值分A、B两级，A级规定较严，是目前运用最广泛的高层建筑高度，B级规定较宽，但应采取更严厉的计算和构造措施。楼层层间抗侧力构造的受剪承载才干：A级高度：宜≥上一层的80%，应≥上一层的65%；B级高度：应≥上一层的75%。4.2.2建筑立面布置——续收进和外挑尺寸要求〔宜〕：当构造上部楼层收进部位到室外地面的高度H1与房屋高度H之比大于0.2时，上部楼层收进后的程度尺寸B1不宜小于下部楼层程度尺寸B的0.75倍；当上部构造楼层相对于下部楼层外挑时，下部楼层的程度尺寸B不宜小于上部楼层程度尺寸B1的0.9倍，且程度外挑尺寸a不宜大于4m。4.2.3房屋的高度普通而言，房屋愈高，所遭到的地震力和倾覆力矩愈大，破坏的能够性也愈大。但“房屋愈高愈危险〞的概念不是绝对的，是有条件的。于1956年建造的高181m的42层拉丁美洲大厦，经受住了3次大地震的考验，几乎无损坏。<抗震规范>和<高层规程>，根据我国当前科研成果和工程实践情况，对各种构造体系适用范围内建筑物的最大高度均作出了规定。超出该规定的，要进展专门研讨。<抗震规范>尚规定：对不规那么构造、有框支层抗震墙构造或Ⅳ类场地上的构造，适用的最大高度应适当降低。4.2.4房屋的高宽比建筑物的高宽比例，比起其绝对高度来说更为重要。由于建筑物的高宽比值愈大，即建筑愈瘦高，地震作用下的侧移愈大，地震引起的倾覆作用愈严重。宏大的倾覆力矩在柱(墙)和根底中所引起的压力和拉力比较难于处置。我国对房屋高宽比的要求是按构造体系和地震烈度区分的。4.2.5防震缝的合理设置遇到以下情况，应设置防震缝：①平面外形、部分尺寸或者立面外形不符合规范的有关规定，而又未在计算和构造上采取相应措施时；②房屋长度超越规范规定的伸缩缝最大间距，又无条件采取特殊措施而必需设置伸缩缝时；③地基土质不均匀，房屋各部分的估计沉降〔包括地震时的沉陷〕相差过大，必需设置沉降缝时；④房屋各部分的质量或构造抗侧移刚度大小悬殊时。4.2.5防震缝的合理设置1、防震缝设置缘由由于建筑平面和体型的多样化、构造的不规那么性有时难以防止，为将不规那么构造变为假设干规那么构造，合理地设置防震缝进展构造分段，从而降低抗震设计的难度及提高抗震设计的可靠度。在国内外历次地震中，曾一再发生相邻建筑物或同幢建筑物相邻单元之间相撞的震例，究其缘由，主要是防震缝宽度偏小或构造不当所致。2、防震缝设置原那么彻底分别或者结实衔接：忌连又连不牢、分又分不清。“三缝合一〞的设置原那么：伸缩缝、沉降缝、防震缝三缝合一，对于抗震设防烈度为6度以上的房屋，一切伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝的宽度要求。4.2.5防震缝的合理设置——续3、必需设置抗震缝的情况①平面外形、部分尺寸或者立面外形不符合规范的有关规定，而又未在计算和构造上采取相应措施时；②房屋长度超越规范规定的伸缩缝最大间距，又无条件采取特殊措施而必需设置伸缩缝时；③地基土质不均匀，房屋各部分的估计沉降〔包括地震时的沉陷〕相差过大，必需设置沉降缝时；④房屋各部分的质量或构造抗侧移刚度大小悬殊时。4、防震缝宽度缝宽缺乏——会发生碰撞破坏；由于设缝后呵斥部分构造段过柔，碰撞呵斥失稳破坏。必需根据详细情况仔细处置设缝位置及设缝宽度。确定防震缝宽度，除思索构造变形外，还应思索由于地基变形引起根底转动的影响。4.2.5防震缝的合理设置——续5、防震缝最小宽度——良好地基条件下普通构造的最小缝宽。为防止相邻建筑物在地震中发生碰撞，防震缝的宽度不宜小于两侧建筑物在较低建筑物屋顶高度处的垂直防震缝方向的侧移之和。对于钢筋混凝土构造房屋的防震缝最小宽度，普通情况下应符合<抗震规范>所作的规定：①框架房屋，当高度不超越l5m时，可采用70mm；当高度超越l5m时，6度、7度、8度和9度相应每增高5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm；②框架抗震墙房屋的防震缝宽度，可采用第①条数值的70％，抗震墙房屋可采用第①条数值的50％，且均不宜小于70mm。4.2.5防震缝的合理设置——续③防震缝两侧构造类型不同时，宜按需求较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。例1：某高层建筑为框架—剪力墙构造，抗震设防烈度为7度，高45米，其群房为框架构造，高20米，主楼和群房间设防震缝，其最小缝宽应为多少？解：防震缝最小宽度应根据群房框架构造极其高度确定：例2：6度地域、框架构造、建筑高度35m，假设需设防震缝，其缝宽应为多少？假设高为35m剪力墙构造，其缝宽？4.2.5防震缝的合理设置——续4.2.5防震缝的合理设置——续6、普通尽能够不设置抗震缝满足规定的防震缝宽度在剧烈地震作用下由于地面运动变化，构造改动、地基变形等复杂要素，相邻构造仍能够部分碰撞而损坏；防震缝宽度过大，建筑立面效果、防水处置较难；设置不当反倒会引起相邻建筑物碰撞、失稳、加大破坏。4.2.5防震缝的合理设置——续7、不设置抗震缝处置方法——高层建筑宜选用合理的建筑构造方案，不设抗震缝，但要做到：采取措施防止设置防震缝——调整平面外形和尺寸、并在构造以及设计、施工时采取措施。不规那么房屋不设防震缝时必需沿高度和从平面上思索相对薄弱及应力集中部位的加强及提高延性措施，在这些部位应尽量防止设置楼梯间及在楼板上开较大洞口。对体型复杂的建筑物不设抗震缝时，应对建筑物进展比较准确的构造抗震分析，处理不设缝带来的不利影响，如差别沉降、偏心改动、温度变形等，估计其部分应力和变形集中及改动效应影响，判明其易损部位，采取加强措施或提高变形才干的措施。4.3构造选型与构造布置

4.3.1构造选型构造选型涉及的内容较多，应根据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、根底、资料和施工等要素，经过技术、经济条件比较综合确定。1、构造资料的选择单从抗震角度思索，作为一种好的构造方式，应具备以下性能：①延性系数高；②“强度／重力〞比值大；③匀质性好；④正交各向同性；⑤构件的衔接具有整体性、延续性和较好的延性，并能发扬资料的全部强度。4.3.1构造选型——续建筑构造类型，依其抗震性能优劣而陈列的顺序是：①钢构造；②型钢混凝土构造；③混凝土—钢混合构造；④现浇钢筋混凝土构造；⑤预应力混凝土构造；⑥装配式钢筋混凝土构造；⑦配筋砌体构造；⑧砌体构造等。4.3.1构造选型——续2、抗震构造体系确实定抗震构造体系是抗震设计应思索的关键问题，构造方案的选取能否合理，对平安性和经济性起决议性作用。<抗震规范>关于抗震构造体系，有以下要求：①应具有明确的计算简图和合理的地震作用传送途径；②宜有多道抗震防线，应防止因部分构造或构件破坏而导致整个体系丧失抗震才干或对重力的承载才干；③应具备必要的强度，良好的变形才干和耗能才干；④宜具有合理的刚度和强度分布，防止因部分减弱或突变构成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；对能够出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震才干。4.3.1构造选型——续3.在设计房屋之前，普通应首先了解场地和地基上及其杰出周期，调整构造刚度，避开共振周期。4.选择构造体系时，要留意选择合理的根底方式。对于脆弱地基宜选用桩基、筏片根底或箱形根底。岩层高低起伏不均匀或有液化土层时最好采用桩基等。4.3.2构造布置的普通原那么1、平面布置力求对称〔质量、刚度、强度〕对称构造在地面平动作用下，程度地震力按构件刚度分配，因此各构件受力比较均匀。而非对称构造，由于刚心偏在一边，质心与刚心不重合，远离刚心的刚度较小构件，由于侧移量很大，所分担的程度地震剪力也显著增大，甚至导致整个构造因一侧构件失效而倒塌。4.3.2构造布置的普通原那么——续最为典型的例子是1972年2月23日南美洲的马那瓜地震。马那瓜有相距不远的两幢高层建筑，一幢为十五层高的中央银行大厦，平面不规那么，4个楼梯间偏置塔楼西端，西端有填充墙，破坏严重，震后撤除；另一幢为18层高的美洲银行大厦，构造是均匀对称的，根本的抗侧力体系包括4个L形的筒体，对称地由连梁衔接起来，细微损坏，稍加修缮便恢复运用。当地地震烈度估计为8度。4.3.2构造布置的普通原那么——续当建筑层数很多时，上面各层偏心引起的改动效应对下层的积累，对下面几层更不利。所以，进展构造布置时，除了要求各向对称外，还希望能具有较大的抗扭刚度。因此，以下图〔a〕、〔b〕所示的抗震墙沿房屋周边布置的方案，就优于〔c〕、〔d〕所示在房屋内部布置的方案。4.3.2构造布置的普通原那么——续2、竖向布置力求均匀构造竖向布置的关键在于：尽能够使其竖向刚度、强度变化均匀，防止出现薄弱层，并应尽能够降低房屋的重心。留意上刚下柔的构造的处置由于商业的需求，构造底部几层往往需求设置大空间，上部各层为全墙体系或框架一抗震墙体系，而底层或底部两三层那么为框架体系，整个构造属“框托墙〞体系。这便是工程上称之为“框支剪力墙〞或“底部框架〞的构造。这种体系很不利于抗震，应保证下部构造的抗侧刚度不能小于上部抗侧刚度的一定比例。4.3.2构造布置的普通原那么——续同一楼层的框架柱，应该具有大致一样的刚度、强度和延性，否那么，地震时很容易因受力大小悬殊而被各个击破。在采用纯框架构造的高层建筑中，假设将楼梯踏步斜梁和平台梁直接与框架柱相连，就会使该柱变成短柱，地震时容易发生剪切破坏，应予防止或采取相关措施。4.4多道抗震防线

4.4.1多道抗震防线的必要性1、多道抗震防线的定义①一个抗震构造体系，应由假设干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的构造构件衔接起来协同任务，即分体系间的衔接部件应有适当强度、较好延性和稳定的滞回性能。框架－抗震墙体系：由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系：由假设干个单肢墙分系统组成；框架体系：框架梁和框架柱；4.4.1多道抗震防线的必要性——续抗震构造体系应有最大能够数量的内部、外部赘余度〔相当于超静定次数，利用塑性变形的前提〕，有认识地建立起一系列分布的屈服区〔塑性铰区〕，以使构造可以吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。带赘余杆件的耗能构造(a)双肢墙；(b)墙和框架；(c)并列斜撑；(d)芯筒和框架柱4.4.1多道抗震防线的必要性——续2、多道抗震防线的必要性：多道抗震防线对抗震构造是必要的。剧烈地震往往有一定的继续时间〔几秒～几十秒〕，并且往往伴随多次余震，构造在初次破坏后再遭余震，将会引起损伤累积，当第一道防线的抗侧力构件在剧烈地震袭击下遭到破坏后，后备的第二道至第三道防线的抗侧力构件立刻接替，抵挡住后续的地震动的冲击，可保证建筑物最低限制的平安，免于倒塌。适当处置构件的强弱关系，将使其在强震作用下构成多道防线、是提高构造抗震性能、防止倒塌的有效措施。4.4.2第一道防线的构件选择原那么地震的往复程度作用使构造遭到严重破坏、但构造的最后倒塌是由于构造丧失了接受竖向荷载的才干，即倒塌主要取决于竖向荷载。因此，1、应优先选择不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比值较小的抗震墙、实体筒体之类构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件；普通情况，不宜采用轴压比很大的框架柱兼作第一道防线的抗侧力构件。——不会发生构造倒塌。2、如因条件有限，只能采用单一的框架体系，框架就成为整个体系中独一的抗侧力构件，此时应采用“强柱弱梁〞型延性框架〔即梁为第一道，柱为第二道〕。4.4.2第一道防线的构件选择原那么——续框架破坏机制强柱型框架如以下图左，在程度地震作用下，梁端首先出现塑性铰，梁的屈服先于柱的屈服，行成梁铰破坏机制。弱柱型框架如以下图右，在程度地震作用下，柱端首先出现塑性铰，柱的屈服先于柱的屈服，行成柱铰破坏机制。4.4.2第一道防线的构件选择原那么——续“强柱弱梁〞延性框架由于梁只接受一层或部分重力荷载，柱接受其上多层的总重力荷载；钢筋端部锚固使梁具有悬索作用，只需钢筋端部锚固未失效，悬索作用能维持楼面不立刻坍塌。故在剧烈地震作用下，构造发生较大侧移进入非弹性阶段时，为使框架坚持足够的竖向承载才干而免于倒塌，要务虚现梁铰破坏机制，即塑性铰应首先在梁上构成，尽能够防止在破坏后危害更大的柱上出现塑性铰，实现“强柱弱梁〞延性框架的抗震设计，利用梁的变形、破坏来耗费地震能量。4.4.3利用赘余构件增多抗震防线赘余构件的作用利用构造中增设的赘余杆件的屈服和变形，来耗散输入的地震能量；利用赘余杆件的破坏和退出任务，使整个构造从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系，实现构造周期的变化，避开地震动杰出周期长时间继续作用所引起的共振效应；——对构造动力特性的适当控制，来减轻建筑物的破坏程度，经济。但要留意：太被动、而且不一定有效。4.5刚度、承载力和延性的匹配根本概念1、刚度——构造刚度是影响构造在设计地震作用下非构造构件性能、构造强度需求、以及弹塑性变形需求的一个关键设计参数。设计过程中的早期任务将是确定一个合理的刚度值，检查典型楼层的层间位移和合理的构造周期。构造刚度的分布关系到构造的内力分配，某些部位刚度过大会导致该处的内力〔或应力〕集中。参数——K值、D值与EI、GA、EA、L有关。刚度大——自振周期T小，构造地震剪力大。〔反响谱〕刚度小——构造弹性变形大、超越弹性变形限值。4.5刚度、承载力和延性的匹配——续2、强度——构造的强度应该以设防目的相符。适宜的强度应该可以防止构造在小震下产生破坏和在大震下出现超出构造变形才干的过大非线性变形。在大地震下构造不存在强度的贮藏，设计者要作的是保证构造的强度分布均匀，即构造实践强度的分布与地震作用的分布相一致，否那么就会出现薄弱层。参数——R：Mu、Vu、Nu。承载才干验算。3、延性——所谓延性，即构造、构件或资料承载才干无明显降低前提下〔不低于其极限承载力的85%〕构造发生非弹性变形的才干，即屈服后可以根本维持其屈服强度的非线性变形才干。延性是抗震设计中的一个无比重要的参数。参数——Δu/Δy。弹塑性变形验算。4.5刚度、承载力和延性的匹配——续抗震设计中没有哪一个单一的设计参数可以控制不同部件抗震性能目的的要求。为了满足不同部件的性能目的，甚至会产生不同设计参数之间的冲突。如构造的强度需求〔地震产生的惯性力〕和器物的加速度反响主要受构造构件的刚度所影响，为了满足对应的性能要求往往希望构造具备较小的刚度，而为了控制非构造的破坏又往往希望有较大的刚度。为满足某一性能程度下建筑中的不同部件〔构造、非构造和器物〕对不同设计控制参数的需求，抗震设计往往是一个不断迭代、相互妥协的过程，以寻觅为满足不同性能程度下不同建筑部件的性能目的对强度、刚度、延性需求的合理一致。必要的承载才干和良好的变形才干的结合便使构造在地震作用下具有的耗能才干。4.5.1刚度与承载力提高构造刚度：优点——可以减小构造侧移、减轻地震灾祸损失；缺陷——构造刚度大、自振周期小、地震反响大、要求较高程度抵抗力、提高工程造价、降低构造延性。例如：短柱——抗侧移刚度大，但是受剪承载才干较小、刚度和强度不匹配经常呵斥严重的剪切破坏〔斜裂痕〕。框架构造抗侧移刚度小、构造侧移大，假设抗侧移刚度缺乏〔小震作用下层间侧移角到达1/600以上、根本烈度下的层间侧移角超越1/200时〕，P-Δ效应将使梁柱等杆件截面产生较大的次弯矩，进一步加大杆件截面的内力偏心距和部分压应力，应在承载才干验算和构造措施上充分考虑。此外，框架侧移很大时还能够发生附加侧移与P-Δ效应相互促进的恶性循环。4.5.1刚度与承载力——续框架-剪力墙构造剪力墙的数量及厚度——剪力墙数量多、厚度大，刚度〔GA〕大、自振周期短、地震作用大；剪力墙数量小、厚度小，刚度小、自振周期长、地震作用小。设计——根据建筑物重要性、建筑装修等级和设防烈度高低所确定的构造侧移限值，来确定抗震墙的数量和厚度，使建筑物具有尽能够长的自振周期纪最小的程度地震作用。经过试算确定。剪力墙厚度厚度要适度，不能过厚，由于：厚墙使建筑自振周期变短，程度地震作用增大；很难使600mm后的RC剪力墙的延性到达普通构造所需求的延性目的；而延性较低的RC墙体，在地震作用下发生剪切破坏的能够性以及斜裂痕的开展宽度均增大；厚墙开裂后的刚度退化幅度增大，由此引起的框架剪力增加值加大。4.5.1刚度与承载力——续剪力墙构造在保证构造变形小于限值、墙体压曲稳定的前提下、应尽量减薄纵、横墙体的厚度，或采用“主次构造〞，加大墙体的间距，减小墙体的数量，以降低构造抗侧移刚度，减小墙体的程度地震剪力和弯矩。应经过恰当的配筋，提高墙体抗主拉应力的强度。对于层数较多的房屋，为防止墙体的程度施工缝在宏大地震剪力作用下发生程度错动，可在房屋下部几层的水平施工缝处配置一些斜向钢筋；钢筋混凝土剪力墙的根部截面，当轴向压应力较小，而剪应力较大时，也应配置交叉斜筋，以提高其抗剪承载才干，防止地震时出现剪切滑移。4.5.2刚度与延性框架——由线形杆件组成并以其杆件抗弯才干来抵抗侧力的构件，抗侧移刚度小，经过合理配筋，可以具有较好的延性；墙体——一种片状构件，靠平面内的抗剪、抗弯才干来抵抗侧力，由于高宽比较小，抗侧移刚度较大，除弯曲变形外，剪切变形占有相当大的比重，因此延性较差。竖向支撑——虽然也是由线形杆件所组成，但由于属于轴力杆系，因此具有较大的抗侧移刚度，但由于其中的受压杆件容易发生侧向挠曲，延性较差。4.5.2刚度与延性——续由框架和墙体或由框架和支撑所组成的双重体系中，框架的刚度小，承当的地震力小，而弹性极限变形值和延性系数却较大；墙体或竖向支撑刚度大，承当的地震力大，而弹性变形值和延性系数却较小。整个构造在往复地震动的继续作用下，墙体或竖向支撑很快就超越本身的较小弹性极限变形值，墙体出现裂痕，支撑发生杆件屈曲，程度抗力逐渐降低；而此刻的构造层间侧移角还远小于框架的弹性极限变形值，框架尚未充分发扬其本身的程度抗力，这种由于体系中各抗侧力构件的刚度与延性不匹配，呵斥各构件不能同步协调的发扬程度抗力，出现先后破坏的各个击破情况。所以，协调抗侧力体系中各构件的刚度与延性，使其相互匹配，是工程设计中的一条重要设计原那么。4.5.3构造不同部位的延性要求1、构造的延性构造延性含义①构造总体延性：普通用构造的“顶点侧移比〞或构造的“平均层间侧移比〞来表达；②构造楼层延性：以一个楼层的层间侧移比来表达；③构件延性：指整个构造中某一构件〔一榀框架或一片墙体〕的延性；④杆件延性：指一个构件中某一杆件〔框架中的梁或柱，墙片中的连梁或墙肢〕的延性。4.5.3构造不同部位的延性要求——续2、延性设计的原那么在构造抗震设计中，对构造中重要构件的延性要求，高于对构造总体的延性要求；对构件中关键杆件或部的延性要求，又高于对整个构件的延性要求。实践工程中比较经济有效的方法是，有选择地重点提高构造中的重要构件以及某些构件中关键杆件或关键部位的延性。其原那么是：①在构造的竖向，应该重点提高楼房中能够出现塑性变形集中的相对懦弱楼层的构件延性。对于刚度沿高度均匀分布的简单体型建筑，应着重提高底层构件延性；4.5.3构造不同部位的延性要求——续对于大底盘的高层建筑，应该着重提高主楼与裙房顶面向衔接的楼层中构件的延性；对于其他不规那么立面高层建筑，应着重加强体型突变处楼层构件延性；对于框托墙体系、框支墙体系，应着重提高底层或底部几层框架延性。②在平面位置上，应该着重提高房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性。对于偏心构造，应加大房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性。③对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。在框架-剪力墙体系中，应重点提高抗震墙的延性；4.5.3构造不同部位的延性要求——续在筒中筒体系中，应重点提高实墙内筒的延性。在框架-剪力墙体系中，应重点提高抗震墙的延性；在筒中筒体系中，应重点提高实墙内筒的延性。④在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性。对于框架和框架筒体，应优先提高柱的延性；对于联肢墙，应特别留意加大各层连梁的延性；对于全墙体系中满布窗洞的外墙〔壁式框架〕、应着重加强提高窗间墙的延性；⑤在同一杆件中，重点提高延性的部位应该是预期该构件地震时首先屈服的部位：例如梁的两端、柱的上、下端、抗震墙墙肢的根部等。4.5.4改善构件延性的途径〔1〕控制构件的破坏形状：弯曲构件的延性远大于剪切构件的延性，所以争取更多的构件实现弯曲破坏——强剪弱弯设计原那么；控制框架构造的破坏机制，使梁的弯曲破坏先于柱的弯曲破坏，称为：“强柱弱梁〞设计原那么。〔2〕减小构件的轴压比〔N/bchcfc〕：确定截面尺寸时应该控制轴压比，柱的侧移延性比随着轴压比的增大而急剧下降；在高轴压比情况下，添加箍筋用量对提高柱延性比不再发扬作用。〔3〕高强混凝土的运用：当高层建筑超越40层时，为了保证框架柱具有良好的延性，降低轴压比，宜采用高强混凝土。不过设计中应该留意，采用高强混凝土时，还应适当降低剪压比。4.5.4改善构件延性的途径——续〔4〕钢纤维混凝土的运用：钢纤维混凝土是在普通混凝土中掺入少量〔体掺率为1％～2％〕乱向短钢纤维构成的一种复合资料。钢纤维混凝土具有较高的抗拉、抗裂和抗剪强度，良好的抗冲击韧性和抗地震延性。〔5〕型钢混凝土的运用：型钢钢筋混凝土〔SRC〕构造是把型钢〔S〕置入钢筋混凝土〔RC〕中，使型钢、钢筋〔纵筋和箍筋〕、混凝土三种资料元件协同任务以抵抗各种外部作用效应的一种构造。SRC构造具有较大的强度、刚度、延性和抗震性能。4.6确保构造的整体性地震作