建筑结构抗震变形验算
[
摘 要
]
介绍了我国
1建筑抗震设计规范2
( GB50011 - 2001)
中关于结构抗震变形验算方面的规定 、
编制依据以及相关
的试验结果和分析
,
以帮助读者了解规范的编制背景
,
在实际工作中正确地应用规范进行工程设计 。
[
关键词
]
建筑结构
;
抗震验算
;
弹性变形
;
弹塑性变形
[
中图分类号
] TU318
1
+
4 ; TU313
[
文献标识码
] A
Elastoplastic Deformation Checking of Building St ruct ures
under Different Seismic Levels
[ Abstract] The provisions of deformation checking of structure under different seismic levels in t he Chinese code for seismic De
2
sign of Buildings ( GB50011 - 2001) are introduced in t his paper , and t he background materials for t hese provisions are also presented.
The information presented herein can help structural engineers understand t he design Code t horoughly and apply t he Code in design
practice correctly.
[ Keywords] buildings structure ; seismic deformation checking ; elastic deformation ; plastic deformation
1 引 言
自
20
世纪
80
年代以来
,
许多国家的抗震设计规范都规
定了抗震变形验算的内容
,
并规定了相应的变形限值
,
但不
同国家规范所规定的层间位移角限值存在很大的差异 。
这主
要有以下几个方面的原因
: (1)
不同国家的规范对结构或非
结构构件破坏程度的控制标准不同
; (2)
不同国家的设计地
震作用水平差异较大
; (3)
用于验算的弹性位移和定义不同
,
有的规范指的是工作应力状态的位移
,
有的规范指的是屈服
强度所对应的位移
; (4)
计算位移中结构刚度的取值方法不
同
,
比如我国规范是取未开裂的刚度
,
而有的规范是取考虑
开裂的有效刚度
; (5)
不同国家采用的非结构构件的变形能
力
,
材料强度
,
施工方法
,
构造措施等都存在着差异
,
因而其
位移角限值必然存在差异 。
因此
,
不同国家的规范限值应根
据本国的设防目标 、
计算方法 、
材料性能及施工构造等因素
综合考虑 。
我国
GBJ 11 - 89
1建筑抗震设计规范2
(
以下简称“
89
规
范
" )
也规定了小震和大震作用下变形验算的限值 。
这次抗震
规范修订时做了以下工作
: (1)
进一步明确小震用下变形控
制的目的
; (2)
补充了第一阶段的变形验算中剪力墙结构 、
框
架
-
筒体结构 、
筒体结构等结构类型的变形限值
; (3)
直接
采用楼层内最大的层间位移进行层间弹性和弹塑性位移验
算
; (4)
对第二阶段的变形验算中其它结构体系的弹塑性变
形限值作了补充
; (5)
为了判断结构中的薄弱部位
,
进行了
构件端部容许转角的研究
;
提出了框架结构中梁和柱的塑性
铰转动角限值 。
虽然这些限值这次没有列入规范
,
但为今后
进行弹塑性变形计算提供了依据 。
2 弹性层间位移角限值
2
1
1
弹性层间位移角限值的控制目标
根据我国规范规定的“
小震
"
下的设防目标
,
层间侧移角
限值的确定不应只考虑非结构构件可能受到的损坏程度
,
同
时也应控制剪力墙 、
柱等重要抗侧力构件的开裂 。
通过对试
验结果和计算结果所进行的分析认为
,
侧移角限值的依据应
随结构类型的不同而改变 。
对于框架结构
,
由于填充墙比框
架柱早开裂
,
可以以控制填充墙不出现严重开裂为小震下侧
移控制的依据 。
而在以剪力墙为主要受力构件的结构
(
框架
-
抗震墙结构 、
抗震墙结构 、
框架
-
筒体结构等
)
中
,
由于“小
震
"
作用下一般不允许作为主要抗侧力构件的剪力墙腹板出