钢筋混凝土构件的延性与抗震.
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结构延性与抗震设计地震是人类面临的严重自然灾害之一,常常会造成人身和财产的巨大损失,如:我国的汶川大地震造成直接经济损失人民币8451亿元,间接损失超过2500亿元。
我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔,因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。
要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想,明确抗震设计的基本原则。
下面着重从以下几个方面做以阐述。
1 在抗震中结构延性的作用我国抗震设计的基本原则是“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
“小震不坏”是指要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。
“中震可修”是指结构可以有一定程度的损坏,经修复或不经修复仍可继续使用。
“大震不倒”是指结构遭遇“大震”作用时,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。
因为地震的发生太偶然,倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏,这将会使极大量的材料在绝大部分时间里,甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态,这样做是不明智的。
所以我国的抗震设计原则是非常经济和合理的。
在上述设计原则指导下,这就要求结构应具有一定的延性:(1)当小震来临时,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。
处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形,也不必需要采取特殊的构造措施。
(2)当中震来临时,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。
由于它有一定的延性,延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时,结构仍能维持其初始强度的能力,是结构超过弹性阶段的变形能力,它是结构抗震能力强弱的标志。
它能够承担塑性变形,使它在变形中能够耗费和吸收地震能量,代价是可能导致较宽的裂缝,砼表皮起壳、脱落,可能有一定的残余变形,但不至于导致安全失效,以达到中震可修的设防目标。
处于这个阶段的结构,对延性就会提出相应的要求,而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。
抗震结构设计复习题19.框架结构的侧移曲线为剪切型。
20.框架结构防震缝的宽度不小于70mm。
P8621.粉土的粘粒含量百分率,7度和8度分别不小于10%和13%时,可判别为不液化土。
P21[9度时,为不小于16%]22.抗震设防烈度为8度时,前第四纪基岩隐伏断裂的土层覆盖层厚度大于60米,可忽略发震断裂错动对地面结构的影响。
P17[9度时,为大于90米]23.框架结构设计时(不考虑填充墙的作用),框架梁是第一道防线,框架柱是第二道防线。
24.建筑结构扭转不规则时,应考虑扭转影响,楼层竖向构件最大的层间位移不宜大于楼层层间位移平均值的1.5倍。
25.多层砌体房屋的结构体系应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。
26.为了避免发生剪切破坏,梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
27.按抗震等级为一、二级设计的框架结构,其纵向受力钢筋抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值,不应小于1.25;钢筋屈服强度实测值钢筋强度标准值的比值,不应大于1.30。
28.为了减少判别场地土的液化的勘察工作量,饱和砂土液化的判别可分为两步进行,即初步判别和标准贯入试验判别。
P2029.地震波包括体波和面波,体波分为横波和纵波,其中波速最快的波为纵波。
P3(地震波的传播以纵波最快,剪切波次之,面波最慢)30.在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时,对于T1>1.4Tg时,在结构顶部附加ΔFn,其目的是考虑高振型的影响。
P54三、判断题1.横波只能在固态物质中传播。
P2 (√)扩展:纵波在固体和液体内都能传播。
2.震源到震中的垂直距离称为震源距。
<震源深度> (×)扩展:震源距是指某一指定点至地震震源的距离。
3.抗震结构在设计时,应保证有一定的强度、足够的刚度和良好的延性。
(×)扩展:并不是说强度、刚度以及延性越大越好,而是在确定建筑结构体系时,需要在结构刚度、承载力及延性之间寻求较好的匹配关系。
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]。
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构系统,其地震性能是非常关键的,而抗震延性是钢筋混凝土框架结构的一个重要设计要求。
抗震延性是指结构在地震荷载作用下,能够发挥一定的变形能力,从而将地震能量以合理的方式耗散掉,降低破坏和损伤的程度。
以下是钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的主要要求和原则。
1.设计强度要求:在进行抗震延性设计时,首先需要满足结构的强度要求,确保结构在地震荷载作用下能够承受足够的弯矩、剪力和轴向力。
强度的设计应符合国家规范的要求,保证结构在地震作用下不发生严重的破坏。
2.延性要求:延性是指结构在地震作用下能够有一定的变形能力,从而耗散地震能量。
钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计要求结构具有足够的延性,能够承受地震时的大位移和变形,减少结构的刚性反应,降低地震作用所引起的内力和应力。
3.抗震设计刚度:在设计过程中,需要对结构的刚度进行合理的控制。
过刚的结构容易发生脆性破坏,而过软的结构则容易发生塑性破坏。
通过控制结构的刚度,能够在一定程度上提高结构的延性和抗震性能。
4.塑性铰的形成和能量耗散:由于钢筋混凝土框架结构材料的非线性特性,设计时通常会考虑结构发生塑性变形。
为了保证结构的抗震延性,需要合理设置塑性铰,通过其形成和变形来吸收地震能量。
塑性铰的设置需要考虑材料的延性和变形能力,以及结构的布局和构造形式。
5.剪力墙的合理设置:剪力墙是一种能够提供较高延性和抗震性能的结构构件。
在设计中合理设置剪力墙,能够提高结构的抗震延性和整体稳定性。
剪力墙的位置、厚度和布局应根据地震作用的大小和方向进行确定。
6.连接节点的设计:连接节点是结构中容易形成塑性变形的部位,也是结构抗震延性的重要组成部分。
连接节点应设计合理,并采用适当的构造措施,确保其在地震作用下能够承受较大的变形和能量耗散,避免发生脆性破坏。
7.构件的延性设计:钢筋混凝土框架结构中的构件延性也是影响结构整体延性的因素之一、梁、柱和楼板等构件在设计过程中需要考虑其延性和变形能力,确保其在地震荷载下具有较好的性能。
钢筋混凝土结构的特点钢筋混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)是一种广泛应用于建筑和基础工程中的结构材料。
它的独特特点使其成为许多工程项目的首选材料。
本文将就钢筋混凝土结构的特点进行论述。
1. 强度与延展性:钢筋混凝土结构由混凝土和钢筋组成,混凝土具有较高的压力强度,钢筋则具有较高的拉伸强度。
这种双重材料的组合使得钢筋混凝土结构具备了较高的抗拉强度和承载能力,能够承受较大的荷载作用,同时具备一定的延展性。
2. 耐久性:钢筋混凝土结构具有良好的耐久性,能够长时间抵御环境的侵蚀。
混凝土是一种碱性材料,能够有效阻止钢筋腐蚀,并具备一定的防火性能,有助于保护内部钢筋的完整性。
此外,钢筋混凝土结构还具有较好的抵抗酸碱腐蚀和电化学侵蚀的能力。
3. 施工灵活性:相对于其他结构材料,钢筋混凝土结构在施工过程中具有较大的灵活性。
混凝土可在施工现场现浇,可以根据实际需要进行调整和加固。
此外,钢筋混凝土还可以与其他材料结合使用,如钢结构、木结构等,使得结构设计更加灵活多样。
4. 抗震性能:钢筋混凝土结构在抗震方面表现出色。
混凝土具有较好的抗压强度和抗震性能,而钢筋则具有较高的抗拉强度。
这种组合使得钢筋混凝土结构能够有效地分担和抵抗地震力,保证建筑物在地震中的安全性。
5. 维修与加固便利:钢筋混凝土结构在使用过程中,如遇到破损或需要增加承载能力时,可以进行简单的维修和加固。
相比于其他结构材料,钢筋混凝土结构的维护更加方便和经济。
总结起来,钢筋混凝土结构具有强度与延展性、耐久性、施工灵活性、抗震性能以及维修与加固便利等特点。
这些特点使得钢筋混凝土成为广泛使用的结构材料,为建筑和基础工程提供了可靠的保障。
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一,其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力,广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计,以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力,是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度,其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中,应根据地震作用的水平和垂直特点,合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中,应根据结构所处地震烈度区域和设计要求,合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力,能够消耗地震能量,减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中,应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式,确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求,设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素,选择合适的钢筋混凝土框架结构形式,如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施,如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数,实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点,选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节,需要采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
同时,应加强节点的抗震设计,通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施,提高结构的整体抗震性能。