建筑抗震设计规程

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建筑抗震设计规程范文第1篇

关键词：小型火力发电厂；单跨框架；抗震规范

一、概述

在2008版的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）在修订的过程中，对其中的第6.1.5条进行了补充，提出了限制单跨框架结构的适用范围的要求，要求是这样说的：“……高层框架结构不应采用单跨框架结构；多层的框架结构不宜采用单跨框架结构。”而在《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的第6.1.5条，则提出了比原来更为严格且更为细致的新要求，规范中是这样说的：“……甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。”

2012年1月4日，国家能源局公布了最新一版的《火力发电厂土建结构设计技术规程》（DL5022-2012），其中的11.1.8条明确作出了规定：“发电厂多层建（构）筑物不宜采用单跨框架结构，当采用单跨框架结构时，应采取提高结构安全度的可靠措施。”

在国内，小型的火力发电厂按照传统的设计方案，大多数都是使用的单跨框架的结构。如引风机房、110KV配电室，除此之外，转运站、烟道和栈桥等大部分常见的火力发电厂的建（构）筑物也大多数都采取的单跨框架的设计。仔细探究《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）当中的第6.1.5条，该条条文说明一、二层的连廊（输煤栈桥、烟道）采用单跨框架结构，但是需要强调的是这些采用单跨框架结构必须注意加强。单跨框排架式主厂房和前面我们所讲到的其它的结构，我们得出结论，假如我们严格地按照《建筑抗震设计规范》中的第6.1.5条规范来执行的话，会有很多的传统的设计方案不得不做出大范围的修改。

当下，很多专家提出的宝贵意见：在如今的小型火力发电厂中，甲类和乙类的建筑不能采用单跨框架的结构。这篇论文在依据建筑抗震设计规范的条件下，并结合小型火力发电厂的相关规范及建（构）筑物特点，提出了不同的观点。

二、在小型火力发电厂中使用单跨框架的可靠性

自建国以后，通过很多强震的检测，使用单跨混凝土框架的医院、学校和房屋等受到了强震较大的破坏，但是工业厂房却并非如此，工业厂房的单跨混凝土框架同其他结构相比，其遭受到的破坏程度显然要弱得多。

分析这种现象的原因，我们可以发现：在民用的建筑工程中，使用单跨框架结构的时候，往往会因为控制投资、房屋设计的功能过于明确以及缺失监管等方方面面原因，造成了单跨框架结构的安全系数不大。然而在工业厂房的建造过程中，由于工程的设计复杂程度以及该结构在使用过程时的不确定等各种因素，往往使用经验设计，并且选择行业规范当中要求的厂房设计活荷载；这个活荷载是包络荷载，当工业厂房在正常的使用过程中时，通常是不能达到这个包络负载的，所以，该单跨框架结构是具有抗震富裕度的。

综上所述，小型的火力发电厂建（构）筑物假如采取恰当的抗震措施，那么使用单跨框架并非不可靠，而且能够经受住实践的检验。

三、在小型火力发电系统中使用单跨框架的合理性

根据电力行业所具有的特点，并结合建筑物抗震规范和与电力行业相关的规范，接下来我们将证明小型火力发电厂单跨混凝土框架结构使用的合理性。

首先，小型火力发电厂从工艺布置特点来讲大多数建（构）筑物采用单跨式布置，布局紧凑、占地面积少，整体造价低，经济效果好。若采用多跨式布置，占地面积将大幅度增加；整体造价高，经济效果差。

其次，从建筑物抗震规范所适用的范围方面来着手，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的第6.1.5规定：甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

小型火力发电厂建（构）筑物如引风机房、110KV配电室、空压机房等多为单层、二层厂房，丙类建筑，房屋高度远小于24米；建筑抗震设计规范也没有对单跨框架限制措施，故采用单跨框架结构合理可行。

再者，我们从原理方面进行分析单跨框架限制。建筑抗震设计规范是以增加地震发生时候的抗震防线为基础的。在广义的对抗震防线的认识中，我们会认为在结构设计的过程中，结构弯曲的破坏要先于剪切破坏也是一种抗震防线。我们换一种新的思路：以现行抗震规范作为基础，恰当地增加框架柱端弯矩增大系数和柱剪力增大系数。这样一来，即便是结构遭到了破坏，首当其冲的也将会是梁，它会首先出现塑性铰以耗能。在同一个楼层之内，最起码能够做到当主要的耗能构件产生了屈服后，其余的抗侧力构件还能是弹性阶段。让这种“有约束的屈服”能够保持较长的一段时间，使得结构的抗倒塌能力得到保障。

火力发电厂单跨混凝土框架结构在设计的过程中，柱截面较大，轴压比较小，在传统的设计当中，结构满足强柱弱梁。为了保证在强震作用下柱端不出现塑性铰，我们可以利用增强抗震构造措施来提高单跨框架结构的抗震性能。框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处，一般是柱的震害重于梁，柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱。通过对各个因素的考虑和综合分析，主要抗震构造措施如下：（一）提高框架的抗震等级。（二）调整单框架结构的布置方案。（三）加强角柱、避免短柱。（四）设置柱间支撑。

把框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，框架沿高度不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长，节点处箍筋适当加密等措施。

增强抗震构造措施、提高抗震等级，单跨框架抗震性能便可以大大提升。

在此我们做一个补充说明，我们这片论文主要针对的是小型火力发电厂，而对大型的火力发电厂，工艺布置十分复杂，产生类似于短柱和异形节点等的机会要比小型火电厂大得多，因此我们建议大型火力发电厂尽量不要使用单跨框架结构。

总结：通过大量的实践，证明在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的可靠性，同时，根据电力行业所具有的特点，我们也证明了在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的合理性。综上所述，小型火力发电厂是可以使用单跨框架结构的，前提是必须采取充分的抗震构造措施。

参考文献：

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].

[2]DL5022-2012火力发电厂土建结构设计技术规程[S].

建筑抗震设计规程范文第2篇

关键词：异形柱、抗震设计、构造措施、注意问题

Abstract: combining with the national code, the relevant provisions of the regulations, the structure design of special-shaped columns in frequent questions has summarized and discussed. Reference for design.

Keywords: special-shaped columns and seismic design, structural measures, pay attention to the problem

中图分类号： TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

异形柱结构是我国自主创新的一种结构体系，发展这种结构体系的基本思路就是：以墙体改革促进建筑功能的改进及建筑结构体系的变革，具体来讲，就是根据建筑设计对建筑功能及建筑布置的要求，在结构不同部位采取不同形状截面的异形柱，异形柱的柱肢厚度及梁宽度与框架填充墙协调一致，避免框架柱在屋角凸出而影响建筑观瞻及使用功能，同时进行墙体改革，采用保温、隔热、轻质、高效的墙体材料作框架填充墙及内隔墙，代替传统的烧结粘土砖，以贯彻国家关于节约能源、节约土地、利用废料和环境保护的政策。

在异形柱结构设计中应注意的部分问题如下：

1、设计依据中经常漏掉《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006,异形柱结构构造要求只采用《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）（11G101-1）图集，而没有采用《混凝土异形柱结构构造（一）》（06SG331-1）图集，这两本图集对应的对象是不同的，很多地方两者的规定也不一样，如框架顶层端节点处构造要求，柱外侧纵向钢筋与梁上部纵向钢筋搭接时，搭接长度在11G101-1中为1.5laE,而在06SG331-1中却为1.6laE等，故只采用11G101-1会使结构构造不满足规程要求，造成结构不安全。

2、异形柱结构的柱截面选取中，出现了较多的非异形柱、框架柱的截面形式，如“一”字型柱，“Z”字形柱等，这些都是超出《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中2.1.1条的范围的，使这些非异形柱的设计没有了依据，各个计算指标又无从控制，如轴压比等。

3、对存在楼层承载力突变的薄弱层，地震剪力的增大系数仍按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中的3.4.4条的要求取1.15，而没有按《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中3.2.5条规定取1.20，造成该部位地震剪力实际取值偏小，不符合规程规定。

4、对抗震设防烈度为6度的异形柱结构，没有进行地震作用计算及结构抗震验算，仍按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中3.1.2条的要求仅采取抗震措施，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中4.2.3条的规定即：抗震设防烈度为6度、7度（0.1g、0.15g）及8度（0.2g）的异形柱结构应进行地震作用计算及结构抗震验算。

5、计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期，没有考虑因非承重填充墙体对结构整体刚度的影响予以折减，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中4.3.6条的规定。

6、对异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力，没有进行复核验算并提供相应的计算书，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中5.3.1条的规定。

7、在底层，因建筑功能的需要，造成部分竖向构件不连续，该构件传递给水平转换构件的地震内力没有按《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中3.2.5条的规定乘以（1.25~1.5）的增大系数，致使水平转换构件配筋不足。

8、异形柱柱肢或剪力墙平面外梁纵向受力钢筋水平段锚固长度不满足0.4laE时，应改变结构布置或调整节点构造，使计算模型与构件的实际受力相符。

9、在层高范围内，没有要求柱的每根纵向受力钢筋接头数不应超过一个的规定，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中6.1.5条的规定。

10、地下室顶板作为嵌固端时，地下室柱宜采用一般框架柱，否则，柱截面每侧的纵向钢筋面积配置不能达到地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍，致使地下一层的柱形成了薄弱部位，造成结构不安全。地上一层柱根即地下室顶处，在四级抗震等级时箍筋直径采用6mm

11、在楼梯间处形成的柱净高与柱肢截面高度之比不大于4的柱，箍筋没有全高加密，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中6.2.12条的规定。

12、在异形柱结构的楼梯间、电梯井处，仍布置异形柱，没有根据建筑布置及结构抗侧向作用的需要，合理地布置剪力墙或一般框架柱，不符合《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中3.1.4条的规定。

13、在异形柱框架-剪力墙结构中，将剪力墙全部设成短肢剪力墙，致使结构布置不合理，这个问题虽然规程里没有明确规定，但应引起足够的重视。短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不应大于所有剪力墙承担的底部总倾覆力矩的55%。

14、在异形柱框架-剪力墙结构中，剪力墙之间的连梁箍筋直径采用6mm的，连梁作为剪力墙的组成部分，其抗震等级应和剪力墙一致，而剪力墙的抗震等级按《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中3.3.1条的规定，应为三级，而抗震等级为三级的连梁箍筋直径不应小于8mm，故该连梁设计不满足规程规定。

15、设计异形柱结构应慎重使用PKPM计算软件进行结构计算，因该软件对异形柱的计算公式如《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006中5.3.2条的计算公式中的轴压比影响系数、翼缘影响系数、截面高度影响系数等无从考究，故宜采用符合该规程规定的设计软件进行设计较合理。

异形柱结构是一种新型的结构体系，因成熟经验较少，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010并没有把该结构体系包括进去，而《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006尚未更新，实际设计时采用的控制指标应比《建筑抗震设计规范》GB50011-2010规定的还要适当加严。如结构构件选型、结构布置等不能满足《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006的基本要求时，应慎重使用该结构体系。

参考文献

1、《混凝土异形柱结构技术规程》JGJ149-2006，北京：中国建筑工业出版社。2006.

2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，北京：中国建筑工业出版社。2010.

3、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）（11G101-1）中国计划出版社。

4、《混凝土异形柱结构构造（一）》（06SG331-1）

建筑抗震设计规程范文第3篇

关键词：高层建筑；抗震设计；优化；汶川地震

Abstract: as people living standard rise ceaselessly, the acceleration of urbanization, high-rise buildings are applied widely, because of the complexity of the earthquake damage mechanism of the seismic design of high-rise building became difficult and focus. New in our country the code for seismic design of building GB 50011-2010 (hereinafter referred to as the new fight rules) and the concrete structures of tall building technical regulation JGJ 3-2010 (hereinafter referred to as high rules) already are scheduled to December 1, 2010, and October 1, 2011 implementation; Older the code for seismic design of building GB 50011-2001 (hereinafter referred to as the old fight rules) and the concrete structures of tall building technical regulation JGJ 3-2002 (hereinafter referred to as the old high rules) shall be repealed at the same time. New rules to improve the soil liquefaction discrimination formula; Adjusted the earthquake effect of damping coefficient curve, steel structure parameters of damping ratio and bearing capacity of seismic isolation structure adjustment system, the level of shock absorption coefficient calculation to etc. Will the new standard, the relevant clauses of the requirements as a constraint conditions into component optimization design of structure optimization design more close to the engineering practice.

Keywords: high building; Seismic design; Optimization; Wenchuan earthquake

中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A 文章编号：

高层建筑的发展与城市民用建筑的发展紧密相连，城市的用地紧张、人口集中以及商业的激烈竞争，都促进了人们对高层建筑的需求。然而我国属于躲地震国家，还成、唐山、汶川等地震都引发了国人严重的伤亡及财产的损失，地震是一种随机振动，有着难以把握的不确定性和复杂性，很难准确预测建筑物所遭遇地震的参数和特性，尤其是高层建筑物，其结构设计更是一项复杂且重大的工程，其设计效果将直接影响着高层建筑的经济合理性、安全性、适用性等，这一难点也早已受到世界各国学者的广泛关注。因此，为了确保高层建筑在罕见的地震中，不出现严重破坏及危机生命财产的倒塌现象，文中，笔者结合建筑抗震设计的新规范，将其规范约束引入抗震优化设计中，以便使结构优化设计更加符合工程要求，不足之处，还望斧正。

1. 高层建筑抗震设计的问题

在了解高层建筑抗震优化设计之前，必须先了解目前存在的问题，知道问题的所在，才能在具体的设计施工中进行相应改良和优化。

1.1高度问题

按照“新抗规及新高规”的要求，我国钢筋混凝土高层建筑的结构类型和最大适用高度应符合表-1的要求。对于平面和竖向均不规则的结构，适用的最大高度宜适当降低。

表-1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m）

由此看来，在一定设防烈度和一定结构型式下，钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。这个高度同时也是我国目前经济发展水平、建筑科研水平以及施工技术水平下较为稳妥的，与国内整个土建规范体系相协调的。然而实际施工中，很多混凝土结构高层建筑的高度超出了规定的限制。对于这些超高限建筑物，必须采取科学谨慎的态度：首先必须有专家论证，其次要有模型振动台试验。在地震力作用下，超高超限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化。因为随着建筑物高度的增加，许多影响因素也将发生质变，一些参数本身超出了现有规范的适宜范围，如延性要求、安全指标、荷载取值、材料性能等。

1.2 结构类型和材料选用问题

对于地震多发区，结构类型及材料的合理选用同样应得到人们的重视。目前我国150m以上的建筑，通常采用框-筒、筒中筒、框架-支撑三种结构类型，这些结构类型与国外其他国家的高层建筑采用的结构类型相一致。高层建筑中，还必须同时注意结构类型及材料的选用。现在我国钢材生产数量已较大，建筑钢材的类型及品种也在逐步增多，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。在超过一定高度后，由于钢结构质量较小而且较柔，为减小风振需要采用混凝土材料，钢骨(钢管)混凝土，通常作为首选。

2.高层建筑结构抗震的优化策略

结构抗震设计中，可从建筑结构的规则性、建筑结构体系选择等方面入手，在抗震与消震结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计方法和指标，直至进一步通过一些结构措施来减震，即减小结构上的地震作用，使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能。

2.1 选择合理的建筑结构体系

高层建筑结构体系的选择是结构设计中的关键，结构方案是否合理，对经济型和安全性起决定的作用。结构平面形体（即建筑平面形状和立面、竖向剖面的变化）宜简单、规则，质量、刚度和承载力分布宜均匀。首先，建筑结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；其次，结构体系尽可设置多道抗震防线，并应考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响。第三，结构应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能，主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要的耗能构件，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使‘有约束屈服’保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。第四，合理的布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布，避免造成结构的软弱或薄弱部位。第五，框架抗震设计应遵守“强柱弱梁，更强节点核心区”、“强剪弱弯”的原则。

2.2 必须重视建筑结构的规则性

高层建筑设计中应重视其平面、立面和竖向剖面的规则性对抗震性能和经济合理性的影响，宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称、侧向刚度沿竖向宜均匀变化、竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力突变。结构的规则性主要体现在以下几方面：

2.2.1高层建筑竖向抗侧力构件应连续，侧向刚度应均匀，楼层承载力不应突变。这里主要是指主体结构的层剪切刚度不要突变，这种均匀的高层建筑结构可以避免因薄弱层的破坏而引起的结构整体破坏，尤以强震区的高层建筑结构需特别注意。

2.2.2 高层建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度要比较接近、变形特性要比较相近。这是因为实际的高层建筑结构都是i维的，实际的地震作用、风荷载具有任意的方向性，高层建筑主体抗侧力结构两个主轴方向的刚度比较均匀，就能具有比较良好的抗震、抗风性。

2.2.3 高层建筑主体抗侧力结构的平面布置，应注意同一主轴方向各片抗侧力结构刚度尽量均匀，应避免在主体结构的布置中设置一、二片刚度特别大而延性较差的结构，如长窄的实体剪力墙。此时，即使结构仍满足对称性和刚度的要求，但由于个别结构刚度巨大，地震发生时，将首先吸收极大的能量，应力特别集中，容易首先导致破坏，从而引起整体结构的破坏。同一主轴方向的各片抗侧力结构刚度均匀，水平荷载作用下应力分布将比较均匀，有利于结构抗震延性的实现。

3. 结语

随着建筑高度的不断增加，影响建筑抗震设计要求的因素也日趋多元化，因此在结构设计中必须综合考虑各种因素，使结构具有更适宜的刚度、足够的强度以及良好的延性，以便达到科学经济合理的设计要求。

参考文献：

[1] 王丽丽，王洁茹.高层抗震的概念优化设计[J].河北建筑工程学院学报，2009,27（2）：50-52.

[2] GB50011―2001，建筑抗震设计规范[S]．

[3] GB50011―2010，建筑抗震设计规范[S]．

[4] JGJ 3―2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S]．

[5] JGJ 3―2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S]．

[6] 罗福午.建筑结构质量监督与控制[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[7] 张相庭.高层建筑抗风抗震设计计算[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

建筑抗震设计规程范文第4篇

关键词：混凝土柱实腹钢梁；结构设计

中图分类号：U445.47+2 文献标识码：A

1工程概况

某复合材料厂房建筑面积为1.56万m2，厂房采用混凝土柱实腹钢梁结构，钢梁与混凝土柱通过铰接支座连接。厂房柱高为10m，柱距为6.5m，局部抽柱，厂房柱网为（4x20m）x（30x6.5m）。厂房屋面为结构找坡，坡度3％，厂房共设置起重量为5t的桥式吊车共8台，厂房纵向设置三道柱间支撑。钢梁采用焊接H型钢，Q345B,钢梁主要截面：H600x220x8x12，H（600-780）x220x8x12。该厂房屋面为轻型屋面，厂房外墙为压型钢板、保温板组成的复合板材。厂房效果图见图1。

图1 厂房效果图

结构主要设计参数：该厂房位于江苏省镇江市，建筑物的安全等级为二级；结构设计使用年限为50年；基本风压：0.40kN/m2，地面粗糙度为B类；基本雪压：0.35kN/m2（设计基准期50年）；抗震设防烈度7度，设计地震分组为第一组，设计地震加速度为0.15g；建筑场地类别III类；多遇地震场地设计特征周期为0.45s；抗震设防类别为丙类。

2厂房方案比较

本厂房为轻屋盖厂房，屋面恒载为0.45 kN/m2，考虑到厂房跨度较小为20m，屋面恒载较小，柱距为6.5m。考虑到项目成本控制，设计过程中本厂房进行了门式刚架结构和混凝土柱实腹钢梁结构体系的方案比较。门式刚架结构的用钢量约为55kg/m2，混凝土柱实腹钢梁结构的用钢量仅为20 kg/m2，混凝土柱为C30钢筋混凝土336 m3。因此混凝土柱实腹钢梁的方案经济性远高于门式刚架结构。混凝土柱实腹钢梁结构典型剖面图见图2。

图2 实腹钢梁典型剖面图

3厂房结构设计

混凝土柱实腹钢梁结构为近几年出现的新的结构形式，我国没有针对此类结构体系的设计规范。该类结构设计能否按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》进行设计，能否按照上述规程选取设计参数。

1. 钢梁腹板的高厚比控制

《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》6.1.1.1条规定钢梁的腹板高厚比不应大于250（235/fy）1/2，设计钢梁截面为H（600-780）x220x8x12，钢梁腹板最大高厚比为94.5，满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，但不满足《建筑抗震设计规范》。混凝土柱实腹钢梁结构严格意义上不能按照门式刚架体系进行设计。但是根据《建筑抗震设计规范》（2010版）9.2.14第2款，轻型屋盖厂房，塑性耗能区板件的宽厚比限值可根据其承载力的高低按性能目标确定。参考欧、日、美等国家的抗震设计规范，根据实际工程的计算分析发现，可采用性能化设计按照“高延性、低弹性承载力”和“低延性、高弹性承载力”的抗震思路来确定板件的宽厚比，即当构件的强度和稳定的承载力均满足高承载力（两倍多遇地震作用下的承载力，γGSGE+γEh2SE≤R/γRE）时，可采用《钢结构设计规范》弹性设计阶段的板件宽厚比要求进行控制。混凝土柱实腹钢梁体系设计过程中需要按两倍多遇地震组合进行计算，钢梁应力在两倍多遇地震组合作用下应满足设计要求。经过计算该复材厂房钢梁应力比为0.91，满足设计要求，因此可按钢结构弹性设计阶段板件高厚比控制。

针对轻型屋盖结构的混凝土柱实腹钢梁结构，屋面荷载较小，地震作用小，同时实腹钢梁不是抗侧力构件。需对该结构体系的钢梁进行两倍多遇地震组合的补充计算。综上，混凝土钢梁结构厂房实腹钢梁的高厚比控制，应该综合考虑屋面荷载大小，设防烈度情况以及钢梁的跨度。

2. 超长厂房温度伸缩缝的设置

本工程主厂房排架结构长度195m，超过《混凝土结构设计规范》8.1.1条100m的要求。但考虑厂房外墙为压型钢板、保温板组成的复合板材，设计过程中我们在厂房纵向未设置温度缝。设计中对厂房柱纵向温度的作用进行计算，根据温度计算结果增大柱弱轴方向纵向受力配筋的配置。

3. 混凝土柱顶纵向系杆的设置

《建筑抗震设计规范》9.1.24条规定，8度时跨度不小于18m的多跨厂房中柱和9度时多跨厂房各柱，柱顶宜设置通长水平压杆，此压杆可与梯形屋架支座处通长水平系杆合并设置。该厂房位于江苏省镇江市，抗震设防烈度为7度，设计中采用钢梁间压杆兼做柱顶压杆，钢梁间压杆标高比柱顶标高高380mm，用梁间压杆兼作柱顶压杆满足规范要求。当厂房设防烈度为8度及以上时，柱顶设置压杆会使结构体系整体性增强，有利于结构抗震。

4结论

混凝土柱实腹钢梁结构经济性能较好，适宜于中等跨度、轻型屋面、地震烈度较低地区的工业厂房。该类厂房设计实腹钢梁腹板高厚比要求除应满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的要求外，钢梁应进行两倍多遇地震组合作用下的补充计算。对于轻质外墙的厂房，当厂房纵向长度较长时，可以通过增强钢筋混凝土柱弱轴两侧钢筋的方法抵抗厂房的纵向温度应力，以实现厂房纵向不设置温度缝的目的。

参 考 文 献：

[1] GB50011-2010 建筑抗震设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2010。

[2] GB 50009-2012 建筑结构荷载规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2010。

[3] CECS 102：2002门式刚架轻型房屋钢结构技术规程

[4] GB50010-2010 建筑抗震设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2010。

作者介绍：姓名 徐清奎

工作单位 中国航空规划建设发展有限公司

建筑抗震设计规程范文第5篇

关键词：不规则；单榀框架；轴压比；弹性层间位移角；层间承载力比

Abstract: The design of building structure for structure reliability degree, design calculation, reinforcement construction requirements are very high, especially for the seismic and structural integrity, the rule requires higher. Industrial buildings due to the use of functional requirements, structural layout are unreasonable, such as floors, floor openings is not uniform, so often irregular structure. At design time, difficulty, need to focus on follow the norms and bold and flexible to solve some of the structure scheme, according to the calculated results, according to the specific provisions of the conditions do not meet the standard, adopting relevant measures, in order to meet the design specifications and technical requirement.

Key words: irregular; single frame; axial compression ratio; elastic inter-story displacement angle; interlayer bearing capacity ratio

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：

0引言

在结构设计中，框架的传力路线应简捷明了。在荷载作用下，结构的传力路线越短、越直接，结构的工作效能越高，工程造价也越少；从力学观点看，框架平面布局中，尽量使柱网按开间等跨和进深等距布置，这样可以相应减少边跨柱距，也可以充分利用连续梁的受力特点以减少结构中的弯距，可以使各跨梁截面趋于一致，从而提高结构的整体刚度。

但是对于工业建筑来说，为满足工艺设备布置的要求，结构层高往往不均匀，甚至可能相差几倍，有时由于场地条件制约，投资成本考虑，结构方案经常会布置成竖向和平面均不规则的框架结构。因此，在抗震烈度较高的地区，对于不规则框架结构梁、柱的布置，特别是框架柱截面大小是否仍由轴压比控制，需根据不同的结构布置进行计算分析。

1工程概况

越南位于东南亚热带季风区。年平均气温23.0℃，平均相对湿度85.0％，主导风向是东北和西南，平均风速3.7m/s，年平均降雨1700.0mm。

本次设计内容为石灰石制浆及石膏脱水楼框架，采用钢筋混凝土框架结构，框架抗震等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.15g，特征周期0.55s，环境类别为二a类，混凝土耐久性要求：最大水浇比0.50。场地类别为III类，基本风压W＝1.25kN/m2。

石灰石制浆及石膏脱水楼为钢筋混凝土框架结构建筑，该建筑为三层，局部四层,建筑高度30.0m。建筑内部设二部楼梯并通至屋顶，一层层高10.000m，二层层高6.000m，三层层高8.000m，四层层高6.000m。一层设球磨机房、石膏库，二层设石灰石旋流器室、皮带输送机房，三层设有真空皮带脱水机房，四层设石膏旋流器等，结构布置见图1～图4。

图1 石灰石制浆及石膏脱水楼柱布置图

图2 10.000m层模板图

图3 16.000m层模板图

图4 24.000m层模板图

2计算分析

2.1结构方案分析

2.1.1凹凸不规则

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第3.4.3条规定：平面凹进的尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30％，定义为凹凸不规则。

由框架平面图可以看出，凹进尺寸为9m/18m＝50％>30％，属于凹凸不规则。

2.1.2单跨框架

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第6.1.5条规定：甲类、乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构。

由框架平面图6-8轴线/B-C轴线可以看出，属于单榀框架。

2.1.3轴压比

轴压比指柱的组合轴压力设计值N与柱全截面面积A和混凝土轴心抗压强度设计值fc乘积之比值，即轴压比为N/fcA。限制轴压比来保证结构的延性。首层较高，为10m，在计算时，需注意柱截面是由轴压比控制还是层间位移比控制。

2.1.4竖向规则性

《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）第x.x.x条规定：钢筋混凝土结构楼层现有受剪承载力应按下式计算，此参数限制结构的竖向布置规则性，可以用来判断薄弱层。

Fy = ΣFcy + 0.7ΣFmy + 0.7ΣFwy

式中：Fy为楼层现有受剪承载力；

ΣFcy为框架柱层间现有受剪承载力之和；

ΣFmy为砖填充墙框架层间现有受剪承载力之和；

ΣFwy为抗震墙层间现有受剪承载力之和。

2.1.5层间位移角

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第5.5.1条规定：层间位移角按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比计算，用来限制正常使用下的水平位移，确保结构有足够的刚度。

本次设计层高较高，且分布不均匀，计算时需注意此参数是否满足规范限值1/550。

2.2PKPM计算模型建立与参数选取

2.2.1振型的选取

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第5.1.13-2条规定：抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。

振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。本次建模振型取15个，X方向的有效质量系数为99.64％，Y方向的有效质量系数为99.43％，满足要求。

2.2.2层高的确定

第一层计算层高12m（基础顶标高为-2.000m），初步计算后，Y方向层间位移角1/550无法满足要求，主要原因就是层高较高，且单榀框架，抗震不利，采取的措施是在6.300标高处，增加了一层外框架梁，减小层高，且增大刚度，并且将框架平面图6-8轴线/B-C轴线中，Y方向的梁截面加大，且调整次梁的设置方向，将初次建模X方向设置的次梁调整成Y方向设置。经计算，层间位移角满足规范要求。

2.2.3单榀框架柱截面尺寸的确定

框架平面图6-8轴线/B-C轴线的柱截面，初算时取的柱截面面积为750×1050，由计算结果，发现柱子轴压比很小，最大约0.3，但是层间位移角最不利的为1/543，不满足规范规定小于等于1/550的要求。初步分析原因是因为结构方案的凹凸不规则和单榀框架的扭转，竖向构件的刚度不满足，因此需要增加柱截面面积；柱配筋也较大，初步分析原因是因为抗震设防烈度较高，且场地类别为III类，由水平地震力和风荷载引起的的弯矩较大的原因。

综合考虑安全性及经济性，最终确定柱子大小为750×1250，经计算，最不利层间位移角为1/551，恰好满足规范规定的1/550的要求。

2.2.4结构周期折减系数

框架结构由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震作用效应偏小，使结构偏于不安全，因此本工程结构的计算周期折减系数选取了0.9。

2.2.5梁刚度放大系数

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）第5.2.2条规定：

SATWE计算软件的梁输入模型均为矩形截面，未考虑因存在楼板形成T型截面而引起的刚度增大，造成结构的实际刚度大于计算刚度，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全。按照技术规程的规定，本工程计算时将梁刚度放大，放大系数中梁取2.0、边梁取1.5。

2.2.6抗震构造措施提高一级

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第3.3.3条规定：场地类别为III类时，设计基本地震加速度为0.15g的地区，宜按设防烈度8度（0.2g）的要求采取抗震构造措施。

按此要求，本次设计抗震构造措施需提高一级。

2.3计算成果分析

2.3.1柱轴压比

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第6.3.6条规定：

根据SATWE计算结果可以看出，柱轴压比最大为0.33，远小于0.75，满足要求。

2.3.2楼层抗剪承载力、承载力比值分析

分析过程见表1。

表1楼层抗剪承载力、承载力比值表

注：Ratio_Bu为层间承载力比。

X方向最小楼层抗剪承载力之比: 0.75 层号:1 塔号:1

Y方向最小楼层抗剪承载力之比: 0.94 层号:1 塔号:1

《建筑抗震设计规范》（GB5011-2010）第3.4.4条规定：

根据分析，满足不小于相邻上一楼层65%的要求，说明对结构方案分析及建模过程中采取的调整措施是有效的。

2.3.3楼层最不利位移分析

分析过程见表2。

通过计算结果分析可知，最不利位移为Y方向风荷载（表中是地震作用，二者矛盾）作用下的层间最大位移角1/551，接近限值1/550。最小楼层受剪承载力之比和最大位移角均接近限值，说明在填充墙、混凝土等级等不变的情况下，框架柱截面刚好满足规范的要求。而由本文2.3.1分析得出的柱轴压比最大为0.33，说明本工程框架柱的截面面积并非由轴压比控制。

表2Y方向风荷载作用下的楼层最大位移表

注：Floor：层号；Jmax：节点号；Max-(Y)：最大Y向位移；Max-Dy：最大Y向杆间位移；Ave-(Y)：Y平均位移；Ave-Dy：Y平均杆间位移；Ratio-(Y)：Y向位移比；Ratio-Dy：Y向杆间位移比；H：层高；Max-Dy/h：最大杆间位移角；DyR/Dy：有害位移角比例；Ratio _A：本层位移角与上层位移角的1.3倍及上三层平均位移角的1.2倍的比值的大值。

2.3.4单榀框架柱配筋分析

分析过程见图5。

柱左侧受力五个数字含义从上到下分别为：该柱X、Y方向的剪力，柱底轴力，X、Y方向的弯矩。由计算结果可以看出，X方向最大弯矩为3321.4kN.m，Y方向最大弯矩为1070.5kN.m，而柱底最大轴力只有3803.4kN,说明柱配筋不受压力控制，而是由弯矩控制。证明模型建立中的初步分析是对的，此时，在柱截面满足层间位移角的前提下，考虑降低配筋量，选取合适的柱截面。

图5单榀框架柱底力简图

3结束语

本文阐述了不规则框架结构在设计过程中应注意的问题。

设计不规则框架结构，应首先判断结构方案的可行性，对所有计算结果认真分析、准确判断，对可能碰到的问题，提前采取措施予以解决后方可应用于实际工程中。只有熟练地掌握规范，并具有准确的结构概念和工程概念，才能设计出既安全又经济适用的工程。

参考文献：

[1] GB5011-2010，建筑抗震设计规范

[2] JGJ3-2010，高层建筑混凝土结构技术规程

[3] GB50023-2009，建筑抗震鉴定标准