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10.2，大跨屋蓋建筑.一般規(guī)定10，2。1，近年來 大跨屋蓋的建筑工程越來越廣泛,為適應(yīng)該類結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的要求 本次修訂增加了大跨屋蓋建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的相關(guān)規(guī)定。并形成單獨一節(jié),本條規(guī)定了本規(guī)范適用的屋蓋結(jié)構(gòu)范圍及主要結(jié)構(gòu)形式。本規(guī)范的大跨屋蓋建筑是指與傳統(tǒng)板式。梁板式屋蓋結(jié)構(gòu)相區(qū)別。具有更大跨越能力的屋蓋體系,不應(yīng)單從跨度大小的角度來理解大跨屋蓋建筑結(jié)構(gòu).大跨屋蓋的結(jié)構(gòu)形式多樣、新形式也不斷出現(xiàn)。本規(guī)范適用于一些常用結(jié)構(gòu)形式、包括。拱、平面桁架 立體桁架，網(wǎng)架，網(wǎng)殼.張弦梁和弦支穹頂?shù)绕哳惢拘问揭约坝蛇@些基本形式組合而成的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的、針對于這些屋蓋結(jié)構(gòu)形式的抗震研究開展較多。也積累了一定的抗震設(shè)計經(jīng)驗、對于懸索結(jié)構(gòu)，膜結(jié)構(gòu).索桿張力結(jié)構(gòu)等柔性屋蓋體系、由于幾何非線性效應(yīng),其地震作用計算方法和抗震設(shè)計理論目前尚不成熟 本次修訂暫不納入、此外。大跨屋蓋結(jié)構(gòu)基本以鋼結(jié)構(gòu)為主，故本節(jié)也未對混凝土薄殼，組合網(wǎng)架,組合網(wǎng)殼等屋蓋結(jié)構(gòu)形式作出具體規(guī)定 還需指出的是、對于存在拉索的預(yù)張拉屋蓋結(jié)構(gòu)、總體可分為三類，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),如預(yù)應(yīng)力桁架.網(wǎng)架或網(wǎng)殼等，懸掛，斜拉 結(jié)構(gòu)。如懸掛 斜拉、桁架、網(wǎng)架或網(wǎng)殼等。張弦結(jié)構(gòu)。主要指張弦梁結(jié)構(gòu)和弦支穹頂結(jié)構(gòu).本節(jié)中.預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu) 懸掛,斜拉 結(jié)構(gòu)歸類在其依托的基本形式中 考慮到張弦結(jié)構(gòu)的受力性能與常規(guī)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、懸掛、斜拉。結(jié)構(gòu)有較大的區(qū)別.且是近些年發(fā)展起來的一類大跨屋蓋結(jié)構(gòu)新體系、因此將其作為基本形式列入。大跨屋蓋的結(jié)構(gòu)新形式不斷出現(xiàn)。體型復(fù)雜化，跨度極限不斷突破.為保證結(jié)構(gòu)的安全性、避免抗震性能差。受力很不合理的結(jié)構(gòu)形式被采用，有必要對超出適用范圍的大型建筑屋蓋結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門的抗震性能研究和論證。這也是國際上通常采用的技術(shù)保障措施、根據(jù)當(dāng)前工程實踐經(jīng)驗，對于跨度大于120m 結(jié)構(gòu)單元長度大于300m或懸挑長度大于40m的屋蓋結(jié)構(gòu)，需要進(jìn)行專門的抗震性能研究和論證，同時由于抗震設(shè)計經(jīng)驗的缺乏 新出現(xiàn)的屋蓋結(jié)構(gòu)形式也需要進(jìn)行專門的研究和論證。對于可開啟屋蓋,也屬于非常用形式之一、其抗震設(shè)計除滿足本節(jié)的規(guī)定外 與開閉功能有關(guān)的設(shè)計也需要另行研究和論證 10、2、2.本條規(guī)定為抗震概念設(shè)計的主要原則 是本規(guī)范第3，4節(jié)和第3,5節(jié)規(guī)定的補(bǔ)充，大跨屋蓋結(jié)構(gòu)的選型和布置首先應(yīng)保證屋蓋的地震效應(yīng)能夠有效地通過支座節(jié)點傳遞給下部結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)。且傳遞途徑合理.屋蓋結(jié)構(gòu)的地震作用不僅與屋蓋自身結(jié)構(gòu)相關(guān),而且還與支承條件以及下部結(jié)構(gòu)的動力性能密切相關(guān)。是整體結(jié)構(gòu)的反應(yīng),根據(jù)抗震概念設(shè)計的基本原則，屋蓋結(jié)構(gòu)及其支承點的布置宜均勻?qū)ΨQ 具有合理的剛度和承載力分布，同時下部結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng)充分考慮屋蓋結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的特點。避免采用很不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置而造成屋蓋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過大的地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。屋蓋自身的結(jié)構(gòu)形式宜優(yōu)先采用兩個水平方向剛度均衡 整體剛度良好的網(wǎng)架，網(wǎng)殼，雙向立體桁架、雙向張弦梁或弦支穹頂?shù)瓤臻g傳力體系。同時宜避免局部削弱或突變的薄弱部位.對于可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力、10.2。3.本條針對屋蓋體系自身傳遞地震作用的主要特點。對兩類結(jié)構(gòu)的布置要求作了規(guī)定.1 單向傳力體系的抗震薄弱環(huán)節(jié)是垂直于主結(jié)構(gòu) 桁架、拱，張弦梁 方向的水平地震力傳遞以及主結(jié)構(gòu)的平面外穩(wěn)定性 設(shè)置可靠的屋蓋支撐是重要的抗震措施、在單榀立體桁架中，與屋面支撐同層的兩,多，根主弦桿間也應(yīng)設(shè)置斜桿，這一方面可提高桁架的平面外剛度 同時也使得縱向水平地震內(nèi)力在同層主弦桿中分布均勻 避免薄弱區(qū)域的出現(xiàn),當(dāng)桁架支座采用下弦節(jié)點支承時.必須采取有效措施確保支座處桁架不發(fā)生平面外扭轉(zhuǎn)，設(shè)置縱向桁架是一種有效的做法，同時還可保證縱向水平地震力的有效傳遞.2,空間傳力結(jié)構(gòu)體系具有良好的整體性和空間受力特點.抗震性能優(yōu)于單向傳力體系,對于平面形狀為矩形且三邊支承一邊開口的屋蓋結(jié)構(gòu),可以通過在開口邊局部增加層數(shù)來形成邊桁架，以提高開口邊的剛度和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性，對于兩向正交正放網(wǎng)架和雙向張弦梁,屋蓋平面內(nèi)的水平剛度較弱，為保證結(jié)構(gòu)的整體性及水平地震作用的有效傳遞與分配。應(yīng)沿上弦周邊網(wǎng)格設(shè)置封閉的水平支撐,當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度較大或下弦周邊支承時。下弦周邊網(wǎng)格也應(yīng)設(shè)置封閉的水平支撐、10 2 4 當(dāng)屋蓋分區(qū)域采用不同抗震性能的結(jié)構(gòu)形式時 在結(jié)構(gòu)交界區(qū)域通常會產(chǎn)生復(fù)雜的地震響應(yīng)。一般避免采用此類結(jié)構(gòu)。如確要采用。應(yīng)對交界區(qū)域的桿件和節(jié)點采用加強(qiáng)措施,如果建筑設(shè)計和下部支承條件允許 設(shè)置防震縫也是可采用的有效措施，此時.由于實際工程情況復(fù)雜、為避免其兩側(cè)結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震中碰撞 條文規(guī)定的防震縫寬度可能不足 最好按設(shè)防烈度下兩側(cè)獨立結(jié)構(gòu)在交界線上的相對位移最大值來復(fù)核,對于規(guī)則結(jié)構(gòu) 縫寬也可將多遇地震下的最大相對變形值乘以不小于3的放大系數(shù)近似估計，計算要點10，2 6。本條規(guī)定屋蓋結(jié)構(gòu)可不進(jìn)行地震作用計算的范圍,1.研究表明.單向平面桁架和單向立體桁架是否受沿桁架方向的水平地震效應(yīng)控制主要取決于矢跨比的大小、對于矢跨比小于1.5的該類結(jié)構(gòu)、水平地震效應(yīng)較小，7度時可不進(jìn)行沿桁架的水平向和豎向地震作用計算。但是由于垂直桁架方向的水平地震作用主要由屋蓋支撐承擔(dān)，本節(jié)并沒有對支撐的布置進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定.因此對于7度及7度以上的該類體系.均應(yīng)進(jìn)行垂直于桁架方向的水平地震作用計算并對支撐構(gòu)件進(jìn)行驗算.2。網(wǎng)架屬于平板形屋蓋結(jié)構(gòu)。大量計算分析結(jié)果表明.當(dāng)支承結(jié)構(gòu)剛度較大時，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以豎向振動為主 7度時 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計往往由非地震作用工況控制 因此可不進(jìn)行地震作用計算。但應(yīng)滿足相應(yīng)的抗震措施的要求,10，2.7.本條規(guī)定抗震計算模型 1。屋蓋結(jié)構(gòu)自身的地震效應(yīng)是與下部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的結(jié)果,由于下部結(jié)構(gòu)的豎向剛度一般較大.以往在屋蓋結(jié)構(gòu)的豎向地震作用計算時通常習(xí)慣于僅單獨以屋蓋結(jié)構(gòu)作為分析模型，但研究表明。不考慮屋蓋結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作 會對屋蓋結(jié)構(gòu)的地震作用 特別是水平地震作用計算產(chǎn)生顯著影響。甚至得出錯誤結(jié)果 即便在豎向地震作用計算時.當(dāng)下部結(jié)構(gòu)給屋蓋提供的豎向剛度較弱或分布不均勻時。僅按屋蓋結(jié)構(gòu)模型所計算的結(jié)果也會產(chǎn)生較大的誤差，因此?？紤]上下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用是屋蓋結(jié)構(gòu)地震作用計算的基本原則，考慮上下部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的最合理方法是按整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行地震作用計算，因此對于不規(guī)則的結(jié)構(gòu) 抗震計算應(yīng)采用整體結(jié)構(gòu)模型,當(dāng)下部結(jié)構(gòu)比較規(guī)則時.也可以采用一些簡化方法，譬如等效為支座彈性約束 來計入下部結(jié)構(gòu)的影響 但是.這種簡化必須依據(jù)可靠且符合動力學(xué)原理、2。研究表明.對于跨度較大的張弦梁和弦支穹頂結(jié)構(gòu) 由預(yù)張力引起的非線性幾何剛度對結(jié)構(gòu)動力特性有一定的影響.此外.對于某些布索方案.譬如肋環(huán)型布索,的弦支穹頂結(jié)構(gòu)、撐桿和下弦拉索系統(tǒng)實際上是需要依靠預(yù)張力來保證體系穩(wěn)定性的幾何可變體系,且不計入幾何剛度也將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)總剛矩陣奇異 因此、這些形式的張弦結(jié)構(gòu)計算模型就必須計入幾何剛度。幾何剛度一般可取重力荷載代表值作用下的結(jié)構(gòu)平衡態(tài)的內(nèi)力、包括預(yù)張力 貢獻(xiàn) 10,2.8、本條規(guī)定了整體，協(xié)同計算時的阻尼比取值。屋蓋鋼結(jié)構(gòu)和下部混凝土支承結(jié)構(gòu)的阻尼比不同.協(xié)同分析時阻尼比取值方面的研究較少。工程設(shè)計中阻尼比取值大多在0,025、0.035間，具體數(shù)值一般認(rèn)為與屋蓋鋼結(jié)構(gòu)和下部混凝土支承結(jié)構(gòu)的組成比例有關(guān)，下面根據(jù)位能等效原則提供兩種計算整體結(jié)構(gòu)阻尼比的方法,供設(shè)計中采用、方法一,振型阻尼比法、振型阻尼比是指針對于各階振型所定義的阻尼比 組合結(jié)構(gòu)中.不同材料的能量耗散機(jī)理不同，因此相應(yīng)構(gòu)件的阻尼比也不相同。一般鋼構(gòu)件取0、02?；炷翗?gòu)件取0，05，對于每一階振型.不同構(gòu)件單元對于振型阻尼比的貢獻(xiàn)認(rèn)為與單元變形能有關(guān)、變形能大的單元對該振型阻尼比的貢獻(xiàn)較大 反之則較小。所以，可根據(jù)該階振型下的單元變形能，采用加權(quán)平均的方法計算出振型阻尼比ζi,式中、ζi 結(jié)構(gòu)第i階振型的阻尼比。ζs，第s個單元阻尼比、對鋼構(gòu)件取0,02.對混凝土構(gòu)件取0，05,n 結(jié)構(gòu)的單元總數(shù).Wsi。第s個單元對應(yīng)于第i階振型的單元變形能 方法二,統(tǒng)一阻尼比法。依然采用方法一的公式,但并不針對各振型i分別計算單元變形能Wsi 而是取各單元在重力荷載代表值作用下的變形能Wsi 這樣便求得對應(yīng)于整體結(jié)構(gòu)的一個阻尼比。在罕遇地震作用下 一些實際工程的計算結(jié)果表明.屋蓋鋼結(jié)構(gòu)也僅有少量構(gòu)件能進(jìn)入塑性屈服狀態(tài)，所以阻尼比仍建議與多遇地震下的結(jié)構(gòu)阻尼比取值相同、10,2 9。本條規(guī)定水平地震作用的計算方向和宜考慮水平多向地震作用計算的范圍，不同于單向傳力體系、空間傳力體系的屋蓋結(jié)構(gòu)通常難以明確劃分為沿某個方向的抗側(cè)力構(gòu)件，通常需要沿兩個水平主軸方向同時計算水平地震作用、對于平面為圓形,正多邊形的屋蓋結(jié)構(gòu).可能存在兩個以上的主軸方向。此時需要根據(jù)實際情況增加地震作用的計算方向，另外、當(dāng)屋蓋結(jié)構(gòu)，支承條件或下部結(jié)構(gòu)的布置明顯不對稱時 也應(yīng)增加水平地震作用的計算方向。10。2.10，本條規(guī)定了屋蓋結(jié)構(gòu)地震作用計算的方法。本節(jié)適用的大跨屋蓋結(jié)構(gòu)形式屬于線性結(jié)構(gòu)范疇。因此振型分解反應(yīng)譜法依然可作為是結(jié)構(gòu)彈性地震效應(yīng)計算的基本方法。隨著近年來結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論和計算技術(shù)的發(fā)展,一些更為精確的動力學(xué)計算方法逐步被接受和應(yīng)用,包括多向地震反應(yīng)譜法，時程分析法。甚至多向隨機(jī)振動分析方法，對于結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)復(fù)雜和跨度較大的結(jié)構(gòu)、應(yīng)該鼓勵采用這些方法進(jìn)行地震作用計算 以作為振型分解反應(yīng)譜法的補(bǔ)充，自振周期分布密集是大跨屋蓋結(jié)構(gòu)區(qū)別于多高層結(jié)構(gòu)的重要特點。在采用振型分解反應(yīng)譜法時.一般應(yīng)考慮更多階振型的組合，研究表明，在不按上下部結(jié)構(gòu)整體模型進(jìn)行計算時。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的組合振型數(shù)宜至少取前,10.15，階、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)宜至少取前、25 30。階 對于體型復(fù)雜的屋蓋結(jié)構(gòu)或按上下部結(jié)構(gòu)整體模型計算時 應(yīng)取更多階組合振型,對于存在明顯扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的屋蓋結(jié)構(gòu)，組合應(yīng)采用完全二次型方根，CQC、法。10、2.11.對于單向傳力體系，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件通常是明確的，桁架構(gòu)件抵抗其面內(nèi)的水平地震作用和豎向地震作用,垂直桁架方向的水平地震作用則由屋蓋支撐承擔(dān).因此 可針對各向抗側(cè)力構(gòu)件分別進(jìn)行地震作用計算 除單向傳力體系外 一般屋蓋結(jié)構(gòu)的構(gòu)件難以明確劃分為沿某個方向的抗側(cè)力構(gòu)件,即構(gòu)件的地震效應(yīng)往往包含三向地震作用的結(jié)果。因此其構(gòu)件驗算應(yīng)考慮三向、兩個水平向和豎向 地震作用效應(yīng)的組合、其組合值系數(shù)可按本規(guī)范第5章的規(guī)定采用，這也是基本原則.10,2，12。多遇地震作用下的屋蓋結(jié)構(gòu)變形限值部分參考了、空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程.的相關(guān)規(guī)定 10 2.13。本條規(guī)定屋蓋構(gòu)件及其連接的抗震驗算,大跨屋蓋結(jié)構(gòu)由于其自重輕。剛度好。所受震害一般要小于其他類型的結(jié)構(gòu) 但震害情況也表明 支座及其鄰近構(gòu)件發(fā)生破壞的情況較多 因此通過放大地震作用效應(yīng)來提高該區(qū)域桿件和節(jié)點的承載力.是重要的抗震措施.由于通常該區(qū)域的節(jié)點和桿件數(shù)量不多。對于總工程造價的增加是有限的、拉索是預(yù)張拉結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件.在多遇地震作用下,應(yīng)保證拉索不發(fā)生松弛而退出工作,在設(shè)防烈度下，也宜保證拉索在各地震作用參與的工況組合下不出現(xiàn)松弛、抗震構(gòu)造措施10,2、14.本條規(guī)定了桿件的長細(xì)比限值.桿件長細(xì)比限值參考了國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。GB，50017和?？臻g網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，JGJ，7的相關(guān)規(guī)定，并作了適當(dāng)加強(qiáng) 10.2，15,本條規(guī)定了節(jié)點的構(gòu)造要求、節(jié)點選型要與屋蓋結(jié)構(gòu)的類型及整體剛度等因素結(jié)合起來、采用的節(jié)點要便于加工 制作,焊接 設(shè)計中。結(jié)構(gòu)桿件內(nèi)力的正確計算、必須用有效的構(gòu)造措施來保證 其中節(jié)點構(gòu)造應(yīng)符合計算假定 在地震作用下。節(jié)點應(yīng)不先于桿件破壞.也不產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形,所以要求節(jié)點具有足夠的強(qiáng)度和剛度、桿件相交于節(jié)點中心將不產(chǎn)生附加彎矩 也使模型計算假定更加符合實際情況 10.2,16,本條規(guī)定了屋蓋支座的抗震構(gòu)造，支座節(jié)點是屋蓋地震作用傳遞給下部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件.其構(gòu)造應(yīng)與結(jié)構(gòu)分析所取的邊界條件相符 否則將使結(jié)構(gòu)實際內(nèi)力與計算內(nèi)力出現(xiàn)較大差異。并可能危及結(jié)構(gòu)的整體安全。支座節(jié)點往往是地震破壞的部位,屬于前面定義的關(guān)鍵節(jié)點的范疇 應(yīng)予加強(qiáng).在節(jié)點驗算方面,對地震作用效應(yīng)進(jìn)行了必要的提高、第10.2.13條 此外根據(jù)延性設(shè)計的要求,支座節(jié)點在超過設(shè)防烈度的地震作用下,應(yīng)有一定的抗變形能力,但對于水平可滑動的支座節(jié)點,較難得到保證、因此建議按設(shè)防烈度計算值作為可滑動支座的位移限值。確定支承面的大小 在罕遇地震作用下采用限位措施確保不致滑移出支承面，對于8，9度時多遇地震下豎向僅受壓的支座節(jié)點，考慮到在強(qiáng)烈地震作用 如中震.大震，下可能出現(xiàn)受拉、因此建議采用構(gòu)造上也能承受拉力的拉壓型支座形式,且預(yù)埋錨筋、錨栓也按受拉情況進(jìn)行構(gòu)造配置，