建筑抗震设计规范疑问解答

建筑抗震设计规范疑问解答一、对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等突出屋面的小结构，抗震设计应注意哪些事项？1．突出屋面的屋顶房间属于结构体系中刚度突变的部位。2001规范第3章关于概念设计的规定中，第3.4.2条明确规定，刚度和承载力突变的结构体系属于不利于抗震的不规则结构，第3.5.3条要求结构体系的选型应防止刚度和强度的突变。突出屋面的小结构明显存在刚度突变，其抗震设计尤应注意采取可靠措施。例如，对计算分析，第5.2.4条规定，当采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点进行计算。同时还要根据计算结果加强构造措施。2．突出屋面的屋顶房间的大小如何掌握？2001规范第5.2.4条规定，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与突出部位相连构件的地震效应亦宜乘以增大系数3。国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023第5.2.4条规定，出屋面楼电梯间、水箱问应作为局部易损部位对待；第5.2.5条要求，其最大抗震横墙间距和宽度宜按一般楼层的1/3采用；第5.3.3条3款也规定，其对楼层综合抗震能力的局部影响系数取1/3。因此，一般认为，突出屋面的屋顶房间面积不应超过标准层面积的30％。当突出屋面的屋顶房间面积小于楼层面积的30％时，可按突出屋面的屋顶间计算而不算做一个楼层。二、如何判断计算机计算结果的合理性？2001规范第3.6.6条和《混凝土高规》第5.1.16条均明确要求：“计算机计算软件的计算结果，应经分析判断，确认其合理、有效后，方可作为工程设计的依据”。因此，对计算结果的合理性、可靠性进行判断是十分必要的，也是结构设计最主要的任务之一。一般从结构总体和局部构件两个方面考虑。对结构总体的分析判断包括：（1）所选用的计算软件是否适用以及使用是否恰当？（2）结构的振型、周期、位移形态和量值是否在合理的范围？（3）结构地震作用沿高度的分布是否合理？（4）有效参与质量和楼层地震剪力的大小是否符合最小值的要求？（5）总体和局部的力学平衡条件是否得到满足？判断力平衡条件时，应针对重力荷载、风荷载作用下的单工况内力进行。对局部构件的分析判断包括：（1）截面尺寸是否满足剪应力控制要求，配筋是否超筋？（2）受力复杂的构件（如转换构件等），其内力或应力分布是否与力学概念、工程经验相一致？三、混凝土结构的地下室顶板作为上部结构的计算嵌固部位，应满足什么要求？规范第6.1.14条规定了地下室顶板可作为上部结构嵌固部位的有关要求，最关键的是做到地震时地上一层的柱底出现塑性铰，相当于强梁弱柱的概念。严格地说，嵌固端柱底的弯矩要由地下室顶板梁和地下室柱顶的弯矩共同承担，即采用提高地下室顶板梁和地下室柱顶的受弯承载力的方法来实现柱底的嵌固条件。对于边柱和角柱，由于只有一面有梁，为满足该梁端截面受弯承载力不小于上柱下端实际受弯承载力的要求，可采用增大梁截面、或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。设计时还应注意：（1）边柱处应设有钢筋混凝土抗震墙，无抗震墙或约束不太好时，边梁应采取增加箍筋等抗扭措施。（2）地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm且不宜有较大洞口。层数较少的低层钢筋混凝土框架结构，板厚可略小于180mm,但应注意满足人防要求。（3）地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积，除满足计算要求外，不应小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍（地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸，应锚固于地下室顶板的框架梁内），地下室抗震墙的配筋不应少于地上一层抗震墙的配筋。（4）地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，可近似要求地下室结构的侧向刚度与上部结构侧向刚度之比不小于2（可按有效数字控制），侧向刚度比可近似用下列剪切刚度比），估计（式中符号的含义见2001规范）：GAh丫=—o_I/7丿GAh110（5）地下室的层数无特别要求。四、框架-抗震墙结构在楼层标高处，抗震墙内是否必须设置框架梁或暗梁？2001规范6.5.1条规定，框架-抗震墙结构中的抗震墙的周边应设置梁（或暗梁）和端柱组成的边框；端柱截面宜与同层框架柱相同，并应满足2001规范6.3节对框架柱的要求；抗震墙底部加强部位的端柱和紧靠抗震墙洞口的端柱宜按柱箍筋加密区的要求沿全高加密箍筋。按照抗震规范的概念设计，框架应与抗震墙形成完整的抗侧力体系。因此，与抗震墙平面重合的框架梁应连续穿过抗震墙，或在墙内设置暗框架梁；与框架平面不重合的抗震墙内，是否设置暗框架梁，可根据实际情况具体确定。五、建筑结构抗震概念设计的主要内容是什么？根据震害经验总结获得的抗震概念，合理设计的抗震结构体系应满足下列条件：1．受力合理，传力途径直接。结构的计算分析能符合房屋结构在地震中的实际表现，是结构选型和布置首先要考虑的因素之一。2．避免破坏的连锁反应。当一部分结构或构件在地震中破坏时，不能导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。为此，设置多道防线是较好的办法，即在一个结构体系中，由若干个分体系组成或具有尽可能多的内部、外部赘余度。例如，框架-抗震墙结构中，抗震墙是第一道防线，有良好延性的框架是第二道防线；抗震墙结构中，连梁首先破坏，吸收和耗散地震能量，并使抗震墙结构形成若干单肢墙的分体系；砌体结构中，抗侧力砖墙是第一道防线，钢筋混凝土构造柱和圈梁是第二道防线。3．具有必要的强度和变形能力。从结构构件到整个结构，应具备必要的承载力，良好的变形能力和耗能能力。4．控制抗震薄弱部位。抗震薄弱层（部位）是一个重要的抗震设计概念。包括：（1）构件实际具有的按材料强度标准值计算的承载力是判断薄弱层（部位）的基础；（2）当楼层实际的受剪承载力与按弹性分析的地震剪力的比值有突变时，由于塑性内力重分布，该楼层会出现塑性变形集中的不利现象；（3）要防止局部的加强导致整个结构刚度和承载力分布的不协调；（4）有意识地控制薄弱层，使之有足够的