JGJ140-2004 预应力混凝土结构抗震设计规程.pdf

中华人民共和国行业标准预应力混凝土结构 抗震设计规程S p e c i f i c a t i o n f o r s e i s m i c d e s i gn o fp r e s t r e s s e d c o n c r e t e s t r u c t u r e sJ G J 2 4 0-2 0 加 J加1-2 0 0 42004北京中华人民共和国行业标准预应力混凝土结构抗震设计规程S p e c if i c a t io n f o r s e i s m i c d e s ig n o f p r e s t re s s e d c o n c r e t e s t r u c t u resJ GJ 1 4 0-2 0 0 4批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2 0 0 4年 5月 1日中华人民共和国建设部 公告第 2 0 6号 建设部关于发布行业标准 预应力混凝土结构抗震设计规程 的公告 现批准(预应力混凝土结构抗震设计规程为行业标准，编号为 J G J 1 4 0-2 0 0 4，自 2 0 0 4年 5月 1日起实施。其 中，第3.1.1,3.1.5,3.2.2,4.2.2,4.2-4 条为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部 2 0 0 4年 1月 2 9日前言 根据建设部建标【1 9 9 2 1 7 3 2号文的要求，规程编制组经广泛的调查研究，开展专题研究，认真总结工程实践经验及震害经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定了本规程。本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;3.抗震设计的一般规定;4.预应力混凝土框架和门架;5.预应力混凝土板柱结构。本规程由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由主编单位负责具体技术内容的解释。本规程 主编单 位:中国建 筑科 学研 究 院(邮 政编码:1 0 0 0 1 3，地址:北京市北三环东路3 0号)本规程参加单位:东南大学 中元国际工程设计研究院(原机械工业部 设计研究院)北京市建筑设计研究院 浙江泛华设计院 本规程主要起草人:陶学康吕志涛张维斌胡庆昌 韦承基陈远椿徐福泉黄茂智 王霓目次1 总则 12 术语、符号 ，2 2.1 术语 ，2 2.2 符号 23 抗震设计的一般规定 5 3.1 地震作用及结构抗震验算 5 3.2 设计的一般规定 一8 3.3 材料及锚具 、，1 14 预应力混凝土框架和门架 ，1 3 4.1 一般规定 ，、1 3 4.2 预应力棍凝土框架梁 ，1 3 4.3 预应力混凝土框架柱 ，1 7 4.4 预应力混凝土框架节点 1 9 4.5 预应力混凝土门架结构 2 05 预应力混凝土板柱结构 2 2 5.1 设计的一般规定 2 2 5.2 计算要求 2 4本规程用词说明 一 2 8条文说明 ，2 91 总则1.0.1 为贯彻执行地震工作以预防为主的方针，使预应力混凝土建筑结构经抗震设防后，减轻其地震破坏，避免人员伤亡，减少经济损失，制定本规程。1.0.2 本规程适用于抗震设防烈度为6度至 8度地区的现浇后张预应力混凝土框架和板柱等建筑结构的抗震设计;抗震设防烈度 为9 度 地 区 的 预 应 力 混凝 土 结构，其 抗 震设 计 应有 充 分依 据，并采取可靠措施。1.0.3 预应力混凝土建筑结构的抗震设计，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2 术语、符号2.1术语2.1.1 阻尼比d a m p i n g r a t io 阻尼振动的实际阻力与产生临界阻尼所需阻力的比值。2.1.2 轴压比 r a t i o o f a x i a l c o m p re s s i v e f o r c e t o a x i a l c o m p r e s s i v e u l-t i m a t e c a p a c it y o f s e c t i o n u n d e r c o m b i n a t i o n o f e a rt h q u a k e a c t io n 棍凝土柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值;对预应力混凝土柱，取预应力作用参与组合的轴力设计值。2.1.3 后张法有粘结预应力混凝土结构p o s t-t e n s io n e d b o n d e dp res t res s e d c o n c r e t e s t ruc tu re 在混凝土硬结后，通过张拉预应力筋并锚固而建立预加应力，且在管道内灌浆实现粘结的混凝土结构，如预应力混凝土框架、门架等。2.1.4st r uct ur e无粘结预应力混凝土结构u n b o n d e d p r e s t r e s s e d c o n c r e t e 配置带有涂料层和外包层的预应力筋而与混凝土相互不粘结的后张法预应力混凝土结构。2.2符号2.2.1材科性能 f.混凝土轴心抗压强度设计值;f l混凝土轴心抗拉强度设计值;几、f r 普通钢筋的 抗拉、抗压强度设计值;f r y 预应力筋的 抗拉强 度设计值;2 f,.箍筋的抗拉强度 设计值。2.2.2 作用和作用效应 N 柱考虑地震作用组合的轴向压力设计值;V 考虑地震作用组合的剪力设计值;N,预应力筋的总有 效预加力。2.2.3 几何参数A,、A;受拉区、受压区 非预应力钢筋截面面积;A,受拉区 预应力筋 截面面积;A.,j 核 心区 有 效 验 算 宽 度 范围 内 同 一 截 面 验 算 方向 箍 筋 的 总截面面积;b 矩形截面宽度、T形和 I 形截面的腹板宽度;h-截面高度;h o截面有效高度;h p纵向受拉预应力筋合力点至梁截面受压边缘的有效距 离;h,纵向 受拉非预应力钢筋合力点至梁截面受压边缘的有 效距离;b,、h 柱截面宽度、高 度;b;,h j 节 点 核 心区 的 截 面 有效 验 算 宽 度、高 度;b d 平托板的 有效宽 度;t o 计算跨度;x混凝土受压区高度;I.E 纵向受拉钢筋考虑抗震要求的最小锚固长度;s-箍筋间距。2.2.4 计算系数及其他 a 水平地震影响系数值;a m水平地震影响系数最大值;Y v 预应力分项系 数;Y R E 承载力抗震调整系数;E.P.预 应 力 筋 一 锚 具 组 装 件达 到 实 测 极限 拉 力 时 的 总 应 变;l.预应力筋一 锚具组装件静载 试验测得的锚具效率系数;又 预应力强度比;R=混凝土强度影响系数;P 纵向受拉钢筋配筋率;v i 正交梁的约束影响系数;A m p 预应力混凝土柱的轴压比;T 结构自振周期;T a 场地的特征周期。3 抗震设计的一般规定3.1 地震 作用及结构抗震验算3.1.1 建筑结构的地瓜影响系数应根据烈度、场地类别、设计地，分组和结构自振周期以及阻尼比确定。其水平地展影响系数最大值应按表 3.1.1-1 采用;特征周期应根据场地类别和设计地屁分组按表3.1.1-2采用，计算8,，度罕遇地及作用时。特征周期应增加0.0 5 s.注:1 周期大于.O s 的建筑结构所采用的地属影响系数应专门研究;2 已编制抗及设防区划的城市.应允许按批准的设计地俄动参数 采用相应的地瓜彤晌系数。表 3.1.1.1水 平 地，形 晌 系 数.大 值地瓜形 晌 度7 度8 度，度多遇地 瓜0.0 10.翻(0.12)0.1 6(0.2 4)0.3 2罕遇地 屁0.5 0(0.7 2)0.9 0(1.2 0)L叨注:括 号中故位 分别 用于设 汁 基 本地，加油 1盆为。.1 5 g和0.3 o g的地区。表31.1-2 特征周期值!习 场地类别设计 地瓜 分组摘 一 组0.2 5第 二 组0.劝第 三 组0.3 53.1.2 以预应力混凝土框架结构、板柱一 框架结构作为主要抗侧力体系的建筑结构，其阻尼 比应取 0.0 3，地震影响系数 曲线(见图 3.1.2)的阻尼 调整 系数应按 1.1 8采用，形状 参数应 符合下列要求:1 直线上升段，周期小于0.1，的区段。2 水平段，自。.1 s 至特征周期区段，应取 1.1 8 a.0 3 曲线下降段，自特征周期至 5 倍特征周期区段，衰减指数应取0.9 3 4 直线下降段，自5倍特征周期至6 s 区段，地震影响系数a应按下式汁算:。=0.2 6 4一 0.0 2 2 5(T一 5 T R)a:二(3.1.2)注:1 预应力混凝土板柱一 框架结构指由预应力板柱结构与框架组成 的 结 构;2 当在框架一 剪力墙结构、框架一 核心筒结构及板柱一 剪力墙结构 中，采用预应力混凝上梁或板时，仍应按现行国家标准 建 筑抗震设计规范G R 5 0 0 1 1 取阻尼比为0.0 5的地震影响系数 曲线，确定水平地震力Ll 8 a-.0.4 5 a-胜a=0.2 6 4-0.0 2 2 5(T-5 T)a m,.T(s)图3.1.2 地震影响系数曲线 a 一地震影响系数;a 二一地震影响系数最大值;T i-特征周期;T 一结构自振周期3.1.3 8 度时跨度大于 2 4 m屋架、长悬臂和其他大跨度预应力混凝土结构的竖向地震作用标准值，宜取其重力荷载代表值与竖向地震作用系数的乘积;竖向地震作用系数可按表 3.1.3采用。表 3.1.3竖 向 地 皿 作 用 系数3.1.4 需 采用时程分 析法进行 补充 计算 的预应力混 凝土 框架结构、板 柱一 框架结构，弹性计 算时阻尼 比可取 0.0 3 03.1.5 预 应力混凝土 结构构件 在地 屁作用效 应和 其他荷 载效应的基本组合下，进行截面抗屁验算时，应加入预应力作用效应项。当 预应 力 作用 效 应 对结 构 不 利 时。预 应 力分 项 系数 应 取1.2:有利 时应取 1.0 o 承载力抗屁调整系数 Y e e.除另有规定外.应按表3.1.5取用。表 3.1.5承 载 力 抗 扭 调 整 系致 结 构构 件一受 力状 态一，.二 梁 轴压 比小于 二 巧 的柱轴压 比不小 于 0.1 5 的柱 框架 节点 各类 构件 周部受 压部位 受育 偏压 偏压 受 萝受 剪、伯 拉局部 受压3.1.6 当仅计算竖向地震作用时，各类预应力混凝土结构构件的承载力抗震调整系数 Y R。均宜采用 1.0 a3.1.7 考虑地震作用组合的预应力混凝土框架节点核心区抗震受剪承载力，应按本规程第 4.4.1条计算;预应力混凝土框架梁、柱的斜截面抗震受剪承载力计算应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范G B 5 0 0 1 0有关条款的规定。3.2 设计 的一般规定3.2.1 按本规程进行抗震设计的预应力混凝土结构，其房屋最大高度不应超过表 3.2.1 所规定的限值。对平面和竖向均不规则的结构或建造于1V 类场地的结构或跨度较大的结构，适用的最大高度应适当降低。表3.2.1 现浇预应力混凝土房屋适用的最大高度(。)结构体 系烈度678框 架结 构6 05 54 5框架 一 剪力墙1 3 01 2 01 0 0部分框 支剪力 墙1 201 0 08 0框架 一 核心筒巧 01 3 0i W板柱 一 剪力端4 03 53 0板 柱一 框架 结构2 21 8二 二一一注:1 房 屋高 度指室 外地 面到 主 要屋 面 板板 顶 的高 度(不考 虑局 部 突 出屋 顶部 分);2 框 架一 核心筒 结构 指周边稀 柱框 架与 核心筒组 成的结 构;3 部 分框 支剪力墙 结构指 首层 或底部 两层框 支剪 力墙结构;4 板 柱一 框架 结构指 由预应 力板柱 结构 与框架 组成的结 构;5 乙 类建筑 可按本 地区抗 震设 防烈度 确定适 用的最 大高度;6 超 过表 内高度 的房屋，应进 行专 门研究和论 证，采取有 效的加 强措施3.2.2 预应力混凝土结构构件的抗屁设计，应根据设防烈度、结构类型、房屋高度采用不同的抗