5.4 截面抗震驗算
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本節(jié)基本同89規(guī)范,僅按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068(以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》)的修訂,對符號表達做了修改,并修改了鋼結(jié)構(gòu)的γRE。
5.4.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合,應(yīng)按下式計算:


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5.4.1在設(shè)防烈度的地震作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》計算的可靠指標(biāo)β是負(fù)值,難于按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求進行設(shè)計表達式的分析。因此,89規(guī)范以來,在第一階段的抗震設(shè)計時取相當(dāng)于眾值烈度下的彈性地震作用作為額定設(shè)計指標(biāo),使此時的設(shè)計表達式可按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求導(dǎo)出。
1地震作用分項系數(shù)的確定
在眾值烈度下的地震作用,應(yīng)視為可變作用而不是偶然作用。這樣,根據(jù)《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中確定直接作用(荷載)分項系數(shù)的方法,通過綜合比較,本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)89版修訂時,對水平地震作用,確定γEh=1.3,至于豎向地震作用分項系數(shù),則參照水平地震作用,也取γEv=1.3。當(dāng)豎向與水平地震作用同時考慮時,根據(jù)加速度峰值記錄和反應(yīng)譜的分析,二者的組合比為1:0.4,故γEh=1.3,γEv=0.4×1.3≈0.5。
此次修訂2010年修訂時,考慮大跨、大懸臂結(jié)構(gòu)的豎向地震作用效應(yīng)比較顯著,表5.4.1增加了同時計算水平與豎向地震作用(豎向地震為主)的組合。
此外,按照《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,當(dāng)重力荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時,取γG=1.0。
此次局部修訂,匹配《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB55002-2021的規(guī)定,調(diào)整有關(guān)荷載分項系數(shù)的取值要求。
2抗震驗算中作用組合值系數(shù)的確定
本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在計算地震作用時,已經(jīng)考慮了地震作用與各種重力荷載(恒荷載與活荷載、雪荷載等)的組合問題,在本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)5.1.3條中規(guī)定了一組組合值系數(shù),形成了抗震設(shè)計的重力荷載代表值,本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)沿用78規(guī)范在驗算和計算地震作用時(除吊車懸吊重力外)對重力荷載均采用相同的組合值系數(shù)的規(guī)定,可簡化計算,并避免有兩種不同的組合值系數(shù)。因此,本條中僅出現(xiàn)風(fēng)荷載的組合值系數(shù),并按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的方法,將78規(guī)范的取值予以轉(zhuǎn)換得到。這里,所謂風(fēng)荷載起控制作用,指風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的總剪力和傾覆力矩相當(dāng)?shù)那闆r。
3地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)
規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)的作用效應(yīng)組合是建立在彈性分析疊加原理基礎(chǔ)上的,考慮到抗震計算模型的簡化和塑性內(nèi)力分布與彈性內(nèi)力分布的差異等因素,本條中還規(guī)定,對地震作用效應(yīng),當(dāng)本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)各章有規(guī)定時尚應(yīng)乘以相應(yīng)的效應(yīng)調(diào)整系數(shù)η,如突出屋面小建筑、天窗架、高低跨廠房交接處的柱子、框架柱,底層框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的柱子、梁端和抗震墻底部加強部位的剪力等的增大系數(shù)。
4關(guān)于重要性系數(shù)
根據(jù)地震作用的特點、抗震設(shè)計的現(xiàn)狀,以及抗震設(shè)防分類與《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中安全等級的差異,重要性系數(shù)對抗震設(shè)計的實際意義不大,本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對建筑重要性的處理仍采用抗震措施的改變來實現(xiàn),不考慮此項系數(shù)。
5.4.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗算,應(yīng)采用下列設(shè)計表達式:(自2022年1月1日起廢止該條,詳見新規(guī)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB 55002-2021)

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5.4.1 在設(shè)防烈度的地震作用下,結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》計算的可靠指標(biāo)β是負(fù)值,難于按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求進行設(shè)計表達式的分析。因此,89規(guī)范以來,在第一階段的抗震設(shè)計時取相當(dāng)于眾值烈度下的彈性地震作用作為額定設(shè)計指標(biāo),使此時的設(shè)計表達式可按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求導(dǎo)出。
1 地震作用分項系數(shù)的確定
在眾值烈度下的地震作用,應(yīng)視為可變作用而不是偶然作用。這樣,根據(jù)《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中確定直接作用(荷載)分項系數(shù)的方法,通過綜合比較,本規(guī)范對水平地震作用,確定γEh=1.3,至于豎向地震作用分項系數(shù),則參照水平地震作用,也取γEv=1.3。當(dāng)豎向與水平地震作用同時考慮時,根據(jù)加速度峰值記錄和反應(yīng)譜的分析,二者的組合比為1:0.4,故γEh=1.3,γEv=0.4×1.3≈0.5。
此次修訂,考慮大跨、大懸臂結(jié)構(gòu)的豎向地震作用效應(yīng)比較顯著,表5.4.1增加了同時計算水平與豎向地震作用(豎向地震為主)的組合。
此外,按照《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定,當(dāng)重力荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時,取γG=1.0。
2 抗震驗算中作用組合值系數(shù)的確定
本規(guī)范在計算地震作用時,已經(jīng)考慮了地震作用與各種重力荷載(恒荷載與活荷載、雪荷載等)的組合問題,在本規(guī)范5.1.3條中規(guī)定了一組組合值系數(shù),形成了抗震設(shè)計的重力荷載代表值,本規(guī)范繼續(xù)沿用78規(guī)范在驗算和計算地震作用時(除吊車懸吊重力外)對重力荷載均采用相同的組合值系數(shù)的規(guī)定,可簡化計算,并避免有兩種不同的組合值系數(shù)。因此,本條中僅出現(xiàn)風(fēng)荷載的組合值系數(shù),并按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的方法,將78規(guī)范的取值予以轉(zhuǎn)換得到。這里,所謂風(fēng)荷載起控制作用,指風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的總剪力和傾覆力矩相當(dāng)?shù)那闆r。
3 地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng)
規(guī)范的作用效應(yīng)組合是建立在彈性分析疊加原理基礎(chǔ)上的,考慮到抗震計算模型的簡化和塑性內(nèi)力分布與彈性內(nèi)力分布的差異等因素,本條中還規(guī)定,對地震作用效應(yīng),當(dāng)本規(guī)范各章有規(guī)定時尚應(yīng)乘以相應(yīng)的效應(yīng)調(diào)整系數(shù)η,如突出屋面小建筑、天窗架、高低跨廠房交接處的柱子、框架柱,底層框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的柱子、梁端和抗震墻底部加強部位的剪力等的增大系數(shù)。
4 關(guān)于重要性系數(shù)
根據(jù)地震作用的特點、抗震設(shè)計的現(xiàn)狀,以及抗震設(shè)防分類與《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中安全等級的差異,重要性系數(shù)對抗震設(shè)計的實際意義不大,本規(guī)范對建筑重要性的處理仍采用抗震措施的改變來實現(xiàn),不考慮此項系數(shù)。
5.4.2 結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下的抗震驗算根本上應(yīng)該是彈塑性變形驗算,但為減少驗算工作量并符合設(shè)計習(xí)慣,對大部分結(jié)構(gòu),將變形驗算轉(zhuǎn)換為眾值烈度地震作用下構(gòu)件承載力驗算的形式來表現(xiàn)。按照《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的原則,89規(guī)范與78規(guī)范在眾值烈度下有基本相同的可靠指標(biāo),研究發(fā)現(xiàn),78規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠指標(biāo)比混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件明顯偏低,故89規(guī)范予以適當(dāng)提高,使之與砌體、混凝土構(gòu)件有相近的可靠指標(biāo);而且隨著非抗震設(shè)計材料指標(biāo)的提高,2001規(guī)范各類材料結(jié)構(gòu)的抗震可靠性也略有提高?;诖饲疤幔诖_定地震作用分項系數(shù)取1.3的同時,則可得到與抗力標(biāo)準(zhǔn)值Rk相應(yīng)的最優(yōu)抗力分項系數(shù),并進一步轉(zhuǎn)換為抗震的抗力函數(shù)(即抗震承載力設(shè)計值RdE),使抗力分項系數(shù)取1.0或不出現(xiàn)。本規(guī)范砌體結(jié)構(gòu)的截面抗震驗算,就是這樣處理的。
現(xiàn)階段大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面抗震驗算時,采用了各有關(guān)規(guī)范的承載力設(shè)計值Rd,因此,抗震設(shè)計的抗力分項系數(shù),就相應(yīng)地變?yōu)榉强拐鹪O(shè)計的構(gòu)件承載力設(shè)計值的抗震調(diào)整系數(shù)γRE,即γRE=Rd/RdE或RdE=Rd/γRE。還需注意,地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形直接依賴于結(jié)構(gòu)實際的屈服強度(承載力),本節(jié)的承載力是設(shè)計值,不可誤作為標(biāo)準(zhǔn)值來進行本章5.5節(jié)要求的彈塑性變形驗算。
本次修訂,配合鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、連接的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)的變化,調(diào)整了其承載力抗震調(diào)整系數(shù)的取值。
5.4.3 當(dāng)僅計算豎向地震作用時,各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)均應(yīng)采用1.0。(自2022年1月1日起廢止該條,詳見新規(guī)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》GB 55002-2021)
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5.4.3 本條在2008年局部修訂時,提升為強制性條文。