建筑结构抗震设计 抗震计算.ppt

抗震计算
《抗震规范》规定多层砌体结构可不进行竖向地震作用下的抗震强度验算及水平地震作用下整体弯曲强度的验算,因此多层砌体房屋抗震强度验算是指水平地震作用下砌体墙片的抗剪强度验算,而水平地震作用的方向应分别考虑房屋的两个主轴方向,当斜向布置有抗侧力墙片时,尚应考虑沿该斜向的水平地震作用。
多层砌体结构抗震验算的基本步骤:
1、确立计算简图;
2、确定地震作用以及楼层地震剪力;
3、计算各墙段承担的地震剪力
3、墙段的抗震验算。
计算简图
满足前面规定的结构布置要求的多层砌体结构,在地震作用
下的变形形式以层间剪切变形为主。
以防震缝所划分的结构单元作为计算单元。
各楼层的重量集中到楼、屋盖标高处。
各楼层重量包含楼、屋盖自重,活荷载组合值,上、下个半层的
墙体、构造柱重量之和。
固定端位置:
基础埋置浅时,取基础顶面;埋置深时,;
当设有整体刚度很大的全地下室时,取地下室顶板顶处;当地下室整
体刚度较小或为半地下室时,取为地下室室内地坪处,此时,地下室
也算作一层楼面。
地震剪力的计算与分配
当多层砌体结构按照《规范》规定的要求进行建筑布置和结构选型后,一般均可采用底部剪力法计算各质点的水平地震作用,且可不考虑顶层质点的附加地震作用。另外,,为简化计算,《抗震规范》规定,对于多层砌体房屋,地震影响系数均取其最大值,即
一、水平地震作用
H1
G1
Gk
Hk
二、楼层地震剪力
Gi
突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等,地震作用应乘以地震
增大系数3 。
三、每片墙的地震剪力
同一楼层中各道墙所承担的地震剪力与楼盖的刚度、各墙的抗侧刚度及负荷面积有关。工程实践中,常将实际的各种楼盖理想化为三种楼盖情况,即刚性楼盖、柔性楼盖和中性楼盖。现分别就三种楼盖情况讨论各墙体承担的地震剪力计算公式。
刚性楼盖:是指楼盖的平面内刚度为无穷大,即假定楼盖在水平地震作用下不发生任何平面内的变形,仅发生刚体位移。当忽略扭转效应时,刚体仅产生一平动,且各点的平动处处相等。
柔性楼盖:即假定该楼盖的平面内刚度为零,从而各道墙在地震作用下的变形是自由的,不受楼盖的约束。
中性楼盖:指介于刚性楼盖和柔性楼盖之间的楼盖
三、每片墙的地震剪力
1. 横墙的地震剪力
第i层的横向地震剪力由第i层所有横墙承受,
(1)刚性楼盖房屋
刚性楼盖房屋:对于现浇及装配整体式钢筋混凝土楼
(屋)盖等。
墙体侧移刚度的计算:
(a)无洞墙体
h/b<1时,仅考虑剪切变形
时:同时剪切和弯曲变形
时
-剪应力不均匀系数,矩形截面=
(b)有洞墙体
规则洞口情况
由于窗洞上、下的水平墙带因其高宽比小于1,因此可以只考虑剪切变形,而窗间墙可视为上下嵌固的墙肢,应根据其高宽比的数值考虑是否考虑剪切变形和弯曲变形。
对于水平实心墙带
对于窗间墙
时
时
不规则洞口情况