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1、砼框架结构延性的探讨张志俊(黄冈职业技术学院黄冈438002)摘要:本文对砼框架结构延性的概念与重要性进行了总结。分析了影响砼框架结构延性的因素,总结了改善砼框架结构延性的措施,有利于结构设计人员加深对砼框架结构延性的理解。关键词:延性;因素;措施ThePursueofDuctilityofReinforcedConcreteframedStructureZhangZhiJun(HuanggangPoly-TechnicCollegeHuanggang438002)Abstract:Thisarticlesum
2、marizestheconceptandtheimportanceofductilityaboutreinforcedconcreteframedstructure.Itanalyzesthefactorswhichhaveinfluenceontheductilityofreinforcedconcreteframedstructure.Italsosummarizesthemeasurestoimprovetheductilityofreinforcedconcreteframedstructure.The
3、refore,itishelpfulforthestructuredesignertounderstandtheductilityofreinforcedconcreteframedstructureKeywords:Ductility,Factors,Measures.一、砼框架结构延性的概念与重要性1.1砼框架结构延性的概念砼框架结构的延性是指砼框架结构进入破坏阶段后,在承载能力没有显著下降的情况下承受塑性变形的能力。也就是说,延性反映的是砼框架结构后期的塑性变形能力,即是从钢筋开始屈服进入破坏阶段直至最大
4、承载力时整个过程结构的塑性变形能力。砼框架结构延性的发挥是以结构在承载力极限状态下出现梁端塑性铰产生显著的塑性变形为标志。砼结构架结构的延性一般用楼层的延性系数表示U=ΔUp/ΔUyΔUp——结构破坏时楼层层间侧移ΔUy——结构屈服时楼层层间侧移1.2砼框架结构延性的重要性砼框架结构,除了要求它在设计荷载作用下满足承载力极限状态和正常使用极限状态外,还要求它具有一定的延性,其重要性在于:在偶然荷载作用下由于结构在设计荷载作用下出现了塑性铰产生了塑性变形使得截面产生受拉破坏,防止了截面出现受压破坏;同时使结构虽遭
5、破坏,但破坏前产生的弹塑性变形能满足在偶然荷载作用下结构不倒塌需要的弹塑性变形要求,结构虽坏但不倒塌,以确保人民的生命和国家财产安全。由于在设计荷载作用下达承载力极限状态时出现了使整个结构变为几何可变体系必须的足够数量的塑性铰,改变了结构的计算简图,引起了构件刚度降低,从而减少了框架梁端截面的弯矩,增大了框架梁跨中截面的弯矩,使框架结构充分进行内力重分布,内力计算充分考虑了材料的塑性性能,与截面承载力计算理论相协调,消除了内力计算与截面计算之间的矛盾,并避免了配筋疏密悬殊,便于施工,在承载力不降低的前提下节约钢
6、材。地基不均匀沉降以及温度变化产生的影响均使砼框架结构产生内力,而在确定设计荷载时未予考虑地基不均匀沉降以及温度产生的影响,这种影响在框架结构使用过程中相当于超载。砼框架结构的延性能更好地适应地基不均匀沉降和温度变化产生的影响,避免了在这种影响下截面出现受压破坏。砼框架结构的抗震性能主要取决于结构的承载力和变形能力.结构的塑性变形能力越大,在吸收相同的地震能量时,受到的地震作用越小。对于有抗震设防要求的框架结构,结构的延性有利于吸收和耗散地震能量,通过减少地震作用和增加承载力极限状态下塑性铰产生的塑性变形满足大
7、震不倒的抗震设防要求。二、影响砼框架结构延性的因素:2.1截面破坏类型:在砼框架结构中,截面的破坏形态有剪切破坏、弯曲破坏、小偏心的受压破坏,大偏心的受压破坏。但按受力特点可分为两类:受压破坏和受拉破坏。其中弯曲破坏和大偏心受压破坏属于受拉破坏,剪切破坏和小偏心受压破坏属于受压破坏。受拉破坏是由受拉钢筋屈服引起的破坏,受拉钢筋进入屈服阶段形成塑性铰,在截面完全破坏达到承载力极限状态前,要经历较大的塑性变形才达到承载力极限状态,由于形成了塑性铰,截面转动引起截面裂缝急剧开展和变形急剧增加,而后混疑才达到极限压应变
8、压碎,到达承载力极限状态,截面破坏阶段能给人以明显的破坏预兆,具有延性破坏的性质,受压破坏是由受压砼压碎引起或斜截面控制的破坏,破坏过程中未形成塑性铰无明显的塑性变形,不能给人以明显的破坏预兆,由于这种破坏带有一定的突然性,具有脆性破坏的性质。当结构中截面出现受压破坏时,塑性变形小,结构延性差;当结构中戴面出现受拉破坏时,塑性变形大,结构延性好。2.2塑性铰的位置和顺序砼框架结构中由于