建筑抗震设计规范剪重比合理性探讨论文_吕海涛1 马高飞2

吕海涛1 马高飞21 浙江利恩工程设计咨询有限公司;2 上海利恩建筑规划设计事务所(有限合伙)嘉兴分所

摘要:针对《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中5.2.5条最小剪重比的要求,结合同一建筑在不同场地类别情况下的地震剪力效应的比较,综合规范中剪重比控制的目的、主要影响因素判断,现行规范仅按抗震设防烈度及结构自震周期进行分类的要求是不合理的,尚应根据建筑物所在地区的场地类别进行细分。

关键词:剪重比;场地类别;地震作用1.引言伴随着城镇化进程的发展,促进了我国建筑业的高速发展。抵抗地震作用,保障人民生命财产免收损失,成为了建筑结构设计的主要内容。从《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11-74)到现行的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),抗震设计的指导性纲要历经5 次改版(包括局部修订),已经将科研领域最新的结果及工程界多年积累的实际经验调整到其中,但笔者认为关于最小剪重比的条文仍不尽合理,需进一步完善。

2.地震作用

2.1 地震作用,是地震时地面运动对结构物所产生的动态作用。在建筑结构中,可以根据实际情况把结构简化为单自由度体系或多自由度体系等力学计算模型。规范规定的计算方法有底部剪力法、振型分解反应谱法及时程分析法。

2.2 一般项目均采用振型分解反应谱法进行设计,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,地震影响系数曲线的阻尼调整系数应按1.0采用,其地震加速度曲线与结构自震周期的对应曲线如下图:

由上表可知,相同结构形式的建筑物(自震周期T 恒定不变)在同等烈度、不同场地类别的情况下,其最大地震剪力及剪重比均有所不同,Ⅰ0类场地时1~5 层均不满足最小剪重比要求,Ⅰ类场地时1~3 层均不满足最小剪重比要求,Ⅱ类~Ⅳ类场地时均满足剪重比要求。

根据《抗规》5.2.5 条文说明:“当底部总剪力相差较多时,结构的选型和总体布置需重新调整,不能仅采用乘以增大系数的方法处理”由此得出结论:在Ⅰ0 及Ⅰ类场地时此结构的布置形式不合理,在Ⅱ类~Ⅳ类场地时此结构的布置形式合理;这个说法是错误的。

4.结论根据底部剪力法及振型分解反应谱法的推导及工程实例的试算,证明在相同烈度下,其最大地震剪力不仅与结构布置形式有关,还与场地类别有关;平面及立面规则,结构布置合理的建筑物,在个别情况下(场地条件好Tg 比较小,自震周期T 比较大)均有可能出现结构底部不满足最小剪重比的情况,规范规定的最小剪重比应按场地类别及地震分组不同而区别对待,不应认定为结构形式不合理。如仍需要满足最小剪重比而确保结构水平作用承载力的安全系数,此时可放大全楼地震作用,而不需要调整结构布置。

参考文献:[1]GB50011-2010 建筑抗震设计规范.北京:中国建筑工业出版社,2010.[2]张维斌.混凝土结构设计规范综合应用及疑难问题分析处理.北京:中国建筑工业出版社,2013.

论文作者:吕海涛1 马高飞2

论文发表刊物:《基层建设》2015年1期供稿

论文发表时间:2015/8/31

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