基于平面規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的新舊抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)比研究.pdf

1、隨著《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)的頒布與實(shí)施，新舊抗震規(guī)范的主要差別及新規(guī)范對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)所帶來(lái)的實(shí)際影響倍受關(guān)注。研究這些差別和影響對(duì)于及時(shí)把握規(guī)范修訂實(shí)質(zhì)、發(fā)現(xiàn)和挖掘問(wèn)題等均是必要的，研究結(jié)論具有非常現(xiàn)實(shí)的工程指導(dǎo)意義。本文作為《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響這一系列研究的第一部分，著重開(kāi)展了兩方面的研究工作：一是新舊抗震規(guī)范若干主要條文的對(duì)比分析，一是平面規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)

2、構(gòu)按新舊規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的對(duì)比分析。前者旨在總結(jié)分析新規(guī)范的主要改進(jìn)及背景，后者旨在研究新規(guī)范所引發(fā)的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各方面變化及其規(guī)律。 首先，本文對(duì)新舊規(guī)范關(guān)于抗震設(shè)計(jì)思想與原則、適用范圍、抗震設(shè)計(jì)基本要求、場(chǎng)地與地基、地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算等六章內(nèi)容的主要條文進(jìn)行了全面細(xì)致的對(duì)比分析，強(qiáng)調(diào)了新舊規(guī)范的若干重大變化并分析了由此所帶來(lái)的影響； 其次，本文編制了可按新舊抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的平面鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)程序，并進(jìn)

3、行了考證，驗(yàn)證了規(guī)范的可操作性，以用于本文所需的大量計(jì)算； 最后，選擇不同設(shè)防烈度及不同場(chǎng)地類(lèi)別具有不同結(jié)構(gòu)高度的平面規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)計(jì)算模型為16×4=64個(gè))，分別按新舊抗震規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)并考查分析了框架結(jié)構(gòu)下述七個(gè)方面內(nèi)容的變化及影響規(guī)律，主要結(jié)論包括： ①框架結(jié)構(gòu)地震內(nèi)力按新規(guī)范設(shè)計(jì)后地震內(nèi)力有較大提高，且隨場(chǎng)地類(lèi)別而變，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ類(lèi)場(chǎng)地上分別達(dá)20％、14％和10％左右，Ⅳ類(lèi)場(chǎng)地基本不變； ②

4、框架結(jié)構(gòu)層間彈性變形框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角因地震內(nèi)力的增大而增大，增大量及規(guī)律基本與地震內(nèi)力變化一致； ③框架柱截面尺寸及控制因素三、四級(jí)框架柱截面尺寸基本不變，仍主要由軸壓比控制，一、二級(jí)框架柱特別是邊柱截面尺寸提高10％以上，其余變化較小。層間位移角和柱抗剪最小截面尺寸成為一、二級(jí)框架越來(lái)越突出的兩個(gè)控制因素； ④框架柱設(shè)計(jì)內(nèi)力四級(jí)、三級(jí)、二級(jí)及一級(jí)框架柱設(shè)計(jì)彎矩及剪力增加幅度分別約為10％、10％、20％和30％及

5、10％～15％、5％～15％、30％和40％； ⑤框架柱配筋控制狀態(tài)縱筋變化趨勢(shì)為原由重力荷載或風(fēng)載控制多轉(zhuǎn)為由構(gòu)造控制和原由構(gòu)造控制轉(zhuǎn)為由地震計(jì)算控制；箍筋總體仍由構(gòu)造控制，部分呈原由構(gòu)造轉(zhuǎn)為地震計(jì)算控制的趨勢(shì)； ⑥框架柱配筋量對(duì)于框架柱縱筋配筋量，一般約15％～25％，且隨控制狀態(tài)的變化而變化。值得注意的是一級(jí)框架柱縱筋配筋量有明顯增加，如01規(guī)范按抗震計(jì)算控制而89規(guī)范按抗震計(jì)算或抗震構(gòu)造控制則增加幅度約為40％左

6、右，如考慮實(shí)配或變截面等影響后，其增加幅度可達(dá)為180％；對(duì)于箍筋配筋量，四級(jí)框架除原為三級(jí)框架者減小53％，最大可減小85％以外，其余基本不變；三級(jí)和二級(jí)框架則有升有降，降可達(dá)11％，升可至17％，一級(jí)框架大多增加30％～40％左右，如變截面柱考慮實(shí)配等影響后，其增加幅度可達(dá)110％～160％； ⑦強(qiáng)柱系數(shù)一級(jí)抗震框架按新規(guī)范設(shè)計(jì)后，底層邊節(jié)點(diǎn)強(qiáng)柱系數(shù)多在2.0～2.8之間，中間層節(jié)點(diǎn)在1.1～2.4之間，頂層節(jié)點(diǎn)在0.9～1