論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計(jì).pdf

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1、論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計(jì)劉洋(青島城建集團(tuán)有限公司第六工程公司，山東青島266031)摘要：本文借鑒“5·12”地震的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，論述了延性的概念及增強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性的重要措施。為了合理提高抗震結(jié)構(gòu)的延性性能，應(yīng)對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施予以重視，合適的概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施對(duì)結(jié)構(gòu)的延性起著至關(guān)重要的作用，以保證整個(gè)建筑物實(shí)現(xiàn)抗震設(shè)防，達(dá)到“三水準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵詞：抗震設(shè)計(jì)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；耗能；延性中圖分類(lèi)號(hào)：TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672—4011(2010)05—0014—03Theoryofreinforcedc

2、oncretestructureanti-earthquakeductilitydesignLIU拖增(QingdaourbanconstructiongroupCo．，LTD，sixthengineeringcompanyQingdao266031，China)Abstract：Inthispaper，earthquakeexperiencesandles-song，expoundstheconceptofductilityandstructureductility．inimportantmeasures．Inordertoi

3、mpmvetheductilityofanti—seismicstructurereasonableperformance，conceptualearthquake—resistantdesignandconstructionme鵲ures，theconceptof印-pmpfiateattentionforstructuredesignandstructuralme嬲uresofductility，playsanimportantroletoellBuretheentirebuildingtorealizetheseismic

4、fomfication，“threelevel’’designrequire-ments．Keywords：seismicdesign；R—Cstructure；energy—consumption；ductility0前言建筑物的抗震能力和安全性，不僅取決于結(jié)構(gòu)的承載力，還在很大程度上取決于其變形性能和動(dòng)力響應(yīng)及結(jié)構(gòu)吸收和耗散能量的多少，結(jié)構(gòu)的抗震能力是由承載力和變形兩者共同決定的。承載力較低但具有足夠延性的結(jié)構(gòu)，所能吸收的能量多，雖然較早出現(xiàn)損壞，但能經(jīng)受住較大變形，避免倒塌，而僅有較高強(qiáng)度而無(wú)塑性變形能力的脆性結(jié)構(gòu)，吸收的

5、能量少，一旦遇到超過(guò)設(shè)計(jì)水平的地震作用時(shí)，很容易因?yàn)榇嘈云茐亩蝗坏顾?。因此，地震區(qū)的建筑物應(yīng)優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)成抗震性能好的延性結(jié)構(gòu)，從“5·12”汶川大地震的震后調(diào)研能明確的說(shuō)明這一點(diǎn)。地震是一種突發(fā)性的自然災(zāi)害，當(dāng)強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí)，由于劇烈的地面運(yùn)動(dòng)，建筑物會(huì)產(chǎn)生沿豎直和水平方向的加速度，給質(zhì)量大的建筑物附加很大的地震作用，使建筑局部構(gòu)件發(fā)生嚴(yán)重破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至造成整體結(jié)構(gòu)的倒塌，使人民的生命財(cái)產(chǎn)遭受極大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)450個(gè)城市中有3／4處于地震區(qū)，其中大中城市4／5以上在地震區(qū)。隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展，各種重要建筑、

6、大型建筑項(xiàng)目越來(lái)越多，如何在自然災(zāi)害面前更好的生存成為當(dāng)前最迫切的課題。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，唐山地震直接損失近百億元，震后恢復(fù)又花了近百億元。2008年“5·12”汶川地震中不記失蹤人員的情況下造成近7萬(wàn)人死亡，經(jīng)濟(jì)損失更是逾萬(wàn)億元。圖1、2為汶川地震造成的慘狀。因此。對(duì)建筑工程進(jìn)行抗震設(shè)防是減輕地震災(zāi)害的一項(xiàng)根本性措施，也是最積極有效的方法。為減少地震災(zāi)害造成的損失，應(yīng)以理論分析和試驗(yàn)研究為手段，了解強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)物的動(dòng)力反應(yīng)，完善現(xiàn)有抗震設(shè)計(jì)理論，才能真正做到結(jié)構(gòu)物“大震不倒”，這具有積極的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。圖1地震后的北川縣

7、城圈2地震后墻體發(fā)生傾覆建筑結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計(jì)1．1延性的含義結(jié)構(gòu)延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)在屈服后。具有承載力不降低或者基本不降低，且具有足夠塑性變形能力的一種性能。結(jié)構(gòu)的延性常常用延性比來(lái)表示，延性比是指最大允許變形與屈服變形之比，它反映了塑性變形能力的大小。Ay、AU分別代表屈服變形和極限變形，如圖3所示。一般用延性系數(shù)斗=Au／Ay來(lái)表示構(gòu)件延性的大小，斗越大，構(gòu)件延性越好。結(jié)構(gòu)延性包括四層含義：結(jié)構(gòu)總體延性、樓層延性、構(gòu)件延性、桿件延性，桿件延性如圖4所示。牽yl△y耷ul△u圈3混凝土結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件M一△曲線1．2強(qiáng)柱弱粱圖4

8、結(jié)構(gòu)的最大允許變形與屈服變形合理地選擇框架結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理是框架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?！皬?qiáng)柱弱梁”型對(duì)應(yīng)的破壞機(jī)理系在框架梁上首先出現(xiàn)塑性鉸，通過(guò)梁上塑性鉸的形成來(lái)消耗巨大的地震作用，從而降低地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。當(dāng)結(jié)構(gòu)經(jīng)受較大側(cè)向位移時(shí)，要確保框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并維