[结构设计][规范] 与“嵌固”相关的规范条文总结

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1、侧向刚度相关:

1.1《抗规》6.1.14-2

条文原文:地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,结构地上一层的侧向刚度,不宜大于相关范围地下一层侧向刚度的0.5倍。

条文说明:“相关范围”一般可取地上结构(主楼、有裙房时含裙房)周边外延不大于20m。

1.2《高规》3.5.2-2

条文原文:对有剪力墙的结构,对结构底部嵌固层,本层与相邻上层的侧向刚度比值不宜小于1.5。

条文说明:底部嵌固楼层层间位移角结果较小,因此对底部嵌固楼层与上一层侧向刚度变化做了更严格的规定(一般为0.9或1.1)。

嵌固层是指上部结构嵌固平面、嵌固部位以上的楼层。即被嵌固部位约束住的楼层。

1.3《高规》5.3.7

条文原文:地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。

条文说明:

1、“相关部位”一般指地上结构外扩不超过三跨的地下室范围。

2、侧向刚度的比值采用附录E.0.1中的“等效剪切刚度比”。(即YJK中的RJX1)

理解:对于地下室仅计入“相关范围”内的竖向构件侧向刚度的问题,YJK中可采用如下操作方法:在“配筋简图”界面用“围区统计”功能框选地下一层的“相关范围”,即可生成此范围内的侧向刚度。

1.4《地规》8.4.25

条文原文:采用筏形基础带地下室的高层和低层建筑、地下室四周外墙与土层紧密接触且土层为非松散填土、松散粉细砂土、软塑流塑黏性土,上部结构为框架、框剪或框架-核心筒结构,当地下一层结构顶板作为上部结构嵌固部位时,地下一层的结构侧向刚度大于或等于与其相连的上部结构底层楼层侧向刚度的1.5倍。地下室内、外墙与主体结构墙体之间的距离符合一定要求时,该范围内的地下室内、外墙可计入地下一层的结构侧向刚度。

条文说明:通常在设计中都假定上部结构嵌固在基础结构上,实际上这一假定只有在刚性地基的条件下才能实现。所谓嵌固实质上是指接近于固定的计算基面。对有抗震设防要求的高层建筑基础和地下结构设计中一个重要的原则是,要求基础和地下室结构应具有足够的刚度和承载力,保证上部结构进入非弹性阶段时,基础和地下室结构始终能承受上部结构传来的荷载并将荷载安全传递到地基上。因此,当地下一层结构顶板作为上部结构的嵌固部位时,为避免塑性铰转移到地下一层结构,保证上部结构在地震作用下能实现预期的耗能机制,故规定地下一层的层间侧向刚度大于等于其相连的上部结构楼层刚度的1.5倍。

 

2、抗震等级相关:

2.1《抗规》6.1.3-3,《混规》11.1.4-3

条文原文:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或者四级。

条文说明:

1、塔楼相关范围内裙楼的抗震等级:裙楼与主楼相连的相关范围,一般可从主楼周边外延3跨期不小于20m。

2、地下室的抗震等级:当地下室结构的刚度和受剪承载力比上部楼层相对较大时(参见本规范6.1.14条),地下室顶板可视作嵌固部位,在地震作用下的屈服部位将发生在地上楼层,同时将影响到地下一层。地面以下地震响应逐渐减小,规定地下一层的抗震等级不能降低;而地下一层以下不要求计算地震作用,规定其抗震构造措施的抗震等级可逐层降低。(根据图11中第三示意图所示,地下室仅塔楼投影范围的的抗震等级取与上部塔楼一致,并未向外扩大一定的“相关范围”,此处与《高规》3.9.5条文说明不一致。

2.2《高规》3.9.5

条文原文:当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层相关范围的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级;地下室超出上部主楼相关范围且无上部结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。

条文说明:

1、当地下室顶板视作结构的嵌固部位时,地震作用下结构的屈服部位将发生在地上楼层,同时将影响到地下一层。

2、“相关范围”一般指主楼周边外延1~2跨的地下室范围。

 

3、底部加强部位相关:

3.1《抗规》6.1.10-3,《混规》11.1.5-3

条文原文:当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。

抗规条文说明:延性抗震墙一般控制其底部即计算嵌固端以上一定高度范围内屈服、出现塑性铰。将底部可能出现塑性铰的高度范围作为底部加强部位,提高受剪承载力,加强构造措施,使其具有大的弹塑性变形能力,从而提高整个结构的抗倒塌能力。有裙房时,按本规范第6.1.3条的要求,主楼与裙房顶对应的相邻上下层需要加强。此时,加强部位的高度也可以延伸至裙房以上一层。

混规条文说明:按本规范设置了约束边缘构件,并采取了相应构造措施的剪力墙和核心筒壁的墙肢底部,通常巳具有较大的偏心受压强度储备,在罕遇水准地震地面运动下,该部位边缘构件纵筋进入屈服后变形状态的几率通常不会很大。但因墙肢底部对整体结构在罕遇地震地面运动下的抗倒塌安全性起关键作用,故设计中仍应预计到墙肢底部形成塑性伎的可能性,并对预计的塑性铰区采取保持延性和塑性耗能能力的抗震构造措施。所规定的采取抗震

构造措施的范围即为“底部加强部位”,它相当于塑性佼区的高度再加一定的安全余量。该底部加强部位高度是根据试验结果及工程经验确定的。其中,为了简化设计,只考虑了高度条件。本次修订根据经验将 02 版规范规定的确定底部加强部位高度的条件之一,即不小于总高度的 1/8 改为 1/10 ;并明确,当墙肢嵌固端设置在地下室顶板以下时,底部加强部位的高度仍从地下室顶板算起,但相应抗震构造措施应向下延伸到设定的嵌固端处。

延性抗震墙的概念:在抗震结构中,应当设计延性剪力墙。要是悬臂剪力墙具有延性,就要1)控制塑性铰出现的位置(底部加强部位);

2)防止塑性区过早出现剪切破坏(强剪弱弯),并防止过早出现锚固破坏(强锚固);

3)改善塑性铰区抗弯抗剪钢筋构造,充分发挥弯曲作用下抗拉钢筋的延性作用。

3.2《高规》7.1.4-3

条文原文:当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。

条文说明:为保证剪力墙底部出现塑性铰后具有足够大的延性,对可能出现塑性铰的部位加强抗震措施。明确地下室整体刚度不足以嵌固上部结构,嵌固部位不能设在地下室顶板时,底部加强部位随嵌固部位下移。

3.3《地规》8.4.26

条文原文:剪力墙底部加强部位的高度应从地下室顶板算起,当结构嵌固在基础顶面时,剪力墙底部加强部位的范围尚应延伸至基础顶面。

条文说明:国内震害表明,个别与上部结构交界处的地下室柱头出现了局部压坏及剪坏的现象,表明强震作用下,塑性铰的范围有向地下室发展的可能。

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