混凝土延性
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混凝土结构结构钢筋延性的意义及设计要点摘要:本文首先简述了钢筋混凝土结构抗震承载能力设计机理,其次介绍了结构进入塑性阶段的铰破坏机制,重点分析了不同破坏机制的优缺点,最后介绍了使结构达到理想破坏铰机制的承载能力级差设计法。
关键词:抗震设计、方法、途径地震是地壳相对运动、相互挤压所引起的大规模地面振动。
其对建筑结构危害极大,继而危及人类的生命财产安全。
因此必须对地震区的建筑结构进行必要的抗震设计。
但地震又是偶然发生的,其发生频率体现出概率意义上的统计规律。
在结构的使用期限内可能不发生设防的地震或不发生地震。
因此,充分、合理的利用抗震资源具有经济意义上的必要性。
一、抗震设计途径1.在抗震设计时,我们有这样两种途径。
一是按设防烈度即中震对应的地震作用来进行结构的承载力弹性设计,使其在遭遇中震时保持在弹性范围内。
另一种是适度降低设计地震作用的取值,按众值烈度即小震对应的地震作用进行结构的承载力弹性设计。
2.按第二种思路设计时,当结构遭遇设防烈度地震(中震)或罕遇地震(大震)时,结构将不可避免地进入塑性阶段,从而使结构的变形增大。
考察构件在地震力作用下反应可以发现,一些构件如框架梁在梁端出现塑性铰后,仍然具有很大的延性变形能力,且其承载力不显著降低。
而柱端在出现塑性铰后也具有一定的延性变形能力(受轴压比控制)。
可见要使结构具有一定的屈服后变形能力是行得通的。
3.考虑发挥结构的潜在抗震塑性变形能力,是第二种结构抗震设计思路的根基。
这就是二十世纪80年代到90年代中期发展起来的地震力设计法。
同时,如何确保结构构件屈服后能够达到预期的延性性能、不发生类似剪切的脆性破坏且不丧失承载力;如何使结构达到理想的破坏机制,使设计者能了解在结构遭遇超过设计地震作用时的结构性能;是随着地震力设计法发展应用而来的重要研究课题。
二、设计地震力取值1.为什么可以取较低的设计地震力而使结构在超越设计地震作用时进入塑性态?不同设计地震力取值水准下的模型化P-Δ关系图如上图所示,当结构按未折减的设防烈度水准地震力Pe设计时,为OA线。
钢筋混凝土框架结构延性设计的探讨0.引言在我国当前的高层建筑当中,对于钢筋混凝土的运用是非常广泛和普遍的,而钢筋混凝土的框架结构因为具有十分稳定的延性,所以使得其也成为了现代很多高层建筑所主要采用的结构形式之一。
这种建筑结构在当前来说,更多的运用在了地震的防护区域,因为这种结构形式具有非常好的抗震性能,但是如果这种框架结构不进行有效的延性设计,那么在较大的自然灾害发生的时候或者是在地震到来的时候,就会产生比较严重的后果,甚至会诱发更大的灾害。
接下来,笔者将在本研究中将主要以建筑钢筋混凝土框架结构延性设计为例,对建筑钢筋混凝土狂接结构设计方面的问题做出简要分析,并简单谈一谈自己的主观看法。
1.建筑钢筋混凝土框架结构的设计原则在高层建筑的框架结构设计当中,应该遵循刚柔相互协调的这一原则,这可以保证高层建筑拥有一定的延性[1]。
而且,笔者认为在抗震撼方面还需要遵循多道设计的原则,这样,如果第一道抗侧力构件受到了破坏,那么接下来的第二道防线和第三道防线就会立即作出接替,这样便能够更好地挡住各种震撼力的冲击。
对于保证建筑物不会因为震撼而倒塌起到了一定的支撑作用。
此外,笔者认为在高层建筑的抗震设计当中还需要对选择作出一定的规定,在选材上,高层建筑要遵循轻质量高强度的原则,建筑材料不单单需要具备足够的形变能力和强度,而且材料的自重也应当尽可能的轻一些[2]。
这样,即便是因为很强大的震撼而造成高层建筑的坍塌,那么轻质的材料对人体所造成的伤害也会适当的降低很多。
2.建筑钢筋混凝土框架结构的延性设计2.1梁柱的延性设计如果想要保证建筑物的框架结构具有更高的延性,那么首先需要保证这个建筑物的框架梁祝具有足够的延性。
梁柱的延性和梁柱界面的塑性铰的转动力有十分重要的关系,所以框架结构的抗震设计最关键的就是对梁柱塑性铰进行设计。
笔者认为在对其进行设计的时候需要遵照强剪弱弯的原则。
钢筋混凝土梁柱在如果受到了较大的剪力,那么一般就会呈现出脆弱性的破坏[3]。
高延性混凝土:专项加固施工方案1. 引言高延性混凝土是一种特殊的混凝土材料,具有较高的抗震性能和延性,广泛应用于抗震加固工程中。
本文将介绍一种高延性混凝土的专项加固施工方案,旨在提供一种简单且无法确证的策略。
2. 施工准备在进行高延性混凝土的专项加固施工前,需要进行以下准备工作:- 确定加固区域:根据结构的抗震需求和受力情况,确定需要进行高延性混凝土加固的区域。
- 混凝土材料选择:选择具有高延性和抗震性能的混凝土材料,确保施工质量。
- 施工人员培训:对施工人员进行相关培训,使其熟悉高延性混凝土专项加固的施工要求和技术。
3. 施工步骤高延性混凝土专项加固的施工步骤如下:1. 清理加固区域:清理加固区域的外部杂物和旧有建筑物,确保施工区域清洁。
2. 表面处理:对加固区域的表面进行处理,包括清洗、除油和打磨等步骤,以提高混凝土与原有结构的粘结性能。
3. 混凝土搅拌:按照混凝土材料的配比要求,将水泥、骨料和掺合料等材料进行搅拌,制备高延性混凝土。
4. 浇筑混凝土:将制备好的高延性混凝土倒入加固区域,保证混凝土充实度和均匀性。
5. 整平和养护:使用工具对混凝土进行整平和养护,保证混凝土的表面平整度和强度发展。
6. 检验和验收:对加固后的高延性混凝土进行检验和验收,确保施工质量符合要求。
4. 安全注意事项在进行高延性混凝土专项加固施工时,需要注意以下安全事项:- 施工人员应佩戴个人防护装备,包括安全帽、安全鞋、手套等。
- 施工现场应设置安全警示标志,确保施工区域的安全。
- 施工过程中应注意防止混凝土泄漏和坍塌等意外情况的发生。
- 施工人员应按照相关操作规程进行施工,避免操作失误导致事故发生。
5. 结论高延性混凝土的专项加固施工方案需要从施工准备、施工步骤和安全注意事项等方面进行考虑。
本文提供了一种简单的策略,但需要根据实际情况进行具体操作。
在施工过程中,应始终独立做出决策,并遵守相关的法律规定和要求,确保施工质量和安全。
【深⼊剖析】⾼延性混凝⼟性能与优势【深⼊剖析】⾼延性混凝⼟性能与优势为什么⾼延性混凝⼟会成为建筑业内的主流混凝⼟?它的性能与优势在于哪些⽅⾯?今天555建筑⽹⼩编就与⼤家⼀起来聊聊这个话题,我们先来了解⼀下什么是⾼延性混凝⼟:什么是⾼延性混凝⼟?⾼延性混凝⼟是⼀种具有⾼强度、⾼韧性、⾼抗裂性能和⾼耐损伤能⼒的特种混凝⼟,其变形能⼒可达普通混凝⼟的200倍,也被称为“可弯曲混凝⼟”。
⾼延性混凝⼟⽤于范围与优势是什么呢?优势⼀:加固效果显著在⾼延性混凝⼟加固砌体结构的模拟地震试验表明:采⽤⾼延性混凝⼟单⾯(⾯层厚度10mm)加固受损砌体结构,结构在9度罕遇地震下基本⽆损坏,未产⽣明显可见裂缝。
(1)⼆层临街商铺砌体结构未加固砌体结构,8度地震下产⽣贯通裂缝,接近倒塌(2)⾼延性混凝⼟加固受损砌体结构⾼延性混凝⼟单⾯(10mm)加固,9度罕遇地震下未产⽣裂缝(3)⾼延性混凝⼟加固空⽃墙承重砌体结构内墙单⾯(10mm)加固,对外墙约束边框,9度罕遇地震下完好⽆损(4)⾼延性混凝⼟加固空⽃墙—砖⽊传统民居内墙单⾯(10mm)加固,对外墙约束边框,9度罕遇地震下剧烈晃动,仍屹⽴不倒采⽤⾼延性混凝⼟加固砌体结构,可提⾼墙体的抗剪承载⼒和耐损伤能⼒,⼤幅度提⾼房屋的整体性和抗倒塌能⼒,解决房屋抗震性能和构造措施不⾜的问题。
优势⼆:技术优势明显加固⽅式对⽐:传统加固技术施⼯⼯艺:基础开挖→绑扎钢筋⽹→穿墙打孔→对穿钢筋→⽀模板→双⾯浇筑60mm厚混凝⼟(或压抹35mm以上砂浆),不仅施⼯程序复杂,且对原结构造成较⼤损伤。
⾼延性混凝⼟加固技术:不需要钢筋,仅在墙⾯上压抹10-20mm厚的⾼延性混凝⼟即可抵抗9度以上地震,保障⼈民⽣命财产安全。
传统加固⽅式基础开挖→绑钢筋→打孔→对穿钢筋→⽀模→浇混凝⼟(压抹砂浆)⾼延性混凝⼟加固不需要钢筋仅需压抹10-20mm厚⾼延性混凝⼟⾼延性混凝⼟适⽤优势:l 节省材料,减少耗材;l 节省⼯期,提升效率;l 节省综合造价,降低成本;。
摘要:传统的抗震设计对结构构件的延性有特殊要求。
本文介绍了提高混凝土梁延性的几点具体措施,来提高对这一问题的认识。
关键词:混凝土梁延性设计1概述建筑结构的抗震设计中,结构及构件需要一定的变形能力来保证在强烈地震下的可靠度。
结构和构件在遭遇中强地震时的强度、刚度退化要与相关国家规范的规定相匹配。
对于常见的多高层钢筋混凝土房屋来说,“强柱弱梁、强墙弱连梁”的破坏机制与结构在地震作用下的耗能能力和抗倒塌能力有关。
关于框架梁、连梁的抗震性能的特殊要求,下文通过归纳分析来具体说明这一问题。
2提高框架梁延性的措施结构的延性是指它在经受塑性变形中仍能保持一定承载能力的性能。
延性一般分为三个层次———材料的延性、构件的延性和结构的延性,可由下列公式表达:材料的延性:με=εm/εy 构件的延性:μθ=θm/θy 结构的延性:μδ=δm/δy 式中εm、θm、δm 分别为循环加载条件下材料最大应变、构件最大转动能力和结构最大水平位移;εy、θy、δy 分别为材料、构件和结构开始屈服的应变转角和水平位移。
在一般情况下με≥μθ≥μδ。
要期望结构达到一定的延性目标,那么结构中必然有相对较高延性的耗能构件。
对于混凝土结构中的强柱-弱梁部分,框架梁的潜在塑性铰区域需要有足够的转动延性。
文献[1]指出随着梁受拉钢筋配筋率的增大,开裂弯矩变化很小,虽然梁截面抗弯承载力得到了很大提高,但是梁截面的延性逐渐降低。
图1为文献中的算例,梁截面宽度和高度为300x600mm,混凝土强度等级为C30,梁配筋率(钢筋为HRB335级)与曲率延性相关曲线如图所示。
从图1可以看出,随着受拉钢筋配筋率的加大,虽然梁截面抗弯能力逐渐增大了,但是梁截面的延性逐渐在减低。
超筋梁延性会趋于0,呈现出脆性特征。
对于单筋矩形框架梁来说,配筋率与梁的受压区高度和有效高度的比ξb 呈正比关系。
控制梁的相对受压区高度是保证截面延性的措施。
《建筑抗震设计规范》的条文说明解释说:“当相对受压区高度为0.25~0.35范围时,梁的位移延性系数可到达3~4”,工程实践中必须满足这样的要求。
钢筋混凝土结构构件的延性设计摘要:钢筋混凝土结构的各类构件应具有必要的强度和刚度,并具有良好的延性性能,避免构件的脆性破坏,从而导致主体结构受力不合理,地震时出现过早破坏。
因此,可以采取措施,做好延性设计,防止构件在地震作用下提前破坏,并避免结构体系出现不应有的破坏。
关键词:钢筋混凝土结构构件延性设计1 前言在现代房屋结构设计中,延性研究越来越显得重要,钢筋混凝土结构延性的研究是塑性设计方法和抗震设计理论发展的基础。
所谓延性是指材料、构件和结构在荷载作用下,进入非线性状态后在承载能力没有显著降低情况下的变形能力。
描写延性常用的变量有:材料的韧性,截面的曲率延性系数,构件或结构的位移延性系数,塑性铰转角能力,滞回曲线,耗能能力等。
试验和非线性计算分析表明:构件的结构的破坏由受拉钢筋引起的,常表现出良好的延性,如适筋梁、大偏心受压柱等;而破坏由混凝土拉断、剪坏和压溃控制的常表现为脆性,如素混凝土板、超尽梁、地震作用下剪切破坏的短柱等。
对于建筑结构系统来说,一方面,钢筋混凝土构件的功能依赖于整体结构系统功能,任何构件一旦离开整体结构,就不再具有它在结构系统中所能发挥的功能;另一方面,构件又影响整体结构系统的功能,任何构件一旦离开整体结构,整体结构丧失的功能不等于该构件在结构系统中所发挥的功能,可能更大,也可能更小。
在地震作用下,有可能由于部分构件的破坏乃至退出工作,整个结构体系会因此破坏,这里的部分构件包括了结构构件以及非结构构件。
在地震作用下,混凝土结构或构件的破坏可分为脆性破坏和延性破坏两种,其中脆性破坏的危害时非常大的,设计上是一定要避免的,而延性破坏时指构件承载力没有显著降低的情况下,经历很大的非线性变形后所发生的破坏,在破坏前能给人以警示。
钢筋混凝土结构的各类构件应具有必要的强度和刚度,并具有良好的延性性能,避免构件的脆性破坏,从而导致主体结构受力不合理,地震时出现过早破坏。
因此,可以采取措施,做好延性设计,防止构件在地震作用下提前破坏,并避免结构体系出现不应有的破坏。
保证混凝土延性的措施混凝土作为一种建筑材料,其性能在建筑中起着至关重要的作用。
其中,混凝土的延性特性对建筑结构的抗震能力、使用寿命、安全可靠性等具有重要影响。
因此,在建筑工程中,如何保证混凝土的延性成为了一个研究热点。
1. 控制混凝土配合比混凝土的延性与混凝土的配合比有着密切关系。
一般来说,水灰比越小,混凝土的延性越好。
因此,在混凝土的配合设计中,应根据混凝土延性需求合理控制水灰比和配合比。
同时,在混凝土的配合设计中需要注意控制砂率。
如果砂率过大,将会导致混凝土的延性降低,同时也降低了混凝土的强度和耐久性。
2. 掌控混凝土的制作工艺混凝土的制作工艺也对混凝土的延性有着重要影响。
制作工艺的不同,会导致混凝土的延性和其他性能指标存在很大差异。
在混凝土的制作过程中,应严格控制混凝土的搅拌时间和搅拌速度。
如果搅拌时间过长或者搅拌速度过高,将会导致混凝土的聚集行为发生改变,从而影响混凝土的延性。
3. 添加特定化学材料在混凝土的制作过程中,有时会添加特定化学材料以提升混凝土的性能。
例如添加微纤维素可以提高混凝土的延性和抗裂性能,从而提升混凝土的耐久性和安全可靠性。
需要注意的是,添加特定化学材料的具体用量和添加时间应根据混凝土材料的性质和实际需求进行调整,否则会出现相反效果。
4. 合理预处理混凝土表面混凝土表面的处理直接关系到混凝土的延性。
传统的混凝土表面处理方法包括刷灰浆、喷涂等。
但是这些方法存在着花费较高、处理效果不稳定等不足。
相比之下,使用自流平混凝土可以快速、方便地处理混凝土表面。
自流平混凝土不仅填平了混凝土表面的小孔,还可以防止混凝土表面脆化,从而提升混凝土的延性和美观度。
总之,混凝土的延性是建筑工程中的重要性能指标。
在混凝土设计、制作和处理过程中,应注意以上几个方面,以保证混凝土的延性。