钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计.pdf
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1、第 3 1 卷 第 4期 有 色 冶 金 设 计 与 研 究 2 0 1 0矩 8 月 钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计 吴 涛 ( 中国瑞林工程技术有限公司, 江西南昌 3 3 0 0 0 2 ) 摘 要 分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用, 探讨了影响结构延性的主要 因素以及结构延性 的抗震设计。事实证明, 结构抗震的本质就是延性, 提高延性可以增加结构抗震潜力, 增强结构抗倒塌能力。 关键词 延性; 脆性破坏; 塑性破坏; 框架结构; 抗震设计 中图分类号 : T U 3 7 5 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 4 3 4 5 ( 2 0 1 0 ) O 4 o
2、 0 3 4 - o 2 As e i s mi c De s i gn o f Re i nf o r c e d Co nc r e t e Fr a m e St r u c t ur e Duc t i l i t y W U Ta o ( C h i n a N e r i n E n g i n e e r i n g C o , L t d , N a n c h a n g , J i a n g x i 3 3 0 0 0 2 , C h i n a ) Ab s t r a c t T h i s a r t i c l e a n a l y z e d t h e i
3、mp o r t a n c e a n d f u n c t i o n o f s t r u c t u r e d u c t i l i t y i n a s e i s mi c d e s i g n a n d d i s c u s s e d t h e ma i n i n fl u e n c e hc t o m o f s t r u c t u r e d u c t i l i t y a n d t h e a s e i s mi c d e s i g n o f s t r u c t u r e d u c t i l i t y T h e r
4、e s u l t i n d i c a t e d t h a t t h e e s s e n c e o f s t r u c t u r e e a rt h q u a k e r e s i s t a n c e i s d u c t i l i t y R a i s i n g t h e d u c t i l i t y c a n i n c r e a s e t h e p o t e n t i a l o f s t ruc t u r e e a r t h q u a k e r e s i s t a n c e a n d s t r e n g
5、 t h e n t h e a b i l i t y o f s t ruc t u r e r e s i s t a n c e t o c o l l a p s e Ke y wo r d u c t i l i t y ; b r i t t l e f a i l u r e ; d u c t i l e f r a c t u r e ; fl a me s t ruc t u r e ; a s e i s mi c d e s i g n 1 结构延性在抗震中的重要性及作用 钢筋混凝土框架结构具有 良好的抗震性能然 而 未经合理设计的框架结构会在地震作用下产生较严 重的
6、震害。 当所承受荷载增加到一定程度时。首先受拉 区混凝土会出现裂缝 导致非弹性变形田 ; 然后受拉钢 筋屈服 受压区高度减小 混凝土被压碎 构件最终遭到 破坏。 在这过程中, 构件的承载能力没有多大变化 但其 变形的大小却决定了破坏的性质, 见图 1 。 0 q b yI Ay 0“ 1 u 图 1 M- A( ) 曲线 收稿日期: 2 0 1 0 - 0 4 - 1 5 作者简介: 吴涛f 1 9 8 1 1 , 男, 主要从事结构设计工作。 图 1 为钢筋砼受弯构件的 f 曲线, 是屈 服变形_ u 是极限变形。由图可知, 结构的廷 I生和结构 的强度同等重要 , 提高延性可以增加结构抗震
7、潜力, 增 强结构抗倒塌能力。 延性结构通过塑性铰区域的变形, 能够有效地吸收和耗散地震能量 : 当结构设计成为延 性结构时- 由于塑性变形可以耗散地震能量, 结构变形 虽然会加大 但结构承受的地震作用不会很快上升, 内 力也不会再加大闺 此可降低对结构的承载力要求; 此 外 延性可以使超静定结构的内力得以充分重分布, 采 用塑性 内力重分布方法设计时同 样也可以节约钢筋 用量, 取得较好的经济效果阁 。 延性好的结构的破坏称 之为塑性破坏, 延性差的结构的破坏称之为脆性破坏, 塑性破坏能提前给人以预兆,符合结构设计理论(表 1 ) 。 表 1 结构延性的作用 项 目 内 容 1 保证足够的变
8、形能力, 防止发生脆性破坏 2 承 受某些偶然因素的作用, 可作为内力和变形的安全储备 3 实现塑性 内力重分布 4 有利于结构抗震 第 4期 钢筋混凝土框架结构的延性抗震设计 3 5 2 影响结构延性 的主要 因素 框架结构是 由梁 、 板、 柱 以及节点 四个部分组成, 其中梁 、 柱以及节点的廷 生 决定 了整个框架结构的延 性。因此。只要保证柱、 梁和节点的廷 就可以保证框 架结构的延性从 而确保了框架结构的抗震能力同 。 梁是框架结构中的主要受力构件之一, 在抗震设 计中要求塑性铰首 出现在梁端且又不能发生剪切破 坏 同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点 核心区的性能。 试验和
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