5 多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计武汉理工大学出版社武汉理工大学出版社5.1 概述概述框架结构体系框架结构体系n 多层和高层钢筋混凝土结多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：构体系包括：p框架结构框架结构; ;p框架框架- -抗震墙结构；抗震墙结构；p抗震墙结构；抗震墙结构；p筒体结构；筒体结构；p框架框架- -筒体结构。筒体结构。n 钢钢筋筋混混凝凝土土框框架架房房屋屋：钢钢筋筋混混凝凝土土纵纵梁梁、横横梁梁和和柱柱等等 构构件件组组成成承承重重体体系系的的房房屋屋。钢钢筋筋混混凝凝土土框框架架房房屋屋层层数数一一般在十层以下。般在十层以下。n 框架结构的震害框架结构的震害柱底的震害柱底的震害角柱的震害角柱的震害5.1 概述概述n 框架结构的震害框架结构的震害柱柱 顶顶的震害的震害5.1 概述概述n 框架结构的震害框架结构的震害短柱的震害短柱的震害5.1 概述概述当柱高小于当柱高小于4倍柱截面高度倍柱截面高度（H/b4)时形成短柱。短柱刚度大，时形成短柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。易产生剪切破坏。n 框架结构的震害框架结构的震害5.1 概述概述 填填充充墙墙破破坏坏的的主主要要原原因因是是：墙墙体体受受剪剪承承载载力力低低，变变形形能能力力小小，墙墙体体与与框框架架缺缺乏乏有有效效的的拉拉结结，在在往往复复变变形形时时墙墙体体易易发发生生剪剪切切破破坏坏和散落。和散落。5.2 抗震设计的一般要求抗震设计的一般要求5.2.1 结构体系选择结构体系选择p 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m）结 构构 类 型型烈度烈度6 度度 7 度度 8 度度 9 度度 框架框架60554525框架抗震框架抗震墙13012010050抗震抗震墙14012010060部分框支抗震部分框支抗震墙12010080不不应采用采用框架核心筒框架核心筒15013010070筒中筒筒中筒18015012080板柱抗震板柱抗震墙403530不不应采用采用5.2 抗震设计的一般要求抗震设计的一般要求5.2.1 结构体系选择结构体系选择p 房屋的高宽比限值房屋的高宽比限值 结结 构构 类类 型型设设 防防 烈烈 度度6,7度度8度度9度度框架框架,板柱板柱-抗震墙抗震墙432框架框架-抗震墙抗震墙543剪力墙剪力墙654筒体筒体6545.2 抗震设计的一般要求抗震设计的一般要求5.2.3 抗震等级抗震等级结构类型结构类型烈度烈度6789框架结构框架结构高度高度 （m)30303030303025框架框架四四三三三三二二二二一一一一剧场、体育馆等剧场、体育馆等大跨度公共建筑大跨度公共建筑三三二二一一一一框架抗框架抗震墙结构震墙结构高度高度 （m)60606060606050框架框架四四三三三三二二二二一一一一抗震墙抗震墙三三二二一一一一一一抗震墙抗震墙结构结构高度高度 （m)80808080808060抗震墙抗震墙四四三三三三二二二二一一一一部分框支部分框支抗震墙结抗震墙结构构抗震墙抗震墙三三二二二二一一/框支层框架框支层框架二二二二一一一一筒体结构筒体结构框架核框架核心筒心筒框架框架三三二二一一一一核心筒核心筒二二二二一一一一筒中筒筒中筒外筒外筒三三二二一一一一内筒内筒三三二二一一一一板柱抗板柱抗震墙结构震墙结构板柱的柱板柱的柱三三二二一一/抗震墙抗震墙二二二二一一5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.1 水平地震作用计算水平地震作用计算p 一般多采用顶点位移法计算结构的基本周期一般多采用顶点位移法计算结构的基本周期 量纲是否一致量纲是否一致?p 利用利用Rayleigh法求自振周期的原理法求自振周期的原理:Tmax=Umax5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.1 水平地震作用计算水平地震作用计算y yx x0 0对对于于一一作作弯弯曲曲变变形形的的梁梁解解:5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.1 水平地震作用计算水平地震作用计算y yx x0 0对对于于一一作作剪剪切切变变形形的的梁梁解解:单位必须为单位必须为mm5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.2 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多多层层框框架架结结构构建建筑筑F Fi iVVi iVVi iVij5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.4 内力组合内力组合p 什么是内力组合什么是内力组合p 如何进行内力组合如何进行内力组合左震、右震左震、右震恒载、活载恒载、活载基本组合基本组合地震组合地震组合5.3 框架内力与位移计算框架内力与位移计算5.3.5 框架结构位移验算框架结构位移验算p 多遇地震作用下层间弹性位移的计算多遇地震作用下层间弹性位移的计算p 罕遇地震作用下层间弹塑性位移验算罕遇地震作用下层间弹塑性位移验算h huu1/5501/505.4 钢筋混凝土框架结构构件设计钢筋混凝土框架结构构件设计5.4.1 框架梁截面设计框架梁截面设计p 梁抗震设计的基本要求：梁抗震设计的基本要求：p“强剪弱弯强剪弱弯”的原则的原则p 剪压比的限值剪压比的限值l 剪压比剪压比是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值，以计值的比值，以V/(fcbh0)表示。表示。p 提高梁延性的措施提高梁延性的措施l 梁截面尺寸的要求梁截面尺寸的要求l 纵筋配筋率的要求纵筋配筋率的要求l 梁端箍筋加密的要求梁端箍筋加密的要求5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计钢筋混凝土框架结构构件设计5.4.2 框架柱截面设计框架柱截面设计p 柱抗震设计的基本要求：柱抗震设计的基本要求：p“强柱弱梁强柱弱梁”的原则。的原则。p“强剪弱弯强剪弱弯”的原则。的原则。p 剪压比的限值。剪压比的限值。p 控制柱的轴压比。控制柱的轴压比。l 轴压比轴压比是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比值，以和混凝土抗压强度设计值乘积之比值，以N/fcbchc表示表示。p 提高柱延性的措施。提高柱延性的措施。l 柱截面尺寸的要求；柱截面尺寸的要求；l 柱筋配筋率的要求；柱筋配筋率的要求；l 柱端箍筋加密的要求。柱端箍筋加密的要求。5.4 钢筋混凝土框架结构构件设计钢筋混凝土框架结构构件设计5.4.3 框架节点抗震设计框架节点抗震设计p“强节点弱构件强节点弱构件”的设计原则的设计原则p 剪力设计值剪力设计值VjHcVc上上Mc上上Vc下下Mc下下hbhb0asVjMb右右Mb左左p 对一、二级框架，有：对一、二级框架，有：框架节点核心区受力示意图框架节点核心区受力示意图