钢筋混凝土框架结构抗震延性设计.pdf

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1、建材世界2013年第34卷第2期钢筋混凝土框架结构抗震延性设计王红伟(武汉建筑材料工业设计研究院有限公司，武汉430071)摘要：该文结合多次地震中钢筋混凝土框架结构震害情况进行分析，说明框架结构抗震延性设计的重要性。在此基础上对钢筋混凝土框架结构抗震延性设计提出相应方法及要求。关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；延性设计SeismicDuctilityDesignofReinforcedConcreteFrameStructureWANGHong—wei(WuhanBuildingMaterialIndustryDesign&ResearchInstit

2、uteCo，Ltd，Wuhan430071，China)Abstract·Throughanalysisofearthquakedamagesofreinforcedconcreteframestructure，thispaperindicatedtheimportanceoftheframeworkstructureductilitydesign．Thentheappropriatemethodsandrequirementsofseismitduc—tilitydesignofreinforcedconcreteframestructurewereputf

3、orward．Keywords·reinforcedconcrete；frameworkstructure；seismicdesign；ductilitydesign国民经济的快速发展导致越来越多的高层建筑物出现，高层建筑物由于重量大、高度高，若设计不当，在地震过程中很容易发生破坏，造成严重的生命财产损失，引起恶劣的社会效应。钢筋混凝土框架结构，作为我国建筑结构物中最常用的结构形式，由于其自身具有良好的延性、较强的完整性以及较高的强度、刚度，广泛应用于我国地震设防区域，其良好的抗震性能在地震中发挥了积极的作用。根据我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—20

4、lo)提出的结构物三水准的抗震设防要求：(1)第一水准：当遭遇低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物一般不损坏或不需修理仍然可以继续使用；(2)第二水准：当遭遇本地区设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，但经过修理后或不需修理仍可继续使用；(3)第三水准：当遭遇高于本地区设防烈度的地震影响时，建筑物不倒塌，或不发生危及生命的严重破坏。即“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设计思想。该文主要讨论钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计，根据地震中框架结构的震害分析，说明结构物抗震延性设计的重要性。在此基础上，从框架结构消耗地震能量的角度出发，给出了钢筋混凝土框架结构抗震延

5、性设计的方法及要求。1框架结构震害分析根据5．12汶川特大地震和4．14玉树大地震中建筑结构物的震害情况，此节对地震中钢筋混凝土框架结构的典型震害特征进行分析说明。通过总结可以发现，钢筋混凝土框架结构在地震中容易出现的典型破坏特征主要有以下几点：1)框架柱的破坏为了保证建筑结构物在地震中不至于倒塌，建筑物抗震设计相关规范中要求的“强柱弱梁”，确保梁的破坏出现在柱之前。因此，地震中框架柱的破坏主要表现在以下几个方面：(1)强震中框架柱柱底部分出现水平裂缝，部分混凝土被压碎，导致纵向受力钢筋暴露表面，甚至部分钢收稿日期：2013—03—13．作者简介：王红伟(19

6、81一)，工程师．E-mail：277692350@qq．tom126建材世界2013年第34卷第2期筋发生屈曲，同时箍筋发生严重扭曲，如图l所示。(2)框架柱柱顶与梁端连接处的节点发生严重破坏，框架柱端形成明显的塑性铰，钢筋发生弯曲外露，严重处甚至发生屈曲，如图2所示。图l框架柱底混凝上』‘碎纵向钢筋暴露图2框架柱顶混凝土压碎钢筋外露(3)框架结构部分构件在地震情况下由之前的长柱变为短柱，其受力状态发生明显变化，导致其结构本身易发生剪切破坏，斜向裂缝产生，表层混凝土剥落，钢筋外露，如图3所示。图3短柱结构发牛破坏．下部出现滑移2)梁柱节点的破坏图4梁柱节点处

7、出现交义裂缝梁柱节点是框架结构在地震中容易发生破坏的区域之一，其破坏的主要形式主要包括节点核心区的剪切破坏和钢筋的锚固破坏，主要表现有以下几个方面：受压区域混凝土被压碎、受拉区域钢筋发生屈曲破坏，框架柱端形成塑性铰，在节点处出现交叉裂缝，如图4所示。3)建筑突出结构部分的“鞭梢效应”部分钢筋混凝土框架结构由于功能需要在结构顶端存在突出部分，地震中该突出部分能产生明显的“鞭梢效应”，即突出部分所承受的地震力是其他部分所承受地震力的几倍，因此地震中突出部分极易产生破坏，破坏形式有表层混凝土发生剥落，突出部分与结构主体之间产生裂缝，甚至发生倾斜、坍塌等情况，如图5所

8、示。4)填充墙体的破坏填充墙体一般采用