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抗震课件3.2 混凝土结构房屋抗震设计.pdf简介：

抗震课件3.2 混凝土结构房屋抗震设计简介主要关注混凝土结构在建筑设计中的重要性和其抗震性能的提升。混凝土结构是建筑中最常见的结构形式，因其具有良好的耐久性、可塑性和抗震性能，被广泛应用于各类建筑中。

1. 混凝土结构房屋抗震设计的基本原则： - 以柔克刚：混凝土结构通过其良好的延性和耗能能力，能够在地震作用下吸收和分散一部分能量，降低结构的损伤。 - 合理的结构体系：如框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等，能提供更好的刚度和强度，抵抗地震力。 - 地震作用计算：根据地震波特性、场地条件和建筑高度等因素，进行结构的抗震设计分析。

2. 抗震设计要点： - 确定合理的基础设计，如筏板基础、桩基等，增强结构对地震的抵抗力。 - 结构的抗震等级划分，根据建筑物的重要性、使用功能和地理位置决定。 - 采用抗震构造措施，如抗震墙、梁柱节点的加强设计、防震缝的设置等。 - 考虑地震时的位移控制，保证结构在地震后的功能性。

3. 抗震性能评价： - 使用抗震性能指数（如DRB、SaI等）对设计结果进行评估。 - 进行地震模拟分析，验证设计的抗震效果。

总的来说，混凝土结构房屋的抗震设计是建筑领域中一项复杂且重要的任务，旨在确保建筑物在地震等自然灾害下能够保持足够的安全性和耐久性。

抗震课件3.2 混凝土结构房屋抗震设计.pdf部分内容预览：

V=nvc (M" +M')/H,

V.=1.2(M". + Mua)/H

式中 nvc 柱剪力增大系数，一级取1.4 ，二级取1.2，三级取1.1; H，一一柱的净高; M“、M"一一分别为柱的上、下端顺时针 或反时针方向截面组合的弯矩设计值：

? 一分别为柱上、下端顺时针或反 时针方向实配的正截面抗震承载力所对应 的弯矩值，可根据实际配筋面积、材料强 度标准值和轴向力等(渝)13J02 岩棉板薄抹灰外墙外保温系统建筑构造，按式（3一22）确 定或经综合分析比较后确定。 1 cua YRE α,fkb.h.

时针方向实配的正截面抗震承载力所对应 的弯矩值，可根据实际配筋面积、材料强 度标准值和轴向力等，按式（3一22）确 定或经综合分析比较后确定。 M 4C YRE αifob.h.

1 YREN M 0.5% × Nh. cua RE α,fbh.

四性深性优辰段 hco一一柱截面有效高度; A°一 单边纵向钢筋实配截面面积; N一一 有地震作用组合所得柱轴向压 力设计值。 考虑到地震扭转效应的影响明显，《抗 震规范》规定，一、二、三级框架的角柱， 经本书上述调整后的柱端组合弯矩值、剪力 设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数

剪压比是截面上平均剪应力与混凝士 轴心抗压强度设计值的比值，以表示，用 以说明截面上承受名义剪应力的大小。 考虑地震作用组合的矩形截面的框架 （>2，为柱的剪跨比），其截面组合 剪力设计值应符合下列要求：

V,≤(0.2f.b.heo) RA

V.≤(0.15f.b.hco) RE

（3）柱斜截面受剪承载力 试验证明，在反复荷载下，框架柱的斜截 面破坏环，有斜拉、斜压和剪压等几种破坏形 态。当配箍率能满足一定要求时，可防止斜 拉破坏；当截面尺寸满足一定要求时，可防 止斜压破坏。而对于剪压破坏，应通过配筋 计算来防止。

四框架柱抗震设计 《混凝土结构设计规范》规定，框架柱斜 截面受剪承载力按下式计算：

V。≤1/ Re (1.05f,bho /(a +1) + fy,Ashhco / s +0.056N

式中f一一混凝王轴心抗拉强度设计值; a一一框架柱的计算剪跨比，取 = M/(Vhc ：此外，宜取柱上、下端组合弯矩设计值的较 大者，V取与M对应的剪力设计值；当柱反弯 点在层高范围内时，可取=Hn/2hco，当<1时 ，取 =1：当 >3时，取=3:

四框架柱抗震设计 N一考虑地震作用组合的柱轴向 力设计值；当时 N>0.3f.b.h.，取 N = 0.3fcb.hc ; 承载力抗震调整系数，取 0.85; 同一截面内各肢水平 S 筋的全部截面面积； S 箍筋间距。

当考虑地震作用组合的框架耗出现拉力 时，其余截面抗震受剪承载力应符合下式规 定：

轴压比从是指有地震作用组合的柱 组合轴压力设计值与柱的全截面面积和 混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值 表示。轴压比是影响柱子破 环形态和延性的主要因素之一

轴压比的不同，样将呈现两种破环形 态，即混凝土压碎而受拉钢筋并未屈服的 小偏心受压破坏，和受拉钢筋首先屈服具 有较好延性的大偏心受压破坏。框架柱的 抗震设计一般应控制在大偏心受压破坏范 围。因此，必须控制轴压比

对称配筋，且承受轴压力标准值的作用 利用平衡条件可得受压区高度：

N x= 56 cO

由式（3一28），改写为按轴压力设计 值和混凝十轴心受压强度设计值计算，则

综合考虑不同抗震等级的延性要求， 对于考虑地震作用组合的各种耗轴压比限 值见表3一7。

确定耗截面尺寸除了符合耗轴压比限作 之外，《 《抗震规范》还提出下列规定： 1）截面的宽度和高度均不宜小于 300mm，圆柱直径不宜小于350mm 2）剪跨比宜大于2，避免采用短柱; 3）截面长边与短边的边长不宜大于3。

根据震害调查，框架柱的破坏主要集 中在柱端1.0～1.5倍柱截面高度范围内。国 此，应采用加密箍筋的措施来约束柱端。 加密箍筋可以有三方面作用：第一, 承担柱子剪力；第二，约束混凝土，可提 高混凝土抗压强度，更主要的是提高变形 能力；第三，为纵向钢筋提供侧向支承， 防止纵筋压曲。

试验资料表明，在满足一定位移的条 件下，约束箍筋的用量随轴压比的增大 而增大，大致呈线性关系。为经济合理 地反映箍筋含量对混凝士的约束作用， 直接引用配箍特征值。为了避免配箍率 过小还规定了最小体积配箍率。《抗震 规范》规定，柱箍筋加密区的体积配箍 率应符合下列要求：

p, ≥a,f./ fw

四框架柱抗震设计 式中P,一一柱箍筋加密区的体积配箍率，一 级不应小于0.8%，二级不应小于0.6%，三、 四级不应小于0.4%；计算复合箍的体积配箍 率时，应扣除重叠部分的箍筋体积； 十 一混凝十轴心抗压强度设计值：强 度等级低于C35N/mm²时，应按C35计算； f一 一箍筋或拉筋抗拉强度设计值，超 过360N/mm²时，应取360N/mm²计算；

考虑到柱在其层高范围内剪力值不 变及可能的扭转影响，为避免非加密区 抗剪能力突然降低很多而造成耗中段剪 切破坏，《抗震规范》还柱非加密区的 箍筋量以及箍筋间距做了相应的规定

为了避免地震作用下柱过早进入屈服， 并获得较大的屈服变形，必须满足柱纵向钢 筋的最小总配筋率。总配筋率按柱截面中全 部纵向钢筋的面积余截面面积之比计算。同 时，每一侧配筋率不应小于0.2% 框架柱纵向钢筋的最大总配筋率也应受 到控制。过大的配筋率容易产生粘结破环并 降低柱的延性

当采用搭接接头时，纵向受拉钢筋的 抗震搭接长度应按下式确定：

（例题3一1框架柱抗震设计。已知某 框架中柱，抗震等级二级。轴向压力组合 设计值N=2710kN，柱端组合弯矩设计值 分别为 M’=730kN·m和M=770kN·m。梁端 组合弯矩设计值之和M，=900kN·m。选用 柱截面500mm×600mm，采用对称配筋 ，经配筋计算后每侧5Φ25。梁截面 300mm×750mm，层高4.2m。混凝土强 度等级C30，主筋HPB335级钢筋，箍筋 HPB235级钢筋。

二级抗震，要求节点处梁柱端组合弯 矩设计值应符合

>'M. ≥1.2>'M

本例近似假定，已知M’M和M，亦 分别在节点上、下柱端截面组合弯矩设计 值和节点左、右梁端截面组合弯矩设计值 之和，则

ZM.= M + M =770+730=1500> 1.2 X ZM,=1.2 X900=1080 （可)

（2）由于>2，剪压比应满足

(0.2 f.b.hco, YRE 0.2×14.3× 500× 560) = 942.12kN > 521.74kM 0.85

四框架柱抗震 3）混凝土受剪承载力V 1.05 V f.b.hco + 0.056N A

朱力儿辰仪V （3）混凝土受剪承载力V 1.05 V f.b.h.o +0.056N 2+1 由于柱反弯点在层高范围内，取 H. 3.45 2 =3.08 >3.0 ， 取2 =3.0 2hco 2 × 0.565 N = 2710000N > 0.3f.b,h co= 0.3×14.3× 500× 560 =1201200N 故取N=1201.20kN，所以 1.05 x1.43× 500 × 560+ 0.056×1201200= 150105 + 67267.2 3 +1 =172372.2.N

1.05 V .b.h.o+0.056N 2+1 由于柱反弯点在层高范围内，取 H. 3.45 2. =3.08 >3.0 ， 取2 =3.0 2hco 2 × 0.565 V = 2710000N > 0.3 f.b,h co= 0.3×14.3× 500×560 = 12 故取N=1201.20kN，所以 1.05 ×1.43× 500 × 560+ 0.056×1201200= 150105 + 3 +1

由于耗反弯点在层高范围内，取

（4）所需箍筋 1.05 V< 元+ YRE 1 A 521740 172372.2±210x × 560 0.85 S 2.31mm² /mm S 对柱端加密区尚应满足： s < 8d(8 × 25 = 200mm) 取较小者,S=10 < 100mm

所需肋 1 1.05 0.56N YRE 元+ 1 521740 172372.2+ 210x 7 X 560 0.85 S 2.31mm mm

N 2710000 UN =0.63<0.80（可） f.b.h 14.3x500x600

GBT 6171-2016标准下载具配率 n,A,ll +nzA,2l, SV Acor : s 4× 78.5× 450 + 4 ×78.5×550 14.3 =1.27% 2 =1.3% (450×550)×100 1.43

四框柔性抗晨段切 (5) 柱端加密区。 lo = h. = 600mm H,/6=3450/6=575mm > 取大者，l。=600mm 500mm

纵向钢筋的总配筋率、间距和箍筋肢 距也都满足抗震规范的要求，验算从略

五框架梁的抗震设计 框架结构的合理屈服机制是在梁上出现塑性较 伯在梁端出现塑性较后，随着反复荷载的循环 作用，剪力的影响逐渐增加，剪切变形相应加大 因此，既允许塑性较在梁上出现还要防止由于 梁筋屈服渗入节点而影响节点核心的性能，这就 是对梁端抗震设计的要求。具体来说，即： （1）梁形成塑性铰后仍有足够的受剪承载力： （2）梁筋屈服后，塑性铰区段应有较好的延性 和耗能能力； （3）妥善地解决梁筋锚固问题。

1．框架梁受剪承载力验算

为了使梁端有足够的受剪承载力，应 充分估计框架梁端实际配筋达到屈服并 产生超强时有可能产生的最大剪力。为 此，对一、二、三级框架梁端部截面组 合的剪力设计值应按下式调整：

DL／T 1650-2016 小水电站并网运行规范M,+M, V, = Nvb +VGb L.

梁的净跨； 分别为梁左、右端顺时针可 反时针方向实配的正截面抗震受弯承载 力所对应的弯矩值：可根据实际配筋面 积和材料强度标准值并应考虑抗震调整 系数影响来确定。