文档介绍：浅谈钢筋混凝土结构抗震设计
浅谈钢筋混凝土结构抗震设计
【摘要】我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔,因此,研究钢筋混凝土结构的抗震性能在我国具有充分的必要性,本文分析探讨了钢筋混凝土结构抗震设计。
【关键词】钢筋;混凝土结构;抗震;设计
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、钢筋混凝土结构的基本抗震设计思路
地震分为小震、中震和大震。所谓小震指的是常遇地震。当小震来临,应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时,具有足够的强度,使其基本上处于弹性状态。并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。在中震作用下,结构的某些关键部位超过弹性强度,进入屈服,发生较大变形,达到非线形阶段,这时,就要特别提出延性要求。当中震来临的时候,因为结构具有非弹性特征,某些关键部位超过其弹性强度,进入塑性状态。当大震来临的时候,结构的非线性变形非常大,也可能发生不可修复的破坏。处于这个阶段的结构就需要通过计算它的弹塑性变形来保证结构不致倒塌。
地震力降低系数的大小决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。地震力降低系数越大,设计地震作用就越小;地震力降低系数越小,设计地震作用就越大。在同一个设防烈度下,地震力降低系数越大,地震作用就越小,那么,小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低, 意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大, 这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现, 因而对延性提出的要求就更高。地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。
二、钢筋混凝土结构基本抗震体系的性能
框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构是多层和高层钢筋混凝土建筑常用的三大基本结构体系。其性能分述如下:
(一)框架结构体系
通过合理设计, 把框架结构做成延性框架。延性框架在大震作用下, 通过先出现梁铰、后出现柱铰, 这样一种耗能机构耗散大量的地震能量, 结构能够承受一定的侧向变形。所以纯框架结构是一种抗震性能很好的结构体系。但是同时也看到由于纯框架是一种抗震刚度较小, 造成的侧移值比较大, 因此建造高度不宜太高。
(二)剪力墙结构体系
剪力墙结构的承载力及刚度都很大, 侧移变形小, 因此它的使用范围可比纯框架结构更高。但是, 剪力墙中不论是墙肢还是连梁, 它的截面的特点是短而高, 这类构件对剪切变形相当敏感, 容易出现裂缝, 容易出现脆性的剪切破坏, 因此需进行精心合理的设计, 才能够使剪力墙具有良好的抗震性能和良好的延性能力。
(三)框架- 剪力墙结构体系
是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向荷载和水平荷载的一种体系, 它利用剪力墙的高抗侧力刚度和承载力, 弥补框架结构抗侧刚度差, 变形较大的弱点。由于剪力墙与框架协同工作, 改善了纯框架和纯剪力墙的变形性能。层间变形上下趋于均匀, 框架各层柱的受力也比较均匀。另外, 在地震作用下, 剪力墙承担了大部分剪力, 框架只承担很小的一部分剪力, 通常都是剪力墙先屈服, 剪力墙屈服后将产生内力重分配, 框架分配的剪力将会增大,如果地震作用继续增大, 框架结构也会屈服, 使之形成曲线分布吻合最好。
三、钢筋混凝土结构抗震设计
较合理的框架地震破坏机制, 应该是节点基本