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浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

发布时间: 2023-02-10 13:58:52 浏览次数:171

  前几篇文章对砌体结构的综合抗震能力指数法进行了一定的探讨。根据探讨的结论,我们得出了一些结论,即按照通规中第5.3.3条规定“不应低于原建造时的抗震要求”,实际上,综合抗震能力指数法的适用范围为原设计建造时未考虑抗震设防,目前为6度抗震设防或按相关抗规建造的,抗震设防烈度为6度及以下的A类和B类既有砌体结构。这个范围是相当小的。事实上,按照通规的规定,很大部分的既有砌体结构建筑都应该采用构件抗震承载力验算法进行评估。因此,对砌体结构的构件承载力验算法进行相应的探讨是十分必要的。本次我们首先来探讨78抗规与89抗规在抗震承载力验算方面的关系问题。

  我们知道,1980年代以前,我国设计规范关于构件承载力的验算方法为安全系数法,相应的构件的抗震能力验算称为抗震强度验算,而84版统一标准后,我国的设计规范转变为基于概率的极限状态设计法,相应的构件的抗震能力验算称为抗震承载力验算。由于计算理论的不同,将78版抗规设计的验算结果与现行设计规范验算结果直接进行比较显然不可能,但幸运的是,相关的标准还是留下了一些蛛丝马迹供我们进行比较。

  1.《建筑结构设计统一标准》GBJ68-84

  84版的统一标准指出,确定基于概率的极限状态设计法时,首先要确定目标可靠指标,而八十年代系列规范的目标可靠指标的确定采用的是校准法,即采用与七十年代系列规范相同的目标可靠指标。为此,在编制84版统一标准的过程中,对钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砖石结构、木结构等这五种结构形式,选取了14种有代表性的结构构件进行分析。根据分析结果,七十年代规范可靠指标总平均值为3.3,其中属于延性破坏的构件,其可靠指标平均值为3.22,据此,84版统一标准规定,对于承载能力极限状态安全等级为二级的结构,属于延性破坏的构件,其设计可靠指标取为3.2,属于脆性破坏的构件,设计可靠指标取为3.7。对于安全等级为一、三级的建筑结构,可靠指标在安全等级为二级的基础上分别增减0.5。由84版统一标准确定的设计可靠指标的要求一直延续至今,最新版统一标准中的可靠指标与84版统一标准完全一致,不过已经失去了其概率论方面的意义,完全属于挂羊头卖狗肉的指标了。

  84版统一标准的表4-1给出了按七十年代系列规范算出的可靠指标。 

浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

  由表可知,按七十年代系列规范计算的砖石结构构件受剪承载能力可靠指标基本为3.2,与统一标准的要求基本一致。此外,表2-1给出了按八十年达系列规范计算公司计算的抗力统计参数,其中砌体结构抗剪设计值的均值为1.02,说明其实际可靠指标也基本接近3.2。 

浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

  以上分析说明,按七十年代系列规范计算的砖石结构构件受剪承载能力与八十年代系列规范设计的砌体结构构件受剪承载力在可靠指标方面基本一致,没有区别。

  2.《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009

  1).第5.2.16条的规定

  《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中第5.2.16条规定,对于A类砌体结构建筑,当采用构件抗震承载力验算方法进行鉴定时,可以按B类砌体房屋抗震鉴定的验算方法进行。由该条规定可知,A类砌体房屋,其抗震承载力验算与B类砌体房屋的要求基本一致。 

浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

  2).附录B

  《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中附录B“砖房抗震墙基准面积率”的附表中的各种抗震墙基准面积率与《工业与民用建筑抗震鉴定标准》TJ23-77中表4中的各种抗震墙最小面积率基本一致。 

浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

  而附录B的条文说明中指出,砖房抗震墙基准面积率,即77版鉴定标准的“最小面积率”。因新的砌体结构设计规范的材料指标和新的抗震设计规范地震作用取值改变,相应的计算公式也有所变化。但虽然考虑计算公式变化,但计算结果基本不变。

浅析砌体结构中构件承载力验算法的地震作用折减之一

  由以前的老陈的文章《抗震鉴定标准中砌体结构基准面积率的确定方法》可知,抗震鉴定标准中A类和B类基准面积率的推导时,抗力和抗力分项系数均采用的是89版抗规的规定。

  3.小结

  由以上的分析,我们基本可以推知,对于按78版抗规进行设计的砌体结构房屋,其构件抗震承载力的验算结果与89版抗规设计的房屋基本一致。对于砌体结构而言,按七十年代抗规设计的砌体结构,在构件抗震承载力的要求上与89抗规基本保持一致,因此,我们完全可以采用89抗规的构件承载力验算法来评价七十年代抗规设计的砌体结构。


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