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6。2 計算要點6，2 2、框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力與其破壞機制密切相關(guān)、試驗研究表明 梁端屈服型框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力、極限層間位移大、抗震性能較好、柱端屈服型框架容易形成倒塌機制、在強震作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)件不存在承載力儲備、梁端受彎承載力即為實際可能達到的最大彎矩,柱端實際可能達到的最大彎矩也與其偏壓下的受彎承載力相等，這是地震作用效應的一個特點,因此、所謂.強柱弱梁、指的是、節(jié)點處梁端實際受彎承載力Maby和柱端實際受彎承載力Macy之間滿足下列不等式,這種概念設(shè)計,由于地震的復雜性、樓板的影響和鋼筋屈服強度的超強，難以通過精確的承載力計算真正實現(xiàn)，本規(guī)范自89規(guī)范以來。在梁端實配鋼筋不超過計算配筋10.的前提下,將梁.柱之間的承載力不等式轉(zhuǎn)為梁，柱的地震組合內(nèi)力設(shè)計值的關(guān)系式 并使不同抗震等級的柱端彎矩設(shè)計值有不同程度的差異 采用增大柱端彎矩設(shè)計值的方法，只在一定程度上推遲柱端出現(xiàn)塑性鉸.研究表明,當計入樓板和鋼筋超強影響時,要實現(xiàn)承載力不等式,內(nèi)力增大系數(shù)的取值往往需要大于2 由于地震是往復作用 兩個方向的柱端彎矩設(shè)計值均要滿足要求。當梁端截面為反時針方向彎矩之和時、柱端截面應為順時針方向彎矩之和，反之亦然.對于一級框架 89規(guī)范除了用增大系數(shù)的方法外，還提出了采用梁端實配鋼筋面積和材料強度標準值計算的抗震受彎承載力所對應的彎矩值的調(diào)整 驗算方法,這里,抗震承載力即本規(guī)范5章的RE R。γRE，R。0.75、此時必須將抗震承載力驗算公式取等號轉(zhuǎn)換為對應的內(nèi)力 即S R，γRE，當計算梁端抗震受彎承載力時,若計入樓板的鋼筋.且材料強度標準值考慮一定的超強系數(shù),則可提高框架.強柱弱梁。的程度，89規(guī)范規(guī)定 一級的增大系數(shù)可根據(jù)工程經(jīng)驗估計節(jié)點左右梁端順時針或反時針方向受拉鋼筋的實際截面面積與計算面積的比值 取1。1λs作為實配增大系數(shù)的近似估計,其中的1,1來自鋼筋材料標準值與設(shè)計值的比值fyk，fy 柱彎矩增大系數(shù)值可參考λs的可能變化范圍確定 例如、當梁頂面為計算配筋而梁底面為構(gòu)造配筋時.一級的λs不小于1,5、于是，柱彎矩增大系數(shù)不小于1 1,1，5。1.65。二級λs不小于1，3 柱彎矩增大系數(shù)不小于1、43。2001規(guī)范比89規(guī)范提高了強柱弱梁的彎矩增大系數(shù)ηc、彎矩增大系數(shù)ηc考慮了一定的超配鋼筋.包括樓板的配筋,和鋼筋超強.一級的框架結(jié)構(gòu)及9度時、仍應采用框架梁的實際抗震受彎承載力確定柱端組合的彎矩設(shè)計值 取二者的較大值，本次修訂。提高了框架結(jié)構(gòu)的柱端彎矩增大系數(shù),而其他結(jié)構(gòu)中框架的柱端彎矩增大系數(shù)仍與2001規(guī)范相同。并補充了四級框架的柱端彎矩增大系數(shù)。對于一級框架結(jié)構(gòu)和9度時的一級框架,明確只需按梁端實配抗震受彎承載力確定柱端彎矩設(shè)計值.即使按增大系數(shù)的方法比實配方法保守.也可不采用增大系數(shù)的方法,對于二 三級框架結(jié)構(gòu).也可按式，6.2，2,2.的梁端實配抗震受彎承載力確定柱端彎矩設(shè)計值。但式中的系數(shù)1，2可適當降低.如取1。1即可.這樣，有可能比按內(nèi)力增大系數(shù).即按式，6 2，2,1.調(diào)整的方法更經(jīng)濟.合理.計算梁端實配抗震受彎承載力時 還應計入梁兩側(cè)有效翼緣范圍的樓板、因此。在框架剛度和承載力計算時 所計入的梁兩側(cè)有效翼緣范圍應相互協(xié)調(diào)。即使按，強柱弱梁 設(shè)計的框架.在強震作用下,柱端仍有可能出現(xiàn)塑性鉸、保證柱的抗地震倒塌能力是框架抗震設(shè)計的關(guān)鍵.本規(guī)范通過柱的抗震構(gòu)造措施、使柱具有大的彈塑性變形能力和耗能能力,達到在大震作用下.即使柱端出鉸、也不會引起框架倒塌的目標 當框架底部若干層的柱反彎點不在樓層內(nèi)時。說明這些層的框架梁相對較弱。為避免在豎向荷載和地震共同作用下變形集中。壓屈失穩(wěn),柱端彎矩也應乘以增大系數(shù)。對于軸壓比小于0、15的柱,包括頂層柱在內(nèi)，因其具有比較大的變形能力?？刹粷M足上述要求 對框支柱.在本規(guī)范第6、2。10條另有規(guī)定、6 2 3,框架結(jié)構(gòu)計算嵌固端所在層即底層的柱下端過早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力 嵌固端截面乘以彎矩增大系數(shù)是為了避免框架結(jié)構(gòu)柱下端過早屈服、對其他結(jié)構(gòu)中的框架,其主要抗側(cè)力構(gòu)件為抗震墻.對其框架部分的嵌固端截面,可不作要求、當僅用插筋滿足柱嵌固端截面彎矩增大的要求時、可能造成塑性鉸向底層柱的上部轉(zhuǎn)移、對抗震不利，規(guī)范提出按柱上下端不利情況配置縱向鋼筋的要求 6、2 4。6 2.5 6,2 8，防止梁.柱和抗震墻底部在彎曲屈服前出現(xiàn)剪切破壞是抗震概念設(shè)計的要求。它意味著構(gòu)件的受剪承載力要大于構(gòu)件彎曲時實際達到的剪力。即按實際配筋面積和材料強度標準值計算的承載力之間滿足下列不等式.規(guī)范在縱向受力鋼筋不超過計算配筋10、的前提下、將承載力不等式轉(zhuǎn)為內(nèi)力設(shè)計值表達式。不同抗震等級采用不同的剪力增大系數(shù)、使。強剪弱彎。的程度有所差別。該系數(shù)同樣考慮了材料實際強度和鋼筋實際面積這兩個因素的影響 對柱和墻還考慮了軸向力的影響.并簡化計算、一級的剪力增大系數(shù)、需從上述不等式中導出.直接取實配鋼筋面積與計算實配筋面積之比λs的1 1倍、是ηv最簡單的近似、對梁和節(jié)點的,強剪，能滿足工程的要求，對柱和墻偏于保守，89規(guī)范在條文說明中給出較為復雜的近似計算公式如下，式中。λN為軸壓比.λSW為墻體實際受拉鋼筋，分布筋和集中筋、截面面積與計算面積之比.ζ為考慮墻體邊緣構(gòu)件影響的系數(shù),ρtw為墻體受拉鋼筋配筋率。2001規(guī)范的框架柱、抗震墻的剪力增大系數(shù)ηvc,ηvw，即參考上述近似公式確定.此次修訂?？蚣芰骸⒖蚣芙Y(jié)構(gòu)以外框架的柱,連梁和抗震墻的剪力增大系數(shù)與2001規(guī)范相同?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的柱的剪力增大系數(shù)隨柱端彎矩增大系數(shù)的提高而提高、同時、明確一級的框架結(jié)構(gòu)及9度的一級框架,只需滿足實配要求，而即使增大系數(shù)為偏保守也可不滿足.同樣,二,三,四級框架結(jié)構(gòu)的框架柱,也可采用實配方法而不采用增大系數(shù)的方法.使之較為經(jīng)濟又合理，注意、柱和抗震墻的彎矩設(shè)計值系經(jīng)本節(jié)有關(guān)規(guī)定調(diào)整后的取值,梁端，柱端彎矩設(shè)計值之和須取順時針方向之和以及反時針方向之和兩者的較大值、梁端縱向受拉鋼筋也按順時針及反時針方向考慮 6,2、6 地震時角柱處于復雜的受力狀態(tài)，其彎矩和剪力設(shè)計值的增大系數(shù)。比其他柱略有增加，以提高抗震能力.6,2。7 對一級抗震墻規(guī)定調(diào)整截面的組合彎矩設(shè)計值.目的是通過配筋方式迫使塑性鉸區(qū)位于墻肢的底部加強部位、89規(guī)范要求底部加強部位的組合彎矩設(shè)計值均按墻底截面的設(shè)計值采用。以上一般部位的組合彎矩設(shè)計值按線性變化。對于較高的房屋，會導致與加強部位相鄰一般部位的彎矩取值過大 2001規(guī)范改為、底部加強部位的彎矩設(shè)計值均取墻底部截面的組合彎矩設(shè)計值.底部加強部位以上 均采用各墻肢截面的組合彎矩設(shè)計值乘以增大系數(shù)。但增大后與加強部位緊鄰一般部位的彎矩有可能小于相鄰加強部位的組合彎矩，本次修訂,改為僅加強部位以上乘以增大系數(shù) 主要有兩個目的。一是使墻肢的塑性鉸在底部加強部位的范圍內(nèi)得到發(fā)展。不是將塑性鉸集中在底層.甚至集中在底截面以上不大的范圍內(nèi)。從而減輕墻肢底截面附近的破壞程度。使墻肢有較大的塑性變形能力。二是避免底部加強部位緊鄰的上層墻肢屈服而底部加強部位不屈服，當抗震墻的墻肢在多遇地震下出現(xiàn)小偏心受拉時。在設(shè)防地震。罕遇地震下的抗震能力可能大大喪失。而且，即使多遇地震下為偏壓的墻肢而設(shè)防地震下轉(zhuǎn)為偏拉，則其抗震能力有實質(zhì)性的改變.也需要采取相應的加強措施、雙肢抗震墻的某個墻肢為偏心受拉時、一旦出現(xiàn)全截面受拉開裂,則其剛度退化嚴重，大部分地震作用將轉(zhuǎn)移到受壓墻肢。因此 受壓肢需適當增大彎矩和剪力設(shè)計值以提高承載能力,注意到地震是往復的作用.實際上雙肢墻的兩個墻肢，都可能要按增大后的內(nèi)力配筋。6 2、9,框架柱和抗震墻的剪跨比可按圖15及公式進行計算，6 2.10.6.2.12,這幾條規(guī)定了部分框支結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的注意事項、第6、2。10條1款的規(guī)定、適用于本章6,1。1條所指的框支層不超過2層的情況、本次修訂 將本層地震剪力改為底層地震剪力即基底剪力、但主樓與裙房相連時，不含裙房部分的地震剪力.框支柱也不含裙房的框架柱、框支結(jié)構(gòu)的落地墻 在轉(zhuǎn)換層以下的部位是保證框支結(jié)構(gòu)抗震性能的關(guān)鍵部位 這部位的剪力傳遞還可能存在矮墻效應。為了保證抗震墻在大震時的受剪承載力,只考慮有拉筋約束部分的混凝土受剪承載力，無地下室的部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的落地墻，特別是聯(lián)肢或雙肢墻 當考慮不利荷載組合出現(xiàn)偏心受拉時，為了防止墻與基礎(chǔ)交接處產(chǎn)生滑移 宜按總剪力的30，設(shè)置45 交叉防滑斜筋 斜筋可按單排設(shè)在墻截面中部并應滿足錨固要求.6.2,13、本條規(guī)定了在結(jié)構(gòu)整體分析中的內(nèi)力調(diào)整.1.按照框墻結(jié)構(gòu).不包括少墻框架體系和少框架的抗震墻體系、中框架和墻體協(xié)同工作的分析結(jié)果 在一定高度以上，框架按側(cè)向剛度分配的剪力與墻體的剪力反號、二者相減等于樓層的地震剪力,此時，框架承擔的剪力與底部總地震剪力的比值基本保持某個比例，按多道防線的概念設(shè)計要求，墻體是第一道防線 在設(shè)防地震。罕遇地震下先于框架破壞。由于塑性內(nèi)力重分布、框架部分按側(cè)向剛度分配的剪力會比多遇地震下加大,我國20世紀80年代1.3比例的空間框墻結(jié)構(gòu)模型反復荷載試驗及該試驗模型的彈塑性分析表明。保持樓層側(cè)向位移協(xié)調(diào)的情況下 彈性階段底部的框架僅承擔不到5。的總剪力。隨著墻體開裂、框架承擔的剪力逐步增大。當墻體端部的縱向鋼筋開始受拉屈服時,框架承擔大于20.總剪力,墻體壓壞時框架承擔大于33,的總剪力，本規(guī)范規(guī)定的取值、既體現(xiàn)了多道抗震設(shè)防的原則。又考慮了當前的經(jīng)濟條件,對于框架.核心筒結(jié)構(gòu)。尚應符合本規(guī)范6,7，1條1款的規(guī)定。此項規(guī)定適用于豎向結(jié)構(gòu)布置基本均勻的情況、對塔類結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分段規(guī)則的情況 可分段調(diào)整、對有加強層的結(jié)構(gòu).不含加強層及相鄰上下層的調(diào)整。此項規(guī)定不適用于部分框架柱不到頂。使上部框架柱數(shù)量較少的樓層、2 計算地震內(nèi)力時,抗震墻連梁剛度可折減,計算位移時。連梁剛度可不折減、抗震墻的連梁剛度折減后.如部分連梁尚不能滿足剪壓比限值、可采用雙連梁，多連梁的布置。還可按剪壓比要求降低連梁剪力設(shè)計值及彎矩.并相應調(diào)整抗震墻的墻肢內(nèi)力 3，抗震墻應計入腹板與翼墻共同工作、對于翼墻的有效長度，89規(guī)范和2001規(guī)范有不同的具體規(guī)定.本次修訂不再給出具體規(guī)定,2001規(guī)范規(guī)定、每側(cè)由墻面算起可取相鄰抗震墻凈間距的一半。至門窗洞口的墻長度及抗震墻總高度的15，三者的最小值?？晒﹨⒖?4。對于少墻框架結(jié)構(gòu)、框架部分的地震剪力取兩種計算模型的較大值較為妥當、6,2 14.節(jié)點核芯區(qū)是保證框架承載力和抗倒塌能力的關(guān)鍵部位。本次修訂、增加了三級框架的節(jié)點核芯區(qū)進行抗震驗算的規(guī)定，2001規(guī)范提供了梁寬大于柱寬的框架和圓柱框架的節(jié)點核芯區(qū)驗算方法，梁寬大于柱寬時,按柱寬范圍內(nèi)和范圍外分別計算,圓柱的計算公式依據(jù)國外資料和國內(nèi)試驗結(jié)果提出 上式中。Aj為圓柱截面面積,Ash為核芯區(qū)環(huán)形箍筋的單根截面面積.去掉γRE及ηj加附加系數(shù) 上式可寫為，上式中系數(shù)1、57來自ACI Structural Journal、Jan Feb，1989.Priestley和Paulay的文章.Seismic、strength。of、circular reinforced。concrete、columns 圓形截面柱受剪、環(huán)形箍筋所承受的剪力可用下式表達、式中。Ash。環(huán)形箍單肢截面面積,D 一一縱向鋼筋所在圓周的直徑 hb0一一框架梁截面有效高度，s一一環(huán)形箍筋間距.根據(jù)重慶建筑大學2000年完成的4個圓柱梁柱節(jié)點試驗、對比了計算和試驗的節(jié)點核芯區(qū)受剪承載力。計算值與試驗之比約為85 說明此計算公式的可靠性有一定保證，