1、高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.1多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的 震害及其分析震害及其分析v4.1.1結(jié)構(gòu)布置不合理而產(chǎn)生的震害結(jié)構(gòu)布置不合理而產(chǎn)生的震害1.扭轉(zhuǎn)破壞2.薄弱層破壞3.應力集中4.防震縫處碰撞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計扭轉(zhuǎn)破壞扭轉(zhuǎn)破壞圖圖5-1 平面為平面為L形的建筑形的建筑 唐山地震時，位于天津市的一幢平面為唐山地震時，位于天津市的一幢平面為L形的建筑形的建筑(圖圖5-1)由于不對稱而產(chǎn)生了由于不對稱而產(chǎn)生了強烈的扭轉(zhuǎn)反應，導致離轉(zhuǎn)動中心較遠的東南角和東北角處嚴重破壞強烈的扭轉(zhuǎn)反應，導致離轉(zhuǎn)動中心較遠的東南角和東北角處嚴重破壞

2、旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)軸高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計圖圖5-2 框架廠房平面和柱的破壞框架廠房平面和柱的破壞 唐山地震時，一個平面如圖唐山地震時，一個平面如圖(圖圖5-2)所示的框架廠房產(chǎn)生了強烈的扭轉(zhuǎn)反所示的框架廠房產(chǎn)生了強烈的扭轉(zhuǎn)反應，導致第二層的十一根柱產(chǎn)生嚴重的應，導致第二層的十一根柱產(chǎn)生嚴重的破壞破壞(圖圖5-2)。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2.2.薄弱層破壞薄弱層破壞圖圖5-3 底部框架結(jié)構(gòu)的變形底部框架結(jié)構(gòu)的變形高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計圖圖5-4 高層建筑的第高層建筑的第5層倒塌層倒塌第五層破壞第五層破壞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)

3、構(gòu)及抗震設計圖圖5-5 軟弱底層房屋倒塌形式之一軟弱底層房屋倒塌形式之一 （傾倒）（傾倒）圖圖5-6 軟弱底層房屋倒塌形式之二軟弱底層房屋倒塌形式之二 （底層完全倒塌）（底層完全倒塌）具有薄弱底層的房屋，易在地震時倒塌。具有薄弱底層的房屋，易在地震時倒塌。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計圖圖5-7 應力集中產(chǎn)生的震害應力集中產(chǎn)生的震害3.3.應力集中應力集中 結(jié)構(gòu)豎向布置產(chǎn)生結(jié)構(gòu)豎向布置產(chǎn)生很大的突變時，在突變很大的突變時，在突變處由于應力集中會產(chǎn)生處由于應力集中會產(chǎn)生嚴重震害。嚴重震害。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計圖圖5-8 防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元的碰撞防震縫兩側(cè)結(jié)

4、構(gòu)單元的碰撞 4.4.防震縫處碰撞防震縫處碰撞 防震縫如果寬度不夠，其防震縫如果寬度不夠，其兩側(cè)的結(jié)構(gòu)單元在地震時就會兩側(cè)的結(jié)構(gòu)單元在地震時就會相互碰撞而產(chǎn)生震害相互碰撞而產(chǎn)生震害 碰撞碰撞碰撞碰撞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計整體破壞形式整體破壞形式. . 框架的整體破壞形式按破壞性質(zhì)可分為延性破壞和脆性破壞，按破壞機制可分為框架的整體破壞形式按破壞性質(zhì)可分為延性破壞和脆性破壞，按破壞機制可分為梁鉸機制（強柱弱梁型）和柱鉸機制（強梁弱柱型）。梁鉸機制（強柱弱梁型）和柱鉸機制（強梁弱柱型）。 4.1.24.1.2框架結(jié)構(gòu)的震害框架結(jié)構(gòu)的震害 圖圖4-9 框架的破壞形式框架的破壞形

5、式(a)強梁弱柱型；強梁弱柱型；(b)強柱弱梁型強柱弱梁型(A)(B)高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2.2.局部破壞形式局部破壞形式. .（6）柱的軸壓比過大時使柱處于小偏心受壓狀態(tài)，引起柱的脆性）柱的軸壓比過大時使柱處于小偏心受壓狀態(tài)，引起柱的脆性破壞。破壞。（7）鋼筋的搭接不合理，造成搭接處破壞。）鋼筋的搭接不合理，造成搭接處破壞。（1）構(gòu)件塑性鉸處的破壞）構(gòu)件塑性鉸處的破壞（2）構(gòu)件的剪切破壞）構(gòu)件的剪切破壞（3）節(jié)點的破壞）節(jié)點的破壞（4）短柱破壞）短柱破壞（5）填充墻的破壞）填充墻的破壞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計圖圖4-10 柱的破壞形式之一柱的破壞形

6、式之一圖圖4-11 柱的破壞形式之二柱的破壞形式之二(1) (1) 構(gòu)件塑性鉸處的破壞構(gòu)件塑性鉸處的破壞 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計(2)(2)構(gòu)件的剪切破壞構(gòu)件的剪切破壞 圖圖4-12 柱的剪切破壞柱的剪切破壞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 (3) (3)節(jié)點的破壞節(jié)點的破壞 圖圖4-13 節(jié)點的破壞節(jié)點的破壞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 (4) (4)短柱破壞短柱破壞 圖圖4-14 短柱破壞短柱破壞高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 (5) (5)填充墻的破壞。填充墻的破壞。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.1.3

7、4.1.3 具有抗震墻的結(jié)構(gòu)的震害具有抗震墻的結(jié)構(gòu)的震害圖圖4-15 抗震墻的破壞抗震墻的破壞圖圖4-16 抗震墻的剪切破壞抗震墻的剪切破壞圖圖4-17 墻肢間連梁的破墻肢間連梁的破壞壞高層結(jié)構(gòu)抗震墻的破壞有以下一些類型：高層結(jié)構(gòu)抗震墻的破壞有以下一些類型：（1）墻的底部發(fā)生破壞，表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土的大片壓碎剝落，鋼筋壓屈（圖）墻的底部發(fā)生破壞，表現(xiàn)為受壓區(qū)混凝土的大片壓碎剝落，鋼筋壓屈（圖4-15）。）。（2）墻體發(fā)生剪切破壞（圖）墻體發(fā)生剪切破壞（圖4-16）。）。（3）抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞（圖）抗震墻墻肢之間的連梁產(chǎn)生剪切破壞（圖4-17）高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及

8、抗震設計4.2 選型、結(jié)構(gòu)布置和設計原則選型、結(jié)構(gòu)布置和設計原則主要內(nèi)容主要內(nèi)容平面布置平面布置豎向布置豎向布置防震縫的設置防震縫的設置（1）選 型（2）結(jié)構(gòu)布置（3）材 料（4）抗震等級（5）按抗剪要求的截面限制條件高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括：多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括： 框架結(jié)構(gòu)、框架框架結(jié)構(gòu)、框架- -抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和框架抗震墻結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和框架- -筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)等。等?？蚣芸蚣? -抗震墻抗震墻抗震墻抗震墻4.2.1 4.2.1 選選 型型高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計各種結(jié)構(gòu)體

9、系適用的最大高度見表各種結(jié)構(gòu)體系適用的最大高度見表4-14-1。 表表4-1 4-1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)適用的最大高度現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)適用的最大高度 (m)(m)結(jié)構(gòu)體系烈度6789框架60554525框架-抗震震墻全部落分框支12010080不應采用筒體框架-核心中柱-抗震墻403530不應采用高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 樓屋蓋類別烈度6789現(xiàn)澆、迭合梁板4432裝配式樓蓋332.5不宜采用框支層和板柱-抗震墻的現(xiàn)澆梁板2.52.52不宜采用表表4.2 抗震墻

10、之間樓屋蓋的最大長寬比抗震墻之間樓屋蓋的最大長寬比樓蓋應優(yōu)先選用現(xiàn)澆樓蓋，其次是裝配整體式樓蓋，最后才是裝配式樓蓋。樓蓋應優(yōu)先選用現(xiàn)澆樓蓋，其次是裝配整體式樓蓋，最后才是裝配式樓蓋。 抗震墻之間樓屋蓋的最大長寬比見表抗震墻之間樓屋蓋的最大長寬比見表4.24.2高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.2.2 4.2.2 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 平面布置平面布置 結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布置柱和墻的位置以及樓蓋的傳力方式。結(jié)構(gòu)的平面布置是指在結(jié)構(gòu)平面圖上布置柱和墻的位置以及樓蓋的傳力方式。從抗震的角度看，最主要的是使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠從抗震的角度看，最主要的是使

11、結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應。近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應。 結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)則結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單、對稱和規(guī)則 設防烈度L/Bl/bl/Bmax6度和7度6.02.00.358度和9度5.01.50.30表表4-3 L、l的限值的限值高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 高層建筑（高層建筑（8層及層及8層以上）的平面中層以上）的平面中L不宜過長（圖不宜過長（圖4-18），突出部分長度），突出部分長度l宜減宜減小，凹角處宜采取加強措施。圖小，凹角處宜采取加強措施。圖4-18中，中，L、l和和l的值宜滿足前表的值宜滿足前表4-3的要求。的

12、要求。圖圖4-18 高層建筑平面高層建筑平面高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2.2.豎向布置豎向布置 結(jié)構(gòu)沿豎向（鉛直方向）應盡可能均勻而少變化，使結(jié)構(gòu)的剛度沿豎向均結(jié)構(gòu)沿豎向（鉛直方向）應盡可能均勻而少變化，使結(jié)構(gòu)的剛度沿豎向均勻。勻。 為使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)高度為使結(jié)構(gòu)有較好的整體剛度和穩(wěn)定性，結(jié)構(gòu)高度H H和寬度和寬度B B的比值不宜超的比值不宜超 過表過表4-44-4所列的限值所列的限值 結(jié)構(gòu)類型6度7度8度9度框架，板柱抗震墻4432框架抗震墻5543筒體，抗震墻6654 表表4-4 適用的房屋最大高寬比適用的房屋最大高寬比高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)

13、構(gòu)及抗震設計3. 3. 防震縫的設置防震縫的設置 平面形狀復雜時，宜用防震縫劃分成較規(guī)則簡單的單元。但對高層結(jié)構(gòu)，平面形狀復雜時，宜用防震縫劃分成較規(guī)則簡單的單元。但對高層結(jié)構(gòu)，宜盡可能不設縫。宜盡可能不設縫。 當需要設置防震縫時，其最小寬度應符合下列要求：當需要設置防震縫時，其最小寬度應符合下列要求：（1）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當高度不超過）框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時可采用時可采用100mm；超過超過15m時，時，6度、度、7度、度、8度和度和9度相應每增加高度度相應每增加高度5m、4m、3m和和2m，宜加寬宜加寬20mm。（2）框架）框架-抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度

14、可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的70%，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的，抗震墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度可采用上述對框架規(guī)定數(shù)值的50%；且均不宜小于且均不宜小于70mm。（3）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度應按需要較寬的規(guī)定采用，）防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)體系不同時，防震縫寬度應按需要較寬的規(guī)定采用，并可按較低房屋高度計算縫寬。并可按較低房屋高度計算縫寬。（4）8、9度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，度框架結(jié)構(gòu)房屋防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)高度、剛度或?qū)痈呦嗖钶^大時，可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)

15、抗撞墻可在縫兩側(cè)房屋的盡端沿全高設置垂直于防震縫的抗撞墻，每一側(cè)抗撞墻的數(shù)量不應少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距。的數(shù)量不應少于兩道，宜分別對稱布置，墻肢長度可不大于一個柱距。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.2.3 4.2.3 材材 料料 按抗震要求設計的混凝土結(jié)構(gòu)的材料應符合下列要求：按抗震要求設計的混凝土結(jié)構(gòu)的材料應符合下列要求： （1）混凝土的強度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核）混凝土的強度等級，抗震等級為一級的框架梁、柱、節(jié)點核心區(qū)、框支梁、框支柱不應低于心區(qū)、框支梁、框支柱不應低于C30；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其他各；構(gòu)造柱、芯柱、圈梁及其

16、他各類構(gòu)件不應低于類構(gòu)件不應低于C20。并且，混凝土結(jié)構(gòu)的強度等級，在。并且，混凝土結(jié)構(gòu)的強度等級，在9度時不宜度時不宜超過超過C60，在，在8度時不宜超過度時不宜超過C70。 （2） 普通鋼筋的強度等級，縱向受力鋼筋宜采用普通鋼筋的強度等級，縱向受力鋼筋宜采用HRB335級和級和HRB400級熱軋鋼筋；箍筋宜采用級熱軋鋼筋；箍筋宜采用HPB235、HRB335和和HRB400級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼級熱軋鋼筋。普通鋼筋宜優(yōu)先采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋。對一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)，其普通縱向受力鋼筋的抗筋。對一、二級抗震等級的框架結(jié)構(gòu)，其普通縱向受力鋼筋

17、的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；屈服強度實；屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于測值與強度標準值的比值不應大于1.3。 （3）在施工中，當需要以強度等級較高的鋼筋代替原設計中的）在施工中，當需要以強度等級較高的鋼筋代替原設計中的縱向受力鋼筋時，應按照鋼筋受拉承載力相等的原則換算，并應縱向受力鋼筋時，應按照鋼筋受拉承載力相等的原則換算，并應滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造的要求。滿足正常使用極限狀態(tài)和抗震構(gòu)造的要求。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.2.44.2.4抗震等級抗震等級結(jié)構(gòu)類型烈 度6789框架高度(m

18、)30303030303025框架四三三二二一一劇場、體育館等大跨度公共建筑三二一一框架-抗震墻高度(m)60606060606050框架四三三二二一一抗震墻三二一一抗震墻高度(m)80808080808060抗震墻四三三二二一一部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻三二二一不宜采用不應采用框支層框架二二一一筒體框架-核心筒框架三二一一核心筒二二一一筒中筒外筒三二一一內(nèi)筒三二一一板柱-抗震墻板柱的柱三二一不應采用抗震墻二二二高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.2.5 4.2.5 按抗剪要求的截面限制條件按抗剪要求的截面限制條件（1）對跨高比大于）對跨高比大于2.5的梁和連梁及剪跨比大于的梁和連梁

19、及剪跨比大于2的柱和抗震墻，要求：的柱和抗震墻，要求：V RE1（0.20 fcbh0） (4-1) （2）對跨高比不大于）對跨高比不大于2.5的梁和連梁、剪跨比不大于的梁和連梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墻、的柱和抗震墻、部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支柱和框支架、以及落地抗震墻底部加強部位，部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支柱和框支架、以及落地抗震墻底部加強部位，要求：要求： V RE1（0.15 fcbh0） (4-2) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設計值鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設計值應符合下列要求：應符合下列要求：高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及

20、抗震設計4.34.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設計鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震設計 雖然地震作用可來自任意的方向，但在抗震設計時，一般只需且必須對結(jié)雖然地震作用可來自任意的方向，但在抗震設計時，一般只需且必須對結(jié)構(gòu)縱、橫兩個主軸方向進行抗震計算。構(gòu)縱、橫兩個主軸方向進行抗震計算。 梁和柱的中線宜重合，框架柱的截面高度和寬度均不宜小于梁和柱的中線宜重合，框架柱的截面高度和寬度均不宜小于300mm ,還應注還應注意避免形成短柱意避免形成短柱(柱凈高與截面高度之比小于柱凈高與截面高度之比小于4的柱的柱)。 在豎向非地震荷載作用下，可用調(diào)幅法來考慮框架梁的塑性內(nèi)力重分布。在豎向非地震荷載作用下，可用調(diào)幅法來

21、考慮框架梁的塑性內(nèi)力重分布。 框架結(jié)構(gòu)單獨柱基有下列情況之一時，宜沿兩個主軸方向設置基礎系梁：框架結(jié)構(gòu)單獨柱基有下列情況之一時，宜沿兩個主軸方向設置基礎系梁： （1）一級和）一級和IV類場地的二級；類場地的二級；（2）各柱基承受的重力荷載代表值差別較大；）各柱基承受的重力荷載代表值差別較大；（3）基礎埋置較深，或各基礎埋置深度差別較大；）基礎埋置較深，或各基礎埋置深度差別較大；（4）地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱粘土層、液化土層和嚴重不均勻土層；）地基主要受力層范圍內(nèi)存在軟弱粘土層、液化土層和嚴重不均勻土層；（5）樁基承臺之間。）樁基承臺之間。4.3.1 4.3.1 框架結(jié)構(gòu)的設計要點框架結(jié)構(gòu)的

22、設計要點高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.3.2 4.3.2 地震作用在結(jié)構(gòu)各部分的分配和內(nèi)力計算地震作用在結(jié)構(gòu)各部分的分配和內(nèi)力計算 地震作用在結(jié)構(gòu)各部分的分配地震作用在結(jié)構(gòu)各部分的分配im1kikijijQDDQ其中其中Dij為第為第i層第層第j根柱的抗側(cè)剛度根柱的抗側(cè)剛度 底部剪力法底部剪力法 例如，求得結(jié)構(gòu)第例如，求得結(jié)構(gòu)第i層的地震剪力層的地震剪力Qi后，再把后，再把Qi按該層各柱的剛度進行分配，得按該層各柱的剛度進行分配，得該層第該層第j柱所承受的地震剪力柱所承受的地震剪力Qij為為高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2. 2. 內(nèi)力計算內(nèi)力計算 用計算機進行

23、框架結(jié)構(gòu)的靜力計算（把框架上的地震作用作為靜力荷載）用計算機進行框架結(jié)構(gòu)的靜力計算（把框架上的地震作用作為靜力荷載）或動或動力計算（時程分析法），可直接得到各桿的內(nèi)力。力計算（時程分析法），可直接得到各桿的內(nèi)力。 在初步設計時，或計算層數(shù)較少且較為規(guī)則的框架在水平地震作用下的內(nèi)力在初步設計時，或計算層數(shù)較少且較為規(guī)則的框架在水平地震作用下的內(nèi)力時，時，可采用下述近似計算方法：反彎點法和可采用下述近似計算方法：反彎點法和D值法，后者較為常用。值法，后者較為常用。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計（1）反彎點法）反彎點法 水平地震作用一般都可簡化為作用于框架節(jié)點上的水平力。規(guī)則框架在節(jié)點

24、水水平地震作用一般都可簡化為作用于框架節(jié)點上的水平力。規(guī)則框架在節(jié)點水平力作用下的典型彎矩圖如圖平力作用下的典型彎矩圖如圖5-19所示，其中彎矩為零的點為反彎點所示，其中彎矩為零的點為反彎點 假定：假定：(1)梁的線剛度為無窮大；梁的線剛度為無窮大；(2) 底層柱的反彎點在距基礎底層柱的反彎點在距基礎2/3柱高處。柱高處。 由上述假定可知，同一層柱兩端的相對水平位移均相同；且除底層外，各由上述假定可知，同一層柱兩端的相對水平位移均相同；且除底層外，各柱的反彎點均位于柱高的中點。柱的反彎點均位于柱高的中點。圖圖5-19 框架在水平節(jié)點力作用下的彎矩圖框架在水平節(jié)點力作用下的彎矩圖高層建筑結(jié)構(gòu)及抗

25、震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 設框架共有設框架共有n層，每層有層，每層有m個柱子。第個柱子。第j層的總剪力層的總剪力Vj可根據(jù)平衡條件求出。設第可根據(jù)平衡條件求出。設第j層各柱的剪力分別為層各柱的剪力分別為Vj1, Vj2, ., Vjm，則有：，則有：Vj = mk 1 Vjk 設該層的層間水平位移為設該層的層間水平位移為j，由于各柱的兩端只有水平位移而無轉(zhuǎn)角，則有，由于各柱的兩端只有水平位移而無轉(zhuǎn)角，則有j2jjkjkhi12V(4-5)(4-6)其中，其中，ijk為第為第j層第層第k柱的線剛度；柱的線剛度；hj為第為第j層柱的高度。層柱的高度。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設

26、計m1k2jjkjjhi12Vjm1 kjkjkjkViiVk=1, , m 把式（把式（4-6）代入式（）代入式（4-5），由于梁的剛度為無窮大，從而第），由于梁的剛度為無窮大，從而第j層的各柱兩端的相對層的各柱兩端的相對水平位移均相同（均為水平位移均相同（均為 j），因此有），因此有把上式代入式（把上式代入式（4-6），得第），得第j層各柱的剪力為層各柱的剪力為(4-7)求出各柱的剪力后，根據(jù)已知各柱的反彎點位置，可求出各柱的彎矩。求出各柱的剪力后，根據(jù)已知各柱的反彎點位置，可求出各柱的彎矩。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 求出所有柱的彎矩后，考慮各節(jié)點的力矩平衡，對每個節(jié)點

27、，由梁端求出所有柱的彎矩后，考慮各節(jié)點的力矩平衡，對每個節(jié)點，由梁端彎矩之和等于柱端彎矩之和，可求出梁端彎矩之和彎矩之和等于柱端彎矩之和，可求出梁端彎矩之和 Mb。把。把 Mb按與該節(jié)點按與該節(jié)點相連的梁的線剛度進行分配（即某梁所分配到的彎矩與該梁的線剛度成正比），相連的梁的線剛度進行分配（即某梁所分配到的彎矩與該梁的線剛度成正比），就可求出該節(jié)點各梁的梁端彎矩。就可求出該節(jié)點各梁的梁端彎矩。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計（2 2）D D值法值法 在反彎點法的基礎上，考慮上述因素，對柱的抗側(cè)剛度和反彎點高度進行修正，就在反彎點法的基礎上，考慮上述因素，對柱的抗側(cè)剛度和反彎點高度進

28、行修正，就得到得到D值法。值法。 在一般情況下，柱的抗側(cè)剛度還與梁的線剛度有關(guān)；柱的反彎點高度也與梁柱線剛在一般情況下，柱的抗側(cè)剛度還與梁的線剛度有關(guān)；柱的反彎點高度也與梁柱線剛度比、上下層梁的線剛度比、上下層的層高變化等因素有關(guān)。度比、上下層梁的線剛度比、上下層的層高變化等因素有關(guān)。 修正后的柱抗側(cè)剛度修正后的柱抗側(cè)剛度D可表示為可表示為2chi12D(4-8)高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計系數(shù)系數(shù) 可如下導出可如下導出,假定：假定：（1）柱）柱AB及與其上下相鄰的柱的高度均為及與其上下相鄰的柱的高度均為hj、線剛度均為線剛度均為ic，且這些柱的層間位移均為，且這些柱的層間位移

29、均為 j；（；（2）柱柱AB兩端節(jié)點及與其上下左右相鄰的各個節(jié)點的兩端節(jié)點及與其上下左右相鄰的各個節(jié)點的轉(zhuǎn)角均為轉(zhuǎn)角均為 。記梁。記梁EB、BF、GA、AH的線剛度分的線剛度分別為別為i1、i2、i3、i4。 則可導得：則可導得： K2K（4-9）其中其中ci 2iK i = i1 + i2 + i3 + i4 （4-10）GCAEBDHFi1i2i3i4圖圖5-20 用于推導用于推導D值法的框架單值法的框架單元元類似地可導出底層柱的抗側(cè)剛度修正系數(shù)類似地可導出底層柱的抗側(cè)剛度修正系數(shù) 。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計除了圖除了圖4-20所示情況外，還有圖所示情況外，還有圖5-

30、21所示的情況。所示的情況。 i1i2ici1i2ici1i2ip 1ip 2ic( a ) 底 層 固 接( b ) 底 層 鉸 接( c ) 底 層 鉸 接 有 連 梁圖圖4-21 D值法中的底層單元值法中的底層單元對圖對圖4-21a的情況，的情況，K=(i1+i2)/ic， =(0.5+K)/(2+K)；對圖對圖4-21b的情況，的情況，K=(i1+i2)/ic， =0.5K/(1+2K)；對圖對圖4-21c的情況，的情況，K=(i1+i2+ip1+ip2)/(2ic)， =K/(2+K)。 在圖在圖4-20和圖和圖4-21所示各種情況中，若某梁不存在（例如邊柱的情況），則該梁所示各種情

31、況中，若某梁不存在（例如邊柱的情況），則該梁的線剛度為零。的線剛度為零。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計求得柱抗側(cè)剛度求得柱抗側(cè)剛度D值后，可按與反彎點法相類似的推導，得出第值后，可按與反彎點法相類似的推導，得出第j層第層第k柱的剪力：柱的剪力：jm1 kjkjkjkVDDV（4-11）已知柱的剪力后，要求出柱的彎矩，還需要知道柱的反彎點位置。已知柱的剪力后，要求出柱的彎矩，還需要知道柱的反彎點位置。分析時假定同層各橫梁的反彎點均在各橫梁跨度的中央而該點又無豎向位移。分析時假定同層各橫梁的反彎點均在各橫梁跨度的中央而該點又無豎向位移。 柱的反彎點位置取決于其上下端彎矩的比值。影響柱

32、反彎點位置的因素有：柱的反彎點位置取決于其上下端彎矩的比值。影響柱反彎點位置的因素有：側(cè)向外荷載的形式、梁柱線剛度比、結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該柱所在的層次、柱上下側(cè)向外荷載的形式、梁柱線剛度比、結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該柱所在的層次、柱上下橫梁線剛度比、上層層高的變化、下層層高的變化等。橫梁線剛度比、上層層高的變化、下層層高的變化等。 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計從而，多層多跨框架可簡化成圖從而，多層多跨框架可簡化成圖4-22所示的計算簡圖。所示的計算簡圖。圖圖4-22 求反彎點位置的計算簡圖求反彎點位置的計算簡圖 讓上述因素逐一發(fā)生變化，可分別求得柱底端至反彎讓上述因素逐一發(fā)生變化，可分別求得柱底

33、端至反彎點的距離（即反彎點高度），并制成相應的表格。點的距離（即反彎點高度），并制成相應的表格。（1）梁柱線剛度比及層數(shù)、層次對反彎點高度的影響）梁柱線剛度比及層數(shù)、層次對反彎點高度的影響（2）上下橫梁線剛度比對反彎點的影響）上下橫梁線剛度比對反彎點的影響（3）層高變化對反彎點的影響）層高變化對反彎點的影響高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 綜上所述，經(jīng)過各項修正后，柱底至反彎點的高度綜上所述，經(jīng)過各項修正后，柱底至反彎點的高度yh可由下式求出：可由下式求出： yh = (y0 + y1 + y2 + y3)h 至此，已求得各柱的剪力和反彎點高度。從而，可求出各柱的彎矩。至此，已求得

34、各柱的剪力和反彎點高度。從而，可求出各柱的彎矩。然后，可用與反彎點法相同的方法求出各梁的彎矩。然后，可用與反彎點法相同的方法求出各梁的彎矩。（4-12） 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計4.3.3 4.3.3 截面設計和構(gòu)造截面設計和構(gòu)造 框架結(jié)構(gòu)的各種內(nèi)力算出后，要用荷載組合和內(nèi)力組合的方法得出框架結(jié)構(gòu)的各種內(nèi)力算出后，要用荷載組合和內(nèi)力組合的方法得出各控制截面的最不利設計內(nèi)力。然后據(jù)此進行截面的配筋設計和構(gòu)造設各控制截面的最不利設計內(nèi)力。然后據(jù)此進行截面的配筋設計和構(gòu)造設計。計。 通過內(nèi)力組合得出的設計內(nèi)力，還需進行調(diào)整以保證梁端的破壞先通過內(nèi)力組合得出的設計內(nèi)力，還需進行調(diào)整

35、以保證梁端的破壞先于柱端的破壞（強柱弱梁的原則）、彎曲破壞先于剪切破壞（強剪弱彎于柱端的破壞（強柱弱梁的原則）、彎曲破壞先于剪切破壞（強剪弱彎的原則）、構(gòu)件的破壞先于節(jié)點的破壞（強節(jié)點弱構(gòu)件的原則）。下面的原則）、構(gòu)件的破壞先于節(jié)點的破壞（強節(jié)點弱構(gòu)件的原則）。下面先介紹前兩個原則的保證措施。后一原則將在第先介紹前兩個原則的保證措施。后一原則將在第5.3.4節(jié)中介紹。節(jié)中介紹。 地震作用效應的調(diào)整地震作用效應的調(diào)整高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計（1）根據(jù)）根據(jù)“強柱弱梁強柱弱梁”原則的調(diào)整原則的調(diào)整 根據(jù)根據(jù)“強柱弱梁強柱弱梁”原則進行調(diào)整的思路是：對同一節(jié)點，使其在地震作用組合

36、下，柱原則進行調(diào)整的思路是：對同一節(jié)點，使其在地震作用組合下，柱端的彎矩設計值略大于梁端的彎矩設計值或抗彎能力。端的彎矩設計值略大于梁端的彎矩設計值或抗彎能力。 一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框支層最上層的柱上端、框架頂層和柱軸壓比一、二、三級框架的梁柱節(jié)點處，除框支層最上層的柱上端、框架頂層和柱軸壓比小于小于0.15者外，柱端彎矩設計值應符合下式要求：者外，柱端彎矩設計值應符合下式要求：bccMM（4-13）9度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合度和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合buacM2 . 1M（4-14） Mc為節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和為節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組

37、合的彎矩設計值之和 Mb為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和 Mbua為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受為節(jié)點左右梁端截面反時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受壓筋）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之和壓筋）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之和 c為強柱系數(shù)，一級為為強柱系數(shù)，一級為14，二級為，二級為12，三級為，三級為1l 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計(2) 根據(jù)根據(jù)“強剪弱彎強剪弱彎”原則的調(diào)整原則的調(diào)整 根據(jù)根據(jù)“強剪弱彎強剪弱彎

38、”原則進行調(diào)整的思路是：對同一桿件，使其在地震作用組合下，剪原則進行調(diào)整的思路是：對同一桿件，使其在地震作用組合下，剪力設計值略大于按設計彎矩或?qū)嶋H抗彎承載力及梁上荷載反算出的剪力。力設計值略大于按設計彎矩或?qū)嶋H抗彎承載力及梁上荷載反算出的剪力。1）框架梁設計剪力的調(diào)整）框架梁設計剪力的調(diào)整 一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于一、二、三級的框架梁和抗震墻中跨高比大于2.5的連梁，其梁瑞剪力設計值應按下的連梁，其梁瑞剪力設計值應按下式調(diào)整：式調(diào)整：Vvb（Mbl Mbr）/ln十十 VGb 9度時和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合度時和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合V 1l（Mbual Mbuar)/ln十十V

39、Gb (4-15)(4-16)高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計式中式中 V為梁端組合剪力設計值為梁端組合剪力設計值 ln為梁的凈跨為梁的凈跨 VGb為梁在重力荷載代表值（為梁在重力荷載代表值（9度時高層建筑還應包括豎向地震作用標準值）作度時高層建筑還應包括豎向地震作用標準值）作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值 Mbl和和Mbr分別為梁左右端反時針或順時針方向組合的彎矩設計值分別為梁左右端反時針或順時針方向組合的彎矩設計值 Mbual和和Mbuar分別為梁左右端反時針或順時針方向根據(jù)實配鋼筋面積（考慮受壓分別為梁左右端反時針或順時針方向根據(jù)

40、實配鋼筋面積（考慮受壓筋）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筋）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 vb為梁端剪力增大系數(shù)，一級為為梁端剪力增大系數(shù)，一級為13，二級為，二級為12，三級為，三級為11 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2）框架柱設計剪力的調(diào)整）框架柱設計剪力的調(diào)整一、二、三級的框架柱和框支柱端部組合的剪力設計值應按下式調(diào)整：一、二、三級的框架柱和框支柱端部組合的剪力設計值應按下式調(diào)整：Vvc( MctMcb）Hn 9度時和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合度時和一級框架結(jié)構(gòu)尚應符合Vl2（McuatMcuab）Hn (4-17)(4-18)V為柱端

41、組合剪力設計值為柱端組合剪力設計值 vc為柱剪力增大系數(shù)，一級為為柱剪力增大系數(shù)，一級為14，二級為，二級為12，三級為，三級為1l。 Mct和和Mcb分別為柱的上下端順時針或反時針方向截面組合的彎分別為柱的上下端順時針或反時針方向截面組合的彎矩設計值，應符合上述對柱端彎矩設計值的要求矩設計值，應符合上述對柱端彎矩設計值的要求 Mcuat 和和Mcuab分別為偏心受壓柱的上下端順時針或反時針方向根分別為偏心受壓柱的上下端順時針或反時針方向根據(jù)實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸壓力等計算的抗震承載力據(jù)實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸壓力等計算的抗震承載力所對應的彎矩值所對應的彎矩值 Hn為柱的凈高

42、為柱的凈高 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計2.2.配筋和構(gòu)造配筋和構(gòu)造(1)截面尺寸限制條件截面尺寸限制條件 為了保證結(jié)構(gòu)的延性，防止發(fā)生脆性破壞，對抗震結(jié)構(gòu)往往要求更為嚴格的截面為了保證結(jié)構(gòu)的延性，防止發(fā)生脆性破壞，對抗震結(jié)構(gòu)往往要求更為嚴格的截面限制條件，使截面的尺寸不致過小。限制條件，使截面的尺寸不致過小。梁端截面的混凝土受壓區(qū)高度梁端截面的混凝土受壓區(qū)高度x，當考慮受壓鋼筋的作用時，應滿足下列條件：，當考慮受壓鋼筋的作用時，應滿足下列條件：x 0.25h0 （一級）（一級） x 0.35h0 （二、三級）（二、三級） （4-19） （4-20） 其中其中h0為截面的有效高

43、度為截面的有效高度 。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設計值應鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的梁、柱、抗震墻和連梁，其截面組合的剪力設計值應符合下列要求：符合下列要求： （1）跨高比大于）跨高比大于2.5的梁和連梁及剪跨比大于的梁和連梁及剪跨比大于2的柱和抗震墻，考慮地震的柱和抗震墻，考慮地震組合的剪力設計值組合的剪力設計值V應滿足：應滿足：)bhf20. 0(1V0cRE（2）跨高比不大于）跨高比不大于2.5的梁和連梁、剪跨比不大于的梁和連梁、剪跨比不大于2的柱和抗震墻、部分框的柱和抗震墻、部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支柱和框支梁、以及落地抗震墻

44、底部加強部位，應滿足：支抗震墻結(jié)構(gòu)的框支柱和框支梁、以及落地抗震墻底部加強部位，應滿足：)bhf15. 0(1V0cRE（4-21）（4-22）上述剪跨比應按下式計算：上述剪跨比應按下式計算：0cchVM（4-23）高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計(2) 抗剪承載力的折減抗剪承載力的折減 在反復荷載作用下，梁端形成交叉剪切裂縫，混凝土所能承擔的極限剪力大大降低，在反復荷載作用下，梁端形成交叉剪切裂縫，混凝土所能承擔的極限剪力大大降低，故在設計時須考慮這種影響。故在設計時須考慮這種影響?？紤]地震作用組合時，梁受剪承載力計算公式為：考慮地震作用組合時，梁受剪承載力計算公式為： )VV6

45、 . 0(1VscREb 其中，其中，Vc和和Vs分別為不考慮地震作用時的受剪承載力設計值表達式中的混凝土項和箍分別為不考慮地震作用時的受剪承載力設計值表達式中的混凝土項和箍筋項。上式中的系數(shù)筋項。上式中的系數(shù)0.6考慮了反復荷載作用下混凝土受剪承載力的降低?？紤]了反復荷載作用下混凝土受剪承載力的降低。（4-24） 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 柱剪力設計值確定后，柱的受剪承載力計算的公式與式（柱剪力設計值確定后，柱的受剪承載力計算的公式與式（4-24）相類似，只須把該式）相類似，只須把該式中的中的Vb換成換成Vc，并考慮軸力項即可。即，柱受剪承載力計算公式為：，并考慮軸力項即

46、可。即，柱受剪承載力計算公式為： N056. 0hsAfbhf105. 11V0svyv0tREc（4-25） 其中，當其中，當 小于小于1時，取時，取 =1；當；當 大于大于3時，取時，取 =3。上式中。上式中N為考慮地震作用組合的為考慮地震作用組合的框架柱的軸向壓力設計值，當框架柱的軸向壓力設計值，當N大于大于0.3fcA時，取時，取N=0.3fcA。當框架柱出現(xiàn)拉力時，其斜。當框架柱出現(xiàn)拉力時，其斜截面受剪承載力計算公式則應為：截面受剪承載力計算公式則應為：N2 . 0hsAfbhf105. 11V0svyv0tREc（4-26） 并且當式中方括號內(nèi)的計算值小于并且當式中方括號內(nèi)的計算值

47、小于 時，取等于時，取等于且且 的值不應小于的值不應小于0.36ftbh0。上式中。上式中N為考慮地震作用組合的框架柱為考慮地震作用組合的框架柱的軸向拉力設計值。的軸向拉力設計值。0svyvhsAf0svyvhsAf0svyvhsAf高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計(3) 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 梁的截面寬度不宜小于梁的截面寬度不宜小于200mm，截面高寬比不宜大于，截面高寬比不宜大于4，凈跨與截面，凈跨與截面高度之比不宜小于高度之比不宜小于4。 采用扁梁時，樓板應現(xiàn)澆，梁中線宜與柱中線重合；當梁寬大于柱采用扁梁時，樓板應現(xiàn)澆，梁中線宜與柱中線重合；當梁寬大于柱寬時，扁梁應雙向布置。扁梁

48、的截面尺寸應符合下列要求：寬時，扁梁應雙向布置。扁梁的截面尺寸應符合下列要求：bb 2bc（4-27） bb bc + hb（4-28） hb 16d （4-29）高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計梁的縱向鋼筋配置，應符合下列要求：梁的縱向鋼筋配置，應符合下列要求： （1）梁端截面的底面和頂面配筋量的比值，除按計算確定外，一級不應?。┝憾私孛娴牡酌婧晚斆媾浣盍康谋戎担从嬎愦_定外，一級不應小于于0.5，二、三級不應小于，二、三級不應小于0.3。 （2）沿梁全長頂面和底面的配筋，一、二級不應少于）沿梁全長頂面和底面的配筋，一、二級不應少于2 14，且分別不應少，且分別不應少于梁兩端頂

49、面和底面縱向配筋中較大截面面積的于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4；三、四級不應少于；三、四級不應少于2 12。 （3）一、二級框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑，不宜大于柱在該方）一、二級框架梁內(nèi)貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑，不宜大于柱在該方向截面尺寸的向截面尺寸的1/20；對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長；對圓形截面柱，不宜大于縱向鋼筋所在位置柱截面弦長的的1/20。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計梁端加密區(qū)的箍筋配置，應符合下列要求：梁端加密區(qū)的箍筋配置，應符合下列要求： （1）加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑應按表）加密區(qū)的長度、箍筋最大間距

50、和最小直徑應按表4-6采用；當梁端縱向受拉采用；當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于鋼筋配筋率大于2%時，表中箍筋最小直徑數(shù)值應增大時，表中箍筋最小直徑數(shù)值應增大2mm。 抗震等級加密區(qū)長度（采用較大值）（mm）箍筋最大間距（采用最小值）（mm）箍筋最小直徑(mm)一2h, 500h/4, 6d, 10010二1.5h, 500h/4, 8d, 1008三1.5h, 500h/4, 8d, 1508四1.5h, 500h/4, 8d, 1506注：d為縱筋直徑，h為梁高。 （2）梁加密區(qū)箍筋肢距，一級不宜大于）梁加密區(qū)箍筋肢距，一級不宜大于200mm和和20倍箍筋直徑的較大值，倍箍筋直徑的較大值，二、

51、三級不宜大于二、三級不宜大于250mm和和20倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于300mm。表表4-6 抗震框架梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑抗震框架梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計柱的截面尺寸宜符合下列要求：柱的截面尺寸宜符合下列要求： （1）截面的寬度和高度均不宜小于）截面的寬度和高度均不宜小于300mm，圓柱直徑不宜小于，圓柱直徑不宜小于350mm。 （2）剪跨比宜大于）剪跨比宜大于2；圓柱截面可按等面積的方形截面進行計算。；圓柱截面可按等面積的方形截面進行計算。 （3）截面的邊長比不宜大

52、于）截面的邊長比不宜大于3。 柱的軸力越大，其延性越差。故引入軸壓比的概念。軸壓比柱的軸力越大，其延性越差。故引入軸壓比的概念。軸壓比n定義為：定義為：ccAfNn （4-30） 當當n較小時，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞較小時，為大偏心受壓構(gòu)件，呈延性破壞 當當n較大時，為小偏心受壓構(gòu)件，呈脆性破壞較大時，為小偏心受壓構(gòu)件，呈脆性破壞 高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計為保證地震時柱的延性，規(guī)范規(guī)定了軸壓比的上限值如表為保證地震時柱的延性，規(guī)范規(guī)定了軸壓比的上限值如表4-7所示所示 抗震等級一級二級三級框架柱0.70.80.9框支層柱0.60.7框-墻、板柱墻及筒體0.750.85

53、0.95 框支層由于變形集中，對軸壓比的限值要嚴一些。在一定的有利條件下，框支層由于變形集中，對軸壓比的限值要嚴一些。在一定的有利條件下，柱軸壓比的限值可適當提高，但不應大于柱軸壓比的限值可適當提高，但不應大于1.05。IV類場地上較高的高層建筑類場地上較高的高層建筑的柱軸壓比限值應適當減小。的柱軸壓比限值應適當減小。表表4-7 框架柱的軸壓比限值框架柱的軸壓比限值高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計柱的縱向鋼筋配置應符合下列要求：柱的縱向鋼筋配置應符合下列要求： （1）宜對稱配置。）宜對稱配置。 （2）截面尺寸大于）截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋間距不宜大于的柱，縱向鋼筋間距不

54、宜大于200mm。 （3）柱縱向鋼筋的最小總配筋率應按表）柱縱向鋼筋的最小總配筋率應按表4-8采用，同時每一側(cè)配筋率不應小于采用，同時每一側(cè)配筋率不應小于0.2%。對。對IV類場地上較高的高層建筑，表中的數(shù)值宜增加類場地上較高的高層建筑，表中的數(shù)值宜增加0.1。 柱類型抗震等級一級二級三級四級中柱、邊柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.8（4）柱總配筋率不應大于）柱總配筋率不應大于5%。 （5）一級且剪跨比不大于）一級且剪跨比不大于2的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于的柱，每側(cè)縱向鋼筋配筋率不宜大于1.2%。 （6）邊柱、角柱及抗震墻邊柱考慮地震作用組合產(chǎn)生拉力時，柱內(nèi)縱

55、）邊柱、角柱及抗震墻邊柱考慮地震作用組合產(chǎn)生拉力時，柱內(nèi)縱筋總截面面積計算值應增加筋總截面面積計算值應增加30%。表表4-8 框架柱全部縱向鋼筋最小配筋百分率（框架柱全部縱向鋼筋最小配筋百分率（%）高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計在塑性鉸區(qū)，應加強箍筋的約束。因此，在柱的上下端箍筋應按表在塑性鉸區(qū)，應加強箍筋的約束。因此，在柱的上下端箍筋應按表4-9的規(guī)定加密。的規(guī)定加密。 抗震等級箍筋最大間距（采用較小值）（mm）箍筋最中直徑箍筋加密區(qū)長度（采用較大者）一6d, 10010h（或D）,Hn/6,500mm二8d, 1008三8d, 150(柱根100)8四8d, 150(柱根10

56、0)6(柱根8)注：h為矩形截面長邊尺寸，D為圓形截面直徑，Hn為柱凈高，d為縱向鋼筋最小直徑。表表4-9 柱加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑柱加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑表表4-9適用于一般的情況。在下列情況下可作相應的變動：適用于一般的情況。在下列情況下可作相應的變動：二級框架柱的箍筋直徑不小于二級框架柱的箍筋直徑不小于 10時，最大間距可采用時，最大間距可采用150mm；三級框架柱的截面尺寸不大于三級框架柱的截面尺寸不大于400mm時，箍筋最小直徑可采用時，箍筋最小直徑可采用 6；四級框架柱剪跨比不大于四級框架柱剪跨比不大于2時，箍筋直徑不宜小于時，箍筋直徑不宜小于 8。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗

57、震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 柱加密區(qū)的箍筋肢距，一級不宜大于柱加密區(qū)的箍筋肢距，一級不宜大于200mm，二、三級不宜大于，二、三級不宜大于250mm和和20倍箍筋倍箍筋直徑的較大值，四級不宜大于直徑的較大值，四級不宜大于300mm。 在柱箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)，箍筋的體積配箍率應符合下式要求：在柱箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)，箍筋的體積配箍率應符合下式要求： yvcvvff（4-31） v為最小配箍特征值，按表為最小配箍特征值，按表4-10采用。采用。 對一、二、三、四級抗震等級的框架柱，其箍筋加密區(qū)箍筋最小體積配箍率分別不應對一、二、三、四級抗震等級的框架柱，其箍筋加密區(qū)箍筋最小體積配箍率分別不應小于小于0

58、.8%、0.6%、0.4%、0.4%。在式。在式4-31中，當混凝土強度低于中，當混凝土強度低于C35時，應按時，應按C35計算；計算；當當fyv超過超過360N/mm2時，應取時，應取360N/mm2計算。計算。 框支柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍，其最小配箍特征值應比表框支柱宜采用復合螺旋箍或井字復合箍，其最小配箍特征值應比表4-10中數(shù)值增加中數(shù)值增加0.02，且體積配箍率不應小于，且體積配箍率不應小于1.5%。剪跨比不大于。剪跨比不大于2的柱，柱全高宜采用復合螺旋箍或井的柱，柱全高宜采用復合螺旋箍或井字復合箍，其體積配筋率不應小于字復合箍，其體積配筋率不應小于1.2%，設防烈度為，設防

59、烈度為9度時不應小于度時不應小于1.5%。高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計抗震等級箍筋形式軸壓比0.30.40.50.60.70.80.91.01.05 一級普通箍筋、復合箍筋0.100.110.130.150.170.200.23螺旋箍筋、復合或連續(xù)復合螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21二級普通箍筋、復合箍筋0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍筋、復合或連續(xù)復合螺旋箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22三級普通箍筋、復合箍筋0.060.070.090.110.130.150.

60、170.200.22螺旋箍筋、復合或連續(xù)復合螺旋箍0.050.060.070.090.110.130.150.180.20注：1.普通箍筋系指單個矩形箍筋和單個圓形箍筋；復合箍筋系指由矩形、多邊形、圓形箍筋或拉筋組成的箍筋；復合螺旋箍指由螺旋箍與矩形、多邊形、圓形箍筋或拉筋組成的箍筋；連續(xù)復合螺旋箍指全部螺旋箍為同一根鋼筋加工成的箍筋；2. 計算復合螺旋箍筋的配筋特征值時，非螺旋箍筋的計算配筋特征值應乘0.8，折算成螺旋箍筋后按表內(nèi)螺旋箍一欄采用。表表4-10 柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值 v高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計高層建筑結(jié)構(gòu)及抗震設計 框支柱宜采用復合螺旋