建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范框架結(jié)構(gòu)部分修改淺析

韓寶權(quán) 白曉康

中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司（450007）

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范框架結(jié)構(gòu)部分修改淺析

韓寶權(quán) 白曉康

中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院有限公司（450007）

鑒于框架結(jié)構(gòu)抗震防線單一，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2010版針對(duì)框架結(jié)構(gòu)在計(jì)算、構(gòu)造等方面提出了更嚴(yán)格的規(guī)定。這里對(duì)新規(guī)范框架結(jié)構(gòu)修改部分進(jìn)行解說(shuō)和討論，提出相應(yīng)解決措施。

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范；框架結(jié)構(gòu)；基本抗震構(gòu)造

0 引言

建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2010版（以下簡(jiǎn)稱新規(guī)范）及2001版（以下簡(jiǎn)稱舊規(guī)范）都要求抗震結(jié)構(gòu)體系宜有多道抗震防線，多道防線對(duì)于結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下的安全是很重要的。多道防線通常指的是：

第一，整個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來(lái)協(xié)同工作。

第二，抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識(shí)地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。

框架結(jié)構(gòu)由單一的框架梁、柱組成，防線單一，在強(qiáng)烈地震中往往更易損壞，所以新規(guī)范對(duì)框架結(jié)構(gòu)部分作出了一些調(diào)整，從概念設(shè)計(jì)、內(nèi)力調(diào)整和構(gòu)造措施上作出了更嚴(yán)格的規(guī)定。

1 新規(guī)范關(guān)于框架結(jié)構(gòu)的變化

1.1 新規(guī)范關(guān)于框架結(jié)構(gòu)的一般規(guī)定的變化

新規(guī)范條文6.1.1：

與舊規(guī)范相比，框架結(jié)構(gòu)的適用最大高度，除6度外有所降低。

新規(guī)范條文6.1.5：

與舊規(guī)范相比，增加了控制單跨框架結(jié)構(gòu)適用范圍的要求。

新規(guī)范條文6.1.15：

對(duì)于框架結(jié)構(gòu)、樓梯構(gòu)件與主體整澆時(shí)，梯板起到斜支撐的作用對(duì)結(jié)構(gòu)的剛度、承載力、規(guī)則性的影響比較大，應(yīng)計(jì)入樓梯構(gòu)件對(duì)地震作用及其效應(yīng)的影響。

1.2 新規(guī)范關(guān)于框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力調(diào)整、計(jì)算要點(diǎn)方面的變化

新規(guī)范條文6.2.2、6.2.3：

框架結(jié)構(gòu)的抗地震倒塌能力與其損壞機(jī)制密切相關(guān)。梁端屈服型框架具有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移大，抗震性能好。為保證實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁，新規(guī)范提高了框架結(jié)構(gòu)的柱端彎矩增大系數(shù)，并補(bǔ)充了四級(jí)框架的柱端彎矩增大系數(shù)。

新規(guī)范條文6.2.5：

為保證強(qiáng)剪弱彎，新規(guī)范提高了框架結(jié)構(gòu)的柱剪力增大系數(shù)，并補(bǔ)充了四級(jí)框架的柱剪力增大系數(shù)。

新規(guī)范條文6.2.13：

設(shè)置少量抗震墻的框架結(jié)構(gòu)，其框架部分的地震剪力設(shè)計(jì)值宜采用框架結(jié)構(gòu)模型和框架抗震墻結(jié)構(gòu)模型兩者計(jì)算結(jié)果的較大值。

1.3 新規(guī)范關(guān)于框架結(jié)構(gòu)的基本抗震構(gòu)造措施方面的變化

新規(guī)范條文6.3.5：

為較好的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁，新抗規(guī)增大了柱截面最小尺寸的要求。

新規(guī)范條文6.3.6：

限制框架柱的軸壓比主要是為了保證柱的塑性變形能力和保證框架的抗倒塌能力。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，除了預(yù)計(jì)不可能進(jìn)入屈服的柱外，通常希望框架柱最終為大偏心受壓破壞。由于軸壓比直接影響柱的截面設(shè)計(jì)，新規(guī)范將框架結(jié)構(gòu)的軸壓比限值減小了0.05，同時(shí)增加了四級(jí)框架的軸壓比限值。

新規(guī)范條文6.3.7：

提高了框架結(jié)構(gòu)中柱和邊柱縱向鋼筋的最小總配筋率的要求。

2 設(shè)計(jì)時(shí)需注意的問(wèn)題

鑒于框架結(jié)構(gòu)抗震防線單一，為保證框架結(jié)構(gòu)延性，同舊規(guī)范相比，新規(guī)范對(duì)框架柱作了更嚴(yán)格的規(guī)定。從柱端彎矩增大系數(shù)和柱軸壓比兩方面來(lái)保證柱子的塑性變形能力和實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。在其他條件不變的情況下，這不可避免地增大了框架柱截面尺寸。

解決這個(gè)問(wèn)題的措施之一就是提高混凝土和鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)。因?yàn)楦邚?qiáng)混凝土具有脆性性質(zhì)，且其脆性隨強(qiáng)度等級(jí)提高而增加，在抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮此因素，鋼筋的抗震性能指標(biāo)也應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

如果選擇增大框架柱截面的方法來(lái)滿足新規(guī)范對(duì)框架柱各項(xiàng)限值的要求，結(jié)構(gòu)的整體剛度會(huì)增大很多，框架結(jié)構(gòu)的層間位移相對(duì)來(lái)說(shuō)會(huì)更容易滿足規(guī)范的要求。但隨著框架柱截面的增大，建筑的有效空間會(huì)減少，框架柱最小配筋面積會(huì)增加，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，還可能形成剪跨比小于2的框架柱，有可能得不償失。

3 結(jié)語(yǔ)

框架結(jié)構(gòu)抗震防線單一，在強(qiáng)烈地震中更易于損壞，新規(guī)范從計(jì)算、構(gòu)造及單跨框架結(jié)構(gòu)的使用范圍等多個(gè)方面對(duì)框架結(jié)構(gòu)作出了相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)更嚴(yán)格的規(guī)定，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)如何保證框架結(jié)構(gòu)的安全性方面的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)多積累，多總結(jié)。