论钢筋混凝土结构的抗震延性设计.pdf

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1、论钢筋混凝土结构的抗震延性设计刘洋(青岛城建集团有限公司第六工程公司，山东青岛266031)摘要：本文借鉴“5·12”地震的经验教训，论述了延性的概念及增强结构延性的重要措施。为了合理提高抗震结构的延性性能，应对抗震概念设计和构造措施予以重视，合适的概念设计和构造措施对结构的延性起着至关重要的作用，以保证整个建筑物实现抗震设防，达到“三水准”的设计要求。关键词：抗震设计；钢筋混凝土结构；耗能；延性中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：1672—4011(2010)05—0014—03Theoryofreinforcedc

2、oncretestructureanti-earthquakeductilitydesignLIU拖增(QingdaourbanconstructiongroupCo．，LTD，sixthengineeringcompanyQingdao266031，China)Abstract：Inthispaper，earthquakeexperiencesandles-song，expoundstheconceptofductilityandstructureductility．inimportantmeasures．Inordertoi

3、mpmvetheductilityofanti—seismicstructurereasonableperformance，conceptualearthquake—resistantdesignandconstructionme鹊ures，theconceptof印-pmpfiateattentionforstructuredesignandstructuralme嬲uresofductility，playsanimportantroletoellBuretheentirebuildingtorealizetheseismic

4、fomfication，“threelevel’’designrequire-ments．Keywords：seismicdesign；R—Cstructure；energy—consumption；ductility0前言建筑物的抗震能力和安全性，不仅取决于结构的承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应及结构吸收和耗散能量的多少，结构的抗震能力是由承载力和变形两者共同决定的。承载力较低但具有足够延性的结构，所能吸收的能量多，虽然较早出现损坏，但能经受住较大变形，避免倒塌，而仅有较高强度而无塑性变形能力的脆性结构，吸收的

5、能量少，一旦遇到超过设计水平的地震作用时，很容易因为脆性破坏而突然倒塌。因此，地震区的建筑物应优先考虑设计成抗震性能好的延性结构，从“5·12”汶川大地震的震后调研能明确的说明这一点。地震是一种突发性的自然灾害，当强烈地震发生时，由于剧烈的地面运动，建筑物会产生沿竖直和水平方向的加速度，给质量大的建筑物附加很大的地震作用，使建筑局部构件发生严重破坏，严重时甚至造成整体结构的倒塌，使人民的生命财产遭受极大的损失。据统计，全国450个城市中有3／4处于地震区，其中大中城市4／5以上在地震区。随着我国城市建设的飞速发展，各种重要建筑、

6、大型建筑项目越来越多，如何在自然灾害面前更好的生存成为当前最迫切的课题。根据以往的经验教训，唐山地震直接损失近百亿元，震后恢复又花了近百亿元。2008年“5·12”汶川地震中不记失踪人员的情况下造成近7万人死亡，经济损失更是逾万亿元。图1、2为汶川地震造成的惨状。因此。对建筑工程进行抗震设防是减轻地震灾害的一项根本性措施，也是最积极有效的方法。为减少地震灾害造成的损失，应以理论分析和试验研究为手段，了解强震下结构物的动力反应，完善现有抗震设计理论，才能真正做到结构物“大震不倒”，这具有积极的社会意义和经济价值。图1地震后的北川县

7、城圈2地震后墙体发生倾覆建筑结构的抗震延性设计1．1延性的含义结构延性是指构件和结构在屈服后。具有承载力不降低或者基本不降低，且具有足够塑性变形能力的一种性能。结构的延性常常用延性比来表示，延性比是指最大允许变形与屈服变形之比，它反映了塑性变形能力的大小。Ay、AU分别代表屈服变形和极限变形，如图3所示。一般用延性系数斗=Au／Ay来表示构件延性的大小，斗越大，构件延性越好。结构延性包括四层含义：结构总体延性、楼层延性、构件延性、杆件延性，杆件延性如图4所示。牵yl△y耷ul△u圈3混凝土结构受弯构件M一△曲线1．2强柱弱粱图4

8、结构的最大允许变形与屈服变形合理地选择框架结构破坏机理是框架结构延性设计的关键。“强柱弱梁”型对应的破坏机理系在框架梁上首先出现塑性铰，通过梁上塑性铰的形成来消耗巨大的地震作用，从而降低地震作用对结构的反应。当结构经受较大侧向位移时，要确保框架结构的稳定性，并维