影響結構延性的主要因素
框架結構是由梁、板、柱以及節(jié)點這四部分組成,其中梁、柱以及節(jié)點的延性決定了整個框架結構的延性。因此,只要保證柱、梁和節(jié)點的延性也就保證的框架結構的延性,從而也就確保了框架結構的抗震能力。
1、影響梁延性的主要因素:梁是框架結構中的主要受力構件之一,在抗震設計中要求塑性鉸首出現在梁端且其又不能發(fā)生剪切破壞,同時還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點而影響節(jié)點核心區(qū)的性能。試驗和理論分析表明,影響梁截面延性的主要因素有:
①、梁截面尺寸。在地震作用下,梁端塑性鉸區(qū)混凝土保護層容易剝落,故梁截面寬度過小則截面損失比例較大,所以一般框架梁寬度不宜小于200mm.同時為了提高節(jié)點剪力、避免梁側向失穩(wěn)及確定梁塑性鉸區(qū)發(fā)展范圍,分別要求梁寬不宜小于柱寬的1/2、梁的高寬比不宜大于4、梁的跨高比不宜小于4.
②、梁縱筋配筋率。試驗表明,當梁縱向受拉鋼筋配筋率很高時,在彎矩達到值時,彎矩——曲率曲線很快出現下降;當配筋率較低時,彎矩達到值后能保持相當長的水平段,因而大大提高了梁的延性和耗散能量的能力。
國外一般有如下三種設計方案:(1)較高地震力——較低延性方案;(2)中等地震力——中等延性方案;(3)較低地震力——較高延性方案。高地震力方案主要保證結構的承載力,低地震力方案主要保證結構的延性。實際震害表明,這三種方案,從抗震效果和經濟性來看,都能達到設防目標。我國的抗震設計采用的是方案(3)即較低地震力——較高延性方案,即采用明顯小于設防烈度的小震地面運動加速度來確定結構的設計地震作用,并將它與其他荷載內力進行組合,進行截面設計,通過鋼筋混凝土結構在屈服后的地震反應過程中形成較為有利的耗能機構,使結構主要的耗能部位具有良好的屈服后變形能力來實現“大震不倒”的目標。當然,我們還要看到一點,雖然這三個方案都能保證“大震不倒”,但是在改善結構在中小地震下的性態(tài)方面,方案(3)僅僅提高結構的延性水平而結構的屈服水準并沒有明顯提高是明顯不如方案(1)和(2)的。也就是說,在保證“小震不壞,中震可修”方面,方案(1)和(2)是優(yōu)于方案(3)的。
框架結構是由梁、板、柱以及節(jié)點這四部分組成,其中梁、柱以及節(jié)點的延性決定了整個框架結構的延性。因此,只要保證柱、梁和節(jié)點的延性也就保證的框架結構的延性,從而也就確保了框架結構的抗震能力。
1、影響梁延性的主要因素:梁是框架結構中的主要受力構件之一,在抗震設計中要求塑性鉸首出現在梁端且其又不能發(fā)生剪切破壞,同時還要防止由于梁筋屈服滲入節(jié)點而影響節(jié)點核心區(qū)的性能。試驗和理論分析表明,影響梁截面延性的主要因素有:
①、梁截面尺寸。在地震作用下,梁端塑性鉸區(qū)混凝土保護層容易剝落,故梁截面寬度過小則截面損失比例較大,所以一般框架梁寬度不宜小于200mm.同時為了提高節(jié)點剪力、避免梁側向失穩(wěn)及確定梁塑性鉸區(qū)發(fā)展范圍,分別要求梁寬不宜小于柱寬的1/2、梁的高寬比不宜大于4、梁的跨高比不宜小于4.
②、梁縱筋配筋率。試驗表明,當梁縱向受拉鋼筋配筋率很高時,在彎矩達到值時,彎矩——曲率曲線很快出現下降;當配筋率較低時,彎矩達到值后能保持相當長的水平段,因而大大提高了梁的延性和耗散能量的能力。
國外一般有如下三種設計方案:(1)較高地震力——較低延性方案;(2)中等地震力——中等延性方案;(3)較低地震力——較高延性方案。高地震力方案主要保證結構的承載力,低地震力方案主要保證結構的延性。實際震害表明,這三種方案,從抗震效果和經濟性來看,都能達到設防目標。我國的抗震設計采用的是方案(3)即較低地震力——較高延性方案,即采用明顯小于設防烈度的小震地面運動加速度來確定結構的設計地震作用,并將它與其他荷載內力進行組合,進行截面設計,通過鋼筋混凝土結構在屈服后的地震反應過程中形成較為有利的耗能機構,使結構主要的耗能部位具有良好的屈服后變形能力來實現“大震不倒”的目標。當然,我們還要看到一點,雖然這三個方案都能保證“大震不倒”,但是在改善結構在中小地震下的性態(tài)方面,方案(3)僅僅提高結構的延性水平而結構的屈服水準并沒有明顯提高是明顯不如方案(1)和(2)的。也就是說,在保證“小震不壞,中震可修”方面,方案(1)和(2)是優(yōu)于方案(3)的。

