我国各时期鉴定标准关于地震作用的折减方法
看得见风
2022年10月11日 13:10:09
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我国各时期鉴定标准关于地震作用的折减方法 引言 我国的抗震鉴定标准经历了75、77、95和09四个正式版本,各版本的标准中均认为既有建筑的抗震鉴定不能按新建工程对待,在抗震验算时应对地震作用进行折减,但在表达方式上是不同的。

我国各时期鉴定标准关于地震作用的折减方法


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引言


我国的抗震鉴定标准经历了75779509四个正式版本,各版本的标准中均认为既有建筑的抗震鉴定不能按新建工程对待,在抗震验算时应对地震作用进行折减,但在表达方式上是不同的。



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一、《京津地区工业与民用建筑抗震鉴定标准》(简称75标准)




75标准中只对砌体类结构整体或构件的抗震强度验算提出了地震作用的折减方法。

    1、砌体结构整体抗震验算

    抗震鉴定时,75标准提供了7度区的楼层最小面积率[A/F]min表。标准第11条规定:对于六层和六层以下,重量和刚度沿高度分布比较均匀的多层砖房和多层钢筋混凝土内框架房屋,每一楼层抗震墙(横墙或纵墙)的面积率不宜小于相应楼层的最小面积率 [A/F]min;8度时应将最小面积率表中的数值应乘以2。此时,未体现地震作用折减。

    但75标准第18条规定:多层砖房抗震墙面积率小于第11条规定的最小面积率值在30%以上时,宜加固。也就是说对于多层砌体房屋需进行抗震加固的条件是:A/F <0.7[A/F]min,相当于对地震作用取值乘了一个0.7的折减系数。

    另第20条规定多层钢筋混凝土内框架房屋抗震墙面积率小于第11条规定的最小面积率值在15%以上,宜加固,相当于钢筋混凝土内框架房屋地震作用折减系数为0.85。

    ⒉、砌体结构构件

    对于单层空旷砖房和砖柱厂房,75标准第61条规定:砖墙(柱)经抗震验算,强度不足在15%以上时,宜加固。相当于地震作用可以乘一个0.85的折减系数。

二、《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ 23-77(简称77标准)




 ⒈、砌体类结构房屋及其构件

77标准同样提供了7度设防区的楼层最小面积率[A/F]min表,但抗震鉴定时,该最小面积率尚需根据设防烈度与结构类型乘上一个调整系数α,意味着抗震鉴定时允许对抗震强度验算安全系数适当降低,即体现了对地震作用的折减。调整系数α值按下表采用。

                                         调整系数α值                             

类            别

烈        度

7

8

9

多层砖房


1.0

1.4

2.8

底层全框架

1.7

3.4

多层内框架

    从表中调整系数及不同抗震设防区的地震影响系数最大值比值分析可以看出:⑴77标准中对于7度设防区,地震作用不予折减,这一点是对75标准的改进;⑵8度设防区的多层砌体房屋地震作用折减系数为1.4/2.0=0.7,多层内框架房屋和底层框架砖房的地震作用折减系数为1.7/2=0.85,与75标准相同;⑶9度区的情况同8度区。

    对于单层空旷砖房和砖柱厂房中的砖墙(柱),77标准第60条规定:砖墙(柱)应按现行《工业与民用建筑抗震设计规范》进行抗震强度验算,地震作用不予以折减。

    ⒉、钢筋混凝土结构及构件

77标准中增加了对钢筋混凝土结构的强度验算要求。第52条第二款规定:对于有钢筋混凝土抗震墙的框架房屋,抗震墙与框架应按现行《工业与民用建筑抗震设计规范》进行抗震强度验算,安全系数取不考虑地震荷载时数值的65%;第53条规定:8度和9度时,纯框架安全系数取不考虑地震荷载时数值的65%;第12条规定:8度和9度时,底层全框架和多层内框架房屋的框架梁柱,安全系数取不考虑地震荷载时数值的65%。

当时施行的《工业与民用建筑抗震设计规范》规定抗震强度验算时的安全系数取不考虑地震荷载时数值的80%,由此对比鉴定标准与设计规范可得出,抗震鉴定时的安全系数是新建工程抗震设计时的65%/80%≈0.8,相当于地震作用折减系数约为0.8。

分析77标准中对地震作用折减的原则可以得到以下两点:

①7度设防区的纯框架结构地震作用不予折减,但钢筋混凝土框架-抗震墙结构仍取0.8的折减系数

②8、9度设防区的钢筋混凝土结构及构件,地震作用均取0.8的折减系数。

三、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-95(简称95标准)




95标准采用了综合抗震能力指数、构件抗震承载力两种验算方法。

⒈、砌体类房屋综合抗震能力指数法

95标准对砌体类房屋采用综合抗震能力指数法验算时,是通过楼层平均抗震能力指数计算中的烈度影响系数来体现地震作用的折减。标准第5.3.2条给出了楼层平均抗震能指数βi的计算公式如下:图片

上式中烈度影响系数λ取值,对于多层砖房6、7、8、9度时,分别按0.7、1.0、1.5和2.5采用,即地震作用折减系数分别为1.4、1.0、0.75和0.625;对于内框架和底层框架砖房,6、7、8、9度时分别按0.7、1.0、1.7、3.0采用,即地震作用折减系数分别为1.4、1.0、0.85和0.75。

⒉、钢筋混凝土结构房屋综合抗震能力指数法

95标准规定对钢筋混凝土房屋可采用基于屈服强度系数的综合抗震能力指数法进行验算,其计算公式如下:

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上式中仅Ve为楼层的弹性地震剪力标准值,依据95标准第6.3.2条第4款的规定可按底部剪力法进行计算,地震影响系数按当时施行的《建筑抗震设计规范》GBJ11-89截面抗震验算的规定取值,分项系数取1.0,地震作用未折减。

⒊、构件承载力验算方法

95标准中规定对层数接近限值的多层砌体房屋、层数超过10层的钢筋混凝土结构或是不规则结构可采用构件承载力验算方法进行抗震能力的评定,公式如下:

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上式中地震作用按《建筑抗震设计规范》GBJ11-89的规定采用未进行折减。式(3)与《建筑抗震设计规范》中的验算公式不同之处在于γRa,设计规范中为承载力抗震调整系数γRE,鉴定标准中为抗震鉴定的承载力调整系数γRa。

95标准第3.0.5条对γRa取值作了以下规定:对砖墙、砖柱、烟囱、水塔和钢构件连接取γRa=γRE,意味着地震作用不予折减。对钢筋混凝土结构构件取γRa=0.85γRE,系数0.85是地震作用折减的体现,具体的折减系数将在以后的专题进行分析。

四、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009(简称09标准)




09标准首次对现有建筑的抗震鉴定引入了后续使用年限的概念,根据现有建筑的建造年代及当时设计依据的规范系列,09标准将现有建筑的后续使用年限划分为30、40、50年三个档次,分别称为A类、B类和C类建筑,依据当时的理论研究成果,在全国范围内平均,三类建筑的地震作用比例大致为0.75、0.88和1.00。因此,对C类建筑完全按当时实施的《建筑抗震设计规范》GB50011-2001计算地震作用,地震作用不予折减;A类建筑的地震作用折减同95标准;B类建筑的地震作用折减有其特殊性。

B类建筑的主要对象是按《建筑抗震设计规范》GBJ 11-89设计建造的房屋,09标准中B类建筑鉴定内容也是根据89抗规编写的。由于89抗规中的反应谱是按远、近震确定场地特征周期,而09标准实施的抗规已改变为设计地震分组进行划分,为实现鉴定标准与89抗规、01抗规的对接,09版鉴定标准对B类建筑的地震作用计算在第3.0.5条规定了特定的反应谱(可称为鉴定谱)。鉴定谱的形状与01抗规相同,但场地特征周期将89抗规的近震定义为设计地震第一、二组,89抗规的远震定义为设计地震第三组。这样与01抗规的设计反应谱相比,鉴定谱的场地特征周期要小0.0s~0.1s,相应的速度控制段也会下降,地震作用也降低,相当于进行了折减,具体的折减系数也将在以后的专题进行分析。

知识点:我国各时期鉴定标准关于地震作用的折减方法

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