钢筋混凝土框架强柱弱梁及

《钢筋混凝土框架强柱弱梁及》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第2Vo1．22No．32000李6。期年月Journa1o重fC庆ho建ngq筑ing太Jia学nzh学uU报niversilJun．2000—文章编号：1006—7329(2000)。3—0064—0j钢筋混凝土框架“强柱弱梁”及轴压比限值的概率分析lT·。袁贤讯，易伟建b华一摘要}H可靠度拉准的角度分析7现行建筑抗震设计规范“强柱弱梁”和轴压比限值的概率意义结合框架和节点试验结果，表明现行规范规定的柱梁弯矩比并不能有鼓地防止柱铰机构的形成}不同抗震等级框架的轴压比限值的失效概率相差较大。本文认为，在保证相同的延性失鼓概率的前提下，可以通过提高柱粱抗弯强度比来放宽规范轴压

2、比的限制。最后，探讨了进一步研究的思路和方法。关键词}轴压比强柱弱粱可靠度校准{钢筋混凝土框生中图分类号；TU375．4文献标识码：A现行建筑抗震设计规范(GBJ1189)(以下简称规范”)的基本思想是三水准设防，二阶段设计，以达到“小震不坏，大震不倒”的抗震设防目标。“小震不坏”要求结构在众值烈度地震作用下处于弹性工作状态，规范通过小震作用下的承载能力验算来保证，其目标可靠指标，延性破坏为1．5[1]。“大震不倒”，即结构在罕遇烈度地震作用下结构尽管屈服但仍处于稳定状态，以确保人员免受伤亡，这就要求结构具有良好的变形性能和足够的耗能能力，规范通过慨念设计、抗震构造以及大震作

3、用下的弹塑性变形验算等手段来加以保证，规范弹塑性变形的目标可靠指标为2．3口J。框架柱轴压比是影响其变形性能和破坏形态的主要因素之一。轴压比越大，框架柱延性越小。因此，规范对框架柱的轴压比作了较为严格的限制。但是，过严的轴压比限制在实际结构设计中会带来一些问题。首先，由于轴压比限制，柱截面尺寸将加大，结果容易形成短柱(尤其是高层建筑的底层柱)，柱延性进一步恶化，而规范对短柱的轴压比要求更严。再者，在实际工程中，由于轴压比的限制，框架柱按计算所得的纵向钢筋配筋率很低，往往是构造配筋，造成不合理现象。此外，柱截面的一味加大亦将加大地震作用。那么，柱轴压比限制是否可以放宽?设计人员

4、宥于规范，而规范又没有加引导。尽管规范条文说明谓“预计不可能进入屈服的柱”可不要求柱在大偏压下破坏。但是，什么是预计不可能进入屈服的柱”?符合“强柱弱梁”要求的柱是不是就不会屈服?另外，规范轴压比限值是根据对称配筋柱大小偏压分界状态的轴压比并考虑了国内外工程实践经验而制定的，那么，满足规范轴压比限值的框架柱以大偏压形式破坏的概率有多大?弄清以上这些问题，对于理解规范，灵活运用规范是大有裨益的。本文从可靠度分析的角度分析了“强柱弱梁”及规范轴压比限值的概率意义，结合实际震害规律及试验现象，讨论了放宽轴压比限值的可能性，最后探讨了进一步研究的思路和方法。“强柱弱梁”与框架破坏机构

5、历次震害分析表明，柱铰机构的形成是导致框架结构整体失稳甚至倒塌的主要原因。因此规范·收{膏日期~1999--10--15基金项耳c国家教委高校博士点专项基金资助项目(98053207)作者简介t寰贤讯(19'／6--)，男．江西泰和人，硬士生．主要从事建筑结构工程研究茎塑垂垫量塑堑亟墼圭韭墨：堡焦旦墨：堡垒生焦盟塑主垒堑§要求钢筋混凝土框架结构应该设计成梁铰机构，尽量避免柱铰机构尤其是层间侧移机构的形成。其具体实现办法即“强柱弱梁”的设计准则，即在梁柱节点处柱粱弯矩比应符合以下规定：一级框架：三M一1．1三Mh(1)或三Mc—1．1三M(2)二级框架：三一1．1三(3)式中各

6、符号意义见文献Ee]按照文献[3]的分析，实际工程中对一级框架，可近似地按(4)式计算。三M—1．35-~M(4)文献[1]校准了规范TJ11-78中的抗震承载力验算公式的可靠度，但对于象上式那样作用效应经过调整后其可靠指标有多大的问题却没有得到解决下面就从可靠度校准的角度分析按现行规范设计的框架柱在设计基准期内众值烈度地震作用下形成塑性铰的概率抗震承载力验算基本公式为：R／≤S(5)式中，分别为抗力及作用效应的设计值，即“验算点(CheckingPoint)，为地震抗力调整系数。从可靠度校准的角度，可取一y，再取常见的地震作用组合，即一y艋(7c．s6+yS蹦(6)构造功能

7、函数：Z—R—SGE—(7)随机变量R，及＆分别为构件的抗力、重力荷载代表值产生的作用效应及水平地震作用效应文献[4]指出抗力R服从对数正态分布，恒载服从正态分布，楼面活载服从极值，型。文献Es]的分析表明，地震作用在众值烈度下服从极值，型。根据可靠性基本理论，当失效概率大于l0时，可靠指标卢对变量概率分布类型不敏感。因此假设以上三个变量相互独立且均服从正态分布，对于可靠指标在2．0左右的构件地震可靠度分析是合理的。于是有：卢一一三(8)√畦+砖+‰式中：一—为抗力的平均值；脚—G为重力荷载代表值产生的