建筑抗震设计规范框架结构部分修改浅析

韩宝权 白晓康

中讯邮电咨询设计院有限公司（450007）

建筑抗震设计规范框架结构部分修改浅析

韩宝权 白晓康

中讯邮电咨询设计院有限公司（450007）

鉴于框架结构抗震防线单一，建筑抗震设计规范2010版针对框架结构在计算、构造等方面提出了更严格的规定。这里对新规范框架结构修改部分进行解说和讨论，提出相应解决措施。

建筑抗震设计规范；框架结构；基本抗震构造

0 引言

建筑抗震设计规范2010版（以下简称新规范）及2001版（以下简称旧规范）都要求抗震结构体系宜有多道抗震防线，多道防线对于结构在强震下的安全是很重要的。多道防线通常指的是：

第一，整个抗震结构体系由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作。

第二，抗震结构体系具有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的塑性屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。

框架结构由单一的框架梁、柱组成，防线单一，在强烈地震中往往更易损坏，所以新规范对框架结构部分作出了一些调整，从概念设计、内力调整和构造措施上作出了更严格的规定。

1 新规范关于框架结构的变化

1.1 新规范关于框架结构的一般规定的变化

新规范条文6.1.1：

与旧规范相比，框架结构的适用最大高度，除6度外有所降低。

新规范条文6.1.5：

与旧规范相比，增加了控制单跨框架结构适用范围的要求。

新规范条文6.1.15：

对于框架结构、楼梯构件与主体整浇时，梯板起到斜支撑的作用对结构的刚度、承载力、规则性的影响比较大，应计入楼梯构件对地震作用及其效应的影响。

1.2 新规范关于框架结构的内力调整、计算要点方面的变化

新规范条文6.2.2、6.2.3：

框架结构的抗地震倒塌能力与其损坏机制密切相关。梁端屈服型框架具有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，抗震性能好。为保证实现强柱弱梁，新规范提高了框架结构的柱端弯矩增大系数，并补充了四级框架的柱端弯矩增大系数。

新规范条文6.2.5：

为保证强剪弱弯，新规范提高了框架结构的柱剪力增大系数，并补充了四级框架的柱剪力增大系数。

新规范条文6.2.13：

设置少量抗震墙的框架结构，其框架部分的地震剪力设计值宜采用框架结构模型和框架抗震墙结构模型两者计算结果的较大值。

1.3 新规范关于框架结构的基本抗震构造措施方面的变化

新规范条文6.3.5：

为较好的实现强柱弱梁，新抗规增大了柱截面最小尺寸的要求。

新规范条文6.3.6：

限制框架柱的轴压比主要是为了保证柱的塑性变形能力和保证框架的抗倒塌能力。抗震设计时，除了预计不可能进入屈服的柱外，通常希望框架柱最终为大偏心受压破坏。由于轴压比直接影响柱的截面设计，新规范将框架结构的轴压比限值减小了0.05，同时增加了四级框架的轴压比限值。

新规范条文6.3.7：

提高了框架结构中柱和边柱纵向钢筋的最小总配筋率的要求。

2 设计时需注意的问题

鉴于框架结构抗震防线单一，为保证框架结构延性，同旧规范相比，新规范对框架柱作了更严格的规定。从柱端弯矩增大系数和柱轴压比两方面来保证柱子的塑性变形能力和实现强柱弱梁。在其他条件不变的情况下，这不可避免地增大了框架柱截面尺寸。

解决这个问题的措施之一就是提高混凝土和钢筋的强度等级。因为高强混凝土具有脆性性质，且其脆性随强度等级提高而增加，在抗震设计中应考虑此因素，钢筋的抗震性能指标也应符合相关规范要求。

如果选择增大框架柱截面的方法来满足新规范对框架柱各项限值的要求，结构的整体刚度会增大很多，框架结构的层间位移相对来说会更容易满足规范的要求。但随着框架柱截面的增大，建筑的有效空间会减少，框架柱最小配筋面积会增加，如果设计不当，还可能形成剪跨比小于2的框架柱，有可能得不偿失。

3 结语

框架结构抗震防线单一，在强烈地震中更易于损坏，新规范从计算、构造及单跨框架结构的使用范围等多个方面对框架结构作出了相对于其他结构更严格的规定，设计人员在设计过程中，对如何保证框架结构的安全性方面的经验应多积累，多总结。