约束混凝土模型在大震作用下8度区结构中的比较研究周文峰;阳霞
【期刊名称】《四川建筑科学研究》
【年(卷),期】2009(035)003
【摘要】选取约束混凝土模型中具有代表性的3个模型-Mander模型、Sheikh 模型以及Park模型,然后将各模型计算机程序化,并加入基于纤维模型梁柱单元的三维空间框架非线性动力反应分析程序中.最后利用这一工具,考察了模型对8度区结构在大震下非线性动力反应分析结果的影响.
【总页数】4页(P164-167)
【作者】周文峰;阳霞
【作者单位】攀枝花学院土木工程学院,四川,攀枝花,617000;攀枝花学院土木工程学院,四川,攀枝花,617000
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.2
【相关文献】
1.低周反复荷载下约束混凝土模型的比较研究 [J], 周文峰;黄宗明;白绍良
2.中震作用下约束混凝土模型在结构中的适用性研究 [J], 周文峰;阳霞
3.大震作用下带拱式转换层高层结构动力弹塑性分析 [J], 张敏;凌志彬
4.超限高层结构大震作用下的性能分析 [J], 胡霖嵩;赵少伟;高洪健
5.某高层住宅大震作用下结构整体性能评价 [J], 洪承禹
8度区七层砌体结构住宅的抗震设计 摘要：某8度区采用20孔承重多孔砖设计一栋七层超限住宅，现初步总结主要设计理念、要点、在设计中遇到的问题及解决措施，供同行在类似设计中借鉴。 关键词：砌体结构构造柱圈梁抗震构造要求 砌体结构房屋具备易取材、好施工、低造价、平面布置灵活等优点，因此建造多层住宅仍广泛地采用此种结构。但《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（以下简称《抗震规范））因为砌体结构是一种脆性结构，抗震性能较差，对设置构造柱、圈梁的多层砖房的总高度层数有严格限制，8度抗震设防区房屋的总高度为18m，层数为六层。应城市化建设的需要，为优化利用有限的土地资源，8度区住宅已建到七层，甚至更高。如何经济、合理地解决地震区砌体房屋超高超层的问题，对8度区砌体结构房屋超高超层问题的分析和探索，找出切实可行、有效合理的结构措施，具有切实意义。本文除采用规范规定的一般构造措施，通过墙体集中配筋、增加边界约束等特别加强措施，在8度区建造7层砌体房屋，完善砌体结构设计方法的科学合理性。 1.工程概况 本工程抗震设防烈度为8度，总层数为7层，比现行《抗震规范》规定超出一层。场地类别为II类，层高2.9m，窗高1.5m，阳台门高为2.4m，其余门高2.lm，室内外高差为0.45m，平面形状较为简单规则，竖向布置整齐，上下贯通。基础设计等级为丙级，采用墙下条型承台及载体桩，纵横墙承重方式，各层砌体及砂浆强度等级见表1，楼屋面及楼梯均现浇，混凝土强度等级为C25。标准层平面见图1。 表1 各层材料及强度等级 2.设计思路 砌体是一种脆性材料，和延性较好的钢结构及钢筋混凝土结构不同，砌体的变形能力小，在地震荷载下，极易发生严重的开裂，而持续的地面运动会使开裂的墙体产生平面错动甚至散落，大幅度地降低结构承载力，导致结构倒塌。对于砌体结构来说，抗震设防的目标是防止地震时房屋突然倒塌。试验及震害经验表明，要达到大震时墙体开裂而不坍塌，只要采取适当措施使开裂后的墙体仍然具有一定的继续承载和变形的能力，墙体就不会倒塌。因此，以下将采取一系列设计方法和构造措施，提高结构的抗力和延性，使结构在多遇地震下不至严重开裂，做到“小震不坏，中震可修”；提高房屋整体性，增强结构开裂后继续承载能力和耗能能力，使结构裂而不散，实现“大震不倒”的设防目标。 3.设计方法和构造措施
动力系数：体系最大加速度反应与地面最大加速度之比（体系加速度放大系数） 三水准目标：小震不坏，中震可修，大震不倒，P11 三个水准的抗震设防目标: 第一水准:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物主体结构一般不受损坏或不需修理可继续使用; 第二水准:当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能发生损坏，但经一般修理仍可正常使用; 第三水准:当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危，及生命安全的严重破坏。 建筑结构抗震设计包含三个层次内容？三者关系？ 概念设计，抗震计算，构造措施，概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则;抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段;构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。三者不可分割，忽略任何一个部分，都可能造成抗震设计的失败。 鞭鞘效应：当建筑有局部突出小建筑且该部分重量和刚度变小 在底部剪力发如何考虑？ 作用在小建筑上的地震作用乘以增大系数抗震规范规定该增大系数取3，向主体传递时不乘。 圈梁的作用（砌体结构中） ?可以增强纵横墙的连接，增强楼盖的整体性，增强墙体的稳定性 ?可从有效的约束墙体裂缝的开展，从而提高墙体的抗震能力 ?可以有效地抵抗由于地震或其他原因所引起的地基不均匀沉降对房的破坏作用。 基本烈度：是指一个地区在一定时期（50年）内一般场地条件下按一定概率（10%）可能遭到的最大地震烈度。 等效地震荷载：工程中为了应用方便，有时将地震作用等效为某种形式的荷载作用。 减震：隔震系统通过降低结构系统的固有频率提高系统阻尼来降低结构的加速度反应，从而大幅度降低结构的地震内力。 震源：地球内部断层错动并引起周围介质振动的部位。 隔震：在结构物地面以上的部分的底部设置隔震层，使之固结于地基中的基础顶面分离开，从而限制地震动向结构物的传递。 强柱弱梁：节点处柱弯矩之和比梁端弯矩之和大。 地震反应谱：方便于地震作用，将单自由度体系的地震最大绝对加速度反应与其自振周期 T的关系定义为地震加速度反应谱。 轴压比：n=N/（Ac*fc）轴压设计值与全截面面积和混凝土抗压强度设计值得比值。 砂土液化：饱和松散的砂土或粉尘（不含）黄土，地震时发生液化的现象，使地基承载力丧失或减弱至喷水冒沙。 多高层钢结构在地震中的破坏形式：节点连接破坏，构件破坏，结构倒塌。 抗震设计中满足：小震不坏，中震可修，大震不倒。（原则） 梁柱刚性连接裂缝或破坏原因：焊接缺陷，三轴应力影响，构造缺失，焊缝金属冲击韧性低。 地震波包括地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，其中体波包括纵波和横波，而横波包括瑞利波和勒夫波，而对建设场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度划分为4类 两阶段设计方法：
高强预应力混凝土管桩在8度设防地区的探讨 摘要:据地震对于桩基震害特点分析, 高强混凝土管桩(PHC)可避免在设计和施工阶段的问题，做好抗剪承载力不足在地震作用作用下的安全隐患。归纳出有关PHC桩身抗剪设计计算方法上，可供同行参考。 关键词: 桩基；地震；PHC； 引言 高强预应力混凝土管桩(简称PHC) ,该桩型具有单桩承载力高,耐久性好,施工方便快捷,质量可靠,造价与灌注桩和其他桩相比较低,抗弯抗拉性能好,检测方便,穿透力强,对地质条件适应性广等优点,但其也有抗侧移能力差等缺点，上海“莲花河畔景苑”倒塌事件，就是典型的抗侧移能力不足而导致的，即便如此，PHC 近年在内地和沿海地区还是得到了广泛的应用,如西安、广东、浙江、上海等地区有大量的工程应用。国家和地方建设部门制定了一些关于PHC管桩设计和施工的规范、标准,对其承压、抗弯及抗裂性能要求有明确的规定,但仍存在一些不完善之处,其地震作用下的抗剪性能计算尚处于简单折减状态,造成经济上的不合理,有待进一步改进;国内外对管桩地震作用下的抗剪性能的研究也比较少,而桩基震害中表现的桩身最大弯矩、剪力达到同一量级的震害现状,使得加强这方面研究的工作成为必须。 1 桩基的震害特点 (1)是桩与承台连接处及承台下的桩身上部,由压、拉、剪压等导致破坏。在未对土层内的桩身破坏重视之前,此破坏为主要的桩基震害表现。常见现象有地震引起地面水平和竖向错动,在建筑物与地面之间形成缝隙,暴露出桩,桩基在桩头处剪切破坏。调查分析表明,地震作用下桩头处的弯矩、剪力值都很大,几乎处于同一量级。还有压力(很可能是偏压),三者共同作用使桩头部位处于危险状态。 (2)是液化土层内及软硬层交界面处,桩截面弯矩、剪力值很大,与桩头处的值不相上下。由于地震作用,液化土层产生较大的位移,土推桩,在某段桩身截面产生较大的剪切应力,同时伴随较大的弯曲变形,当达到一定程度,桩身弯剪破坏。 2 PHC 管桩设计施工中存在的问题 PHC管桩是一种预制桩,其技术要求包括:原材料、混凝土强度、构造要求、接头技术要求、外观质量、尺寸允许偏差和抗弯性能。PHC 管桩是一种挤土桩,施工中常见的问题主要有: ①桩体上浮(上浮桩或整体完整上浮,或在桩身断裂);②桩弯斜导致桩身断裂(可能在打桩时或施工结束后土体滑移引起);③地质条件差(有孤石等)导致桩头开裂。
车轶建筑结构抗震设计课后答案 第1章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？ 答：地震震级是表示地震大小的一种度量。其数值是根据地震仪记录到的地震波图确定的。 地震烈度是指某一区域内的地表和各类建筑物遭受一次地震影响的平均强弱程度。 一次地震，表示地震大小的震级只有一个。然而，由于同一次地震对不同地点的影响不一样，随着距离震中的远近变化，会出现多种不同的地震烈度。 2、如何考虑不同类型建筑的抗震设防？ 答：对于不同使用性质的建筑物，地震破坏所造成后果的严重性是不一样的。因此对于不同用途建筑物的抗震设防。，不宜采用同一标准，而应根据其破坏后果加以区别对待。对各类建筑物的抗震设防标准的具体规定为： 标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但设防烈度为9时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。 特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗
震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3、怎样理解小震、中震与大震？ 答：从概率意义上说，小震就是发生机会较多的地震。根据分析，当分析年限值取50年时，上述概率密度曲线的峰值烈度所对应的被超越概率为63.2%,因此可以将这一峰值烈度定义为小震烈度，又称多遇地震烈度。而全国地震区划图所规定的各地的基本烈度，可取为中震对应的烈度。它在50年内的超越概率一般为10%。大震是罕遇的地震，它所对应的地震烈度在50年内超越概率2%左右，这个烈度又可称为罕遇地震烈度。 4、试论述概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 答：概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。抗震设计上述的三个层次的内容是一个不可割裂的整体，忽略任何一部分，都可能造成抗震设计的失败。 5、试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 答：仅利用结构的弹性性能抗御强烈地震是不明智的。正确的做法是
浅谈超限高层建筑大震弹塑性分析方法 及步骤 摘要：随着城市超高层建筑越来越多，超高层建筑结构的超限审查也越 来越严格，因此结构超限计算和分析也显得尤为重要，超限计算包括弹性计算、 弹性时程分析、等效弹性分析、静力弹塑性和动力弹塑性分析，本文仅针对过程 和方法较为复杂的动力弹塑性分析方法和步骤作简单介绍。 关键词：超限性能目标罕遇地震地震波动力弹塑性分析结构损伤 1概述 本文以武汉某超高层住宅楼为例，简要介绍超限高层结构的动力弹塑性方法 和步骤。 2工程概况 武汉某超高层住宅楼，结构高度为166.6m，为B级高度，地上55层，地下 3层。结构标准层长约48m，等效宽度约18.7m，高宽比约9.1；采用混凝土剪力 墙结构型式。 按《高层建筑混凝土结构技术规程》（以下简称《高规》）及武城建[2016]5号、[2016]154号文规定，本楼栋抗震设防类别为标准设防类。剪力墙、框架梁及连梁抗震等级均为二级。 本楼栋建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。 根据《建筑抗震设计规范》（以下简称《抗规》），本地区设计抗震设防烈 度为6度，场地类别为Ⅱ类，基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为一组； 按《中国地震动参数区划图》相关规定，多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下
的地震加速度的最大值分别为17cm/s2、50cm/s2、115cm/s2，水平地震影响系数 最大值αmax分别为0.0417、0.125、0.2875，特征周期分别为0.35、0.35、0.4. 3结构超限情况及解决方案 3.1结构超限情况 根据国家《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和《超限高层建筑工程抗 震设防专项审查技术要点》中的相关规定，本项目为钢筋混凝土剪力墙，超限高 度限值为140m，因此高度超限，无其他超限项；需要进行抗震超限审查。 3.2抗震性能目标 根据《高规》第3.11节及条文说明，本项目可选用结构抗震性能目标为D 级，具体如下： 规范抗震概念：小震不坏、中震可修、大震不倒； 性能水准为1、4、5； 性能目标： 关键构件（底部加强区、楼梯间及端山墙通高剪力墙）：在小震作用下无损坏、弹性；中震作用下轻度损坏、抗震承载力满足不屈服；大震作用下中度损坏、抗震承载力宜满足不屈服。 普通竖向构件（关键构件以外的剪力墙）：在小震作用下无损坏、弹性；中 震作用下部分构件中度损坏，部分构件允许进入屈服，但应满足抗剪截面要求； 大震作用下部分构件比较严重损坏，较多构件允许进入屈服，同一楼层的竖向构 件不宜全部屈服，应满足抗剪截面要求。 耗能构件（连梁，框架梁）：在小震作用下无损坏、弹性；中震作用下中度 损坏，部分比较严重损坏，大部分构件允许进入屈服；大震作用下比较严重损坏，大部分构件允许进入屈服，部分发生严重破坏。 层间位移角限值：
多道抗震设防与建筑抗震设计 由于地震动具有明显的随机性和复杂性，加之建筑的动力特性、所在场地、材料及结构内力的不确定性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前难以做到。在地震预报科学水平有限的今天，为了保证结构具有足够的抗震可靠性，不仅仅要依靠结构抗震能力的相关计算，还必须综合考虑多种因素：场地条件和场地土的稳定性；建筑的平立面布置；抗震结构体系的选取；材料与施工质量等，着重从建筑物的总体上进行抗震设计即结构的抗震概念设计。 纵观近年来国内外大地震，采用单一结构体系（例如单跨框架结构）的建筑物，仅有一道抗震防线，在强烈地震作用下，它的倒塌率远远超过采用双重（例如框架-抗震墙、框架-支撑等）或多重抗侧力体系的房屋的倒塌率。研究[8][LU1]表明，这些震害现象不仅与结构本身刚度与承载力有关，更与多道抗震防线有紧密联系。 多道抗震防线指的是：第一，一个抗震结构体系，应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接起来协同工作，如框架-抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成；第二，抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。 具有多道抗震防线的结构体系有多跨框架、框架-填充墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、筒中筒体系等。 2.多道抗震设防的基本原理 一次大地震，某场地产生的地震动，能造成建筑物破坏的强震持续时间，少则几秒，多则十几秒，甚至更长。长时间的地震动，会对建筑物产生往复式的冲击，造成积累式的破坏。如果建筑物采用的是多重抗侧力体系，第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后，后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震动的冲击，可保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌。在遇到建筑物基本周期与地震动卓越周期相同或接近的情况时，当第一道抗侧力防线因共振而破坏，第二道防线接替后，建筑物自振周期将出现较大幅度的变动，与地震动卓越周期错开，使建筑物的共振现象得以缓解，减轻地震的破坏作用。 因此，在抗震设防中应考虑多道抗震防线。优先采用不负担或少负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或者选用轴压比值较小的抗震墙、实墙筒体之类构件，作为第一道抗震防线。如因条件限制，只能采用单一的框架体系，则应采用“强柱弱梁”型延性框架。在水平地震作用下，梁的屈服先于柱的屈服，利用梁的变形来消耗输入的地震能量，使框架柱退居到第二道防线的位置。连系梁的设置以及恰当的配筋能够增强结构的延性。当遭遇地震时，这些连系梁首先承担地震前期脉冲的冲击，以达到保护主体结构的目的。
1 横向配筋的作用 混凝土结构中的配筋有两种：直接钢筋和间接钢筋。直接配筋即沿构件轴力或主应力方向设置的纵向钢筋，直接承担拉力或者压力，钢筋的应力与轴力方向一致；间接配筋又称横向配筋，沿与压应力与最大主压应力垂直的方向设置，通过约束混凝土的横向变形，提高轴向抗压承载力。 横向配筋有多种，比如螺旋（圆形）箍筋、矩形箍筋、钢管、焊接网片等。其主要作用是约束其内部混凝土的横向变形，使之处于三轴受压应力状态，从而提高了其强度和变形能力。 下面就箍筋对混凝土的约束作用做以简单分析。 箍筋的作用有许多种， •抗剪。除了直接承受剪力外，还间接限制了斜裂缝的开展宽度，增强了腹部混凝土的骨料咬合力；还约束了纵筋对混凝土保护层的撕脱，增大了 钢筋的销栓力；同时，纵筋与腹筋形成的骨架使内部混凝土受到约束， 这也有利于抗剪； •通过减小纵筋的自由长度，防止纵筋受力后压屈，充分发挥其抗压强度，同时也起到固定纵筋位置的作用； •对于密排箍筋，通过约束核心区混凝土，提高了混凝土的抗压强度及延性（极限变形能力）； •长期荷载作用下，可以承受因混凝土收缩和环境湿度变化等产生的横向应力，以防止或减少纵向裂缝；
其中，通过约束核心区混凝土，提高受压混凝土的抗压强度及延性，对于地震区的混凝土结构尤为重要。适当地增加箍筋和改进构造形式成为提高结构抗震性能的最简单、经济和有效的措施之一。 2 影响箍筋约束作用的因素 箍筋对约束混凝土的增强作用，除了受被约束混凝土自身强度的影响外，主要取决于它能够施加在核心区混凝土表面的约束力的大小。约束力越大，对混凝土的增强就越多。约束力主要受以下几个因素影响： •体积配箍率。体积配箍率隐含反应了四个因素：箍筋强度、直径、间距及（计算配箍方向的）核心区宽度（对于螺旋或圆形配箍的圆形截面，指 核心区直径）。箍筋的强度和直径直接决定了箍筋所能提供的约束力的 大小，箍筋间距及核心区宽度则影响约束力在相邻箍筋间的分布。对于 矩形截面，通常两个方向上的尺寸和配箍形式不一样，因此提供的约束 力也不一样，所以应分别计算两个方向的配箍率。 •箍筋的构造和形式。圆形箍筋有螺旋箍筋和单独的圆形箍筋，矩形箍筋总体上分为简单箍筋（绑扎或焊接）和复合箍筋。由于复合箍筋的水平弯 曲变形的自由长度小于简单箍筋，约束作用更强，更为有利。 3 Mander约束混凝土本构模型 在杆系混凝土有限元分析中，应该如何考虑箍筋对受压构件截面核心区混凝土的约束作用呢？直接在模型中建立箍筋的方法显然是不经济的，可以通过混凝土的应力-应变全曲线方程来反应箍筋的作用，即采用约束混凝土本构模型。下
屈曲约束支撑及粘滞阻尼器在抗震加固中的应用 陈晓强;李霆;陈焰周 【摘要】In this paper, the traditional and new seismic strengthening methods were summarized and compared. Two energy dissipation devices, the buckling-restrained braces and viscidity dampers, were introduced as well as the application of them to seismic strengthening. A new energy dissipation technology for seismic strengthening with the combined use of buckling-restrained braces and viscidity dampers was proposed emphatically. Then, this new technology was used for the seismic strengthening design of an existing building. The seismic analysis results of this building verified the effectiveness and performance of this new seismic strengthening method.%本文简要对比了目前常用的抗震加固方法；介绍了屈曲约束支撑及粘滞阻尼器这两种消能减震元件的特性,以及它们在结构抗震加固中的应用；阐述了采用屈曲约束支撑及粘滞阻尼器进行联合消能减震的抗震加固技术,并结合一栋既有综合楼的抗震加固设计,给出了这种联合消能减震技术的应用方法,计算分析结果表明了这种方法的有效性. 【期刊名称】《土木工程与管理学报》 【年(卷),期】2011(028)003 【总页数】5页(P328-331,335) 【关键词】抗震加固;屈曲约束支持;粘滞阻尼器;消能减震 【作者】陈晓强;李霆;陈焰周
浅谈建筑结构设计中8度抗震的设防 摘要：作者针对建筑结构设计中8度抗震的设防做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括抗震概念设计、建筑选址的设防和短柱设计的抗震设防，最后对短肢剪力墙设计的抗震设防进行了的介绍。 关键词：建筑结构设计；8度抗震；设防 Abstract: the author for building structural design of the 8 degree seismic fortification made some theoretical and practical study, content mainly includes anti-seismic concept design, construction optional location fortify and short column the anti-seismic design, finally to short-shear walls the anti-seismic design the introduction. Keywords: building structure design; 8 degree seismic; fortify 近几十年来,随着我国经济实力的增强和科学技术的进步,土木工程建设也得到了蓬勃发展,建设规模日益扩大, 大量的新建筑物拔地而起。由于框架结构具有平面布置灵活,能获得较大的空间,满足建筑功能的要求,建筑立面处理比较丰富,结构自重轻, 在一定的高度范围内结构造价较低等很多优点,所以在非地震地区或低烈度抗震设防地区( 6度、7度设防地区) ,现浇钢筋混凝土框架结构在多层房屋结构中被广泛应用。但是, 在高烈度抗震设防地区( 8度、9度设防地区), 又由于框架结构的侧向刚度较小,在水平荷载(地震作用和风荷载)作用下产生的侧移较大,尤其是底部层间位移大,难以满足国家抗震设计规范规定的弹性层间位移角限值,容易引起非结构性破坏和次生灾害, 对抗震不利[1]。 1抗震概念设计 建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思路进行建筑总体布置并确定细部构造的过程。建筑抗震概念设计之所以重要主要体现在以下几个方面。 (1)地震及地面运动的不确定性。 (2)地震时地面运动的复杂性及对结构的复杂影响尚未被掌握。 (3)结构地震计算理论目前尚未能充分反映地震时结构反应及破坏的复杂过程。
屈曲约束支撑对结构抗震的作用 摘要：屈曲约束支撑作为一种抗震耗能构件，有着抗震性能好，实用性强，经 济环保甚至能缩短工期等优势，已广泛应用到各种建筑中。屈曲约束支撑不同于 普通支撑，小震下可以提供结构刚度，在中震和大震时，在提供结构刚度的同时，又起到耗能的作用，保护建筑主体结构、防止建筑倒塌。本文采用一个简单的案 例阐述屈曲约束支撑对结构抗震的作用。 关键词：建筑结构；屈曲约束支撑；抗震 前言： 地震作为自然灾害之一，一直影响着人类的生活，特别是在房屋建筑中，因此抗震是房 屋设计中一个重要的要素之一。传统的结构抗震思路，一般采用硬抗的思路，采用增强结构 竖向和水平向抗侧力构件，提高结构的整体抗侧力能力来抵抗地震作用，这样势必要求结构 构件具有较大尺寸和配筋，是一种消极被动的抗震方式。 近几十年来，工程减震作为一种新兴的抗震思路，得到了快速发展和广泛应用。工程减 震一般包括耗能减震、消能减震和基础隔震三种类型，其中消能减震和消能减震合称为减震，基础隔震简称为隔震。减震主要指在结构一些部位采用消能（耗能）构件（如屈曲约束支撑、阻尼墙等）在地震时消耗地震作用，从而提高结构的抗震性能；隔震主要是在结构某一层 （如基础顶、顶板或上部某一楼层）设置隔震支座，隔绝地震减少地震作用传递给主体结构，从而抵抗地震作用。在减震中，屈曲约束支撑（简称BRB）作为一个比较好的耗能材料被广 泛使用，本文主要通过一个案例阐述屈曲约束支撑作为耗能构件在抗震中的应用。 一、屈曲约束支撑的抗震优势 屈曲约束支撑指由芯材、约束芯材屈曲的套筒和位于芯材与套筒间的无粘结材料及填充 材料组成的一种支撑构件【1】。 不同于普通的钢结构支撑，由于约束芯材屈曲的套筒的存在，屈曲约束支撑在受压时一 般不会失稳，其最大轴力设计值为N=ηyfayA1，而对于普通钢支撑因为失稳的存在，其最大 轴力设计值N为，可见屈曲约束支撑的轴向受力承载力远大于普通钢支撑。 由于普通支撑受压会产生屈曲现象，当支撑受压屈曲后，刚度与承载力急剧降低，故其 滞回曲线如下图所示： 普通支撑的滞回曲线 而屈曲约束支撑外设套管，可以很好的约束支撑的受压屈曲，故其滞回曲线如下图所示： 屈曲约束支撑的滞回曲线 由上述两张滞回曲线的图可以看出，屈曲约束支撑的滞回曲线比普通支撑的更饱满，故 在地震作用下，屈曲约束支撑比普通钢支撑具有更好的耗能性能。
土木工程师-专业基础（水利水电）-钢筋混凝土结构-抗震设计 [单选题]1.当设计烈度为8度时，考虑地震组合的钢筋混凝土框架梁，梁端截面混凝土受压区计算高度x应满足下列哪一要求？（（江南博哥））[2014年真题] A.x≤0.25h0 B.x≤0.35h0 C.x≤0.30h0 D.x≤0.55h0 正确答案：B 参考解析：《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057—2009）第15.2.1条规定，考虑地震作用组合的钢筋混凝土框架梁，其受弯承载力应按第9章的公式计算。在计算中，计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区计算高度x应符合下列规定：设计烈度为9度时x≤0.25h0；设计烈度为7度、8度时x≤0.35h0。《水工混凝土结构设计规范》（SL191—2008）第13.2.1条规定，考虑地震作用组合的钢筋混凝土框架梁，其受弯承载力应按6.2节的公式计算。在计算中，计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区计算高度x应符合下列规定：设计烈度为9度时x≤0.25h0；设计烈度为7度、8度时x≤0.35h0。 [单选题]2.《水工混凝土结构设计规范》（SL191—2008）中f y、f yk、f ptk、f py、f py′指()。[2010年真题] A.f y普通钢筋抗拉强度设计值，f yk普通钢筋强度标准值，f ptk预应力钢筋强度标准值，f py预应力钢筋抗拉强度设计值，f py′预应力钢筋抗压强度设计值 B.f y软钢屈服点，f yk软钢极限强度，f ptk预应钢筋极限强度，f py预应力钢筋抗拉强度设计值，f py′预应力钢筋抗压强度设计值 C.f y普通钢筋的屈服强度，f yk普通钢筋的标准强度，f ptk预应力钢筋强度标准值，f py预应力钢筋抗拉强度设计值，f py′预应力钢筋抗压强度设计值 D.f y普通钢筋抗拉强度设计值，f yk普通钢筋强度标准值，f ptk预应力钢筋极限强度，f py预应力钢筋抗拉强度设计值，f py′预应力钢筋抗压强度设计值正确答案：A 参考解析：根据《水工程凝土结构设计规范》（SL191—2008）第2.2.1规定，f y为普通钢筋的抗拉强度设计值；f yk为普通钢筋的强度标准值；f ptk为钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒作为预应力钢筋时的强度标准值；f py、f py′分别为预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值。 [单选题]3.钢筋混凝土结构中抗震设计要求“强柱弱梁”是为了防止出现的破坏模式是()。 A.梁中发生剪切破坏，从而造成结构倒塌 B.柱先于梁进入受弯屈服，从而造成结构倒塌 C.柱出现失稳破坏，从而造成结构倒塌 D.柱出现剪切破坏，从而造成结构倒塌
桥梁桩基础地震作用下不同桩土模型比较研究 王立忠;管仲国;李建中 【摘要】Two finite element models were created considering the soil-pile interaction in different ways. One of them considered the interaction to be elastic during the whole process while the other regarded it nonlinear. Pushover analysis and nonlinear time history analysis were both conducted to compare the difference between the two models. The results showed that it is conservative to simulate the real soil-pile interaction by using simplified elastic model when the pile foundation is in minor damage.%对实际工程中某一单墩结构分别建立考虑弹性桩土相互作用和考虑非线性桩土相互作用的模型,对这两种模型分别进行pushover分析以及非线性时程分析,探讨了两种模型的差异.分析结果表明:当桩基础在地震作用下发生轻微损伤时,采用简化弹性模型模拟地震作用下桩土相互作用要过于保守. 【期刊名称】《结构工程师》 【年(卷),期】2011(027)006 【总页数】6页(P89-94) 【关键词】群桩基础;pushover分析;非线性时程分析;弹性桩土相互作用;非线性桩土相互作用 【作者】王立忠;管仲国;李建中 【作者单位】同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092;同济大学桥梁工程系,上海200092
钢筋混凝土框架柱的弹塑性分析 [摘要] 国内建筑结构针对中震、大震作用下基于性能抗震设计的弹塑性分析，规范虽然对有关高层建筑提出了要求，但分析标准还很不明确，国内工程师只得参考国际标准或规范。该文通过对钢筋混凝土框架柱的仿真分析与我国及美国规范计算结果进行比较，以论证国内建筑结构参考国际标准或规范，进行针对中震、大震作用下基于性能抗震设计的弹塑性分析的可靠性及应注意的事项。 一、引言 我国规范针对中震、大震作用下结构基于性能的抗震设计，是以规定大量的抗震措施，来保证建筑结构达到中震可修，大震不倒的目标，但对中震、大震作用下的结构分析涉及甚少。针对大震作用下结构整体破坏，虽有结构整体弹塑性层间位移角的控制，但对内部结构构件的检验水准，只能参照有关构件承载力计算的相关规定，即可按规范计算出构件的屈服承载力，这大致等同国际标准或报告中的对安全使用、立即入住水准LS的规定。 本文是针对我国建筑结构大震不倒水准的结构弹塑性分析而进行的研究，故在采用ANSYS进行仿真分析时，材料的强度取值均相应采用我国规范标准。但约束混凝土的本构模型及构件性能目标限值，我国规范现暂无确切的规定，则只好参照有关构件承载力计算的相关规定及国际标准或报告。 本次研究，结合《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）[以下均简称我国规范]、《美国房屋建筑混凝土结构规范》(ACI318-05) [以下均简称美国规范]并参考国际通用的美国标准FEMA356，通过对塑性铰的屈服承载力的两国规范计算结果与ANSYS仿真分析结果进行比较，进而论证采用SAP2000对我国建筑结构进行结构弹塑性分析时，其结果的准确性及有关注意事项。 假定轴压比大于0.4，箍筋抗剪承载力大于或等于设计剪力的3/4，构件性能目标限值取值如下。 安全使用水准IO(即B点），大致与我国的小震不坏目标相当： 我国规范：弹塑性总应变限值，偏心受压时为0.0033，轴心受压时为 0.002。 FEMA356：偏心受压时塑性铰转角限值取0.003，轴心受压时塑性铰转 角限值取0.0。 震后不倒水准CP（即D点），大致与我国的大震不倒目标相当：我国规范：偏心受压时没有相应规定，参考整体位移不超过1/100，即 塑性铰转角限值取0.01。轴心受压没有相应规定也无可参照
A型高墩大跨混凝土连续刚构桥地震反应影响分析 陈思孝;夏修身;李锐 【摘要】Remarkable characteristics of A type high pier and long span concrete continuous rigid frame bridge are high pier, larye span, massive girder and pier. This paper analyzes the influence of P-delta effect, the traveling wave effect on the A type high pier and long-span continuous rigid frame bridge seismic response of concrete and elastic plastic re-sponse characteristics of earthquake, it also discusses the seismic ductility design method of A type high pier and long span concrete continuous rigid frame bridge. The results showed that: A type continuous rigid frame bridge with high piers on seismic design limited ductility is reasonable, P-delta has little effect on type A high pier and long-span continu-ous rigid frame bridge’s response in earthquake, which cauld be ignared in design; traveling wave effect on the A type high pier and long-span continuous rigid frame bridge response earthquake should be combined with a specific type of bridge and bridge site selection. Reasonable seismic wave velocity and proper travelling wave speed should be selected in analysis. The research could sexve as a reference for high pier and long-span Railway Bridge design.%A型高墩大跨混凝土连续刚构桥的显著特点是墩高、跨度大、梁体及墩身质量巨大。文章分析了P-Δ效应、行波效应对A型高墩大跨混凝土连续刚构桥地震反应的影响及弹塑性地震反应特点,探讨了A型高墩大跨混凝土连续刚构桥的延性抗震设计方法。结果表明： A型高墩连续刚构桥按有限延性的抗震设计比较合理,P-Δ效应对A型高墩大跨连续刚构桥地震反应的影响较小,设
带BRB的钢筋混凝土框架-核心筒结构的地震响应分析王秀丽;孙宽 【摘要】以某20层的钢筋混凝土框架-核心筒结构为研究对象,利用ETABS软件建立普通框架-核心筒结构和带BRB支撑的框架-核心筒两种结构模型,分别采用反应谱分析和非线性时程分析的方法对两种模型进行计算分析对比.结果表明,在多遇地震下,带BRB的钢筋混凝土框架-核心筒结构在层间位移角、最大楼层位移等方面均有一定的控制效果,而且可以提高结构的抗侧刚度和抗扭刚度.在罕遇地震下,带BRB的结构具有很好的耗能效果,能够较好地改善结构的抗震性能. 【期刊名称】《甘肃科学学报》 【年(卷),期】2015(027)006 【总页数】5页(P54-58) 【关键词】钢筋混凝土框架-核心筒结构;屈曲约束支撑;非线性时程分析 【作者】王秀丽;孙宽 【作者单位】兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州 730050;兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心,甘肃兰州 730050 【正文语种】中文 【中图分类】TU973.13
目前,国内外对于框架-核心筒结构的抗震研究还没有完整的理论分析和设计方法,主要通过加大构件截面、加设加强层[1]以及利用型钢混凝土浇筑[2]等方法来提高结构的抗震能力;对屈曲约束支撑的研究则侧重于它的制作工艺、参数的分析以及在 框架结构中的减震分析,而对于带BRB的钢筋混凝土框架-核心筒结构的研究还很少。以下结合两者的优点来研究屈曲约束支撑对框架-核心筒的抗震性能,有利于耗能支撑的推广,对实际工程的应用具有一定的参考价值。 屈曲约束支撑BRB(Buckling Restrained Brace,BRB)[3]可以为结构提供额外刚度,地震时具有良好的耗能能力和延性,同时具有性能稳定、不受环境影响、构造简单、造价低廉、易于更换等诸多优点,使BRB成为结构抗震设计的优良选择。将BRB 耗能减震[4]技术引入框架-核心筒结构来改善结构的抗震性能[5],并利用ETABS软件对结构进行反应谱分析和非线性时程分析,揭示了在设置BRB后对结构的整体抗震性能的影响,从而为该减震结构体系的设计和应用提供参考依据。 屈曲约束支撑[6]是由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材与套管间的无黏结材 料以及填充材料组成的一种支撑构件,是一种无论受拉和受压都能达到承载全截面 屈服的轴向受力构件,它具有双重结构功能,既能提供必要的抗侧刚度,又可用来减小结构在罕遇地震作用下的振动反应。因此,应用了屈曲约束耗能支撑技术后,可以全 面提高结构在中震和大震作用下的抗震性能。 采用人字形BRB的混凝土框架[7]如图1所示。假设支撑与横梁之间为铰接,支撑与框架水平方向的夹角θ保持不变,支撑长度为l,当楼层相对位移为δ时,支撑的伸长或缩短量为Δ=2δcosθ,则防屈曲支撑的初始抗侧刚度Kd计算式为 支撑屈服时,内核单元全截面应力达到材料屈服强度fy,可得支撑水平屈服力Fy为 计算屈曲约束支撑的屈服位移公式为 由式(3)可知,屈曲约束支撑的屈服位移仅由内核单元材料强度fy、框架层高h、支撑与框架梁之间的夹角θ决定,与支撑的面积A、框架截面尺寸、支撑的布置形式
浅谈带转换层高层的建筑结构设计 引言：随着我国市场经济的迅速发展，各地高层建筑越来越多，功能趋于多功能化。而在现代化建筑工程中，商住建筑一般都是通过转换层来满足要求的，转换层高层建筑是未来建筑行业发展的必然趋势。 如何进行转换层的设计成为建筑设计单位面临的巨大挑战。 一、带转换层的内涵 在建筑工程建设过程中，为了使建筑物趋向多功能化发展，设计者一般会对建筑物进行合理设计，在对上半部分设计的过程中，设计者一般会设置很多墙体，设计成若干个小空间；而对下半部分进行设计的过程中，设计者不需要设置更多墙体，而是需要将其设计成大空间。此时，设计者绝不可采用竖向杆件将上半部分与下半部分进行连接，而是需要采用水平转换的方式将其连接，而这就是我们常见的转换层。 带转换层的内涵。所谓的带转换层的高层建筑结构，是为了适应高层建筑物功能上的需求，上半部分要求采用小空间的设计，需要更多的墙体；而下半部分则采用较大空间，墙体则尽可能地少。由于这样的情况，上下两个部分的连接则不能用竖向杆件直接连接，而是采用水平转换的形式实现上半部分与下半部分的连接，这样形成的高层建筑物被叫做带转换层的高层建筑结构。 二、带转换层高层建筑结构类型 1、桁架转换。桁架形式的转换模式结构，是由多榀钢筋混凝土桁架组成承重结构，桁架的上下杆分别在转换层的上下楼面的结构层内设置，层间也有腹杆设置。下杆的截面尺寸较小，桁架高度较高。 2、梁式转换。高层建筑进行结构转换时有多种转换形式可以选择，但在这些结构中，梁式转换具有良好的传递途径，便于工程计算和设计，成本也较低，所以在目前高层建筑中在进行垂直转换时通常都会选择梁式转换，其将上部墙经转换后传给下部柱，从而实现整体建筑的使用功能。 3、箱式转换。利用箱式转换时，其主要是将单向托梁或者双向托梁与上、下层较厚的楼板浇筑成为一个整体，从而实现转换，而且利用箱式转换时转换层具有较大的刚度。
1：以下属于地基土液化判别步骤的是（）3.标准贯入试验判别 2：下面哪个不属于影响土的液化的因素？（）4.地震烈度和震级 3：为保证__________，则需进行结构非弹性地震反应分析。（）3.大震不倒 4：框架结构中布置填充墙后，结构的基本自振周期将2.减小 5：下列哪种不属于地震波的传播方式（）4.M波 6：计算层数较少且较为规则的框架在水平地震作用下的内力可采用下述哪两种方法（）2.分层法 7：结构抗震计算不包括以下哪种方法（）3.顶点位移法 8：框架结构中布置填充墙后，结构的基本自振周期将（）2.减小9：关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，下列哪句话是错误的（）4.可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏 10：土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（）1.谱曲线峰值右移 11：一般情况下，工程场地覆盖层的厚度应按地面至剪切波速大于多少的土层顶面的距离确定（）4.500m/s 12：基本烈度50年的超越概率为3.10％ 13：规范规定不考虑扭转影响时，用什么方法进行水平地震作用效应组合的计算？（）2.平方和开平方法 14：__________适用于结构非弹性地震反应分析。（）4.逐步积分时程分析法 15：水平地震作用标准值F ek的大小除了与质量,地震烈度,结构自振周期有关外,还与下列何种因素有关? 1.场地特征周期 16：钢筋混凝土房屋的抗震等级应根据那些因素查表确定（）2.抗震设防烈度、结构类型和房屋高度 17：抗震设计原则不包括:（）4.强震不倒 18：通过内力组合得出的设计内力，以下不属于进行调整以保证的项目（）3.剪切破坏先于弯曲破坏
建筑结构隔震设计指导 宋廷苏、管庆松编写 云南震安减震技术有限公司 二零一一年十二月
目录 一、前期咨询⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.- 1 - 二、建筑结构隔震设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.- 2 - 1建筑结构隔震设计流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ - 2 - 2初定隔震目标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- 3 - 3确定隔震层位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- 3 - 4上部结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯- 4 - 4.1建筑结构隔震设计一般原 则 ............................................................................. - 4 - 4.2结构模型底层柱下端改为铰接约 束 ................................................................ - 5 - 4.3竖向地震作用考 虑 ............................................................................................... - 6 - 4.4最小层间剪 力 (11) 4.5底层柱弯矩放大系 数 (11) 4.6抗震措 施 ...................................................................................................... (11) 4.7抗震构造措 施 (12) 5隔震层以下结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .- 13 - 6 基础设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.- 13 - 三、隔震构造措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..- 13 - 四、鸣谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..- 13 - 五、参考资料和图集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..- 21 -