钢筋砼结构抗震课件

河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院第第5 5章章 多层及高层钢筋混凝土房屋多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计抗震设计v5.1 概述 v5.2 抗震设计的一般要求v5.3 框架内力和位移计算v5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震墙抗震墙框架房屋框架房屋框架框架-抗震墙抗震墙5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（1 1）维护结构和填充墙严重开裂和破坏。）维护结构和填充墙严重开裂和破坏。新西兰地震河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（2 2）柱身剪切破坏，柱端出现塑性铰，未实现强柱弱梁。）柱身剪切破坏，柱端出现塑性铰，未实现强柱弱梁。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（3 3）框架梁破坏。）框架梁破坏。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（4 4）填充墙（或错层）造成短柱剪切破坏。）填充墙（或错层）造成短柱剪切破坏。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（5 5）底部楼层侧移过大，并导致倒塌。）底部楼层侧移过大，并导致倒塌。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（6 6）变形缝碰撞破坏。）变形缝碰撞破坏。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院图5-8 防震缝两侧结构单元的碰撞 防震缝如果宽度不够，防震缝如果宽度不够，其两侧的结构单元在地其两侧的结构单元在地震时就会相互碰撞而产震时就会相互碰撞而产生震害生震害 碰撞碰撞碰撞碰撞5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院8 8、9 9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高度、刚度或度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。抗撞墙抗撞墙层高不同层高不同高度、刚度相差较大高度、刚度相差较大每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于1/21/2层高。层高。抗撞墙的端柱和框架边柱箍筋应沿房屋全高加密。抗撞墙的端柱和框架边柱箍筋应沿房屋全高加密。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1.1 5.1.1 框架震害及其分析框架震害及其分析（7 7）墙肢之间连梁破坏。）墙肢之间连梁破坏。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院扭转破坏扭转破坏图5-1 平面为L形的建筑 唐山地震时，位于天津市的一幢平面为唐山地震时，位于天津市的一幢平面为L形的建筑形的建筑(图图5-1)由于不对称而产由于不对称而产生了强烈的扭转反应，导致离转动中心较远的东南角和东北角处严重破坏生了强烈的扭转反应，导致离转动中心较远的东南角和东北角处严重破坏 旋转轴其他结构布置不合理而产生的震害其他结构布置不合理而产生的震害河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院图图5-2 框架厂房平面和柱的破坏框架厂房平面和柱的破坏 唐山地震时，一个平面如图唐山地震时，一个平面如图(图图5-2)所示的框架厂房产生了强烈的扭转反所示的框架厂房产生了强烈的扭转反应，导致第二层的十一根柱产生严重的应，导致第二层的十一根柱产生严重的破坏破坏(图图5-2)。其他结构布置不合理而产生的震害其他结构布置不合理而产生的震害河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结构上主要应注意：构上主要应注意：1 1）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀；）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀；2 2）结构构件要有足够的承载力和延性；）结构构件要有足够的承载力和延性；3 3）重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固）重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固 等脆性破坏；等脆性破坏；4 4）保证施工质量。）保证施工质量。5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 下表为丙类建筑抗震等级的划分：下表为丙类建筑抗震等级的划分：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抗震等级采取抗震构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；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地、地基条件确定抗震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。等级。3.3.低于低于60m60m的核心筒的核心筒-外框结构，满足框架外框结构，满足框架-抗震墙结构的有关要求时，应允许按框架抗震墙结构的有关要求时，应允许按框架-抗震墙结构确定抗震等级。抗震墙结构确定抗震等级。4.4.大跨度框架指跨度不小于大跨度框架指跨度不小于18m18m的框架。的框架。5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定结构构类型型烈度烈度6789框架框架结构构高度（高度（m）2424242424242424框架框架四四三三三三二二二二一一一一大跨度框架大跨度框架三三二二一一一一框架框架-抗震抗震墙结构构高度（高度（m）606060602424-50框架框架四四三三四四三三二二三三二二一一二二一一抗震抗震墙三三二二二二一一一一河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：（1 1）框架结构中设置少量抗震墙，在规定的水平力作用下，）框架结构中设置少量抗震墙，在规定的水平力作用下，框架底部所承框架底部所承担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩担的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩50%50%时时，其框架的抗震等级仍应，其框架的抗震等级仍应按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与框架的抗震等级相同。按框架结构确定，抗震墙的抗震等级可与框架的抗震等级相同。（2 2）裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，相关部位不应低于按主楼）裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，相关部位不应低于按主楼确定的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强构造确定的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。（3 3）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与）当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层一下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，上部结构相同，地下一层一下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级，但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分，抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。可根据具体情况采用三级或四级。（4 4）当甲、乙类建筑按规定提高）当甲、乙类建筑按规定提高1 1度确定其抗震等级而房屋的高度超过表度确定其抗震等级而房屋的高度超过表5-35-3规定的范围时，应采取比一级更为有效的抗震构造措施。规定的范围时，应采取比一级更为有效的抗震构造措施。5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（1 1）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：-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；-结构层数；结构层数；-框架框架i i层柱的根数；层柱的根数；-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；-第第i i层层高。层层高。倾覆力矩河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 （2 2）裙房与主楼的等级）裙房与主楼的等级ccccc1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河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定二、结构选型和布置二、结构选型和布置（1 1）合理选择结构体系。）合理选择结构体系。（2 2）为抵抗不同的方向的地震作用，框架结构、）为抵抗不同的方向的地震作用，框架结构、抗震墙结构和框架抗震墙结构和框架-抗震墙结构中，框架或抗震墙均宜双向设置，抗震墙结构中，框架或抗震墙均宜双向设置，梁与柱或柱与抗震墙的梁与柱或柱与抗震墙的中线宜重合，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于中线宜重合，柱中线与抗震墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的柱宽的1/41/4时，应计入偏心对节点核心区和柱产生扭转的不利影响。时，应计入偏心对节点核心区和柱产生扭转的不利影响。（3 3）甲、乙类建筑以及高度大于甲、乙类建筑以及高度大于24m24m的丙类建筑，不应采用单跨框架的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，结构，高度不大于高度不大于2424米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。楼梯间的。楼梯间的布置不应导致结构平面显著不规则，并应对楼梯构件进行抗震承载力布置不应导致结构平面显著不规则，并应对楼梯构件进行抗震承载力验算。验算。（4 4）框架结构中，砌体填充墙在平面和竖向的布置宜均匀对称，避）框架结构中，砌体填充墙在平面和竖向的布置宜均匀对称，避免形成薄弱层或短柱。免形成薄弱层或短柱。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定二、结构选型和布置二、结构选型和布置（5 5）为使框架）为使框架-抗震墙结构和抗震墙结构通过楼、屋盖有效地传递地抗震墙结构和抗震墙结构通过楼、屋盖有效地传递地震剪力给抗震墙，规定楼、屋盖的长宽比不宜超过下表规定：震剪力给抗震墙，规定楼、屋盖的长宽比不宜超过下表规定：楼、屋盖楼、屋盖类别烈度烈度6789现浇、叠合梁板、叠合梁板4.04.03.02.0装配式楼盖装配式楼盖3.03.02.0不宜采用不宜采用框支框支层的的现浇梁板梁板2.52.52.0板柱板柱-抗震抗震墙结构的构的现浇梁板梁板3.03.02.0河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定二、结构选型和布置二、结构选型和布置（6 6）框架抗震墙结构和板柱抗震墙结构中的抗震墙设置，）框架抗震墙结构和板柱抗震墙结构中的抗震墙设置，宜符合下列要求：宜符合下列要求：抗震墙宜贯通房屋全高。抗震墙宜贯通房屋全高。楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较大的扭转效应。楼梯间宜设置抗震墙，但不宜造成较大的扭转效应。抗震墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一抗震墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一方向的抗震墙相连。方向的抗震墙相连。房屋较长时，刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的房屋较长时，刚度较大的纵向抗震墙不宜设置在房屋的端开间。端开间。抗震墙洞口宜上下对齐，洞边距端柱不宜小于抗震墙洞口宜上下对齐，洞边距端柱不宜小于300mm300mm。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定二、结构选型和布置二、结构选型和布置（7 7）抗震墙墙结构和框支抗震墙结构中的抗震墙设置，）抗震墙墙结构和框支抗震墙结构中的抗震墙设置，应符合下列要求：应符合下列要求：抗震墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一方向的抗震抗震墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱或与另一方向的抗震墙相连；框支部分落地墙的两端（不包括洞口两侧）应设置端柱或与墙相连；框支部分落地墙的两端（不包括洞口两侧）应设置端柱或与另一方向的抗震墙相连；另一方向的抗震墙相连；较长的抗震墙宜设置跨高比大于较长的抗震墙宜设置跨高比大于6 6的连梁形成洞口，将一道抗震墙的连梁形成洞口，将一道抗震墙分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高跨比不宜小于分成长度较均匀的若干墙段，各墙段的高跨比不宜小于3 3；墙肢的长度沿结构全高不宜有突变，抗震墙有较大洞口时，以及一、墙肢的长度沿结构全高不宜有突变，抗震墙有较大洞口时，以及一、二级抗震墙的底部加强部位，洞口宜上下对齐；二级抗震墙的底部加强部位，洞口宜上下对齐；房屋底部有框支层时，框支层的侧向刚度不应小于相邻非框支层刚房屋底部有框支层时，框支层的侧向刚度不应小于相邻非框支层刚度的度的50%50%；落地抗震墙的间距不宜大于；落地抗震墙的间距不宜大于24m24m。框支层的平面布置尚宜对。框支层的平面布置尚宜对称，且宜设置抗震筒体。底层框架部分承担的地震倾覆力矩不应大于称，且宜设置抗震筒体。底层框架部分承担的地震倾覆力矩不应大于结构总地震倾覆力矩的结构总地震倾覆力矩的50%50%。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为梁铰机制（强柱弱梁型）和柱铰机制（强梁弱柱型）。制可分为梁铰机制（强柱弱梁型）和柱铰机制（强梁弱柱型）。图5-9 框架的破坏形式 (a)楼层机制；(b)整体机制(A)(B)5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定三、屈服机制三、屈服机制河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 2 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”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、梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。柱构件的承载力。“更强的节点更强的节点”5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震规范规定：当框架结构有下列情况之一时，宜沿两主轴抗震规范规定：当框架结构有下列情况之一时，宜沿两主轴方向设置基础系梁。方向设置基础系梁。（1）一级框架和）一级框架和类场地的二级框架；类场地的二级框架；（2）各柱基础底面在重力荷载代表值作用下的压应力差别较）各柱基础底面在重力荷载代表值作用下的压应力差别较大；大；（3）基础埋置较深或各基础埋置深度差别较大；）基础埋置较深或各基础埋置深度差别较大；（4）地基主要受力范围内存在软弱黏性土层，液化层和严重）地基主要受力范围内存在软弱黏性土层，液化层和严重不均匀土层；不均匀土层；（5）桩基承台之间。）桩基承台之间。5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定四、基础四、基础河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.1 5.1 抗震设计的一般规定抗震设计的一般规定河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v一、结构自振周期v内力计算时，需要计算结构的基本自振周期数值。一般多采用顶点位移法计算式中T 考虑非结构墙体刚度影响的周期折减系数，当采用实砌填充砖墙时取0.6-0.7；当采用轻质墙、外挂墙板时取0.8；uT 假想集中在各层楼面处的重力荷载代表值 Gi为水平荷载，按弹性方法所求得的结构顶点假想位移（m）。注意：对于有突出于屋面的屋顶间（电梯间、水箱间）等的框架结构房屋，结构假想位移uT指主体结构顶点的位移。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算5.2.15.2.1水平地震作用下框架内力的计算水平地震作用下框架内力的计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院GE1GE2GE3GE4GE5GE5U1U1U2U1U2U3U4U1U3U2U1U3U2U4U5U6uT=U1+U2+U3+U4+U5+5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院自振周期的经验公式1.1.一般情况下，高层建筑的基本自振周期可按下式近似计算一般情况下，高层建筑的基本自振周期可按下式近似计算（1 1）钢筋混凝土框架和框剪结构的基本自振周期按下式计算）钢筋混凝土框架和框剪结构的基本自振周期按下式计算（2 2）钢筋混凝土抗震墙结构的基本周期按下式计算）钢筋混凝土抗震墙结构的基本周期按下式计算H-H-房屋总高度；房屋总高度；B-B-所考虑方向房屋总宽度。所考虑方向房屋总宽度。（1 1）钢筋混凝土框架结构）钢筋混凝土框架结构（2 2）钢结构）钢结构N-N-结构总层数。结构总层数。2.2.钢筋砼框架、框剪和剪力墙结构基本自振周期可按下式计算钢筋砼框架、框剪和剪力墙结构基本自振周期可按下式计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v二、水平地震作用下框架内力的计算v1.反弯点法v适用于层数较少、梁柱线刚度比大于的情况，计算比较简单。v.值法（改进反弯点）近似考虑了框架节点转动对侧移刚度和反弯点高度的影响，比较精确，应用广泛。v用 D 值法计算框架内力的步骤如下：v(1）计算各层柱的侧移刚度 D式中 Kc 柱的线刚度；h 楼层高度；节点转动影响系数，由梁柱线刚度，按表取用。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院(2）计算各柱所分配的剪力Vij(3）确定反弯点高度 y(4）计算柱端弯矩Mc上端下端(5）计算梁端弯矩 Mb梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配。柱剪力 Vij 与反弯点高度 y5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院梁端弯矩（）计算梁端剪力b(7）计算柱轴力 N 边柱轴力为各层梁端剪力按层叠加，中柱轴力为柱两侧梁端剪力之差，亦按层叠加。梁两端弯矩计算图柱底层柱轴力为：边柱轴力5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v三、竖向荷载作用下框架内力计算v.分层法v（）将该层梁与上下柱组成计算单元，每单元按双层框架计算其内力，每层只承受该层竖向荷载，不考虑其他各层荷载的影响。v注意：除底层外其他各层的线刚度均乘以折减系数0.9；v底层柱的弯矩传递系数由1/2改为1/3。v（）用弯矩分配法逐层计算各单元框架的弯矩，叠加起来即为整个框架的弯矩。每一层柱的最终弯矩由上、下层单元框架所得弯矩叠加。对节点处不平衡弯矩较大的可再分配一次，但不在传递。竖向荷载框架内力近似计算可采用分层法和弯矩二次分配法5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v三、竖向荷载作用下框架内力计算5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院四、弯矩调幅由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载下可以考虑适当降低梁端弯矩，进行调幅，以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩，则可得到梁的跨中弯矩。支座弯矩调幅后，梁跨中弯矩应相应增加，且调幅后的跨中弯矩不应小于简支情况下跨中弯矩的50%。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院竖向荷载下梁端弯矩调幅注意：只有竖向荷载作用下的梁端弯矩可以调幅当活荷载不很大时，可按全部满载布置。当活荷载较大时，可将跨中弯矩乘以 1.11.2 系数加以修正，以考虑活荷载不利布置对跨中弯矩的影响。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算现浇框架：=0.80.9；装配整体式框架=0.70.8河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 五、内力组合v进行结构设计时，应根据可能出现的最不利情况确定构件内力设计值。v在框架抗震设计时，一般应考虑两种基本组合：v.地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合式中 SGE 相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值；SEh 水平地震作用效应的标准值。.竖向荷载效应，包括全部恒荷载与活荷载的组合式中SG 由恒荷载产生的内力标准值；SQ 由活荷载产生的内力标准值。取上述两种组合中的最不利情况作为截面设计用的内力设计值。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算S=1.35SG+1.4x0.7SQ河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算例题：某现浇混凝土框架结构，属一般结构，抗震等级为二级，活载仅为等效均布荷载计算的楼面活载，水平和竖向地震作用均不增大，已知底层边柱底端承受的内力标注值Mk（kN.m），Vk（kN）为：恒载：MG=32.5 VG=18.7 活载：MG=21.5 VG=14.3左风：Mw1=28.6 Vw1=-16.4 右风：Mw2=-26.8 Vw2=15.8左震：MEh1=-53.7 VEh1=-27 右震：MEh2=47.6 VEh2=32竖向地震：MEv=16.7 VEv=10.8该柱底截面在未按强柱弱梁、强剪弱弯调整前，其最大内力组合设计组M、V分别是多少？河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算恒载：MG=32.5 VG=18.7 活载：MG=21.5 VG=14.3左风：Mw1=28.6 Vw1=-16.4 右风：Mw2=-26.8 Vw2=15.8左震：MEh1=-53.7 VEh1=-27 右震：MEh2=47.6 VEh2=32竖向地震：MEv=16.7 VEv=10.8解：一般结构抗规5.1.1条规定，可不计竖向地震作用，5.4.1条规定风荷载组合系数w=0,表5.1.3活荷载组合值系数为0.5.则河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v六、框架结构位移验算v框架结构构件尺寸往往决定于结构的侧移变形要求。v.多遇地震作用下层间弹性位移的计算v对所有框架都应进行此项计算v.罕遇地震作用下层间弹塑性位移验算v规定：79度时楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构应进行此项计算。v抗震规范规定，对于不超过12层，且刚度无突变的钢筋混凝土框架结构，可按简化方法验算框架薄弱层的弹塑性变形。5.2 5.2 框架结构的抗震计算框架结构的抗震计算河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v5.3.1框架结构的抗震性能v强剪弱弯v强柱弱梁v 强节点强锚固v钢筋混凝土框架结构均宜双向布置5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院Vb为梁端组合剪力设计值 ln为梁的净跨 9度和一级框架结构尚应符合：5.3.2框架梁的抗震设计一、强剪弱弯为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按强剪弱弯的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值：一、二、三级框架5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院VGb为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 Mbual和Mbuar分别为梁左右端反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震受弯承载力所对应的弯矩值 vb为梁端剪力增大系数，一级为13，二级为12，三级为1.1 5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计弯矩均为调整为强柱弱梁后的弯矩河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震等级二级取抗震等级二级取 5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率（%）抗震等级 位 置支座（取较大值）跨中（取较大值）一级0.4和80ft/fy0.3和65ft/fy二级0.3和65ft/fy0.25和55ft/fy三、四级0.25和55ft/fy0.2和45ft/fy二、最小配筋率河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 钢筋混凝土结构梁，其截面组合的剪力设计值应符合下列要求：（1）跨高比大于2.5的梁和连梁 ，考虑地震组合的剪力设计值V应满足：（2）跨高比不大于2.5的梁和连梁 、剪跨比不大于2的柱和抗震墙、部分框支抗震墙结构的框支柱和框支梁、以及落地抗震墙底部加强部位，应满足：三、剪压比限值5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 钢筋混凝土框架梁截面尺寸应符合下列要求：（1）截面宽度不宜小于200mm；（2）截面高度和宽度的比值不宜大于4；（3）净跨与截面高度的比值不宜小于4。三、剪压比限值5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院当 时，当 时，四、矩形截面正截面受弯承载力5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计1、单筋梁当 时，2、双筋梁当 时，当 时，河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院考虑地震作用组合时，梁受剪承载力计算公式为：其中，当小于1.5时，取=1.5；当大于3时，取=3。五、斜截面受剪承载力5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计六、梁配筋应符合下列各项要求：1.梁端计入受压钢筋的混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35;2.梁端截面的底面与顶面纵向钢筋配筋量的比值,除按计算确定外,一级不应小于0.5,二、三级不应大于0.3;3.梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按下表采用，当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院表5-8 抗震框架梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径抗震等级加密区长度（采用较大值）（mm）箍筋最大间距（采用最小值）（mm）箍筋最小直径(mm)沿梁全长箍筋的面积配筋率（%）一2hb,500hb/4,6d,100100.3ft/fyv二1.5hb,500hb/4,8d,10080.28ft/fyv三1.5hb,500hb/4,8d,15080.26ft/fyv四1.5hb,500hb/4,8d,15060.26ft/fyv5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计影响梁截面延性的主要因素有：梁的截面尺寸，纵向钢筋配筋率、剪压比、配箍率、钢筋和混凝土强度等级等。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3.35.3.3框架柱的抗震设计框架柱的抗震设计一一.梁与柱的弯曲延性梁与柱的弯曲延性1.1.按强柱弱梁设计，尽量实现梁铰破坏机制按强柱弱梁设计，尽量实现梁铰破坏机制（1 1）调整柱的弯矩，实现强柱弱梁）调整柱的弯矩，实现强柱弱梁（2 2）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服（3 3）加大角柱设计内力，提高角柱承载力）加大角柱设计内力，提高角柱承载力5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计2.2.按强剪弱弯设计，避免发生剪切破坏按强剪弱弯设计，避免发生剪切破坏3.3.控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏4.4.控制截面尺寸，保证框架柱延性控制截面尺寸，保证框架柱延性5.5.设置箍筋加密区，改善框架柱的延性设置箍筋加密区，改善框架柱的延性6.6.控制纵向钢筋面积，提高框架柱的延性控制纵向钢筋面积，提高框架柱的延性河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3.35.3.3框架柱的抗震设计框架柱的抗震设计一一.梁与柱的弯曲延性梁与柱的弯曲延性1.1.按强柱弱梁设计，尽量实现梁铰破坏机制按强柱弱梁设计，尽量实现梁铰破坏机制（1 1）调整柱的弯矩，实现强柱弱梁）调整柱的弯矩，实现强柱弱梁（2 2）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服（3 3）加大角柱设计内力，提高角柱承载力）加大角柱设计内力，提高角柱承载力5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计两种破坏形式两种破坏形式弱柱型弱柱型弱梁型弱梁型河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震规范规定：一、二、三、四级框架，除顶层柱和柱轴压抗震规范规定：一、二、三、四级框架，除顶层柱和柱轴压比小于比小于0.150.15者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求9 9度和一级框架结构尚应符合：度和一级框架结构尚应符合：-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；值之和；-柱端弯矩增大系数，框架结构一级为柱端弯矩增大系数，框架结构一级为1.7,1.7,二级为二级为1.5,1.5,三级为三级为1.31.3，四级四级1.21.2。其他类型中框架，一级取。其他类型中框架，一级取1.41.4，二级取，二级取1.21.2，三、四级取，三、四级取1.1.1.1.5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院注意：框架底层柱根部对整体框架延性起控制作用，柱脚过早出现塑性铰将影响整个结构的变形和耗能能力。为了不使框架结构底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、为了不使框架结构底层柱过早出现塑性铰，规范规定：一、二、三、四级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘二、三、四级框架底层柱底截面组合的弯矩设计值应分别乘以增大系数以增大系数1.71.7、1.51.5、1.31.3、1.21.2。（2）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服）框架柱底层固定端弯矩增大，推迟其屈服5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（3）加大角柱设计内力，提高角柱承载力）加大角柱设计内力，提高角柱承载力实际地震作用来自双向，还伴随有扭转，因此框架结构的角柱处于双向受力的不利状态，因此规范要求加大角柱内力设计值，对于一、二、三、四级框架的角柱，柱端组合弯矩值、剪力设计值经调整后，尚应乘以不小于1.1的增大系数，以提高其承载力。一级及二级框架角柱其箍筋沿全高加密，也是增加延性的重要措施。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院2.按强剪弱弯设计，避免发生剪切破坏按强剪弱弯设计，避免发生剪切破坏抗震规范 规定：对于抗震等级为一、二、三级、四级框架柱两端采用剪力增大系数确定剪力设计值：9度和一级框架结构尚应符合：5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计柱上端柱上端/下端截面顺时针方向或逆时针方向组合弯矩设计值下端截面顺时针方向或逆时针方向组合弯矩设计值（取调整后的设计值，包括角柱的内力放大）（取调整后的设计值，包括角柱的内力放大）;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）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；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；柱剪力增大系数，对框架结构一级为柱剪力增大系数，对框架结构一级为1.5,二级为二级为1.3,三级为三级为1.2，四级，四级1.1。其他类型框架，一级取其他类型框架，一级取1.4，二级取，二级取1.2，三、四级取，三、四级取1.1.河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院试验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。试验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。NN有地震作用组合的柱组合轴压力设计值；有地震作用组合的柱组合轴压力设计值；b b、hh为柱截面宽度和高度；为柱截面宽度和高度；fcfc为混凝土抗压强度设计值。为混凝土抗压强度设计值。轴压比：轴压比：5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计3.控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计3.控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏控制剪跨比和轴压比，实现大偏心受压破坏类别抗震等级一二三四框架结构0.65 0.75 0.85 0.90板柱-抗震墙框架-抗震墙及筒体 0.75 0.85 0.90 0.95部分框支抗震墙0.60.7对类场地上较高的高层建筑，柱轴压比限值也应适当减少河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院剪跨比大于剪跨比大于2.02.0时：时：剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比，即剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之比，即剪压比过大剪压比过大,混凝土会过早发生斜压破坏混凝土会过早发生斜压破坏,箍筋不能充分发挥箍筋不能充分发挥作用作用,它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。剪跨比不大于剪跨比不大于2.02.0时：时：4.控制截面尺寸，保证框架柱延性控制截面尺寸，保证框架柱延性5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计混凝土强度影响系数强度大于C50时取1.0强度等于C80取0.8河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院4.设置箍筋加密区，改善框架柱延性设置箍筋加密区，改善框架柱延性5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计加密区箍筋作用：1.承担剪力2.约束混凝土，提高混凝土抗压强度，提高变形3.为纵向钢筋提供约束，防止纵筋屈曲 包括三个方面内容：包括三个方面内容：（1）箍筋加密区范围）箍筋加密区范围（2）箍筋加密区体积配箍率）箍筋加密区体积配箍率（3）箍筋加密区的箍筋直径、间距和肢距）箍筋加密区的箍筋直径、间距和肢距河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（1）箍筋加密区范围）箍筋加密区范围5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计柱端取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之直径）、柱净高之1/6和500mm 三者之中最大值；底层柱柱根不小于柱净高的1/3，当有刚性地面时，除柱端箍筋加密区外，尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围；框支柱取全高；剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成柱净高与截面高度之比不大于四（Hn/h4.0）的柱全高；一级及二级框架角柱的全高范围；需要提高变形能力的柱的全高范围。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院在柱箍筋加密区范围内，箍筋的体积配箍率应符合下式要求：（5-22）v为最小配箍特征值，按表5-12采用。（2）箍筋加密区的体积配箍率）箍筋加密区的体积配箍率5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 ：体积配箍率，对一、二、三、四级抗震等级的框架柱，其箍筋加密区箍筋最小体积配箍率分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%、0.4%。fc:混凝土强度，当混凝土强度低于C35时，应按C35计算；fyv:箍筋或拉筋强度，当fyv超过360N/mm2时，应取360N/mm2计算。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震等级箍筋形式轴压比 0.30.40.50.60.70.80.91.01.05 一级普通箍筋、复合箍筋0.100.110.130.150.170.200.23螺旋箍筋、复合或连续复合螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21二级普通箍筋、复合箍筋0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍筋、复合或连续复合螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三级普通箍筋、复合箍筋0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍筋、复合或连续复合螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.20注：1.普通箍筋系指单个矩形箍筋和单个圆形箍筋；复合箍筋系指由矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋；复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋；连续复合螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工成的箍筋；2.计算复合螺旋箍筋的配筋特征值时，非螺旋箍筋的计算配筋特征值应乘0.8，折算成螺旋箍筋后按表内螺旋箍一栏采用。表5-6 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值v河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院抗震等级箍筋最大间距（采用较小值）（mm）箍筋最小直径（mm）箍筋加密区长度（采用较大者）一6d,10010h（或D）,Hn/6,500mm二8d,1008三8d,150(柱根100)8四8d,150(柱根100)6(柱根8)注：h为矩形截面长边尺寸，D为圆形截面直径，Hn为柱净高，d为纵向钢筋最小直径。表5-7 柱加密区的箍筋最大间距和最小直径柱的箍筋加密范围,除表5-7的规定柱端较密区长度外，底层柱根部取不小于柱净高的1/3，当有刚性地面时，除柱端外取刚性地面，上下各500mm，短柱、一级框架柱的角柱和需要提高变形能力的柱采用全高加密。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v例：某多层民用建筑采用现浇钢筋砼框架结构，抗震等级为二级，砼强度等级为C30，已知柱的轴力设计值N=3600kN，纵筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级，箍筋配置如图所示，箍筋保护层厚度c=20mm，试求加密区的体积配箍率与规范规定的最小体积配箍率的比值应为多少？5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计解：确定v由表5.12查得，v=0.15，由公式5.39得由图可求该柱体积配箍率为：所以：河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院 考虑柱在其层高范围内剪力值不变，及可能存在的扭转影响，为避免非加密区抗剪承载力降低过多而造成剪切破坏，在柱的非加密区，箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的50%，箍筋间距对一、二级抗震不应大于10d，对三、四级抗震不宜大于15d，d为纵筋直径。为有效约束混凝土，柱加密区的箍筋肢距，一级不宜大于200mm，二、三级不宜大于250mm，四级不宜大于300mm。且每隔一根纵筋宜在两个方向有箍筋或拉筋的约束。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计（2）箍筋加密区内箍筋肢距）箍筋加密区内箍筋肢距河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（1）宜对称配置。（2）柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表5-8采用，同时每一侧配筋率不应小于0.2%。对IV类场地上较高的高层建筑，表中的数值宜增加0.1。（3）柱总配筋率不应大于5%。（4）一级且剪跨比不大于2的柱，每侧纵向钢筋配筋率不宜大于1.2%。（5）边柱、角柱及抗震墙边柱考虑地震作用组合产生拉力时，柱内纵筋总截面面积计算值应增加25%。6.控制纵向钢筋面积，提高框架柱的延性控制纵向钢筋面积，提高框架柱的延性5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院柱类型抗震等级一级二级三级四级框架中柱、边柱1.00.80.70.6框架角柱1.21.00.90.8表表5-8 框架柱全部纵向钢筋最小配筋百分率（框架柱全部纵向钢筋最小配筋百分率（%）5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院柱正截面受弯承载力5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计v柱斜截面受剪承载力其中，当小于1时，取=1；当大于3时，取=3。上式中N为考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值，当N大于0.3fcA时，取N=0.3fcA。河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院并且当式中方括号内的计算值小于 时，取等于 且 的值不应小于0.36ftbh0。上式中N为考虑地震作用组合的框架柱的轴向拉力设计值。当框架柱出现拉力时，其斜截面受剪承载力计算公式则应为：5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院柱上端纵筋柱下端纵筋箍筋5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院1.框架节点的破坏形态框架节点的破坏形态在竖向荷载和地震作用下，框架梁柱节点主要承受柱传来的轴向力、弯矩、剪力和梁传来的弯矩、剪力。图节点区的受力节点区的破坏形式为由主拉应力引起的剪切破坏。如果节点未设箍筋或箍筋不足，则由于其抗剪能力不足，节点区出现多条交叉斜裂缝，斜裂缝间混凝土被压碎，柱内纵向钢筋压屈。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院v框架节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。根据“强节点弱构件”的设计概念，框架节点的设计准则是；节点的承载力不应低于其连接构件（梁、柱）的承载力；多遇地震时，节点应在弹性范围内工作；罕遇地震时，节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；梁柱纵筋在节点区应有可靠的锚固；节点配筋不应使施工过分困难。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院砼粘结强度退化率为0.75，抗震所需的锚固长度应在原锚固长度 上有所增加。一、二级一、二级 三级三级四级四级 弯折筋的弯折段不能太小。弯折筋的弯折段不能太小。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院框架节点构造框架节点构造框架节点内必须设置足够数量的水平箍筋，箍筋的最大间距、最小直径与框架节点内必须设置足够数量的水平箍筋，箍筋的最大间距、最小直径与柱加密区的要求相同，或比其要求更高。柱加密区的要求相同，或比其要求更高。柱中纵筋不宜在节点区截断，框架梁上部纵筋应贯穿中间节点。框架梁、柱中纵筋不宜在节点区截断，框架梁上部纵筋应贯穿中间节点。框架梁、柱中钢筋在节点的配筋构造参见非抗震设防要求现浇框架，但钢筋的锚固柱中钢筋在节点的配筋构造参见非抗震设防要求现浇框架，但钢筋的锚固长度应满足相应的纵向受拉钢筋抗震锚固长度长度应满足相应的纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院(1)节点剪力设计值节点剪力设计值 取某中间节点为隔离体，设梁端已出现塑性铰，则梁受拉纵筋的应力为fyk。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院Mcb=Mcu，Mct=Mcl Mcl+Mcu=Mbl+Mbr 因为梁端弯矩可为逆时针或顺时针方向，二者的是不同的，设计计算时应取其中较大的值。并且应按实际配筋的面积计算。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计导出了节点区的剪力设计值Vj。节点区抗剪承载力极限状态的设计要求：Vj Vju 河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（1 1）一、二、三级抗震等级，节点核心区组合的剪力设计值）一、二、三级抗震等级，节点核心区组合的剪力设计值9 9度和一级框架尚应符合度和一级框架尚应符合-梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可取平均值；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，一级取节点剪力增大系数，一级取1.35,1.35,二级取二级取1.21.2。-柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离；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；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。料强度标准值计算的受弯承载力所对应的弯矩值之和。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（2 2）框架节点核心区截面受剪承载力的验算）框架节点核心区截面受剪承载力的验算一、二、三级框架：一、二、三级框架：9 9度时的一级节点度时的一级节点-混凝土抗拉强度设计值；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；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；箍筋间距；-箍筋抗拉强度设计值；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;四级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符合构造措施的要求四级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符合构造措施的要求。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院（3）剪压比限值节点核芯周围一般都有梁的约束，抗剪面积实际比较大，节点核芯周围一般都有梁的约束，抗剪面积实际比较大，故剪压比限值可适当放宽。故剪压比限值可适当放宽。5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院c、当梁柱轴线不重合时，（偏心距不应大于 ）此时取下列较小值b、当梁柱轴线重合，但梁宽小于该侧柱宽1/2时，取下列较小者a、当梁柱轴线重合，且梁宽不小于该侧柱宽的1/2时5.3 5.3 框架结构抗震设计框架结构抗震设计河南理工大学土木工程学院河南理工大学土木工程学院第第第第5.45.4节节节节 抗震墙结构的抗震设计抗震墙结构的抗震设计抗震墙结构的抗震设计抗震墙结构的抗震设计剪力墙剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用