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结构抗震变形验算

(一)多遇地震作用下的结构抗震变形验算

框架和框架一抗震墙结构宜进行多遇地震作用下结构的抗震变形验算，其层间弹性位移应符合
下式要求：

△UeW〔Be〕H(2—5—3—67)

式中：△Ue――多遇地震作用标准值产生的层间弹性位移，计算时，水平地震影响系数最大值
应按表2—5—3—7采用，各作用分项系数均应采用1.0，钢筋混凝土构件可取弹性刚度；

〔ee〕——层间弹性位移角限值，可按表2—5—3—13采用；H——层高。

层间弹性位移角限值表2—5—3—13

结构类型条件[e]
e

框架考虑砖填充墙抗侧力作用1/550

其它1/450

框架---抗震墙装修要求高的公共建筑1/800

其它1/650

按照结构力学的方法计算层间弹性位移的公式如下:

图2—5—3—7

1.不考虑扭转影响时的弹性层间位移

底部剪力法:
△Ui=
Vi/k
(2—5—3—
68)

△ui=
Vi/k

振型分解反应谱法:

(2—5—3—

69)

△Uji=Uj，i-uj，i-1

〔K〕{uj}={FEj}

式中：△ui——i层的弹性层间位移
（
Vi——i层的地震剪力设计值Y=1.0）

Ki――i层的弹性侧移刚度

△ujij振型i层的层间位移

Uji--------j振型i层的侧向位移

〔K〕一一结构弹性侧移刚度矩阵

（）
{uj}――j振型侧移向量由n个Uji分量组成
（
{FEj}――j振型水平地震作用向量由n个Fji分量组成）

2.考虑扭转影响的弹性层间位移

图2—5—3
—8

X方向构件uji=口刈-jiSyi

y方向构件Uji=Uyji-jiSxi

00
斜向构件Uji=uxjicos+ujisine+jisi

◎G1
U

爹%
1

式中：{uxj}j振型x方向质心位移向量（n个uxji组成）;

{uyi}j振型y方向质心位移向量（n个uyji组成）;

振动扭转角向量
{j}jji组成）;
（n个
Syii层质心至
；
Sxii层质心至y方向构件的垂直距离

0——4向构件与x方向的夹角；

0
s9ii层质心至e方向构件的垂直距离，当=0时;

图2—5—3
—9
0
se=-syi,=n/2时，se=sxi;
（
{Fj}――j振型地震作用向量x、y和扭转角方向,
x方向构件的垂直距离；
[K]――结构考虑扭转的刚度矩阵（3nX3n阶）;

pjkj振型与k振型的耦连系数。

3.平面结构考虑转角影响的弹性层间位移

(2—5—3—

△=-071)
UjiUj，i-uj，i-1，i-1hi

心样胚J-[%

0；
式中：{j}-------j振型楼层转角向量
；
[Kx]――结构x方向水平刚度

[Ke]――结构转动刚度；
；
[Kxe]结构平移转动耦连刚度
；
hij层的层高

{M曰}――j振型水平地震作用形成的倾覆力矩。

4.考虑扭转和转角影响的弹性层间位移

同3，但求解uji的刚度矩阵包括转动刚度的4nx4n阶;地震作用向量包括x.y方向平动地震作用分量、
扭转地震作用分量和地震倾覆力矩分量，为4n阶。

当不考虑转角影响时，计算偏于安全。

(二)罕遇地震作用下的结构抗震弹塑性变形验算

结构弹塑性变形验算是在罕遇地震作用下结构层间变形不超过防倒塌容许值的验算，体现大震
不倒”的设防目标，是变形能力极限状态验算。

计算模型采用以层间变形为主要分析对象而比结构内力分析较为简单的模型。

作用效应组合仅考虑罕遇地震作用下的层间变形，不考虑其他荷载下产生的变形。

1.结构抗震弹塑性变形的控制与计算

在多遇地震烈度下处于弹性阶段的结构，而且是接近或达到屈服，延性结构只能通过发展塑性变形来
消耗地震输入能量。若结构的变形能力不足，势必发生倒塌，因此需要计算结构在此强震作用下的变形，以
校核结构的抗震安全性。

结构在弹性阶段地震位移的计算方法对于超过12层的建筑和甲类建筑，可采用时程分析法，对
于不超过12层且层刚度无突变的框架结构、填充墙框架结构及单层钢筋混凝土柱厂房可采用下述简化计算
法。

2.下列结构宜进行高于本地区设防烈度预估的罕遇地震作用下的薄弱层的抗震变形验算。

(1)8度皿、W类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架；

(2)7〜9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构、底层框架砖房；

(3)甲类建筑中的钢筋混凝土结构。

楼层屈服强度系数为按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力和楼层弹性地震剪力的
比值；对排架柱指按实际配筋面积、材料强度标准值和轴向力计算的正截面受弯承载力与弹性地震弯矩的比
值。

3.计