高等钢筋混凝土结构-10结构的延性和抗震56页PPT

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钢筋混凝土结构的图示方法
钢筋图的尺寸标注：
钢筋成型的分段长度直接顺着钢筋写在 一旁，不画尺寸线；钢筋的弯起角度常按分 量形式注写，注出水平及竖直方向的分量长 度。
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配 筋 图 示 例
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配筋平面图的绘制
对于钢筋混凝土板，通常只用一个平面图表 示其配筋情况。
如图所示的现浇钢筋混凝 土双向配筋板，便仅用了一 个配筋平面图来表达。图中 ①、②号钢筋是支座处的构 造筋，直径8mm，间距均为 200mm；布置在板的上层， 90°直钩向下弯（平面图上 弯向下方或右方表示钢筋位 于顶层）。
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钢筋混凝土结构的图示方法
钢筋的保护层：为保护钢筋不被锈蚀，钢筋不
能裸露于构件外，要有一定厚度的混凝土作为 保护层。保护层还起防火及增加混凝土对钢筋 的握裹力的作用。保护层的大小见下表。
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钢筋混凝土结构的图示方法
钢筋混凝土保护层最小厚度（mm)：
钢筋名称 环境条件 构件类别
混凝土强度等级
≤C20
绘制钢筋的粗实线和表示钢筋横断面 的涂黑圆点没有线宽和大小的变化，即它 们不表示钢筋直径的大小。
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钢筋混凝土结构的图示方法
构件内的各种钢筋应予以编号，以便于 识别。编号采用阿拉伯数字，写在直径为 6mm的细线圆圈中 。
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钢筋混凝土结构的图示方法
与钢筋代号写在一起的还有该号钢筋的直 径以及在该构件中的根数或间距。例如④号钢 筋是I级钢筋，直径是8mm，每200mm放置一根。 其中“”为等间距符号。
品种、直径和数量； 弄清各钢筋间的相对位置及钢筋骨架在构件
中的位置。
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作业
图名： 单跨简支梁配筋图
图号： 201904 内容：见《土木工程制图》p360图12-4、12 -5 要求：在横放A3幅面的图纸上，用适当的比 例绘制该单跨简支梁配筋图，注意断面图的比 例与立面图不同，钢筋成型图与立面图对齐。 要求画出钢筋表。图面布局要匀称美观。

缺点是侧向刚度较小，地震时会产生较大的水 平变形，易引起非结构构件的破坏，有时甚至造成 主体结构的破坏。 第1页/共77页
抗震墙
框架-抗震墙 框架房屋
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纯框架结构用于１２层４０m以下的建筑。 （２）钢筋混凝土框架——剪力墙结构:是剪力墙和 框架共同工作的结构体系。为克服框架体系和剪力墙体系 各自的缺点，发挥其长处，在框架结构中设置一定数量的 剪力墙，便形成框架——剪力墙结构体系。
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3、梁柱节点的震害 节点核心区产生对角方向的斜 裂缝或交叉斜裂缝，混凝土剪碎 剥落。节点内箍筋很少或无箍筋 时，柱纵向钢筋压曲外鼓。 节点破坏将导致梁柱失去相互 之间的联系。
破坏的主要原因：1）节点两 端梁的反号弯矩，引起节点
核心区砼产生很大的剪力，使之处于剪压复合应力状态， 当主拉应力超过砼的抗拉强度时，则出现斜裂缝，又因地 震的反复作用，出现交叉斜裂缝。
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二、结构布置
1.柱网布置及规则建筑
柱网布置要简单规整，刚度分布均匀，使房屋结构具有 良好的抗震性能。常见的柱网形式有方格式和内廊式。
（1）在平面布置方面，尽可能满足局部突出的尺寸不 过大；楼电梯间不偏置；楼盖的局部开洞不过大；主要的 抗侧力结构和质量在平面内分布基本对称均匀；避免轴线 斜交等要求。
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填充墙破坏的主要原因是：墙体受剪承载力低，变形 能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，在往复变形时墙体 易发生剪切破坏和散落。
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四、其他的震害
建造在软弱地基上的高大柔性建筑，当结构自振周期与 地基土卓越周期相近时，即使烈度不高，结构物的破坏程 度也较重。
建造在软弱地基土或液化土层上的框架结构，在地震时 常因地基的不均匀沉陷使上部结构倾斜甚至倒塌。

10.1.4位移延性系数
位移延性系数是结构或构件达到极限状态
时的总位移 u与其刚开始时位移y 之比，可表
示为：
u y
式中总位移u 等于屈服时的位移y 与屈服后所
产生的塑性位移 p 之和，即
u y p
下面以简单的竖向悬臂结构为例，导出屈服位移和极 限位移的计算方法，给出位移延性系数的表达式(图10-6)
螺旋箍筋对核芯区产生均匀分布的侧向压力，使混凝土处于
三向受压状态；矩形箍筋只对角隅处混凝土产生有效约束，
侧面混凝土有外凸的趋势，约束作用降低。因此配有螺旋箍
箍筋的构件，其延性好于配有矩形箍筋的构件。
也可以通过增加箍筋之间拉结改善核芯区混凝土约束条
件。另外箍筋间距对构件延性有着明显的影响，箍筋间距较
小的构件有着较高的延性。
极限变形 Du通常取最大荷载值持续到混凝土达极限压应变开始 卸载时的变形值，此变形对应的荷载值往往小于最大荷载。确定 Du 方法有两种，取最大承载力的0.85倍所对应的点为U点，或者取混凝
土达到极限压应变 cu =0.0033~0.0040所对应的点为U点。
10.1.3截面曲率延性系数
受弯构件适筋梁开始屈服和到达截面最大承载力时的截面应变及应 力分布图如图10-5所示。
D Du Dy
式中，Du 为截面或构件承载力没有明显降低情况下的极限变形；
Dy 为截面或构件开始屈服时的屈服变形。 图10-2为施力后理想弹塑性变形曲线，可以很方便地找到屈服
点Y和极限点U，从而确定 Dy 和 Du ，但钢筋混凝土构件不存在
理想的力—变形曲线。
确定Dy 常采用能量等值法和几何作图法,分别如10-3和10-4图所示。
滞回曲线充分反映了构件强度、刚度、延性 和耗能能力等方面的力学特征，是分析钢筋混凝 土结构抗震性能的重要依据。滞回环丰满程度及 所围面积表征构件耗能能力，在三种典型的滞回 曲线中，梭形耗能能力最强，弓形次之，反S形最 差。

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在震中区附近，地面运动的垂直方向振动 激烈，且频率高，水平方向振动较弱；距 震较远处，垂直方向的振动衰减快，对地 震区的大部分建筑而言，水平方向的振动 是引起结构强烈反应和破坏的主要因素。
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钢筋混凝土结构在地震作用下受力 性能的主要特点有：
• 结构的抗震能力和安全性，不仅取决于构 件的静承载力，还在很大程度上取决于变 形性能和动力响应。
④构件加密箍筋，构成约束混凝土，增大了 混凝土极限压应变，有利延性
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保证结构延性的一系列措施
• 设计原则中要求“柱强于梁” 、“剪强于 弯”和“节点强于构件”，避免脆性破坏
• 限制或减小截面的极限压区高度、轴压比、 配筋率最大值和高强度等级钢筋的使用
• 增大最小含钢率，加长锚固长度，加密箍 筋等
• 屈服后的工作阶段 • 荷载的低周反复作用 • 变形大
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16.2单调荷载下的延性
• 延性的概念 结构（材料）的宏观力学性能，力-变形曲 线在临近最大承载力的上下有可观的平台， 即能够经受很大的变形，而承载力没有显 著降低。
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延性结构的优越性
• 破坏前有明显预兆，破坏过程缓慢，因而采用偏 小的计算安全系数或可靠度
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短柱剪切
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剪力墙
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钢筋与混凝土粘结-滑移
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梁柱节点
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恢复力模型
• 建立截面性能恢复力模型的原则 ①以材料本构关系为基础 ②假设构件符合平均平截面变形的条件 ③建立内外力平衡方程