4.5 上部结构变形验算
4.5 上部结构变形验算
4.5.1 上部结构在设防地震作用下,结构楼层内最大的弹性层间位移应符合下式规定:
4.5.2 上部结构在罕遇地震作用下,楼层内最大的弹塑性层间位移应符合下式规定:
4.5.3 特殊设防类隔震建筑上部结构的结构楼层内最大弹塑性层间位移,尚应按本标准式(4.5.2)进行极罕遇地震作用下的验算,且弹塑性层间位移角限值应符合表4.5.3的规定。
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4.5.1~4.5.3 层间位移角是控制结构性态的重要指标,层间位移角限值保证结构具有足够刚度和地震安全性,国外在建筑结构抗震标准研究比较成熟且震害经验比较丰富的国家包括日本、美国等。日本的混凝土结构以框架结构为主,日本建筑学会出版的《隔震结构设计指南》(《免震構造設計指針》2008年版)中,认为混凝土框架结构处于弹性状态的层间位移角限值为1/300,处于不屈服状态的层间位移角限值为1/200。美国国际规范委员会(International Code Council)出版的规范IBC2012(International Building Code 2012)和美国土木工程协会(American Society of Civil Engineers)出版的ASCE 7-10(Minimum Design Loads for Buildings and Otber Structures),针对结构的层间变形验算也提出了要求,将其与我国现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)的相应规定进行逻辑上的统一后基本可以得出,美国规范ASCE 7-10建议的混凝土框架结构的弹性层间位移角限值在1/400左右,混凝土的剪力墙、框架-剪力墙结构、框架-核心筒的弹性层间位移角限值在1/500左右。近年来,国内外专家学者对建筑结构抗震性态进行了大量研究,有不少研究结果表明,现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)规定的层间位移角限值,与国际上较权威的国家级标准相比偏于保守。
表4.5.1规定的弹性层间位移角限值综合考虑了近年的相关研究结果,在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)的基础上略有放松。表4.5.2规定的弹塑性层间位移角限值参考了近年的相关研究和试算结果,使上部结构在罕遇地震作用下的损坏控制在可修复范围。表4.5.3给出的上部结构在极罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角限值,与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)对罕遇地震下结构的变形的限值规定基本相当。