4.2 荷载和地震作用

4.2.1、4.2.2

根据国家现行有关标准执行。

 

4.2.3

按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定,”r;对乙、丙、丁类建筑,当抗震设防烈度为6度时可不进行地震作用计算”;且”r;6度时的建筑(建造于Ⅳ类场地上的较高建筑除外),……,应允许不进行截面抗震验算”,但本规程将6 度也列入应进行地震作用计算及结构抗震验算范围。这是基于异形柱抗震性能特点和要求而制定的。

 

4.2.4

异形柱结构对地震作用计算应符合的规定,基本按国家现行标准的有关规定,但考虑了异形柱结构的特点而有补充要求。

1. 异形柱与矩形柱具有不同的截面特性及受力特性,试验研究及理论分析表明:异形柱的双向偏压正截面承载力随荷载(作用)方向不同而有较大的差异。在L形、T形和十字形三种异形柱中,以L形柱的差异最为显著。当异形柱结构中混合使用等肢异形柱与不等肢异形柱时,则差异情况更为错综复杂,成为异形柱结构地震作用计算中不容忽视的问题。

《规程》编制组进行的典型工程试设计表明:按45°方向水平地震作用计算所得的结构底部剪力,与0°及90°正交方向水平地震作用下的结构底部剪力相比,可能减小,也可能增大。即使结构底部剪力减小,有可能在某些异形柱构件出现内力增大的现象,甚至增幅不小,这种由于荷载(作用)不同方向导致内力变化的差异,除与柱截面形状、柱截面尺寸比例有关外,还与结构平面形状、结构布置及柱所在位置等因素有关。

要精确地确定异形柱结构中各异形柱构件对应的水平地震作用的最不利方向是一个很复杂的问题,具体设计中一般可以采取工程实用方法。编制组对异形柱结构的地震作用分析研究及典型工程试设计表明:对于全部采用等肢异形柱且较为规整的矩形平面结构布置情形,一般地震作用沿45°、135°方向作用时,L形柱要求的配筋量变化差异最大,比0°、90°方向情形的增幅有时可达10%~20%。由于6度、7度(0.10g)抗震设计时异形柱的截面设计一般是由构造配筋控制的,其差异可能被掩盖,故本条文仅规定7度(0.15g)及8度(0.20g)抗震设计时才进行45°方向的水平地震作用计算与抗震验算,着重注意结构底部、角部、负荷较大及结构平面变化部位的异形柱在水平地震作用不同方向情形的内力变化,从中选取最不利情形作为异形柱截面设计的依据,以增加异形柱结构抗震设计的安全性。对于更复杂的情形,例如具有较多不等肢异形柱情形,适当补充其他角度方向的水平地震作用计算,并通过分析比较从中选出最不利数据作为设计的依据是可取的。

2. 国内外历次大地震的震害、试验和理论研究均表明,平面不规则,质量与刚度偏心和抗扭刚度太弱的结构,扭转效应可能导致结构严重的震害,对异形柱结构尤其需要在抗震设计中加以重视。条文中所指”r;扭转不规则的结构”,可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011有关规定的条件(即扭转位移比大于1.20)来判别,此时异形柱结构的水平地震作用计算应计入双向水平地震作用下的扭转影响,并可不考虑质量偶然偏心的影响;而计算单向地震作用时则应考虑偶然偏心的影响。

 

4.2.5

异形柱结构地震作用计算的方法,根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定,振型分解反应谱法和底部剪力法都是地震作用计算的基本方法,但考虑到现今在结构设计计算中计算机应用日益普遍,和实际工程中大都存在着不同程度的不对称、不均匀等情况,已很少应用底部剪力法,故本条文中仅列考虑振型分解反应谱法;平面不规则结构的扭转影响显著,应采用扭转耦联振型分解反应谱法。

本规程主要用于住宅建筑,突出屋面的大多为面积较小、高度不大的屋顶间、女儿墙或烟囱,根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定,当采用振型分解法时此类突出屋面部分可作为一个质点来计算;当结构顶部有小塔楼且采用振型分解反应谱法时,根据现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定,无论是考虑或是不考虑扭转耦联振动影响,小塔楼宜每层作为一个质点参与计算。