楼板的地震应力分析——超限性能目标与验算方法

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1、楼板的地震应力分析——性能目标与验算方法提纲➢楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式➢楼板地震应力的验算方法楼板的抗震性能目标及楼板应力的主要形式可能与楼板抗震性能目标相关的超限项《超限要点2015》，三项不规则超限表：备注序号不规则类型简要涵义扭转不规则考虑偶然偏心的扭转位移比大于1.2参见GB50011-3.4.31a偏心布置偏心率大于0.15或相邻层质心相差大于相应边长15%参见JGJ99-3.2.21b凹凸不规则平面凹凸尺寸大于相应边长30%等参见GB50011-3.4.32a组合平面细腰形或角部重叠形参见JGJ3-3.4.3

2、2b楼板不连续有效宽度小于50%，开洞面积大于30%，错层大于梁高参见GB50011-3.4.33刚度突变相邻层刚度变化大于70%(按高规考虑层高修正时，数值相应调整)或参见GB50011-3.4.3，4a连续三层变化大于80%JGJ3-3.5.2尺寸突变竖向构件收进位置高于结构高度20%且收进大于25%,或外挑大于参见JGJ3-3.5.54b10%和4m,多塔构件间断上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类参见GB50011-3.4.35承载力突变相邻层受剪承载力变化大于80%参见GB50011-3.4.36局部不规则如局部的穿层柱

3、、斜柱、夹层、个别构件错层或转换，或个别楼层已计入1~6项者除外7扭转位移比略大于1.2表2.国标三项及以上不规则超限认定表注：序号a、b不重复计算不规则项《超限要点2015》，一些相关分析要求《广东省超限高层建筑抗震设防审查专家委员会会议纪要》(2016.04.28)《深圳超限高层建筑工程设计及实例》——魏琏主编➢地震作用下，结构楼盖系统主要起着协调周围各连接竖向构件抗侧力的作用➢建筑平面规则楼板面无大的缺失开孔或凹凸变化的情况下，楼板在地震下仅产生较小的应力，可定义为普通构件➢弱连接楼盖，严重破坏将导致连接竖向构件丧失承载力，起着

4、关键构件的作用楼板应力的主要形式1竖向荷载作用下的楼板应力➢一般情况下，竖向荷载下，楼板仅产生面外弯曲应力➢有斜撑、斜柱、加强层、腰桁架的高层建筑，竖向荷载下，楼板会产生面内应力2水平荷载（地震+风）作用下的楼板应力➢对于楼板不连续、大开洞、平面不规则的结构，水平荷载作用下，面内可能产生较大的轴向力和剪力➢将楼板看做平面内的深梁，在水平力作用下，楼板面外会产生一定的面外弯曲应力楼板应力的应用1弯曲应力和轴向应力的不同配筋方式N轴力配筋典型公式：As12fNbhbhbh板中轴向板面轴向板底轴向M弯矩配筋典型公式：As2

5、fhS00板中弯曲MMy板面弯曲板底弯曲maxWIzz23Wbh/6（矩形截面），Wd/32（圆形截面）zz2主拉应力用来判断楼板裂缝开展情况，弯曲应力和轴向应力用来配筋计算程序的一些相关问题1采用弹性板壳单元进行楼板模拟时➢板面（底）应力=弯曲应力+轴向应力板面板面弯曲板面轴向板面板底22中轴向板底板底弯曲板底轴向➢无论采用程序自动区分(视程序是否能读取板中应力)还是人为手动区分(板面板底相加平均)，均应将弯曲和轴向应力区分进行配筋设计2采用弹性膜单元进行楼板模拟时➢水平力引起的弯曲应

6、力=0➢板面应力=板底应力=轴向应力➢可快速解决分离出轴向应力的问题，避免人为手动区分(板面板底相加平均)。但忽略了可能的弯曲应力。满足工程精度和实际项目特性时，可采用弹性膜的轴向应力配筋和重力荷载配筋进行叠加设计3反应谱法中的地震作用是不具备相位的，而潜在的反相运动将增大连接板的平面内应力,振型分解反应谱分析法计算得到的连接板的平面内力可能偏小，必要时应采用时程分析法进行复核楼板地震应力的验算方法小震弹性验算方法***荷载组合：SSSSSdGGEEhEhkEvEvkwwwkN轴力配筋：AREs12fyM弯矩配

7、筋：AREs2fhSy0最终配筋：A=AA实配ss12——抗震承载力调整系数，0.85RE——内力臂系数，0.85~0.9S中震抗弯弹性验算方法**荷载组合：SSSSdGGEEhEhkEvEvkN轴力配筋：AREs12fyM弯矩配筋：AREs2fhSy0最终配筋：A=AA实配ss12——抗震承载力调整系数，0.85RE——内力臂系数，0.85~0.9S中震抗剪弹性验算方法**荷载组合：SSSSdGGEEhEhkEvEvk抗剪截面：V0.2fbtcctfA全截面受压时：V0.4fb

8、t0.1N0.8fshbdtffyhfsA全截面受拉时：V0.4fbt0.1N0.8fshbdtffyhfs——混凝土强度影响系数，不超过C50时取1.0cN——受压时不大于0.2fbt，受拉时不大于4fbt