预应力混凝土框架结构抗震设计.pdf

《预应力混凝土框架结构抗震设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、预应力混凝土框架结构抗震设计钟镊玲(马钢集团设计研究院有限责任公司，安徽马鞍山243000)擒蒌：混凝土受力特点的抗震设计方法并不能保证它的抗震能力，甚至会出现不经济不合理的抗震设计，主要体现在预应力混凝土框架结构的耗能机树、延性设计方法和构造措施方面。关t词：预应力混凝土结构在我国已得到广泛的应用，但对预应力混凝土结构构件的抗震设计研究及建议远不够系统；虽然GB50011—2010(建筑抗震设计规范》以及GB50010—2010《混凝土结构设计规范》对预应力混凝土结构构件的抗震设计提出了一些要求，然而，缺乏系统的理论和试验分析及具体的抗

2、震设计方法，仍然有许多问题值得进一步探讨。相对于普通混凝土结构，预应力混凝土结构的耗能能力低，最大位移反应较大，延性、耗能能力相对较差。所以。预应力混凝土框架结构抗震设计必须首先满足一般框架的抗震设计原则。1预应力混凝土框架结构抗震设计现状国内外学者对预应力混凝土框架结构抗震能力的研究，特别是多层多跨预应力混凝土框架结构抗震设计方法的研究迄今还不够深入。主要表现在下列几点：(1)多层多跨预应力混凝土框架结构在地震作用下结构性能研究的试验资料很少，设计人员常常只根据单跨预应力混凝土框架抗震性能的研究成果，将钢筋混凝土框架结构的耗能机制套用于

3、预应力混凝土框架结构。(2)若预应力混凝土框架结构的耗能机制是梁铰机制。在地震作用下的结构性能与钢筋混凝土框架的差别不大。但是结构的地震反应及边柱纵向主筋配筋率的控制应与钢筋混凝土框架有所区别。许多国家(包括我国)关于预应力混凝土结构抗震设计的条款和规定非常原则，设计者与审图者常发生矛盾。(3)预应力混凝士框架结构在产生较大的变形之后，有较好的变形恢复能力。其耗能比强度相当、初始刚度相近的钢筋混凝土框架结构略低。但框架结构构件中施加预应力后对框架的抗震能力究竟有什么影响，目前探讨得很少。抗震设计规范中很大部分是根据预应力混凝土构件的抗震性

4、能研究成果、单跨预应力混凝土框架的低周反复荷载试验或振动台试验得到的结果经分析后提出，缺乏全面的研究。预应力混凝土框架结构的抗震能力特别是其抗震设计方法，很值得进一步探讨与研究。2两阶段抗震设计建筑抗震设计规范规定应进行两阶段抗震设计。第一阶段为多遇地震作用下变形验算和截面承载力的计算，采取相应的构造措施，保证结构小震不坏和中震可修；第二阶段为罕遇地震作用下结构薄弱部位的弹塑性变形验算，不满足时，或修改方案重算，或采取加强相应的延性构造措施，保证结构大震不倒。在多遇地震作用下预应力混凝土框槊与钢筋混凝土框架抗震计算的区别主要体现在阻尼比、

5、地震影响系数的取值、预应力作用参与地震作用的荷载效应组合等。抗震规范中罕遇地震作用下验算结构的弹塑性变形的简化方法，实际上只是满足抗震构造要求，并非真正意义上结构变形验算。通过实用而简单的能力分析方法可以得到罕遇地震作用下结构的耗能机制、塑性铰的转角和基底总剪力与结构顶端侧移的P一△骨架曲线，或采用弹塑性时程分析法。框架结构的耗能机制一般有粱铰机制、柱铰机制和混合机制三种。若框架边节点处粱端先屈服。而在框架中柱的上、下端相继出铰，这种屈服机制称之为“混合机制”。梁铰机制和混合机制都只有一个自由度，从塑性总体位移△P可确定各塑性铰截面相应增

6、加的塑性转角0P。随着框架结构层数的增加，较大的重力荷载使柱轴向压力逐层叠加，特别是最底下几层中柱的轴压比较大，中柱变为小偏心受压，要使下面几层中柱的两端都出铰、并且通过柱铰来耗能是困难的。因为“柱铰”的塑性转动能力不足会发生局部脆性破坏，所以应加强“柱铰”截面处的箍筋约束，减小柱的轴压比，加强结构体系的抗侧能力，减小框架的延性要求。3框架柱和框架节点的设计要求若预应力框架层数较多时，随着层数的增加，由于竖向荷载较大，而竖向荷载对柱又是逐层叠加的，这就使得下几层柱的轴压比较大，更接近小偏压柱，所以保证柱子有足够的延性非常重要。多层预应力混

7、凝土框架柱一般为普通混凝土柱。顶层柱考虑到其受力特点，一般要施加预应力。对予普通混凝土柱可按规范中规定的普通钢筋混凝土框架结构中框架柱的设计方法和设计原则进行设计。但由于预应力混凝土结构自身特点，柱的轴压比限值应该要求严格一些。丽如果轴压比过小，则随着层数的增加，竖向荷载不断地加大，底层柱的截面将增大到不合理的程度；而且随着底层柱截面的增加，柱的侧向刚度增大，框架的侧向约柬也将增大。理论上普遍认为，由子预应力对节点的侧向约束作用，使节点混凝土处于双向受压状态，不仅可以提高混凝土的开裂荷载，也可以提高节点的受剪承载力；由于混凝土中存在预压应

8、·25·小区住宅建筑给排水设计要点探究邓晓鹏(江铃汽车集团江西工程建设有限公司，江西南昌330001)摘要：经济的发展使得人们的生活水平也上升到了一个新的层次，对于住宅的选择，人们的注重点正从