5-地震作用和结构抗震验算课间

构筑物抗震设计规范GB50191-2012介绍地震作用和结构抗震验算李永录中冶建筑研究总院有限公司国家工业建构筑物质量安全监督检验中心地震作用和结构抗震验算•构筑物的地震作用计算，应符合下列规定：•1应至少在构筑物结构单元的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震验算，各方向的水平地震作用应由该方向的抗侧力构件承担。•2有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。•3质量或刚度分布明显不对称的结构，应计入双向水平地震作用下的扭转影响；其它情况，应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。•48度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构及双曲线冷却塔、电视塔、石油化工塔型设备基础、高炉和索道，以及9度时的井架、井塔、锅炉钢结构等高耸构筑物，应计算竖向地震作用。地震作用和结构抗震验算•各类构筑物的抗震计算，应分别采用下列方法：–1质量和刚度沿高度分布比较均匀且高度不超过55m的框排架结构、高度不超过65m的其他构筑物，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法，其他结构宜采用振型分解反应谱法。–2甲类构筑物和特别不规则的构筑物，除应按规定采用振型分解反应谱法外，尚应采用时程分析法或经专门研究的方法进行补充计算。计算结果可取时程分析法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。地震作用和结构抗震验算•采用时程分析法时，应选择不少于2组相似场地条件的实际加速度记录和1组拟合设计反应谱的人工地震加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符。底部剪力可取多条时程曲线计算结果的平均值，但不应小于按底部剪力法或振型分解反应谱法计算值的80%，且每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于底部剪力法或振型分解反应谱法计算结果的65％。地震作用和结构抗震验算•计算地震作用时，构筑物的重力荷载代表值应取结构构件、内衬和固定设备自重标准值和可变荷载组合值之和；可变荷载的组合值系数，除《构筑物抗震设计规范》另有规定外，应按表5.1.4采用。可变荷载种类组合值系数雪荷载(不包括高温部位)0.5积灰荷载0.5楼面和操作台面活荷载按实际情况计算时1.0按等效均布荷载计算时0.5～0.7吊车悬吊物重力硬钩吊车0.3软钩吊车不计入地震作用和结构抗震验算•构筑物的地震影响系数，应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期，以及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值max应按表5.1.5-1采用；当计算的地震影响系数值小于0.12max时，应取0.12max。特征周期，应根据场地类别和设计地震分组按表5.1.5-2采用；计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s。周期大于7.0s的构筑物，其地震影响系数应专门研究。地震影响6度7度8度9度多遇地震0.040.08(0.12)0.16(0.24)0.32设防地震0.120.23(0.34)0.45(0.68)0.90罕遇地震0.280.50(0.72)0.90(1.20)1.40地震作用和结构抗震验算设计地震分组场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.90地震作用和结构抗震验算•构筑物地震影响系数曲线(图5.1.6)的阻尼调整和形状参数，应符合下列规定：•1当构筑物的阻尼比取0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用，形状参数应符合下列规定：•1)直线上升段，周期小于0.1s的区段；•2)水平段，自0.1s至特征周期区段，应取最大值(max)；•3)曲线下降段，自特征周期至5倍特征周期区段，衰减指数应取0.9；•4)直线下降段，自5倍特征周期至7s区段，下降斜率调整系数应取0.02。地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算•当构筑物的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线的阻尼调整系数和形状参数，应符合下列规定：•1)曲线下降段的衰减指数应按下式确定：地震作用和结构抗震验算地震作用和结构抗震验算多质点体系采用底部剪力法计算时，按《构筑物抗震设计规范》图5.1.6确定的水平地震影响系数，应乘以增大系数。水平地震影响系数的增大系数，应按下列公式确定：结构类型剪切型结构剪弯型结构弯曲型结构ɛ0.050.150.25地震作用和结构抗震验算采用时程分析法计算时，其地震加速度时程曲线的最大值应按表5.1.7采用。地震影响6度7度8度9度多遇地震1835(55)70(110)140设防地震50100(150)200(300)400罕遇地震125220(310)400(510)620地震作用和结构抗震验算构筑物的基本自振周期，可按《构筑物抗震设计规范》各章规定的计算方法确定。当采用类似构筑物的实测周期时，应根据构筑物的重要性和允许损坏程度，乘以震时周期加长系数1.1~1.4确定。构筑物的阻尼比，除《构筑物抗震设计规范》另有规定外，其余均可按0.05采用。地震作用和结构抗震验算结构的抗震验算，应符合下列规定：16度时和《构筑物抗震设计规范》规定不作地震作用计算的结构，可不进行截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。2构筑物应按《构筑物抗震设计规范》规定的抗震设防标准进行地震作用和作用效应计算。3平面尺寸较小的高耸构筑物，应对整体结构进行抗倾覆验算。4符合《构筑物抗震设计规范》第5.5.1条规定的构筑物，除应按《构筑物抗震设计规范》第5.4节的规定进行截面抗震验算外，尚应进行抗震变形验算。水平地震作用采用底部剪力法时，结构水平地震作用计算简图可按图5.2.1采用；水平地震作用和作用效应应符合下列规定：水平地震作用水平地震作用水平地震作用结构类型剪切型结构剪弯型结构弯曲型结构1.001.501.75表5.2.1结构基本振型指数水平地震作用结构基本振型和第二振型质点i的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：水平地震作用水平地震作用当采用振型分解反应谱法，且不进行扭转耦联计算时，水平地震作用和作用效应应按下列要求计算：结构振型质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：水平地震作用水平地震作用构筑物估计水平地震作用扭转影响时，应按下列规定计算其地震作用和作用效应：1可能存在偶然偏心的规则构筑物，可不进行扭转耦联计算，但结构两个水平主轴方向的外侧两排抗侧力构件，其地震作用效应应乘以增大系数。短边可按1.15采用，长边可按1.05采用；当扭转刚度较小时，周边各构件宜按不小于1.3采用。角部构件宜同时乘以两个方向各自的增大系数。水平地震作用对于偏心构筑物，进行扭转耦联地震作用和效应计算时，可采用三维空间有限元分析模型，也可采用多质点体系平动-扭转耦联分析模型。采用振型分解法计算时，应选取包括两个正交水平方向和扭转的振型，每个方向的振型数不应少于含有该方向的前三阶振型，且振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。单向水平地震作用标准值效应采用完全二次项平方根法。双向水平地震作用标准值效应，可按下列公式中的较大值确定：水平地震作用突出构筑物顶面的小型结构，采用底部剪力法计算时，除《构筑物抗震设计规范》另有规定外，其地震作用效应宜乘以增大系数3，增大部分可不往下传递，但与该突出部分相连的构件设计时应予以计入。抗震验算时，任意结构层的水平地震剪力应符合下式要求：水平地震作用竖向地震作用竖向地震作用井架、井塔、电视塔以及质量、刚度分布与其类似的筒式或塔式结构，竖向地震作用标准值(图5.3.1)，可按下列公式确定。结构层的竖向地震作用效应，可按各构件承受的重力荷载代表值的比例进行分配；当按多遇地震计算时，尚宜乘以增大系数1.5~2.5。竖向地震作用竖向地震作用8度和9度时，跨度大于24m的桁架、长悬臂结构和其他大跨度结构，竖向地震作用标准值可采用其重力荷载代表值与竖向地震作用系数的乘积；竖向地震作用，可不向下传递，但构件节点设计时应予以计入；竖向地震作用系数，可按表5.3.2采用。结构类别烈度场地类别I0、I1IIIII、IV平板型网架钢桁架8度可不计算（0.10）0.08（0.12）0.10（0.15）9度0.150.150.20钢筋混凝土桁架8度0.10（0.15）0.13（0.19）0.13（0.19）9度0.200.250.25长悬臂和其他大跨度结构8度0.10（0.15）9度0.20截面抗震验算截面抗震验算结构构件的截面抗震验算，除《构筑物抗震设计规范》另有规定外，地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：截面抗震验算截面抗震验算截面抗震验算地震作用仅按水平地震作用计算1.30.0仅按竖向地震作用计算0.01.3同时按水平和竖向地震作用计算水平地震作用为主时1.30.5竖向地震作用为主时0.51.3EhEv竖向地震作用竖向地震作用材料结构构件受力状态γRE钢柱，梁，支撑,节点板件，螺栓，焊缝强度0.75柱，支撑稳定0.80砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙受剪0.9其它抗震墙受剪1.0混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.85抗震变形验算抗震变形验算下列构筑物，应进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算：18度III类、IV类场地或9度时的钢筋混凝土框排架结构，以及9度时的钢筋混凝土柱承式筒仓、井塔、井架。2结构布置不规则且有明显薄弱层或高度大于150m的锅炉钢结构。3结构安全等级和结构高度均较高的电视塔结构。47度～9度时结构层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构。5甲类构筑物和9度时的乙类构筑物。抗震变形验算构筑物在罕遇地震作用下的弹塑性变形计算，可采用下列方法：1《构筑物抗震设计规范》规定的简化计算方法或经专门研究的简化计算方法。2质量和刚度沿高度分布比较均匀且高度不超过65m的构筑物，或近似于单质点体系的构筑物可采用静力弹塑性分析方法。3弹塑性时程分析方法。抗震变形验算钢筋混凝土柱承式筒仓的最大弹塑性位移，可按下式计算：抗震变形验算抗震变形验算谢谢