钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计方法.pdf

维普资讯 2005年 第26卷 第6期 钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计方法 宫口博 (武汉理工大学) 摘 要： 从我国抗震设计的基本原理出发，阐述了钢筋混凝土框架柱的延性设计，认为应进一步增大作用效应，以 提高结构设计的可靠度，保证结构 良好的承栽能力与变形能力。同时分析 了塑性铰区抗剪强度退化机理，提出了有关 抗剪承栽力计算，约束箍筋等的修正意见，以供规范修正时参考。 关键词： 框架结构； 抗震设计； 延性 我国抗震设计规范提出的3水准 (小震不坏、中 2 我国规范关于钢筋混凝土框架结构 震可修、大震不倒)抗震设防 目标 ，是 以2阶段设计 的抗震延性设计 来实现的，第1阶段设计保证结构强度要求及隐含 的第2水准变形要求，故又成为强度设计；第2阶段 在强震下要求结构处于弹性状态是没有必要 设计主要用于检验结构防倒塌的变形能力 ，故称为 的，也是不经济的。通常的做法是在 中等烈度的地震 变形验算。对于大多数结构，只进行第 1阶段设计， 作用下允许结构某些杆件屈服，出现塑性铰，使结构 通过概念设计和构造措施来满足3水准设防要求 。 刚度降低 ，塑性变形加大。当塑性铰达到一定数量 由于地震作用的不确定性及结构计算假定与实 时，结构会出现 “屈服”现象，即承载的地震作用力不 际情况的差异，使 “计算设计”很难控制及结构在地 再增加或增加的很少，而结构变形马上加大。如果结 震作用下薄弱环节，故不能完全依靠计算，良好的概 构能维持承载能力而又具有很大的塑性变形能力， 念设计是保证机构抗震性能的决定因素。 就成为延性结构。 在地震区都应当设计延性结构，这种结构经过 1 明确钢筋混凝土框架结构的抗震等级 中等烈度地震作用后，加以修复还可重新使用，在强 影响水平地震作用及结构侧移大小的因素：(1) 震下也不至于倒塌。大量灾害和试验调查表明，经过 建筑场地类别，当建筑场地越软时，地震作用越大， 合理设计，钢筋混凝土框架可 以达到较大延性，成为 房屋的侧移越大，反之越小。(2)地震烈度越高时， 延性框架结构 。 地震作用越大，房屋侧移越大，反之越小。(3)建筑 结构遭遇罕遇大震时，进入苏醒状态而产生较 大变形，要求结构在保持一定承载能力的条件下通 物高度越高时，地震作用越大，房屋侧移越大，反之 过塑性变形来吸收地震能量，为提高结构抗震能力， 越小。(4)建筑物的重要性越重要时，要求结构的可 靠度越高，水平地震作用越大，房屋侧移越大，反之 钢筋混凝土结构抗震设计要求结构满足。 基本的设计准则 ，如平面布局的规则性 ，竖向刚 越小 。 度的连续性，并以 “强柱弱梁”，“强剪弱弯”强节点， 为使抗震设计真正达到安全经济的目的，规范根 弱锚 固的延性框架进行设计 ，并辅 以必要 的构造措 据上述因素将框架结构分为不同的抗震等级，见表1。 施来保证结构局部薄弱区域的强度与刚度，以加强 表 1 丙类 (Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)现浇框架抗震等级 结构的整体性，增大延性，提高变形能力，体现大震