5.4 截面抗震驗(yàn)算
▼ 展開條文說明
本節(jié)基本同89規(guī)范，僅按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068(以下簡稱《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》)的修訂，對(duì)符號(hào)表達(dá)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(jì)算：
▼ 展開條文說明
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(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá)式的分析。因此，89規(guī)范以來，在第一階段的抗震設(shè)計(jì)時(shí)取相當(dāng)于眾值烈度下的彈性地震作用作為額定設(shè)計(jì)指標(biāo)，使此時(shí)的設(shè)計(jì)表達(dá)式可按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求導(dǎo)出。
1地震作用分項(xiàng)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(xiàng)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(shí)，對(duì)水平地震作用，確定γEh=1.3,至于豎向地震作用分項(xiàng)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(shí)考慮時(shí)，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(shí)，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(shí)計(jì)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(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時(shí)，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(xiàng)系數(shù)的取值要求。
2抗震驗(yàn)算中作用組合值系數(shù)的確定
本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在計(jì)算地震作用時(shí)，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(jì)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(yàn)算和計(jì)算地震作用時(shí)(除吊車懸吊重力外)對(duì)重力荷載均采用相同的組合值系數(shù)的規(guī)定，可簡化計(jì)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(jì)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(duì)地震作用效應(yīng)，當(dāng)本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)各章有規(guī)定時(shí)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(qiáng)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(diǎn)、抗震設(shè)計(jì)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(jí)的差異，重要性系數(shù)對(duì)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際意義不大，本規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑重要性的處理仍采用抗震措施的改變來實(shí)現(xiàn)，不考慮此項(xiàng)系數(shù)。
5.4.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面抗震驗(yàn)算，應(yīng)采用下列設(shè)計(jì)表達(dá)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）
▼ 展開條文說明
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(jì)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(jìn)行設(shè)計(jì)表達(dá)式的分析。因此，89規(guī)范以來，在第一階段的抗震設(shè)計(jì)時(shí)取相當(dāng)于眾值烈度下的彈性地震作用作為額定設(shè)計(jì)指標(biāo)，使此時(shí)的設(shè)計(jì)表達(dá)式可按《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的要求導(dǎo)出。
1 地震作用分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù)的方法，通過綜合比較，本規(guī)范對(duì)水平地震作用，確定γEh=1.3，至于豎向地震作用分項(xiàng)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(shí)考慮時(shí)，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(shí)計(jì)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(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力有利時(shí)，取γG＝1.0。
2 抗震驗(yàn)算中作用組合值系數(shù)的確定
本規(guī)范在計(jì)算地震作用時(shí)，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(jì)的重力荷載代表值，本規(guī)范繼續(xù)沿用78規(guī)范在驗(yàn)算和計(jì)算地震作用時(shí)(除吊車懸吊重力外)對(duì)重力荷載均采用相同的組合值系數(shù)的規(guī)定，可簡化計(jì)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(jì)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(duì)地震作用效應(yīng)，當(dāng)本規(guī)范各章有規(guī)定時(shí)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(qiáng)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(diǎn)、抗震設(shè)計(jì)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(jí)的差異，重要性系數(shù)對(duì)抗震設(shè)計(jì)的實(shí)際意義不大，本規(guī)范對(duì)建筑重要性的處理仍采用抗震措施的改變來實(shí)現(xiàn)，不考慮此項(xiàng)系數(shù)。
5.4.2 結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下的抗震驗(yàn)算根本上應(yīng)該是彈塑性變形驗(yàn)算，但為減少驗(yàn)算工作量并符合設(shè)計(jì)習(xí)慣，對(duì)大部分結(jié)構(gòu)，將變形驗(yàn)算轉(zhuǎn)換為眾值烈度地震作用下構(gòu)件承載力驗(yàn)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(jì)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。基于此前提，在確定地震作用分項(xiàng)系數(shù)取1.3的同時(shí)，則可得到與抗力標(biāo)準(zhǔn)值Rk相應(yīng)的最優(yōu)抗力分項(xiàng)系數(shù)，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為抗震的抗力函數(shù)(即抗震承載力設(shè)計(jì)值RdE)，使抗力分項(xiàng)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(yàn)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(yàn)算時(shí)，采用了各有關(guān)規(guī)范的承載力設(shè)計(jì)值Rd，因此，抗震設(shè)計(jì)的抗力分項(xiàng)系數(shù)，就相應(yīng)地變?yōu)榉强拐鹪O(shè)計(jì)的構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)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(shí)際的屈服強(qiáng)度(承載力)，本節(jié)的承載力是設(shè)計(jì)值，不可誤作為標(biāo)準(zhǔn)值來進(jìn)行本章5.5節(jié)要求的彈塑性變形驗(yàn)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(jì)算豎向地震作用時(shí)，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）
▼ 展開條文說明
5.4.3 本條在2008年局部修訂時(shí)，提升為強(qiáng)制性條文。
