文档介绍：预应力混凝土框架抗震结构设计分析
预应力混凝土框架抗震结构设计分析
摘要: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,本文强调结构的抗震性能与抗震能力概念,对预应力混凝土框架抗震结构设计中的几个问题分别作了阐述。
关键词:预应力混凝土;框架结构;抗震设计
中图分类号: TU973+.31 文献标识码: A 文章编号:
前言:
20世纪80年代以来,现浇大跨度多层预应力混凝土框架结构在我国得到了推广和应用。这种结构便于工艺设备更新、利于今后技术改造、节约用地,且有较好的经济效益。

图1某大跨度预应力结构
随着我国建筑业的迅速发展,大跨度的预应力钢筋混凝土框架结构得到了广泛的应用。如何对预应力钢筋混凝土结构进行准确的受力与抗震性能能力分析?并为结构设计提供坚实的理论依据。作为一种承重结构,由于其在使用荷载下有较高的抗裂度和截面刚度,而且结构层高度较低,故得到工程界普遍的肯定。虽然GB50011—2001《建筑抗震设计规范》以及GB50010-2002《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震设计方法,仍然有许多问题值得进一步探讨。
2结构的抗震性能与抗震能力概念
结构的抗震性能是指结构或构件所固有的基本特征,诸如滞回环的形状、延性、耗能等性能。结构的抗震能力是指整体结构抵抗既定烈度地震作用的能力,它不仅取决结构自身的抗震性能,而且取决于结构的抗震设计方法。结构的抗震性能与结构的抗震能力既有联系又有区别。结构的抗震能力建立在结构抗震性能的基础上。然而在一定的条件下,用抗震性能较差的材料也能设计出抗震能力较好的结构来。反之,即使采用抗震性能好的材料,如果结构的耗能机制选择及设计不合理,也会使得整体结构的抗震能力较差。抗震性能反应了某种材料或结构形式的固有特性,是抗震设计所依据的基础;结构抗震能力则是可以改变的,它取决于设计者所采用的设计方法及所把握的安全度准则。结构的抗震性能是基本的、本质的、相对稳定的;结构的抗震能力则依赖于设计,是可变化的。
3框架梁的设计要求

预应力度的选择需要全面考虑使用阶段和抗震性能两方面的要求。从使用阶段看,为满足结构抗裂和挠度控制要求,预应力度大一些好;从抗震角度,为保证构件延性和耗能的要求,预应力度不宜过大。预应力度按强度比的表达式为:

其中:—预应力筋的抗拉强度设计值;
—非预应力筋的抗拉强度设计值。
,这是许多研究中确定的预应力度上限值。试验结果表明,梁端能够出现塑性铰,但不是典型的梁铰破坏机制。而且考虑实际工程中,预应力混凝土结构大都采取现浇或整体性好的装配式结构,再加上楼面板的作用,使得框架梁的刚度和强度大大提高。所以,建议预应力度的取值:,二、。这样,可很好地兼顾满足梁的抗震性能和使用性能两方面的要求。

在预应力强度比限制下,按一级抗裂和二级抗裂要求设计的预应力构件若要满足抗震要求,必然截面尺寸要大,而且仅预应力筋本身就已满足受弯承载力要求,为了增加梁端截面延性,再按要求加配非预