我们知道,无论是通规还是抗震鉴定标准,对A类和B类砌体结构的抗震承载力验算均给出了两种方法,对于各层层高相当,且较规则均应的砌体结构,一般推荐采用综合抗震能力指数法,而对于其他情况一般建议采用构件承载力验算法。我们首先来分析一下综合抗震能力指数法对地震作用的折减系数。 1、综合抗震能力指数法对地震作用的折减系数 砌体结构的综合抗震能力指数法对地震作用的折减主要体现在以下两个方面: 1)、抗力分项系数和地震作用分项系数的改变
我们知道,无论是通规还是抗震鉴定标准,对A类和B类砌体结构的抗震承载力验算均给出了两种方法,对于各层层高相当,且较规则均应的砌体结构,一般推荐采用综合抗震能力指数法,而对于其他情况一般建议采用构件承载力验算法。我们首先来分析一下综合抗震能力指数法对地震作用的折减系数。
1、综合抗震能力指数法对地震作用的折减系数
砌体结构的综合抗震能力指数法对地震作用的折减主要体现在以下两个方面:
1)、抗力分项系数和地震作用分项系数的改变
由前面我们对《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中对A类和B类砌体结构的综合抗震能力指数法基准面积率的推导过程可知,抗震鉴定标准中A类和B类基准面积率的推导,抗力和抗力分项系数均采用的是89版抗规的规定,地震作用分项系数为1.3,而非现行规范的1.4。由此我们可以推出按通规的综合抗震能力指数法,若采用《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中的基准面积率,则其折减系数的推导如下:
按89版抗规的规定:
构件的承载力
为按89版抗规确定的构件承载力设计值,由于89版抗规的砌体抗力分项系数为1.5,现行抗规的砌体抗力分项系数为1.6,因此公式乘以1.5/1.6的系数。
按现行通规和抗规的规定:
构件的承载力
将以上两个构件承载力相比,可以得到:
考虑到一般而言
代入上式可得
按01版抗规的规定:
构件的承载力计算时,01版抗规的砌体抗力分项系数与现行抗规的规定相同,也为1.6,因此01版抗规的抗力相比现行通规的要求,其折减公式为0.925。
2)、不同烈度的烈度影响系数
根据通规5.3.3条的规定,A类建筑,6、7、8、9度时,烈度影响系数应分别按0.7、1.0、1.5、2.5采用,设计基本地震加速度为0.15g和0.30g时,应分别按1.25和2.0采用;由此可知,通规对A类建筑的7.5度、8度、8.5度和9度抗力折减系数分别为0.83、0.75、0.67、0.625。但对6度的抗力要求反而有所提高,提高系数达到了1.4。
B类建筑,6、7、8、9度时,烈度影响系数应分别按0.7、1.0、2.0、4.0采用,设计基本地震加速度为0.15g和0.30g时,应分别按1.5和3.0采用。由此可知,通规对B类建筑的7.5度、8度、8.5度和9度抗力基本没有折减。但对6度的抗力要求有所提高,提高系数达到了1.4。
总结以上两点,当抗震鉴定采用抗震鉴定标准中的基准面积率作为评判标准时,其实际的地震作用折减系数如下表所示。
2、小结
1)、由上表可知,当抗震鉴定采用抗震鉴定标准中的基准面积率作为评判标准时,其实际的地震作用折减系数中,A类建筑的7.5度以上设防烈度的折减系数均小于0.8,有的甚至接近0.5,其要求均小于原设计的抗震要求,根据通规5.3.3条的要求,此类建筑的综合抗震能力指数计算结果是不适用的;
2)、对于6度设防烈度的既有建筑而言,其综合抗震能力指数法的要求略高于设计要求。
3)、对于B类建筑而言,除6度设防区外,其余既有建筑的地震作用折减系数均为0.925,略大于概率相同理论推出的0.9的折减系数,因此采用原设计要求对B类建筑的抗震承载力进行验算是可行的。考虑到综合抗震能力法的要求低于原设计要求,此时采用综合抗震能力指数法也是不适用的。
4)、综合上一篇文章通规中砌体结构楼层综合抗震能力指数法的适用范围,考虑根据通规中第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,绝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。后面我们就来详细讨论砌体结构的构件抗震承载力验算法。
知识点:砌体结构综合抗震能力指数法的地震作用折减系数