新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比

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发布时间：2021-09-03

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新旧规范混凝土框架结构计算
分析与配筋对比
董立坤李云贵
(中国建筑科学研究院，北京 100013)
【摘要】《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)、《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、《高层建筑混凝土
结构技术规程》(JGJ 3—2010)已相继颁布，新规范结合最新的科研成果及震害经验对旧规范中的条文进行修订，
规范条文变化对结构整体计算指标及配筋产生多大影响是广大设计人员最为关心的问题。本文采用新旧规范
SATWE软件对某框架结构工程算例进行了计算与比较，给出按新旧规范计算的结构整体指标和构件配筋的差异，
从梁刚度增大系数取值方法、扭转位移比计算方法及楼梯的考虑对结构总体指标变化的主要原因进行了分析说
明，从高强钢筋的应用、抗震等级、柱内力调整、梁斜截面抗剪承载力计算公式变化、正常使用极限状态验算等方面
对配筋变化的主要原因进行了分析，供设计人员参考。
【关键词】框架结构；震害；规范；配筋
【中图分类号】TU202／375．4 【文献标识码】A 【文章编号】1674—7461(2012)03—0001—07
1 前言
我国处于环太平洋地震带和亚欧地震带，是
世界上地震灾害最严重的国家之一，地震强度大，
分布广，频率高，损失重¨1 J。2008年5月12日汶
川地震震害表明，设计中严格执行了2001规范的
钢筋混凝土房屋，基本上达到了在规定设防目标
下“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防要求。
但这次超过设防烈度的强烈地震也给我们带来了
深切的体会和沉重的教训。钢筋混凝土框架结构
的主要震害I 2-3]包括：结构的整体倒塌、部分倒塌、
薄弱层倒塌；围护结构和填充墙严重开裂和破坏；
填充墙不合理设置或错层形成短柱剪切破坏；填
充墙不合理设置造成结构实际层刚度不均匀，导
致底部楼层侧移过大而倒塌，或导致结构实际刚
度偏心使结构产生明显的地震扭转响应；梁柱节
点区破坏；柱端出现塑性铰，未实现“强柱弱梁”屈
服机制；作为逃生和救生的重要通道，楼梯问遭受
严重破坏，部分楼梯甚至被拉断。震害表明，结构
的重要部位和薄弱部位应予加强，如楼梯间，结构
防止连续倒塌和强柱弱梁设计问题应予重视等。
针对以上问题，这次规范修订驯从结构布置、房
屋的高度、抗震等级、结构跨数、柱截面尺寸、内力
调整、轴压比限值、配筋率到楼梯构件等主要方面
适当提高了混凝土框架结构的抗震设计要求，如
改进不规则建筑判断，提高框架结构强柱弱梁、强
剪弱弯内力调整和构造要求以及甲、乙类框架结
构不得采用单跨框架等。
本文通过框架结构工程算例的比较，给出按新
旧规范计算框架结构分析结果的差异和构件配筋
的差异，分析了引起配筋变化的主要因素。
2 工程概况
某六层框架结构教学楼，如图1所示，一至六层
层高分别为5．10m、3．90m、3．90m、3．90m、3．90m、
3．60m；主要柱网尺寸5．4m×8．1m，5．4m×3．6m，
主要柱、梁截面尺寸如图2所示。教室楼板厚度
150mm，个别房间板厚120ram，中间走廊楼板和周
边悬挑板厚度100mm。楼面恒载为1．2kN／m ，局
部为3．5kN／m ，楼梯问6．0kN／m ，屋面恒载为
【作者简介】董立坤(1986一)，男，中国建筑科学研究院在读硕士。主要研究方向：结构工程设计软件研发。
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3．5kN／m ；活荷载标准值楼面为2kN／m ，机房为
7．0kN／m ，楼梯、走廊3．5kN／m ，屋面活荷载
0．5kN／m 。一层梁、板、柱采用C35混凝土，其它层
采用C30混凝土，混凝土容重26kN／m ，钢材容重
78kN／m 。
建筑所在地区抗震设防烈度8度，设计基本
地震加速度0．20g，多遇地震水平地震影响系数
最大值Ot =0．16，设计地震分组为第二组，建
筑场地类别为Ⅱ类，特征周期Tg=0．40s，建筑设
防类别为标准设防类；混凝土框架抗震等级为二
级；修正后的基本风压为0．45kN／m ，地面粗糙
程度B类。
周期折减系数0．9，梁端负弯矩调幅系数0．85，
柱设计时不考虑活荷载折减。