DBJ/T15-151-2019 建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程
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偏心受力构件抗弯、抗剪承载力,计算中钢筋和混凝土取材料强度平均值:
π= 轴压力系数 fakA
市政工艺、技术3抗震性能目标及抗震性能水准
3.0.1在满足国家及地方规范、规程基本要求的基础上,结构抗震性能设计可根据业主对不 同水准地震作用下结构和构件性能的要求,结合结构的重要性和复杂性,进行定量、细化设 计,并可预测结构和构件在设防烈度地震和罕遇地震作用下的损坏程度。 3.0.2常规建筑工程可采用结构抗震性能设计,下列情况应采用结构抗震性能设计: 1甲类建筑、超过规范适用范围或限制的高层建筑、大跨建筑以及特别不规则建筑的 结构抗震设计; 2除上述四类建筑外,乙类建筑关键部位和薄弱部位的结构抗震设计; 3业主为实现特殊造型或满足震后特殊功能要求的建筑,其整体结构抗震设计或关键 部位、薄弱部位结构抗震设计。 3.0.3满足国家及地方规范、规程中有关承载力和刚度要求的建筑工程,当不满足某些控制 性参数的要求时,如扭转位移比、楼层刚度比、楼层承载力比、轴压比等,可采用结构抗震 性能设计,验证结构抗震安全性。 3.0.4结构抗震性能设计必须明确抗震性能目标。抗震性能目标由地震作用水准和抗震性能 水准两要素组成,表示结构构件在特定的地震作用下所需达到的抗震性能水准。 3.0.5抗震性能目标可根据结构的设防烈度、设防类别和重要性的不同,从高到低分为A、 B、C、D四个等级。 3.0.6抗震性能水准可根据地震作用下结构的损坏程度分为1、2、3、4、5五个水准,每个 抗震性能目标均与一组在指定地震地面运动下的抗震性能水准相对应。不同抗震性能目标对 应的最低抗震性能水准见表3.0.6。
震性能目标对应的最低抗震性
3.0.7罕遇地震所对应的抗 对应的延性构造措施对应,较高的抗 震性能水准可对应较低抗震等级的延性构造需求,抗震性能水准2不应低于抗震等级四级, 抗震性能水准3不宜低于抗震等级三级。
3.0.8抗震性能水准可按表3.0.8进行宏观
表3.0.8各性能水准结构、构件预期的震后性能状态
注:“关键构件”是指该构件的失效可能引起结构的连 续破坏或危及生命安全的严重破坏:“普通竖向 件”是指“关键构件”之外的竖向构件;“重要水平构件”是指承受较大竖向荷载的框架梁、剪力墙连梁 “耗能构件”包括普通框架、剪力墙连梁及耗能支撞等
4建筑场地与地震动参数
4.1.1建筑场地类别的划分,应以土层 层厚度为依据。土层剪切波 速的测量和建筑场地类别的划分应按《建筑抗震设计规范》GB50011相关条文执行。 4.1.2对于地震时可能发生滑坡、崩塌、泥石流、塌陷、地裂,并可能影响工程安全的场地, 以及地震时可能发生液化、震陷的土层,应进行专门评价
注:7度时括号内数值用于设计基本地震加速度为0.15g的地区,此处g为重力加速度。
注:7度时括号内数值用于设计基本地震加速度为0.15g的地区,此处g为重力加速度
V类场地水平地震影响系数
数值用于设计基本地震加速度为0.15g的地区,此处g
4.2.2建筑结构地震影响系数曲线 的阻尼调整和形状参数按下列要求确定: 1当建筑结构的阻尼比取0.05时,地震影响系数曲线的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 3)第一下降段,自特征周期至 4)第二下降段,自 TD
Tg区段,应取最大值 TD区段
图4.2.2地震影响系数曲线
特征周期: 一阻尼调整系数:
平地震影响系数最大值
场地类别的影响,按下
αmax = βmaxA/g
结构动力反应系数的最大值,场地类别为I0、I1类取2.00,II类取 2.25,II类取2.50,IV类取2.75; 地震加速度最大值,按表4.2.2的规定取值: 重力加速度
2当建筑结构的阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线的分段情况与本条第1款相 同,其阻尼调整系数应符合下列规定:
表4.2.2地震加速度最大值(cm/s2)
设防烈度 地震水准 6度 7度 8度 多遇地震(50年) 18 35 (55) 70 设防地震(475年) 50 100(150) 200 罕遇地震(1600~2400年) 125 220(310) 400
注:7度时括号内数值用于设计基本地震加速度为0.15g的地区。
4.3地震动参数与地震波选取
4.3.1计算结构遭受的地震作用时,应采用下列规定的设计地震动参数: 1重点设防类、标准设防类和适度设防类建筑工程,应采用与建筑所在地区的抗震设 方烈度(中国地震动参数区划图规定的地震基本烈度)对应的设计基本地震加速度和设计特 证周期。计算的楼层剪力应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3规定的楼层最小地 震剪力系数的要求。 2特殊设防类建筑工程应进行场地地震安全性评价(以下简称“安评”),按下列地震动 参数采用: 1)对于多遇地震,应通过各个主轴方向的主要振型所对应的楼层剪力的对比分析
按安评结果和规范结果二者的较大值采用,计算结果应满足楼层最小地震剪力系数的要 求; 2)对于设防烈度地震和罕遇地震,地震动参数的取值一般可按规范规定的参数采 用,也可取大于规范值的安评参数。
求; 2)对于设防烈度地震和罕遇地震,地震动参数的取值一般可按规范规定的参数采 用,也可取大于规范值的安评参数。 4.3.2选取的地震动参数应能反映该场地最大地震的地震规模、震中距与震源机制等,优先 选用本场地或附近场地记录的地震波,也可选用与本场地地质条件相似的场地记录的地震 波。所选地震波的平均地震影响系数曲线应与条文4.2.2所采用的地震影响系数曲线在统计 意义上相符。 可按附录C选取地震波。强震记录数量不足时,可采用人工模拟地震波,其中强震记 录的数量不应少于总数量的2/3,同一次地震不同测点所测量的强震记录最多选两条。 4.3.3弹性时程分析时,每条时程曲线计算得到的结构底部剪力宜在振型分解反应谱法得到 的结构底部剪力的0.65~1.35倍之间,多条时程曲线计算得到的结构底部剪力平均值宜在振 型分解反应谱法得到的结构底部剪力的0.80~1.20倍之间。对于三向地震动输入,上述统计 特性要求仅针对水平主方向。在进行底部剪力比较时,单向地震动输入的时程分析结果与单 向反应谱分析结果进行对比,双向地震动输入的时程分析结果与双向反应谱分析结果进行对 比。 4.3.4当输入地震加速度时程少于7条时,取地震作用效应最大值;当输入地震加速度时程 不少于7条时,可取地震作用效应平均值:当输入地震加速度时程不少于14条,且来自同 次地震动的地震加速度时程不超过2条时,可排除1条(或2条同一次地震的不同测点加 速度时程)地震作用效应特别大的结果,同时排除1条(或2条同一次地震的不同测点加速 度时程)地震作用效应最小的结果,取剩余地震作用效应平均值。 4.3.5地震波的有效持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的5倍和15秒,地震波的时 间步长可取0.01秒或0.02秒。
4.3.6输入地震加速度最大值可按表4.2.2采用,同时必须按比例调整地震加速度记录振
5结构抗震性能设计方法
破坏而导致整个结构丧失承载力。
5.2.1基于性能的抗震设计主要包括小震弹性设计、中震弹性(弹塑性)计算复核、大震弹
5.2.1基于性能的抗震设计主要包括小震弹性设计、中震弹性(弹塑性)计算复核、大震弹 性(弹塑性)计算复核三部分。 1小震作用下,根据国家《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技
5.2.2第1、2性能水准的结构可采用弹性方法计算;第3性能水准的结构可采用拟弹性方 法计算;第4性能水准的结构可采用拟弹性方法计算,必要时采用弹塑性方法计算;第5 性能水准的结构应采用弹塑性方法计算。不同抗震性能水准对应的构件正截面和斜截面设计 可采用表5.2.2规定的设计方法:
表5.2.2构件设计和复核方法
YGSGE+YEhSEhk+YEvSEvk+wYwSwk≤Ra/YRE 分别为构件承载力设计值和承载力抗震调整系数 R
重力荷载效应代表值:
分别为重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用、风荷载分项系数; 水平地震作用效应标准值,尚应乘以相应的增大系数、调整系数; 竖向地震作用效应标准值,尚应乘以相应的增大系数、调整系数; 风荷载效应标准值; 风荷载组合值系数,应取0.2。
cSGE+YehShk+YEvSEk≤ Ra/YRE
5.2.5设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下不屈服设计时,构件承载力设计应符合式
Sce + Sehk + 0.4Sevk≤ Rk
Sce + 0.4Sth + S≤Rk
式中:Rk 构件承载力标准值,按材科强度标准值计算
SGe + SEhk+0.4SEvk≤ Ru SGE + 0.4SEhk + SEvk ≤ Ru 构件承载力极限值,计算时材料强度可取平均值 Ru
5.2.7设防烈度地震或预估的罕遇地震作用下最小截面设计,钢筋混凝土竖向构
5.2.8构件变形复核
5.1.1结构抗震性能设计应在多遇地震弹性设计的基础上,进行基于构件的结构弹性分 所,根据设定的抗震性能水准,通过构件所承受的最大内力和最大变形评估结构抗震性能 5.1.2应采用得到试验验证的、国内外公认的材料层次、构件层次以及结构层次弹塑性模型: 应采用得到结构振动台试验验证的、国内外公认的结构弹塑性计算软件。 6.1.3地震作用计算可采用振型分解反应谱法、弹性时程分析法、弹塑性静力推覆分析法和 弹塑性动力时程分析法。 6.1.4在多遇地震作用下,单向地震作用计算时,应考虑楼层质量偶然偏心的影响,双向地 震作用计算时,可不考虑楼层质量偶然偏心的影响。 6.1.5设防烈度地震或罕遇地震作用下,当结构构件非线性行为突出时,应对结构进行弹塑 性计算分析,可根据实际工程情况采用静力推覆或动力时程分析方法,并应符合下列规定: 1梁、柱、斜撑、剪力墙、楼板等结构构件,应根据实际情况和分析精度要求采用合 适的简化模型;进行动力弹塑性分析时,地面运动加速度时程的选取、预估罕遇地震作用的 峰值加速度取值应符合本规程的相关规定; 2构件的几何尺寸、混凝土构件所配的钢筋和型钢、混合结构的钢构件应按实际情况 参与计算; 3应合理取用钢筋、钢材、混凝土的力学性能指标以及本构关系;钢筋和混凝土的本 构关系可按附录D的有关规定采用; 4应考虑重力二阶效应的影响; 5应对计算结果的合理性、正确性进行分析和判断
6.2.1弹塑性静力计算是采用空间模型对结构进行推覆分析,重力荷载施加完成后作为初始 状态,侧向力分布模式可根据结构特性选取,同时考虑材料或构件弹塑性性能。 5.2.2结构弹塑性静力分析可采用静力推覆(Pushover)的方法,该方法适用于高度小于200 米且以第一阶平动振型为主的结构。 6.2.3对于高阶振型效应影响不显著的结构,当高度不大于300m时,仍可采用非线性静力 推覆进行近似分析。 5.2.4静力弹塑性分析宜采用以下水平荷载分布形式进行推覆分析:倒三角分布形式:各层 的水平力与振型分解反应谱法CQC组合水平力成正比形式。 6.2.5静力弹塑性分析建立位移与基底剪力关系时,需计算控制点位移的范围为从0至1.5 倍目标位移的范围,性能点的确定可采用能力谱法、目标位移法或其他经过验证的等效方法。 结构基本对称时,位移控制点宜取结构顶部楼层的质心。构件本身承受的静荷载应包含在分 析模型中,并将重力荷载代表值与侧向力进行荷载组合;侧向力需同时考虑其正负方向加载 的效应,并依据其最大反应值进行复核。
6.3.8弹塑性动力时程分析应采用直接考虑结构构件滞回行为的数学模型,通迈
7.1.1变形指标限值从宏观到微观可分为结构的层间位移角限值、构件的弹塑性位移角限值 和材料的应变限值。构件弹塑性位移角能够直观地反映构件承载力变化和损坏程度。 .1.2结构构件的性能应满足所选定的结构抗震性能目标对应的结构抗震性能水准的要求 结构抗震性能水准与构件变形指标限值有对应的关系。结构构件设计应使其弹塑性变形能力 大于变形需求。 7.1.3在复核构件性能水准前应对构件的破坏形态进行划分,构件破坏形态可划分为弯曲破 坏、弯剪破坏和剪切破坏,弯曲破坏和弯剪破坏属于延性破坏,剪切破坏属于脆性破坏。 7.1.4延性破坏的构件应以承载力和变形控制其性能水准,脆性破坏的构件应以承载力控制 其性能水准。
7.2.1梁构件的破坏形态按表7.2.1进行划分。
7.2构件破坏形态判定准则
1RC梁破坏形态划分准则
7.2.2柱构件的破坏形态按表7.2.2进行
柱构件的破坏形态按表7.2.2进行划分
表7.2.2RC柱破坏形态划分准则
.3剪力墙构件的破坏形态按表7.2.3进行划分。
表7.2.3RC剪力墙破坏形态划分准则
7.3构件变形指标限值
7.3.1钢筋混凝土结构的构件通常分为梁“B”、柱“C”、剪力墙“SW”三大类。根据构件 的损坏程度将构件划分为6个性能状态,分别是无损坏、轻微损坏、轻度损坏、中度损坏、 比较严重损坏、严重损坏,对应6个构件变形指标限值B1~B6,C1~C6,SW1~SW6。 7.3.2梁构件变形指标限值见表7.3.2。
7.3.2梁构件变形指标限值见表7.3
表73.2钢筋混凝土梁弹塑性位移鱼限值
7.3.3柱构件变形指标限值见表7.3.3。
7.3.3柱构件变形指标限值见表7.3.3。
表7.3.3钢筋混凝土柱弹塑性位移角限值
注:轴压力系数 "大于0.6时,RC柱位移角限值为表中 "等于0.6的数值乘以
7.3.4剪力墙构件的变形指标限值见表7.3.4
.4剪力墙构件的变形指标限值见表7.3.4采用
上海标准规范范本表7.3.4钢筋混凝土剪力墙弹塑性位移角限值
注:轴压力系数 "大于0.4时,RC剪力墙位移角限值为表中 n等于0.4的数值乘以
"等于0.4的数值乘以
7.4结构变形指标限值
附录A广东省主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计
附录C结构弹性、弹塑性时程分析可选择的地震
I类场地设计特征周期Tg=0.20s(0.20s≤结构基本周
也设计特征周期Tg=0.20s(0.50s≤结构基本周期<3.00
水产标准也设计特征周期Tg=0.20s(3.00s≤结构基本周期<6.00
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