预应力混凝土结构抗震设计规程
预应力混凝土结构抗震设计规程预应力混凝土结构抗震设计规程 Specification for seismic design of prestressed concrete structures 1 目 次 1 总 则 1 2 术语、符号 2 2.1 术 语 2 2.2 符 号 3 3 基本规定 4 3.1 地震作用及结构抗震验算 4 3.2 设计的一般规定 7 3.3 材料及锚具 11 4 预应力混凝土框架和门架 13 4.1 一般规定 13 4.2 预应力混凝土框架梁 13 4.3 预应力混凝土框架柱、节点 17 4.4 预应力混凝土门架结构 20 5 预应力混凝土板柱结构 22 5.1 设计的一般规定 22 5.2 计算要求 24 6 预应力装配式混凝土结构 27 6.1 一般规定 27 6.2 预应力装配整体式混凝土框架结构 27 6.3 无粘结预应力全装配式混凝土框架结构 29 本规程用词说明 38 引用标准名录 39 1 1 总总 则则 1.0.1 为贯彻执行国家有关建筑工程、防震减灾的法律法规并实行以预防为主的方针，使预 应力混凝土结构经抗震设防后， 减轻地震破坏， 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 度地区的后张预应力混凝土结构的抗震设计； 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标准的规 定。 2 2 术语、符号术语、符号 2.1 2.1 术术 语语 2.1.1 阻尼比 damping ratio 实际的阻尼与临界阻尼的比值。 2.1.2 轴压比 ratio of axial compressive force to axial compressive ultimate capacity of section 混凝土竖向构件轴向压力与其规定的轴向承载力的比值。 对预应力混凝土柱， 取预应力 作用参与组合的轴向压力值。 2.1.3 后张有粘结预应力混凝土结构 post-tensioned bonded prestressed concrete structure 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。 2.1.4 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure 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预应力混凝土结构。 2.1.5 板柱结构 slab-column structure 由楼板和柱组成的结构体系，楼板可采用平板、空心板或密肋板，板柱节点可设置柱帽 或托板。 2.1.6 板柱-支撑结构 slab-column-brace structure 由楼板、柱和支撑组成的结构体系，支撑可采用普通钢支撑和屈曲约束支撑。 2.1.7 板柱-抗震墙结构 slab-column-shear wall structure 由楼板、柱和抗震墙组成的结构体系。 2.1.8 板柱-框架结构 slab-column-frame structure 由楼板、柱和框架结构组成的结构体系。 2.1.9 预应力装配整体式混凝土框架结构 monolithic precast concrete frame structure assembled by prestressed tendons 预制混凝土梁柱构件通过预应力筋连接形成的装配整体式框架结构。 2.1.10 无粘结预应力全装配混凝土框架结构 fully precast concrete frame structure assembled by unbonded prestressed tendons 预制混凝土梁柱构件通过无粘结预应力筋和耗能钢筋连接成整体的框架结构， 其中预应 力筋提供结构的变形恢复能力，耗能钢筋吸收和耗散地震能量。 3 2.2 2.2 符符 号号 （本节内容待全文定稿后统一修改）（本节内容待全文定稿后统一修改） 2.2.1 材料性能 2.2.2 作用和作用效应 2.2.3 几何参数 2.2.4 计算系数及其他 4 3 基本规定基本规定 3.13.1 地震作用及结构抗震验算地震作用及结构抗震验算 3.1.1 3.1.1 建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以建筑结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以 及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表及阻尼比确定。其水平地震影响系数最大值应按表 3.1.13.1.1- -1 1 采用；特征周期应根据场地类采用；特征周期应根据场地类 别和设计地震分组按表别和设计地震分组按表 3.1.13.1.1- -2 2 采用，计算罕遇地震用时，特征周期应采用，计算罕遇地震用时，特征周期应增增加加 0.05s0.05s；周期；周期 大于大于 6.0s6.0s 的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。的建筑结构所采用的地震影响系数应专门研究。 表表 3.1.13.1.1- -1 1 水平地震影响系数最大值水平地震影响系数最大值 max 地震影响地震影响 6 6 度度 7 7 度（度（0.10g0.10g） 7 7 度（度（0.15g0.15g） 8 8 度（度（0.20g0.20g） 8 8 度（度（0.30g0.30g） 多遇地震多遇地震 0.040.04 0.080.08 0.120.12 0.160.16 0.240.24 罕遇罕遇地震地震 0.280.28 0.500.50 0.720.72 0.900.90 1.201.20 表表 3.1.13.1.1- -2 2 特征周期（特征周期（s s） 设计地震分组设计地震分组 场地类别场地类别 0 0 1 1 第一组第一组 0.200.20 0.250.25 0.350.35 0.450.45 0.650.65 第二组第二组 0.250.25 0.300.30 0.400.40 0.550.55 0.750.75 第三组第三组 0.300.30 0.350.35 0.450.45 0.650.65 0.900.90 3.1.2 预应力混凝土结构部分的阻尼比可采用 0.03；结构的等效阻尼比可按钢筋混凝土结构 部分和预应力混凝土结构部分在整个结构总变形能所占的比例进行折算； 对于框架结构， 也 可按表 3.1.2-1 的规定取值，其中为预应力混凝土结构所承担荷载的结构面积占总结构面 积的比值，应按两个方向分别计算并取较大值；其他结构可按表 3.1.2-2 取值。 表表 3.1.2-1 框架结构的等效阻尼比框架结构的等效阻尼比 结构等效阻尼比 0.70 0.03 0.250.70 0.04 0.25 0.05 表表 3.1.2-2 其他结构的等效阻尼比其他结构的等效阻尼比 结构类型 结构等效阻尼比 无粘结预应力全装配式混凝土框架结构、板柱结构、 板柱-支撑结构及板柱-框架结构 0.03 5 框架-抗震墙结构、框架-核心筒结构、部分框支-抗 震墙结构及板柱-抗震墙结构 0.05 3.1.3 建筑结构地震影响系数曲线（图 3.1.3）应根据阻尼比进行调整，形状参数应符合下列 规定： 1 直线上升段，周期小于 0.1s 的区段； 2 水平段，自 0.1s 至特征周期区段，当阻尼比分别为 0.03、0.04 和 0.05 时，对应的地 震影响系数应分别取为 1.156 max 、1.069 max 和 1.0 max ； 3 曲线下降段， 自特征周期至 5 倍特征周期区段， 地震影响系数应按下列公式计算： （1）当阻尼比为 0.03 时 0.942 g max =1.156 T T （3.1.3-1） （2）当阻尼比为 0.04 时 0.919 g max =1.069 T T （3.1.3-2） （3）当阻尼比为 0.05 时 0.9 g max = T T （3.1.3-3） 4 直线下降段，自 5 倍特征周期至 6s 区段，地震影响系数应按下列公式计算： （1）当阻尼比为 0.03 时 gmax = 0.25380.0245TT （3.1.3-4） （2）当阻尼比为 0.04 时 gmax = 0.24360.0225TT （3.1.3-5） （3）当阻尼比为 0.05 时 gmax = 0.23490.025TT （3.1.3-6） 式中：地震影响系数； max 地震影响系数最大值； g T特征周期； 6 T结构自振周期。 图 3.1.3 地震影响系数曲线 1直线上升段；2水平段；3曲线下降段； 4直线下降段 3.1.4 8 度时，跨度大于 24m 屋架、悬挑长度大于 3m 的板、悬挑长度大于 5m 的梁、跨度 不小于 18m 的预应力混凝土梁和板柱结构中跨度大于 9m 的平板应计算竖向地震作用，竖 向地震作用标准值， 可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 3.1.4 采用。高层建筑中的大跨度、长悬臂结构，7 度(0.15g)、8 度抗震设计时应计 入竖向地震作用， 竖向地震作用宜采用时程分析方法或振型分解反应谱方法进行计算， 且其 竖向地震作用系数不应小于表 3.1.4 的规定。 表表 3.1.4 抗震设防烈度为抗震设防烈度为 8 度时的度时的竖向地震作用系数竖向地震作用系数 结构类别 场地类别 、 8 度（0.20g） 8 度 （0.30g） 8 度（0.20g） 8 度（0.30g） 预应力混凝土屋架、长悬臂和其他 大跨度预应力混凝土结构 0.10 0.15 0.13 0.19 3.1.5 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-框架结构，弹性计算 时阻尼比可按本规程第 3.1.2 条取值。 3.1.6 预应力混凝土结构构件在地震作用效应和其他荷载效应的基本组合下，进行截面抗震预应力混凝土结构构件在地震作用效应和其他荷载效应的基本组合下，进行截面抗震 验算时，应验算时，应计入计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，预应力力分项分项系数系数应应 取取 1.2；有利时应取有利时应取 1.0。 3.1.7 各类预应力混凝土结构构件的承载力抗震调整系数各类预应力混凝土结构构件的承载力抗震调整系数re， 除另有规定外， 应按表， 除另有规定外， 应按表3.1.7 取取 用；当仅计算竖向地震作用时，用；当仅计算竖向地震作用时，re均应采用均应采用 1.0。 表表 3.1.7 承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数 结构构件结构构件 受力状态受力状态 re 梁、平板梁、平板 受弯受弯 0.75 轴压比小于轴压比小于 0.15 的柱的柱 偏压偏压 0.75 1 2 3 4 7 轴压比不小于轴压比不小于 0.15 的柱的柱 偏压偏压 0.80 框架节点框架节点 受剪受剪 0.85 各类构件各类构件 受剪、偏拉受剪、偏拉 0.85 局部受压构件局部受压构件 局部受压局部受压 1.00 3.1.8 框架节点核芯区进行截面抗震验算时，可计入总有效预加力的影响；预应力筋穿过框 架节点核芯区时，应计入预应力孔道削弱核芯区有效面积的影响。 3.1.9 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 结设计规范GB 50010 的有关规定。 3.2 3.2 设计的一般规定设计的一般规定 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 3.2.1-1 及 表 3.2.1-2 所规定的限值。对平面和竖向均不规则的结构或跨度较大的结构，适用的最大高 度宜适当降低； 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度； 超过表内高度的房 屋，应进行专门研究和论证，并应采取有效的加强措施。 表表 3.2.1-1 现浇预应力混凝
