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海外工程十五年之一三七——美标钢结构特殊抗弯框架之设计(14)

美标钢筋混凝土特殊抗弯框架之设计(4)

2.4强度和层间位移限值

在设计特殊抗弯框架时,需要同时考虑强度和刚度。根据ASCE 7,允许使用R=8的响应修正系数设计特殊抗弯框架。因此,允许将其设计为基础剪力等于从线弹性响应分析中获得的值的八分之一。抗弯框架通常是柔性抗侧力体系。如果建筑物相对较高,其基本振动周期可能在设计反应谱的长周期部分内,从而导致计算的基底剪力可能低于要求的最小基底剪力。在这种情况下,设计剪力由ASCE 7的最小基底剪力控制。长周期结构的基底剪力,特别是在抗震设计类别DEF中,通常由ASCE 7§12.8.2中定义的计算周期上限控制。还必须考虑ASCE 7中规定的风荷载,并可控制特殊抗弯框架的强度要求。无论重力、风力或地震力是最大的,特殊抗弯框架的配置和构造规定适用于使用特殊抗弯框架的地方。

框架的刚度必须足以将建筑物的层间位移控制在建筑规范规定的范围内。ASCE 7中的楼层位移限值是风险类别(IBC§1604.5)和冗余系数pASCE7§12.3.4)的函数,如表2-1所示。

2-1ASCE 7中允许的楼层位移,hsx为楼层高度

冗余系数

风险等级

I and II

III

IV

ρ = 1.0

0.020hsx

0.015hsx

0.010hsx

ρ = 1.3

0.015hsx

0.012hsx

0.008hsx

     将结构的层间位移与表2-1中列出的值进行比较时,应使用强度级地震荷载进行计算,并通过CdASCE 7§12.8.6)进行放大。此外,必须降低框架构件的有效刚度,以考虑混凝土开裂的影响(见本文第4.2节)。ASCE 7未规定允许的风致侧移限值;因此,需要工程判断来确定适当的限值。应考虑围护和其他构件的连接以及使用的舒适性。

ASCE 7§12.8.7中所述的P-δ效应可显著增加设计弯矩,因此必须在框架设计中予以考虑。


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作者: ganggouren

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