第五章多层混凝土结构抗震设计1.ppt

九、基础及地下室 1 . 基础结构抗震设计基本要求 基础结构应有足够承载力承受上部结构的重力荷载和地震作用，基础与地基应保证上部结构的良好嵌固、抗倾覆能力和整体工作性能。 多层和高层建筑带有地下室时，在具有足够刚度、承载力和整体性的条件下，地下室结构可考虑为基础结构的一部分。 采用天然地基的高层建筑的基础，根据具体情况应有适当的埋置深度，根据具体情况，基础埋深可采用地面以上房屋总高度的1/18～1/15。 为了保证在地震作用下，基础的抗倾覆能力，高宽比大于4的高层建筑的天然地基在多遇地震作用和竖向荷载共同作用下，基础底面不宜出现零应力区，其他建筑基础底面的零应力区面积不宜超过基础底面面积的15%。 九、基础及地下室 2. 各类基础的抗震设计 单独柱基：单独柱基一般用于地基条件较好的多层框架，采用单独柱基时，应采取措施保证基础结构在地震作用下的整体工作。属于以下情况之一时，宜沿两个主轴方向，设置基础系梁。 (1) 一级框架和N类场地的二级框架。 (2) 各柱基承受的重力荷载代表值差别较大。 (3) 基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大。 (4) 地基主要受力层范围内存在软弱黏性土层或液化土层； (5) 桩基承台之间。 九、基础及地下室 2. 各类基础的抗震设计 弹性地基梁：无地下室的框架结构采用地基梁时，一、二级框架结构地基梁应考虑柱根部屈服、超强的弯矩作用。 桩基：桩的纵筋与承台或基础应满足锚固要求；桩顶箍筋应满足柱端加密区要求。上、下端嵌固的支承短桩，在地震作用下类似短柱作用，宜采取相应构造措施。采用空心桩时，宜将柱桩的上、下端用混凝土填实。 九、基础及地下室 九、基础及地下室 4. 地下室结构的抗震设计 地下室结构的抗震设计，除考虑上部结构地震作用以外，还应考虑地下室结构本身的地震作用，这部分地震作用与地下室埋置深度、不同土质和基础转动有关。日本规范规定建筑结构埋置深度在20 m以下可按地面处的50%考虑地震作用。我国规范明确了在一定条件下考虑地基与上部结构相互作用，可考虑各楼层地震剪力的折减，对地下室结构的地震作用如何取值未作明确规定。因此对一般埋置深度的地下室地震作用，可不考虑折减。当地下室层数较多以及地基产生零应力情况时，地下室部分的地震作用可考虑适当折减。 按空间结构分析——框架结构分析时更多是采用空间结构模型进行变形、内力的计算，以及构件截面承载力计算。 简化成平面结构分析——框架结构的近似手算方法。 竖向荷载作用下：分层法、弯矩二次分配法 水平荷载作用下：反弯点法和D值法 5.3.1 结构计算简图 钢筋混凝土建筑结构是一个复杂的三维空间结构。它是由垂直方向的抗侧力构件、与水平方向刚度很大的楼板相互连结所组成的。由于地震作用的随机性、复杂性和动力特性，以及钢筋混凝土材料的弹塑性，其受力情况是非常复杂的。为了便于设计计算，在计算模型和受力分析上必须进行不同程度简化。 式中：G0，Gl ——地下室及地上一层的混凝土剪变模量； A0，Al ——地下室及地上一层折算受剪面积； Aw——在计算方向上，抗震墙全部有效面积； Ac——全部柱截面面积； h0，h1——地下室及地上一层的层高。 5.3 框架内力分析 5.3 框架内力分析 5.3 框架内力分析 1. 结构分析的弹性静力假定 高层建筑结构内力与位移均按弹性体静力学方法计算，一般情况下不考虑结构进入弹塑性状态所引起的内力重分布。 按照“小震不坏、大震不倒”的抗震设计目标，对于钢筋混凝土房屋的抗震设计，在“小震不坏”方面要求：当遭受到多遇小震影响时，建筑结构应处于弹性阶段内工作。采用弹性分析法，进行地震作用效应计算，与其他荷载效应进行不利组合，按多系数截面承载力公式，验算构件的截面承载力；为了防止装修损坏，以小震作用下的层间弹性位移，验算结构是否满足建筑功能要求。 (a) 平面结构 (b) y方向抗侧力结构 (c) x方向抗侧力结构 图5.15 平面结构假定计算图形 当抗侧力结构与主轴斜交时，简化计算中，可将抗侧力构件的抗侧刚度转换到主轴方向上再进行计算。 对于复杂的结构，又可进一步适当简化：当斜交构件之间的角度不超过15°时，可视为一个轴线；当两个轴线相距不大(如小于300 mm～500 mm)，考虑到楼板的共同工作，可视为在同一轴线。 5.3 框架内力分析 2. 平面结构假定 在正