浅析高层建筑构造设计的中震设计概念.docx

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1、浅析高层建筑构造设计的中震设计概念浅析高层建筑构造设计的中震设计概念发表时间：2021-06-27T14:51:54.553Z来源：（基层建设）2021年5期隆凡梅导读本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。摘要：对于普通建筑物的构造抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载（建筑抗震设计规范）(GB50011

2、-20012020年版)(下简称（抗规）)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目的，但没有给出中震设计的设计要求和判定标准。首先我们了解一下现行（抗规）存在几个问题：1规范未对构造存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型构造适用的薄弱层作了一些规定；2在中震作用下，规范仅提出“中震可修的概念设计要求，没有详细的抗震设计方法；3“中震可修的技术经济问题：可修的标准决定工程?造价、毁坏损失、震后修复费用。随着时代的进步，如今的建筑物体型复杂，构造新颖，超高超限越来越多，因而要求对构造进行中震的设计也越来越多。2中震设计2.1为何要进行中震设计呢？（

3、抗规）条文讲明1.0.1条指出，对大多数构造，可只进行第一阶段设计即小震下的弹性计算，而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经历上一般能知足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的构造反响和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证构造安全的。为到达各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。2.2中震设计的基本概念抗震设计要到达的目的是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物

4、知足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10的地震烈度。中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑构造抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目的向详细量化的多重目的过渡，业主设计者可选择所需的性能目的，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来知足中震和大震的设防要求。针对本工程的构造特点，设定本构造的抗震性能目的。对超限构造而言，利用这些指标能更合理地判定整体构造在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判定根据。2.3中震设计的分类中震设计就是构造在地震影响系数按小震的2

5、.875倍max=0.23取值下进行验算。目前工程界对于构造的中震设计有两种方法，第一种根据中震弹性设计，第二种是根据中震不屈从设计。首先明确一点，中震弹性和中震不屈从是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不一样。中震弹性设计，设计中取消（抗规）要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了构造的安全度和可靠度，构造仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈从设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑构造的安全度和可靠度，构造已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平

6、常的小震弹性设计，而中震不屈从设计则与大震设计同属于基于性能的设计。3基本方法及应用根据中震设计的分类，下面分别阐述中震弹性及中震不屈从的详细设计方法，介绍怎样在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。3.1中震不屈从设计3.3.1不同抗震烈度下的各级屈从控制若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈从判别地震作用1、2的地震影响系数可相应插值求得。3.3.2SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；max按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震或大震不屈从做构造设计选项；其它设计参数的定义均同小震

7、设计。3.3.3MIDAS/Gen计算：主菜单设计钢筋混凝土构件设计参数定义抗震等级：四级；主菜单荷载反响谱分析数据反响谱函数：定义中震反响谱，在相应的小震反响谱基础上输入放大系数即可，值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单结果荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单设计钢筋混凝土构件设计参数材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。3.3.4ETABS计算：选项首选项混凝土框架设计定义抗震设计等级：四级；定义反响谱函数AddChinese2002Spectrum定义中震反响谱，地震影响系数最大值max取值，其余参数按（抗规）；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义荷载组合各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数；定义材料属性填写各材料的强度标准值其它同小震。4工程算例4.1示范算例4.1.1基本参数：二十二层框支剪力墙构造，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。构造平面布置如图一所示。构造高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/。