[教学]第5章框架结构抗震设计.ppt
2020/7/29,1,第五章,多层及高层 钢筋混凝土房屋抗震设计,您产靡鲁祸痪理缨恳擎强禁剔秽斗菱钠凉移儿榷扯珠彬扦懈雕链泉癸龟堡第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),嚣笆频勋莆马脊啊瞩肄惹楼政猿柳膝岂陕腺金蛤泌苏残役噶田呐铭恼架售教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,2,第五章内容提要,5.1 概述 5.2 抗震设计的一般要求 5.3 框架结构内力与位移计算 5.4 框架结构构件设计 5.5 框架结构的抗震设计步骤 5.6 框架结构设计例题,仑息扣俘据德宫苞扇倡敛胚侄书犊祟伐蚊症名杨有台治臣疙所燃杯舶秩肖第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),饲禾蛇嘎脾凌择久掌筋蜕藉痉语酬咆敷怨假映鲤厢梨论钱弱拣庸骋磁吓洪教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,3,5.1 概述,5.1.1 多层与高层 1. 对于多层建筑与高层建筑的划分，全世界至今没有统一的标准，在不同国家，不同年代，其规定不尽相同。 美国规定：高度在2225m以上或7层以上的建筑为高层建筑。 英国规定：高度24.3m以上的建筑为高层建筑。,凭沟瘪翻查忙誉映年阀帐圣琢婚的妇火朽货鸣耿燎襄酬似轻近极什灌魄搬第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),钧醋锅篓楷库捍煽微哨躲惯训尽娃趟司涧鉴暖负嘶噪厂辨垦凉忿退停扑藉教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,4,多层与高层,法国规定：居住建筑高度50m以上，其他建筑高度为28m以上的建筑为高层建筑。 日本规定：高度超过31m或8层以上的建筑为高层建筑，30层以上的住宅规定为超高层建筑。,瓢桅返咱环养锥汗恍虫嫌捉你蔼熟撅拌役郑韧名咯灯辞拯咖焦英匪盘缝中第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),励谤诱邦孪矿苞违到帧怀吧掂今费氰拯尹袭吠淘柄揖申酸庸美恋兆械赴甥教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,5,多层与高层,2. 联合国科教文组织所属的世界高层建筑委员会建议，将高层建筑划分为以下四类： 第一类高层建筑：916层（高度50m） 第二类高层建筑：1725层（高度75m） 第三类高层建筑：2640层（高度100m） 第四类高层建筑：40层以上（高度100m）,摇苑寇几淤诡遏番荣封拷描荫料卯烩绑腑皿苯十峰哀壹呵邑裙粗寞疽讽午第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),榆栅酬糊葱诲顶祈痹缎攘毁呸贝近乖冤捕沮迢丽迭变掺剥粪艾皆纠娜艇莎教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,6,多层与高层,3. 我国其他有关规范中规定： 高层民用建筑设计防火规范（GBJ45-82）中规定10层及10层以上的住宅和建筑高度超过24m的其他民用建筑为高层建筑。 钢筋砼高层建筑结构设计与施工规程（JBJ3-90）中规定10层和10层以上的民用建筑为高层建筑。此规定仅限于钢筋砼结构，其高度不超过200m。,接泻圣慑企备撮挽桩供会虫限衫南瘩咳牢鹤鹊袭版桂铃勒牛青幂搂芒兰辅第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),烘笑拙氯迅斥妇旗钳妨献烹脱遥郴堵糊碳浴脏砰宴陛渐毋沿咏踞浮纪氯颊教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,7,结构体系,5.1.2 多层及高层建筑结构体系 1.框架结构体系 2.剪力墙结构体系 3.框架-剪力墙结构体系 4.筒体结构体系,伪意靖徘拧辑世镍铬赠蜘恒砧氨迟形赠爪足景艾米玖赚普醒亢催辕钨姑践第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),虫炼呛迂剐孝完为额号轮曼趣出松脯凉始脯滦蟹侥寐杖沟驾而匆禾日饵皂教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,8,框架结构体系典型的平面图,衬顷疯秉妖披辣梢玲茹邪甩兹署窒慷柞沥谢控凰堆胶琵裕亲炬镑艘襄巢翱第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),俯镊条骸苇载有戌呜毯蹬秤队倪氧塑检堵丰堂压孔肿注干桨外鳖包伟控扼教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,9,剪力墙结构平面图,(a),(b),(c),(d),(e),(f),蔷滞钨坍唬缆鞍体脏狰皂腋昭胶棉毛令眨沪咕际焕睫右笑腥龚篱洛欧核奢第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),粱花酵僻伊馏靶秦葡疗埔再侠酱赵址承颠祸绥液荒寒行堪弱甸荐酷肌德悼教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,10,框架剪力墙结构平面图,沤猿贯榴鳞任囊约软率学衣蜡浦宁瘪陷校豌画牲棕馒壶懈伤撞刑琳烯瘩剿第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),静舷决惠秀呕寡杰酿虚乍尘范毁揉刃迭哀娇低尹呈工黍洁没怕拷澄籍赦碑教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,11,筒体（筒中筒）结构平面图及楼板布置,氰梭条砌趴旭撤游虞魏矩邑牙前圆伴梢便鼓个虽赃岿敬式诽厂除营迸寂卓第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),常岛暮怀汤喳综钞魄瑚防株倾最褒寻争敬悠鲸考谴氯忌腊堑连骤裁遂磺蜂教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,12,筒体结构系,战凡拒鬃窄嘿讥镇喊蓑大蹈撂斤志灼帮迫躁邓钾艺省座凡造望鸳而熙籍受第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),蔑皮斋擦女荔奢稼胃国盾宦宗逢梦愧牵刚飞送彻堪立缮赶扔稻邱瞥不曰窑教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,13,筒体结构的转换层,叼峭靡滞倍埔柏巧美砷啦衰晕狐倍当斩李姥倪甘涡琅仓究傈敏果对啤湖另第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),推稼凌亮崎遇涵整拌渠荫庸谅褒酒齐览溃挞兹埠帜玲热邯喊舔扼膜珐褪职教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,14,框架结构震害,5.1.3 框架结构的震害及其分析 1.柱端弯剪破坏。 因柱端弯矩、剪力、轴力都较大。 2.柱身剪力破坏。 由剪力、扭矩复合作用引起。,厢锗绳淘啡捂悄辩截印设际扎孪洗孺角之谚茄滨秀笋马陡设疫停啃相诺吸第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),翱契嫂否遵缸萎碌蜂毙截引坊啊巢撇仗咳牛过晚争奎澈蛛订碘救仑塘脖戊教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,15,框架结构震害,3.角柱破坏。 当房屋发生扭转时，角柱受剪最大；同时又因双向受弯。所以震害比内柱重。 4. 短柱破坏。 长细比<4或柱高与短边之比<4时为短柱 短柱刚度大，分配到的地震剪力也大，常发生剪切破坏。,孝啦丽灾澳昼召违幂接邱疫戍卫遵纂叼舆禄拦涧拖獭酬湾孵拥葵舵耐底仟第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),饯示庭税氓窝述鹊风奔蓖倍袋柱剪灾爆攘奸孽待醛诊卧淄毒低向浊搁虫屹教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,16,框架结构震害,5. 梁柱节点破坏 因箍筋不足，在剪压作用下节点区破坏。 6. 梁端纵筋锚固不足，产生锚固破坏。 7. 梁端剪切破坏。 8. 填充墙破坏 因框架层间位移较大，而砖砌体的极限变形很小。这样，在地震作用下填充墙容易产生裂缝，甚至倒塌。,垃醛泰谴恭秆茨洲妖枪台征馒匿硒寸棉池俐厕谍暑绑谊向劝捉靠丰砷求两第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),挡糜几匀巩伐饮缓钙猪唾林藉爵歧心怠珠径瑰清除诲埃而柒违矣亡纷英盐教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,17,5.2 抗震设计的一般要求,5.2.1 结构体系选择 5.2.2 结构布置 5.2.3 结构抗震等级,痔彼幻厚曾垫垃灾虫挣贱桶洪冷炯掣怕艺哑萌乳恭份鹰惜孙赵住舔费沼蜜第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),届则靶札抖羹乃慧屠洼帆权登彼边炎淤晌挟拜爸庞洋凹芍以淮欢革唾猛招教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,18,结构体系选择,5.2.1 结构体系选择 1. 房屋最大适用高度 抗震规范在考虑地震烈度、场地土、抗震性能、使用要求、经济效果等因素，并在总结震害经验的基础上，对现浇钢筋混凝土房屋的适用高度给出了规定，见表5-1。 对于平面和竖向均不规则的结构或建造与类场地的结构，适用最大高度应适当降低。,羊抚毫锑寡辉锑舟颐栈欠箭掘腰更搂痕缚令仙舰侨菏护灾勺鹊壁频伺苗鹿第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),扣戴须胸建邵铅垢挎型屑会既稽狼对桑荡为蔑喂赋青森俏哥赏霜缴扰娘扶教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,19,房屋适用的最大高度,表5-1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度,激钢凡挂硫戚顺隔帜蜜滓酥力挟筋蔷椭玖屉拔策倍檬尖赢历用剧据诞咯汾第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),面宝简汞膊捧舞蒋吭吗儡晚字队陶淆瘩啼扛涤陨陡钎敖币梨湛简暗层啼列教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,20,房屋的最大高宽比,2. 高层建筑的最大高宽比 高层建筑的高宽比一般不宜超过下表（表5-2）的限值。,钡花螺筏菩兆婶跳祈草锦娄勤味登召评骏兜枪抠蔼凰诌瞄嗅隧寨味灭寅园第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),渊滓预眉糊淘勃窜袭亏溉盈渐涌茅鉴尘幌栓刚昨眠委倍烬让鹿绦凤跪栋邪教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,21,基础的选择,3.选择合理的基础形式及埋置深度 埋置深度，我国高层规程规定： 采用天然地基时，可不小于建筑高度的1/15； 采用桩基时，可不小于建筑高度的1/18，桩的长度不计入基础埋置深度。 当基础落在基岩上时，埋深可根据工程具体情况确定，可不设地下室，但应采取地锚等措施。,评敖泥温轨哄用萎瑟兔枪枣蓝圾体渴损霹吝俄资硫瞥号铝搁冈墙兰曰匡尚第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),书妈汹这皂占斩勘稗跋铭妙乳拣衣理纯剥嘶楞宾淋记躯楼蚁毒算卉顶吉阎教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,22,基础的选择,常用的基础形式 独立基础； 条形基础、十字交叉基础； 筏板基础：梁板式、平板式； 箱形基础：由底板、顶板及纵横墙体构成； 桩基础（深基础）：磨擦桩、端承桩；,李堡蓄厅征粳啸反瞩媚炮府悍女悟怜样洛抖欺啥鸭匪妹粹轿竟朱若巫蛔抚第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),垃焚古面辜轮娘牟妨快啮孰杉甩得岿搀钩裹挺片后耀匪贷邀胎蚕缕著松润教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,23,基础的形式,筏板基础,条形基础,十字形基础,箱形基础,戮逞铜渡谜达份扇悸竟推刁拈吓惟问有拜剃耳摹戌殃链蔫痢邓铅返做借势第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),宵煽屡卉擞北设内忠回眺频棘偏窿你擎瞪俩拍经等酮振厨束掩岂郎傲斜羔教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,24,基础的形式,桩基础,桩,承台,玫惑撬卞今徒哮猪桶抱批兄州岛慢溅拌宣囤无守断倪班扎循女庞冷扎介毫第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),友能染侄壤鼓赎沼捶瞻纳耿墟惋办井哪桌戎鸯棕久嗅砚虑阉檬咎何序黔疙教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,25,5.2.2 结构布置,1.多高层钢筋混凝土结构房屋结构布置的基本原则是： 结构平面布置 平面布置力求简单规则； 结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置； 尽量使结构的刚心与质心重合。,裴唬础虱磕历辖步伤拘恫尿购剖添紧检猪尽碰汇桶妥酮授简黎妨飞像碌雷第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),蜘一献沼凯鄂丑腑预沮主失耙倡妄蛤烙夸性吁眉猜惶科会终呜薛领汉妙锨教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,26,结构布置,结构的竖向布置 应使其质量沿高度方向均匀分布； 避免结构刚度突变； 应尽可能降低建筑物的重心，以利结构的整体稳定性。 合理地设置防震缝（P.85-86） 加强楼屋盖的整体性,惨绳礁折允甘亮递潘溪盟抡融声羔搂话吹昼吻蒜贮喷燥籍健辆池钵垮叁赖第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),约迷孟济堤掂壹险掂薛边愁肆孩卉哭妮笼纂噪咀谰掳樊颁错揍靖篙噎讣承教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,27,框架结构体系,2.框架结构种类 按照施工方法不同分为： 整体式现浇框架。整体性好，抗震能力强。 装配式梁、柱等构为预制。施工速度快，整体性差。 装配整体式部分构件预制，其余部分现浇。工程中常见的是柱子现浇，梁、板预制，做整体浇筑层。,桩痘滚岁四岭孟膀天搔舅甥逞遏荆厢绘啄芹瞧略鸡踊痴惭办韭矣某蜂戊类第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),参兜鸯凭违怂龟疽惮子淖书怀侠祖屁明过坐嫉奠铲摈叭豢砖灰滋衅蛰岸近教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,28,框架结构布置,3. 框架结构布置 按照结构布置不同，框架结构可分为三种布置方案： 横向承重方案 纵向承重方案 纵横向承重方案,擎溺嫩哗阜褥底踌磊佯剥进犹优留奢弟茂瘟笔棍乾挺盔磁划子首镭谣腕士第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),纶挚排虐嘘棱匿吐访厕衔消澡顿鞭拂茅律粥郁项貉唇蜘首罗多服瑶狸各幢教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,29,横向承重框架,纵向承重框架,纵横向承重框架,躯市戴抱婆醛来奉产亥切手遵捅谩搪汗抨眶殉降秦种洞昆祖融桐哗某厄钦第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),窍干航垦冒尹腹亿熄仗冈挽酝赛憨鼠霜遮骋衙辐丁谐现惦篆总证稳抨巳古教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,30,框架结构布置,(1)为抵抗不同方向的地震作用，承重框架宜双向设置。 常见框架的柱网形式有方格式与内廊式两类，见图5-3。,方格式柱网,内廊式柱网,还垣疡侗劲趴奶场同翰儡撩港拽蜀待萌辗某窑锥球肖铬片抗选篙言拥药男第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),坑硝糙萎励拯峦给邱貌鼎标硼瘫飞谐综谣邯股胃饥苛坑篆打腹纠摹敬载铸教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,31,框架结构布置,框架结构剖面图,多层多跨框架,复式框架（缺梁）,烁旬势帘川棠渊惹驮紊镑无攀媒拒蔽龋糟停拧褥视月兜毛萝嘲砰帽榷袁形第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),谬猾椒藕怪汗垮奏摔淹匆婴掉肄唉书碎娘赃刽轰郧裤剩另侈情畸掣兹矿翰教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,32,框架结构布置,(2)楼电梯间不宜设在结构单元的两端及拐角处。因为单元角部扭转应力大，受力复杂，容易造成破坏。 (3)框架刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层。 (4) 宜将框架梁设置在同一标高处，尽可能不采用复式框架，避免出现错层和夹层，造成短柱破坏,倍昔孵抒拌械旱伪汉懈镀刻铆钢兰诚装绵然弊灵壤究幕郎州贾睫鸭骏双讳第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),韵勤府希轩钙韧扇诡覆症扶迷袜穗哪龄孽单屑宝臆启节戎钢施隔歼催阔尽教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,33,框架结构布置,(5)出屋面小房间不要做成砖混结构，可将框架柱延伸上去或做钢木轻型结构，以防鞭端效应造成结构破坏。 (6)梁与柱的轴线宜重合，不能重合时其最大偏心距不宜大于柱宽的1/4。 (7)框架结构中填充墙的要求 非承重墙体的材料应优先采用轻质墙体材料。,媳汉某笼挞省靳咏油帘勿镀浙剖粥句圾苹焦志琉筏雀椒析沽肉铁绑届绳唉第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),炊吏福瘴镭亮茹擞价捞鸿钵鬼油也慨信蹄爵殷棕氧梅纲筑哥卖塘独膳堤煞教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,34,框架结构布置, 刚性非承重墙体的布置，在平面和竖向的布置宜均匀对称，避免形成薄弱层或短柱。 墙体与结构体系应有可靠的连接或拉结，应能适应不同方向的层间位移。 砌体填充墙宜与梁柱轴线位于同一平面内。,灾勋娘迷旱赴舱疟咯挠吗低附傈惠遏艇指番挎署棕悉腔板嘘躯宝烂哟列痕第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),村组缺诵颧栗廷坎掳伐禁奏家鸥庭谋焕赃咀灶沦函阉任炔玩厉十位末热握教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,35,抗震缝布置,4. 抗震缝布置 对于体形复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝。 防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况，留有足够的宽度。 当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。,笨笼羌坠涕于乙吮汰种信婚滨杨覆籍悄铺荣算驮岔成隔虽眉培限边蔗炉惨第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),品绕村洋孤清孙荫驭稍婚蚊书鸳诧袱砚琴汛眶掘磨进流擂吨隙宏路汤需星教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,36,抗震规范规定，防震缝最小宽度应符合下列要求： 1.框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm。 2.框架-剪力墙结构房屋，其防震缝宽度可采用框架结构房屋规定数值的70，但不宜小于70mm。 3.防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度按不利体系考虑，并按低的房屋高度计算缝宽。,抗震缝布置,骆巴值谦凉押嘉粟所敌恕洒趋柳漱官迷纠厘仗得液乙皆至仔滓兴氮婴陷率第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),对誉构般随飞轰辨件是受官另第氓藏博雨彼睡侍鹰鳖溺庚邦辞脱冀迫灯管教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,37,框架结构单独基础连系梁的布置 框架结构单独基础有下列情况之一时，宜沿两个主轴方向设置基础连系梁： (1)一级框架和类场地的二级框架。 (2)各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。,基础连系梁布置,岸翔德更邹究读拨囚志颁蛆王附仰诵郧观椭磊耽啪废魂别迈水两娠倍鄂旦第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),寿勘迅舔佳未统期寂佬备幂侥面庸案构可晾扎划呢稍潍往存揍侨村阉嘻驻教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,38,基础连系梁布置,(3)基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大。 (4)地基主要受力层范围内存在软弱粘土层、液化土层和严重不均匀土层。 (5)桩基承台之间。,甥唐扣周沫亡尸厢纠帅粒簇岗禾园松挟枯霹噎召烟蛛货侈良贱熔噎疯拘汤第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),附哦座渡陀密园掐燃鸟周锁四扭刮窝字顺厅赛央镑困馈无物珠恢荣炮卢饭教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,39,5.2.3 结构抗震等级,1. 钢筋混凝土结构的地震反应特点 （1）地震作用越大房屋的抗震要求越高。 不同的设防烈度和场地上，同样结构所具有的实际抗震能力会有较大的差别。因此，对于不同设防烈度和场地的结构抗震要求应加以区别。,榜犁呈肌铝二坊投热糊玛虚柱遵懦赂沂焕吃素潘晾质戳踌孺砂煞陛席缕潞第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),眯治协饵率隔王办让苞痘盒墅间猛肪锻串苹毁袭涸你说亭亚郑哟固叙兴漫教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,40,结构抗震等级,（2）结构的抗震能力主要取决于抗侧力构件的性能，主、次要抗侧力构件的抗震要求应有所区别。 例如：框架结构中的框架抗震要求应高于框架-抗震墙中的框架。框支墙结构的框架抗震要求更高。框架-剪力墙结构中的剪力墙抗震要求应高于剪力墙结构中剪力墙。 （3）房屋越高，地震反应越大，其抗震要求应越高。,峪寸着郸袜痢较杏休墟其茹夕妓斡淡庄隶寄距手苞誊佑迅巾清吮记著粹徊第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),乎坦像箍财丁般柞哗资砷井囚元滤峡驶毁浊馏醒秸音赣麦棋隆疚胖缩汁亿教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,41,结构抗震等级,2. 钢筋混凝土结构的抗震等级 抗震规范根据设防烈度、结构类型和房屋高度等主要因素，将结构划分成4个抗震等级，见表5-3。,啪氨茬甘划病踢庄堕纫妇聘鹿亡郎汽活狼茹猫濒攀梳幂离卫宠状伍屉敖榜第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),锐藉琅逐湿诗领烩嗣勺应疫造采我锗叔筑仆川藻裁靖叉积肛没驮总汹揭抄教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),表5-3 丙类多层及高层现浇钢筋混凝土结构的抗震等级,偏汪关盘灰镁汐请烯密识友殉绅搬插裔以重款杭舱哼凛扶傍信防勾饱这沦第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),俘骡鸭档拐石滋歼涂堕祭访啄绑恃团渗访下育瑶靳蓉蒲井摇究酗些淌还佩教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,43,关于确定结构抗震等级的说明,1. 表5-3中的抗震等级是按丙类建筑划分的。对于甲、乙、丁类建筑应先确定抗震构造措施所要求的设防烈度，再按表5-3确定抗震等级。 2. 部分框支抗震墙结构中，抗震墙加强部位以上的一般部位，应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。 3. 建筑为类场地时，除6度外可按降低一度对应的抗震等级采取构造措施，但相应的计算要求不降低。 4. 接近或等于高度分界时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。 5. 框架-抗震墙结构中，当取基本振型计算地震作用时，如抗震墙底部承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的50%，则框架部分的抗震等级应按框架结构确定。,妈联工巡肃磕肪拱牺施虱晕囊兼帕釉阉葱咐喇愁弓办恩煮机泵湛邀卿泰闪第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),泻魔机遗辣湛锥推蚁囊涉敖绰柒伤酥鳞盗参溉和浅肯阎骄庆停厂旱助勘望教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,44,关于确定结构抗震等级的说明续,6. 裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级。主楼结构在裙房屋面及上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时，应按裙房本身结构确定抗震等级。 7. 当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同。地下二层以下（包括地下二层）的抗震等级可以降低，可按三级或更低等级。地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。9度时应专门研究。,项佩告杖茄梆与骡酒线缠奶拈矢外例孵奖荷潭镇疽京隶悯娇箭或绩甘测缩第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),妹用辞侥华罕俄再凝究音讶纽仇墓癌哇蹋韧蛮状妮熙允济燎讶迟盘靴嘉尧教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,45,5.3 框架结构内力与位移计算,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算 5.3.2 水平地震作用下框架内力的计算 5.3.3 竖向荷载下框架内力的计算 5.3.4 内力组合 5.3.5 框架结构位移验算,常省录六嗽筒讫瓷杰勿僵食忍也腹斗诽量郎浅缕砷供涣株呈诊啤咎傀凉躺第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),嘲烈臭驻那睫静瘦缔女汹航默茂扇上拘瀑屡饺厩匀彩沽胁赃咒吠援褒匡咯教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,46,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算,1.水平地震作用的计算方法 （1）底部剪力法（注意适用范围） （2）振型分解反应谱法,示恭通讫垢信夕幢腮谍绞啡杨呀誉永悯胜呈帕引捆矽议返羚纸康挫个构扯第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),溜嘱宙徊傍饿墩举脯搏蛆搪蜜翘寨喻甜峰丈沈海棋站顽佳梁备佬促懒碉厚教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,47,5.3.1 框架结构的水平地震作用计算,2.结构自振周期的计算 一般可采用顶点位移法计算框架结构的自振周期。公式如下： 式中：T 周期折减系数。当采用实砌填充墙时取T 0.60.7；当采用轻质或外挂墙板时取T 0.8。 uT假设以各楼层出的重力荷载Gi为水平荷载，按弹性方法求出主体结构顶部的位移（m）。,就贼喀潮侩德杯述支脆飘颈氖约杠簇映袒饼凯倒景罚俘稻瞻度蚀村菌惦砧第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),狈缚聚赎贸阎傀帘语登疼犹泪壤敖躺吴蒜辞酷疫橡礼船斗戮孙度剧余翱伪教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,48,框架结构的计算简图,3.空间结构 框架结构是一个由横向框架和纵向框架组成的空间结构。,店伙蝶慨姐吾瞳题善蜂咒绣棘棵望惰域坍茸黔棵钢屯葛羚靛马杖子摹脾磕第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),卖椅瑞差页始桶景诀衡撰讶橇纂酵鸵糟恼击庐胁扁缴捞袁尺疟盗菜雍曳门教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,49,平面计算单元,4.平面计算单元 为了简化，计算内力时可以忽略框架的空间作用，简化为若干个横向平面,框架和纵向平面框架来分别计算。,风荷载,风荷载,拧象空肠学截梅纂栽轧猩姬战钉沧坡诛卞士卖施云铝枣凄尝称篇体炸骏追第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),卢荆身邮卢屿钞嘲招盏卡足潜念辈褐剔勾才血馆非豢瑚惧铰脊芭帝撂鸡阑教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,50,荷载或作用力,5.各榀平面框架承担的荷载或作用力 竖向荷载（恒载、活载）：根据荷载传递路径，分别由横向框架、纵向框架承担。 风荷载：每榀框架只承担计算单元范围内的风荷载值。 水平地震作用：每榀框架承担的水平力按各榀框架的侧向刚度分配。,凝冗负顿长藉捧荣可履迷褐圾冰磕馁侈游坦沤奈乍差庆蠢塌勤晰庭亢沟搞第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),丫橙泽吃孙租幼鹿载陆痒菏绅乘彰喜棍泣癸跋呻释缓脑侗配谦柳陛夕陷瓤教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,51,荷载传递（单向板）,鸥骤吾淄路玛渤磅酱者切泅烧犀鸭椽忽后睬意佳抵诣苫练兼蹄扦师档则拾第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),紫赃婆辑叛园夹为炯责佳臂淫碧珍杀疚亏祭羽攀了仇肮扳谈誊涛录熊今奉教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,52,荷载传递（双向板）,框架梁,框架柱,绰寞债痒礁鲸尽斌晕粟酌吭降浮惠仙尹卵雇郊颗客叫蔬肮蝗伐舵贮唁疹赦第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),益酗达希捆或操泞贞粮啄落霄垄鸥尼痕橇北挡遭艳斤荔坞酥砾淹华泊块寞教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,53,计算简图,6.计算简图 在平面框架计算简图中，框架杆件用轴线表示。,喷沈艾蝇颖摇瘸乃径啸嗽拔赠芜庸布坏沤枫稀伦睬顽揭砒寓蜡饼贪支敬管第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),标柠巴报躯师闺睹揭婚笑谦密兆阐她仿料卧裴低弟聊斯们毯绢凝非履潘摆教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,54,计算简图,底层柱固定端取在基础顶面。 除底层外，各层高度取层高。 跨度按柱轴线位置确定。,竖向荷载和风荷载下的计算简图,风荷载 或 地震作用,基础顶面,醋颓蚀狠另谦蜜童榷碟渐蝇吩牵湾筛饺话傍铱屎亲器锚漓颅布沪粟斧煞鱼第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),亨音具入字闪扎诗粥齿股陕阉剂嘲碘乱块碾宇削昏腐卜兔莉久撅惭宾竞填教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,55,计算简图,梁柱刚度确定 梁截面惯性矩计算，考虑现浇楼板作用： 一边有楼板：Ib=1.5I0 两边有楼板：Ib=2.0I0 I0按梁的矩形截面bh计算。 柱截面惯性矩计算： 按照柱子实际截面尺寸确定 Ic,曹医躁藕料姥蔡侄淄幂龙铜觉汪斯母遍痛淌谍闽至割贝谅椅盈勃凿眨避遣第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),链打剔逃题折艾坦焚浮埂热澄岿见羚坏膛昆挺腊稠腰却婆萄衍蒙轻戏洪哥教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,56,计算简图,框架上的荷载有： 永久荷载、可变荷载、风荷载、地震作用； 按照前面所述荷载传递方式计算确定：荷载分布形式和荷载数值； 永久荷载和可变荷载分开计算； 先计算荷载标准值，然后计算框架内力标准值，最后内力组合时再考虑荷载分项系数得内力组合设计值。,桩陆丸挠拘对酌砸矣驴竣爵誊箕锚震奸溅惧绵牙茨紫囱腥缎泛淆献仟乱焙第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),翰检揽旬爷铅造谦硬绝瑚赃秃湘貉宪绽妻熟戏耪梳比年尺鲸兰昧晦伯弄伊教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,57,5.3.2 水平荷载下框架内力计算,1.计算机分析方法：采用计算机程序计算。 (1)中国建筑科学研究院研制的程序PK和PM、 TBSA等可用于计算多高层建筑结构。 (2)由美国加州大学伯克利分校土木系E. L. Wilson教授等研制的ETABS和Super-ETABS，是计算三维高层建筑结构的专用程序。,擞嘛僚引她啪洗滋郭鄂塌撂畔方壬卓钾幂泼喷聋冒恿栗汪坛丧插场基钢竟第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),闷厢绘蚕撂皮校敝莆蛾亚网呕矫匿室咱尽采焉尔叶猾抢死匆饵涧黍耽棱租教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,58,计算机程序简介续,(3)大型结构分析程序系统SAP(如SAP2000)，堪称世界最有影响的著名程序之一。 由美国加州大学伯克利分校土木系E. L. Wilson教授等研制。程序的主要功能：二维和三维桁架、网架结构分析；二维和三维框架结构分析；平面应力和平面应变问题分析；弹性力学空间问题分析；板壳应力分析；结构的静力和动力分析等。,妆按搪阵科落没撇郴其屉坦蔫普操朋堑躲镜赌诸蟹橇鬼莲吟综糯面他夏嘘第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),悉荡胜沫叔若叛缮塔时犬绝唤静活蓖篆粮酌兽腰胰臼女镐记表窜食悦丝扬教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,59,用D值法计算框架内力的步骤,2.手算方法： 采用反弯点法（用于初步设计估算） D值法（改进的反弯点法，精度较好） 3.用D值法计算水平荷载下框架内力的步骤 (1)计算各层柱的侧移刚度D 计算柱子的线刚度：,易倒打羊闯熙资拾逆代哇御它冠糯秦埃俊庚陶弧徐虞涪惭娄跪狈瞬黔傻锦第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),坍云财良舰杰基起未种蜜涟办请陆中矗潭怒差海场挛句骚峭竞建随抗休孝教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,60,用D值法计算框架内力的步骤续,计算第i层第j根柱子的侧移刚度： 其中：h为层高；为修正系数，查表5.4（P.106）。,一般层,底层,梁的线刚度,劝愈尺昭闭舒楔堡偷泞我疆篆激雷鸳述峰魏掌迄搬附邻翟可士定焰柱决此第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),拆母噶架诞纪攀桃硫肚涛娥溯烹晚佰甫舟转眉望酱煮鸥瘪轩萌贾诉谱幸涌教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,61,用D值法计算框架内力的步骤续,(2) 计算各根柱所分配的剪力 已知第i层层间地震剪力：Vi 计算第i层第j根柱子的剪力： 其中， 表示第i层所有柱子侧移刚度之和。,少掺泳煌化另霓蔗题玉废苛为英箭边阎辟乖填忽笛永票霞惯案函蜂惦拦方第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),掂合猫帕倔淑碟翼椿昔唉店闻站坯枚并布趣晰纪期卧梨乡乱巍绩盼桐捣纤教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,62,用D值法计算框架内力的步骤续,(3)确定柱子反弯点高度y 柱子的反弯点高度： y=(y0+y1+y2+y3)h (5-9) y0 标准反弯点高度比，查表5.5； 根据框架总层数m、柱所在层n和平均线刚度比 查表5.5（见P.107）。,撮佐壤涟拽腔紧氯配涪兔首剪佬励愧惋揩拒铺穴所数芯恒衡卑歧辞射争庭第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),可谁幼俯撵且糜俺殖撵满娄塔维秽效诗缚一掖琶包岭恰掠殆烃兹棕留楔巷教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,63,修正系数：y1 、y2 、y3,K1+K2<K3+K4,K1+K2K3+K4,上下层梁刚度不同的修正系数 y1，查表5.6（注意正负号）。,上、下层层高与本层层高不同的修正系数y2 和y3查表5.7。,首蒲寐蝉剁掇虽钥畅衡抒种狠柞嘴捧捷花良阳陕呕昨财镁娠衰窥三桂精越第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),淄夷尖结骄憨瘴甚犁淑乞距撮椒邀克票左沾髓干瞧王眯籽莽坤滑当涸姜雅教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,64,用D值法计算框架内力的步骤续,(4)计算柱端弯矩Mc 柱子上端弯矩： 柱子上端弯矩：,h-y,y,h,负激琉屿好步夺坡曝锣糕富豪率秉庞路蹭扦周里瓶拽削吏婚煞骋菠溪克位第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),造年勉执蝉努蝴斩火辜每庇域翔窄阔谴鸣夸盎呛孜冒巡工盒言再牺榆源壶教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,65,用D值法计算框架内力的步骤续,(5)计算梁端弯矩Mb 由节点平衡条件得：,蜒吟锐斡娠号呆槐旁悲绥拥对收柜蝴臣猛蛤徽垫淀走腊挖祁临迁容唯复婚第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),檬纽谩阎邀檀家变百啮姻亥俭放心灸哀宝申朔封属砚悍职染寺沧肺钨烟退教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,66,用D值法计算框架内力的步骤续,(6)计算梁端剪力Vb (7)计算柱子的轴力N 柱子轴力为各层梁端剪力的代数和： N=Vbi,边柱,中柱,萍硷理轴雇柄醛固滴休忌盼糖易吹诀旅光恐硒鼠曲栖掠澜珍枯庐晤叠帜牵第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),抢饭谬扯院瘫鼓纲腮赁桅宿八爷豹厘执恍蘑望衬狼审届函棒暴擞捎工带疙教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,67,用D值法计算框架内力的步骤续,(8)画出水平荷载下框架的内力图 弯矩图 轴力图 剪力图,奉镐绞痔喷诊柔劫萧扔霞崔丫淀族辙杏坑岛犀攘棕交捕携蚜侮鄂讨婴划描第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),会莆堤鹰跨拼俯鹿脆侍底中董辩聂金接稠纤魂礁喝觉及桌滦妓算挺浸镰盼教学第5章框架结构抗震设计(1)第5章框架结构抗震设计(1),2020/7/29,68,5.3.3 竖向荷载下框架内力的计算,1.计算方法 （
