全建筑抗震设计规范5地震作用和结构抗震验算.docx

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1、建筑抗震设计规范（5地震作用和结构抗震验算）5地震作用和结构抗震验算5.1 一般规定5.1.1 各类建筑结构的地震作用，应符合下列规定：1一般情况下,应至少在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，各方向的水平地震作用应由该方向抗侧力构件承担。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质量和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；其他情况,应允许采用调整地震作用效应的方法计入扭转影响。48、9度时的大跨度和长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。注：8、9度时采用隔震设计的建筑结构，应按有关规定计算竖向地震

2、作用。5.1.2各类建筑结构的抗震计算，应采用下列方法：1高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。2除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱法。3特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.21所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算；当取三组加速度时程曲线输入时，计算结果宜取时程法的包络值和振型分解反应谱法的较大值；当取七组及七组以上的时程曲线时，计算结果可取时程法的平均值和振型分解反应谱法的较大值。采用时程分析法时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线

3、，其中实际强震记录的数量不应少于总数的2/3,多组时程曲线的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，其加速度时程的最大值可按表5.1.22采用。弹性时程分析时，每条时程曲线计算所得结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法计算结果的65%,多条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果的80%o表5.1.2-1采用时程分析的房屋高度范围表5.1.2-2时程分析所用地震加速度时程的最大值（cms2）4计算罕遇地震下结构的变形，应按本规范第5.5节规定，采用简化的弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法。5平面投影尺度很大的空间结构，应根据结构

4、形式和支承条件，分别按5.1.5 建筑结构地震影响系数曲线（图5.1.5）的阻尼调整和形状参数应符合下列要求：1除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05,地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1O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（amax）。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0.9o4）直线下降段启5倍特征周期至6s区段,下降斜率调整系数应取0.02。2当建筑结构的阻尼比按有关规定不等于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

5、确定：5.1.5-1式中Y曲线下降段的衰减指数;阻尼比。2）直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：5.1.5-2式中1直线下降段的下降斜率调整系数，小于O时取Oo3）阻尼调整系数应按下式确定：5.1.5-3式中2阻尼调整系数，当小于0.55时，应取0.55o5.1.6 结构的截面抗震验算，应符合下列规定：1 6度时的建筑（不规则建筑及建造于W类场地上较高的高层建筑除外），以及生土房屋和木结构房屋等，应符合有关的抗震措施要求，但应允许不进行截面抗震验算。2 6度时不规则建筑.建造于IV类场地上较高的高层建筑，7度和7度以上的建筑结构（生土房屋和木结构房屋等除外），应进行多遇地震作用下的截面抗

6、震验算。注：采用隔震设计的建筑结构，具抗震验算应符合有关规定。3 .1.7符合本规范第5.5节规定的结构，除按规定进行多遇地震作用下的截面抗震验算外，尚应进行相应的变形验算。5.2水平地震作用计算5.2.1 采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值，应按下列公式确定（图5.2.1）:图5.2.1结构水平地震作用计算简图式中FEk结构总水平地震作用标准值；1相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值，应按本章第5.1.4条确定，多层砌体房屋、底部框架和多层内框架砖房，宜取水平地震影响系数最大值；Geq结构等效总重力荷载，单质点应取总重力荷载代表值,多质点可取总重力荷载代

7、表值的85%;Fi质点i的水平地震作用标准值；Gi,Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值，应按本章第5.1.3条确定;Hi,Hj分别为质点i、j的计算高度；n顶部附加地震作用系数，多层钢筋混凝土和钢结构房屋可按表5.2.1采用，多层内框架砖房可采用0.2；其他房屋可采用0.0；Fn顶部附加水平地震作用。表5.2.1顶部附加地震作用系数注：T1为结构基本自振周期。5.2.2 采用振型分解反应谱法时，不进行扭转耦联计算的结构，应按下列规定计算其地震作用和作用效应：1结构j振形i质点的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：式中Fji-j振型i质点的水平地震作用标准值；j相应于j振型自振周期的地

8、震影响系数，应按本章第5.1.4条确定;Xji-J振型i质点的水平相对位移；Yj-J振型的参与系数。2水平地震作用效应（弯矩、剪力、轴向力和变形），当相邻振型的周期比小于0.85时，可按下式确定：式中SEk水平地震作用标准值的效应；Sj-J振型水平地震作用标准值的效应，可只取前23个振型，当基本自振周期大于1.5s或房屋高宽比大于5时，振型个数应适当增加。5.23水平地震作用下,建筑结构的扭转耦联地震效应应符合下列要求：1规则结构不进行扭转耦联计算时，平行于地震作用方向的两个边棍各构件，其地震作用效应应乘以增大系数。一般情况下，短边可按1.15采用，长边可按105采用；当扭转刚度较小时，周边各

9、构件宜按不小于13采用。角部构件宜同时乘以两个方向各自的增大系数。2按扭转耦联振型分解法计算时，各楼层可取两个正交的水平位移和一个转角共三个自由度，并应按下列公式计算结构的地震作用和作用效应。确有依据时，尚可采用简化计算方法确定地震作用效应。Dj振型i层的水平地震作用标准值，应按下列公式确定：式中Fxji、FyjixFtji分别为j振型i层的X方向、y方向和转角方向的地震作用标准值；Xj1Yji分别为j振型i层质心在x、y方向的水平相对位移;ji-J振型i层的相对扭转角；rii层转动半径，可取i层绕质心的转动惯量除以该层质量的商的正二次方根;Ytj计入扭转的j振型的参与系数,可按下列公式确定:

10、当仅取X方向地震作用时当仅取y方向地震作用时当取与X方向斜交的地震作用时式中Yxj、Yyj分别由式（523-2）、（523-3）求得的参与系数；地震作用方向与X方向的夹角。2）单向水平地震作用的扭转效应，可按下列公式确定：式中SEk地震作用标准值的扭转效应；Sj.Sk分别为j、k振型地震作用标准值的效应可取前915个振型；。k分别为j、k振型的阻尼比;Pjk-j振型与k振型的耦联系数;ATk振型与j振型的自振周期比。3）双向水平地震作用下的扭转耦联效应，可按下列公式中的较大值确定：或式中，Sx.Sy分别为X向、y向单向水平地震作用按式（5.23-5）计算的扭转效应。5.2.4 采用底部剪力法时

11、，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，但与该突出部分相连的构件应予计入；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点；单层厂房突出屋面天窗架的地震作用效应的增大系数，应按本规范第9章的有关规定采用。5.2.5 抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求:式中VEki第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；剪力系数，不应小于表5.2.5规定的楼层最小地震剪力系数值，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以115的增大系数；Gj第j层的重力荷载代表值。表5.2.5楼层最小地震剪力系数表5.2.65.2.7 结构的楼层水平地震剪力，应按下列

12、原则分配：1现浇和装配整体式混凝土楼、屋盖等刚性楼、屋盖建筑，宜按抗侧力构件等效刚度的比例分配。2木楼盖、木屋盖等柔性楼、屋盖建筑，宜按抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例分配。3普通的预制装配式混凝土楼、屋盖等半刚性楼、屋盖的建筑，可取上述两种分配结果的平均值。4计入空间作用、楼盖变形、墙体弹塑性变形和扭转的影响时，可按本规范各有关规定对上述分配结果作适当调整。5.2.8 结构抗震计算,一般情况下可不计入地基与结构相互作用的影响；8度和9度时建造于HI、IV类场地,采用箱基、刚性较好的筏基和桩箱联合基础的钢筋混凝土高层建筑，当结构基本自振周期处于特征周期的1.2倍至5倍范围时，若计入地基

13、与结构动力相互作用的影响，对刚性地基假定计算的水平地震剪力可按下列规定折减，其层间变形可按折减后的楼层剪力计算。1高宽比小于3的结构，各楼层水平地震剪力的折减系数，可按下式计算：5.2.7式中计入地基与结构动力相互作用后的地震剪力折减系数；T1按刚性地基假定确定的结构基本自振周期；T计入地基与结构动力相互作用的附加周期(S),可按表5.2.7采用。2高宽比不小于3的结构，底部的地震剪力按第1款规定折减，顶部不折减，中间各层按线性插入值折减。3折减后各楼层的水平地震剪力，应符合本规范第5.2.5条的规定。5.3 竖向地震作用计算5.3.1 9度时的高层建筑，其竖向地震作用标准值应按下列公式确定（

14、图5.3.2 ）;楼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分配，并宜乘以增大系数1.5o图5.3.1结构竖向地震作用计算简图53.1-1F_GH1F1年小(5.3.1-2)式中：FEvk结构总竖向地震作用标准值；Fvi质点i的竖向地震作用标准值；vmax竖向地震影响系数的最大值，可取水平地震影响系数最大值的65%;Geq结构等效总重力荷载，可取其重力荷载代表值的75%o5.3.3 跨度、长度小于本规范第5.1.2条第5款规定且规则的平板型网架屋盖和跨度大于24m的屋架、屋盖横梁及托架的竖向地震作用标准值，宜取其重力荷载代表值和竖向地震作用系数的乘积；竖向地震作用系数可按表5.

15、3.2采用。表5.3.2竖向地1结构类型烈度I平板型网架、钢屋架8可不计算(0.10)90.15钢筋混凝土屋架80.10(0.15)90.20注：括号中数值用于设计基本地震加速度为C5.3.4 长悬臂构件和不属于本规范第5.3.2条的大跨结构的竖向地震作用标准值，8度和9度可分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%和20%,设计基本地震加速度为0.30g时，可取该结构、构件重力荷载代表值的15%o5.3.5 大跨度空间结构的竖向地震作用，尚可按竖向振型分解反应谱方法计算。其竖向地震影响系数可采用本规范第5.1.4条、第5.1.5条规定的水平地震影响系数的65%,但特征周期可均按设计第一组采用。5.4 截面抗震验算5.4.1 结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组