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文檔簡介

1、工程結構抗震設計原理南京工業大學土木工程學院2012.8南京工業大學土木工程學院南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計目錄目錄第一章第一章 地震工程學概論地震工程學概論 第二章第二章 場地與地基基礎抗震場地與地基基礎抗震 第三章第三章 工程結構的地震反應分析工程結構的地震反應分析 第四章第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 第五章第五章 砌體結構的抗震設計砌體結構的抗震設計 第六章第六章 工程結構隔震與消能減震簡介工程結構隔震與消能減震簡介南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4.1 4.1 概述概述多層和高層鋼筋混凝土結

2、構體系包括:多層和高層鋼筋混凝土結構體系包括: 框架結構、框架框架結構、框架- -抗震墻結構、抗震墻結構、筒體結構抗震墻結構、抗震墻結構、筒體結構和框架和框架- -筒體結構等。筒體結構等。本章僅介紹前兩種。本章僅介紹前兩種。鋼筋混凝土框架房屋:鋼筋混凝土框架房屋:鋼筋混凝土縱梁、橫梁和柱等鋼筋混凝土縱梁、橫梁和柱等 構件組成承重體系的房屋,構件組成承重體系的房屋,鋼筋混凝土框架房屋層數鋼筋混凝土框架房屋層數一般在十層以下。一般在十層以下。框架框架- -抗震墻結構:抗震墻結構:在框架房屋中增加抗震墻構成,在框架房屋中增加抗震墻構成,抗抗震墻主要承受水平荷載,框架主要承受豎向荷載。震墻主要承受水平

3、荷載,框架主要承受豎向荷載。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計抗震墻抗震墻框架房屋框架房屋框架框架- -抗震墻抗震墻南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計一、框架結構的整體破壞形式一、框架結構的整體破壞形式4.2 4.2 震害及其分析震害及其分析按破壞性質:延性破壞和脆性破壞;按破壞性質:延性破壞和脆性破壞;按破壞機制:強柱弱梁和按破壞機制:強柱弱梁和強梁弱柱強梁弱柱 規范規范通過增大柱端彎矩來實現強柱弱梁,但汶川震害表明,框架通過增大柱端彎矩來實現強柱弱梁,但汶川震害表明,框架結構破壞基本為強梁弱柱。所以規范規定的方法還有待進一步改進。結構破壞

4、基本為強梁弱柱。所以規范規定的方法還有待進一步改進。強柱弱梁強柱弱梁強梁弱柱強梁弱柱南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計二、框架梁、柱的震害二、框架梁、柱的震害 梁柱變形能力不足,構件過早發生梁柱變形能力不足,構件過早發生破壞。一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,破壞。一般是梁輕柱重,柱頂重于柱底,尤其是角柱和邊柱更易發生破壞。尤其是角柱和邊柱更易發生破壞。1 1、柱頂、柱頂 柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落,柱交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落,柱內箍筋拉斷,縱筋壓曲成燈籠狀。內箍筋拉斷,縱筋壓曲成燈籠狀。 主要原因:節點處彎矩

5、、剪力、主要原因:節點處彎矩、剪力、軸力都較大,受力復雜,箍筋配置不軸力都較大,受力復雜,箍筋配置不足,錨固不好等。足,錨固不好等。 破壞不易修復。破壞不易修復。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計2 2、柱底、柱底 與柱頂相似,由于箍筋較柱頂密,與柱頂相似,由于箍筋較柱頂密,震害相對柱頂較輕。震害相對柱頂較輕。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計3 3、短柱、短柱 當柱高小于當柱高小于4 4倍柱截面高度(倍柱截面高度(H/b4)H/b4)時形成短柱。時形成短柱。短柱剛度大,易產生剪切破壞。短柱剛度大,易產生剪切破壞。南京工業大學土木工程學院第四

6、章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4 4、角柱、角柱 由于雙向受彎、受剪由于雙向受彎、受剪, ,加加上扭轉作用,上扭轉作用,震害比內柱重。震害比內柱重。5 5、梁柱節點、梁柱節點 節點核心區產生對角方向節點核心區產生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫,混凝的斜裂縫或交叉斜裂縫,混凝土剪碎剝落。節點內箍筋很少土剪碎剝落。節點內箍筋很少或無箍筋時,柱縱向鋼筋壓曲或無箍筋時,柱縱向鋼筋壓曲外鼓。外鼓。 節點破壞的主要原因是節點的受剪承載力不足,約束箍筋太少,梁節點破壞的主要原因是節點的受剪承載力不足,約束箍筋太少,梁筋錨固長度不夠以及施工質量差所引起。筋錨固長度不夠以及施工質量差所引起。6 6、框架梁、框架

7、梁 震害多發生于震害多發生于梁端梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服,出現上下貫。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服,出現上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產生的剪力較通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產生的剪力較大,超過了梁的受剪承載力,梁內箍筋配置較稀,以及反復荷載作用下大,超過了梁的受剪承載力,梁內箍筋配置較稀,以及反復荷載作用下混凝土抗剪強度降低等。混凝土抗剪強度降低等。 節點破壞將導致梁柱失去相互之間的聯系。節點破壞將導致梁柱失去相互之間的聯系。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計三、填充墻的震害三、填充墻的震害 砌體填充墻剛度大

8、而砌體填充墻剛度大而承載力低,首先承受地震承載力低,首先承受地震作用而遭破壞。一般作用而遭破壞。一般7 7度度即出現裂縫,即出現裂縫,8 8度和度和8 8度以度以上地震作用下,裂縫明顯上地震作用下,裂縫明顯增加,甚至部分倒塌,一增加,甚至部分倒塌,一般是上輕下重,空心砌體般是上輕下重,空心砌體墻重于實心砌體墻,砌快墻重于實心砌體墻,砌快墻重于磚墻。墻重于磚墻。 框架框架- -剪力墻結構上部較剪力墻結構上部較嚴重(彎曲變形),框架結嚴重(彎曲變形),框架結構下部震害嚴重(剪切變構下部震害嚴重(剪切變形)。形)。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 填充墻破壞的主要原因是:

9、墻體受剪承載填充墻破壞的主要原因是:墻體受剪承載力低,變形能力小,墻體與框架缺乏有效的拉力低,變形能力小,墻體與框架缺乏有效的拉結,在往復變形時墻體易發生剪切破壞和散落。結,在往復變形時墻體易發生剪切破壞和散落。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計四、抗震墻的震害四、抗震墻的震害 在強震作用下,抗震墻的震害主要表現在強震作用下,抗震墻的震害主要表現在墻肢之間連梁的剪切破在墻肢之間連梁的剪切破壞壞。主要是由于連梁跨度小,高度大形成深梁,在反復荷載作用下形。主要是由于連梁跨度小,高度大形成深梁,在反復荷載作用下形成成X X型剪切裂縫,為剪切型脆性破壞,尤其是在房屋型剪切裂縫

10、,為剪切型脆性破壞,尤其是在房屋1/31/3高度處的連梁高度處的連梁破壞更為明顯。破壞更為明顯。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計五、防震縫的震害五、防震縫的震害 防震縫寬度過小,地震時結構防震縫寬度過小,地震時結構相互碰撞造成震害相互碰撞造成震害。 總結以上震害調查結果,除注意場地和地基因素外,從總結以上震害調查結果,除注意場地和地基因素外,從結構上主要應注意:結構上主要應注意: 1 1)結構的剛度在平面上和沿豎向的分布要規則、均勻;)結構的剛度在平面上和沿豎向的分布要規則、均勻; 2 2)結構構件要有足夠的承載力和延性;)結構構件要有足夠的承載力和延性; 3 3)

11、重視構造,加強對混凝土的約束,防止剪切、錨固)重視構造,加強對混凝土的約束,防止剪切、錨固 等脆性破壞;等脆性破壞; 4 4)保證施工質量。)保證施工質量。六、樓梯間的震害六、樓梯間的震害 由于樓梯的施工縫在踏步板由于樓梯的施工縫在踏步板1/31/3高處,汶川地震時樓高處,汶川地震時樓梯普遍在此處折斷。梯普遍在此處折斷。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計集集地震中,集集地震中,高層建筑扭轉高層建筑扭轉破壞(平面不破壞(平面不規則)。規則)。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計南京工業大

12、學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計學校建筑,縱學校建筑,縱向無墻走廊大向無墻走廊大懸臂,嚴重破懸臂,嚴重破壞。壞。 南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計走廊有柱,破走廊有柱,破壞較輕。壞較輕。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計走廊有柱,帶翼墻,走廊有柱,帶翼墻,震害較輕。震害較輕。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計臨街建筑,單面縱墻,剛臨街建筑,單面縱墻,剛度偏心,倒塌。度偏心,倒塌。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4.3 4.3 鋼筋混凝土結構房屋設計特點及概念設計鋼筋混凝

13、土結構房屋設計特點及概念設計一、單柱及群柱的一、單柱及群柱的 曲線曲線PPPPyPyuAB-位移延性比位移延性比yu/PPABC南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計PPABCyu彈性范圍彈性范圍有約束屈有約束屈服范圍服范圍無約束屈無約束屈服范圍服范圍二、鋼筋混凝土結構的抗震設計特點二、鋼筋混凝土結構的抗震設計特點使用階段或在常遇地震作用時,結構在彈性范圍工作;使用階段或在常遇地震作用時,結構在彈性范圍工作;在基本烈度地震作用時在基本烈度地震作用時, ,結構在彈塑性范圍工作結構在彈塑性范圍工作; ;在罕遇烈度地震作用時在罕遇烈度地震作用時, ,結構亦在彈塑性范圍工作結構亦

14、在彈塑性范圍工作; ;程度不同程度不同南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計三、鋼筋混凝土結構的概念設計三、鋼筋混凝土結構的概念設計1.1.設置多道抗震防線;設置多道抗震防線;2.2.合理控制結構的彈塑區部位;合理控制結構的彈塑區部位;1 1)結構有較好的塑性內力重分布能力;)結構有較好的塑性內力重分布能力;2 2)結構有較寬的約束屈服范圍及極限變形;)結構有較寬的約束屈服范圍及極限變形;3 3)局部破壞不致導致整個結構失效及具有易于修復)局部破壞不致導致整個結構失效及具有易于修復 的可能性。的可能性。3.3.加強結構的整體性和構件間的連接;加強結構的整體性和構件間的連接

15、;4.4.抗側力構件的剛度、強度、延性應有適當的對應關系;抗側力構件的剛度、強度、延性應有適當的對應關系;5.5.上部結構應與地基條件適應。上部結構應與地基條件適應。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4.4 4.4 抗震設計的一般規定抗震設計的一般規定一、房屋的適用最大高度和最大高寬比一、房屋的適用最大高度和最大高寬比 抗震規范抗震規范規定:乙、丙和丁類建筑的框架結構和框架規定:乙、丙和丁類建筑的框架結構和框架- -抗震墻結構適抗震墻結構適用的最大高度應不超過下表的規定用的最大高度應不超過下表的規定。甲類建筑適用的最大高度應專門研究。甲類建筑適用的最大高度應專門研究。

16、注:注:1. 房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度(不包括局部突出屋頂部分);房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度(不包括局部突出屋頂部分); 2. 框架框架-核心筒結構指周邊稀柱框架與核心筒組成的結構;核心筒結構指周邊稀柱框架與核心筒組成的結構; 3. 部分框支抗震墻結構指首層或底部兩層框支抗震墻結構;部分框支抗震墻結構指首層或底部兩層框支抗震墻結構; 4. 筒體結構帶有一部分主要承受豎向荷載的無梁樓蓋時,不作為板柱抗震墻結構;筒體結構帶有一部分主要承受豎向荷載的無梁樓蓋時,不作為板柱抗震墻結構; 5. 不規則或不規則或類場地的結構,其最大適用高度一般降低類場地的結構,其最大適用高度

17、一般降低20%左右;左右; 6. 超過表內高度的房屋,應進行專門研究和論證,采取有效的加強措施。超過表內高度的房屋,應進行專門研究和論證,采取有效的加強措施。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計一、房屋的適用最大高度和最大高寬比一、房屋的適用最大高度和最大高寬比高層建筑的高寬比限值高層建筑的高寬比限值 多層與高層鋼筋混凝土房屋抗震設計多層與高層鋼筋混凝土房屋抗震設計 南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計二、結構的抗震等級二、結構的抗震等級地震作用下,鋼筋混凝土結構的地震反應有下列特點:地震作用下,鋼筋混凝土結構的地震反應有下列特點:1 1、地震作

18、用越大,房屋的抗震、地震作用越大,房屋的抗震要求要求越高;越高;2 2、結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能;、結構的抗震能力主要取決于主要抗側力構件的性能;3 3、房屋越高,地震反應越大,抗震要求越高。、房屋越高,地震反應越大,抗震要求越高。 地震作用與烈度、場地等有關,從經濟角度考慮,對地震作用與烈度、場地等有關,從經濟角度考慮,對不同烈度、場地的結構的抗震要求可以有明顯的差別。不同烈度、場地的結構的抗震要求可以有明顯的差別。 主、次抗側力構件的抗震要求應有差別。主、次抗側力構件的抗震要求應有差別。 抗震等級是確定結構構件抗震計算和抗震措施的標準。抗震等級是確定結構構件抗震計算和抗

19、震措施的標準。根據設防烈度、房屋高度、建筑類別、結構類型及構件在根據設防烈度、房屋高度、建筑類別、結構類型及構件在結構中的重要程度確定,共分四個等級,一級最高。結構中的重要程度確定,共分四個等級,一級最高。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 下表為下表為丙類丙類建筑抗震等級的劃分:建筑抗震等級的劃分:南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 1 1、甲、乙、丁類建筑應按抗震設防標準中的抗震措施、甲、乙、丁類建筑應按抗震設防標準中的抗震措施所要求的設防烈度按上表確定抗震等級。所要求的設防烈度按上表確定抗震等級。 2 2、當框架、當框架- -抗震墻結構

20、有足夠的抗震墻時抗震墻結構有足夠的抗震墻時, ,其框架部分其框架部分是次要抗側力構件是次要抗側力構件, ,可按框架可按框架- -抗震墻結構中的抗震墻結構中的抗震墻抗震墻確定抗確定抗震等級。否則按框架結構確定等級。區分標準是看框架部分震等級。否則按框架結構確定等級。區分標準是看框架部分承受的地震傾覆力矩是否大于結構總地震傾覆力矩的承受的地震傾覆力矩是否大于結構總地震傾覆力矩的50%50%。nimjiijchVM11框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算:框架承受的地震傾覆力矩可按下式計算:cM-框架框架- -抗震墻結構在基本振型地震作用下框架部分承受的地震傾抗震墻結構在基本振型地震作用下框架部分承受

21、的地震傾 覆力矩;覆力矩;n-結構層數;結構層數;m-框架框架i i層柱的根數;層柱的根數;ijV-第第i i層層j j根框架柱的計算地震剪力;根框架柱的計算地震剪力;ih-第第i i層層高。層層高。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 3 3、裙房與主樓的等級、裙房與主樓的等級cccccc1cc裙房頂部上下各裙房頂部上下各一層應提高抗震一層應提高抗震措施措施 4 4、多層與高層建筑的地下室、多層與高層建筑的地下室當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時,地下一層的抗震等級應與上部結構相同,地下一層以下的抗震

22、等級可根據具體情況采用三級或更低等級。地構相同,地下一層以下的抗震等級可根據具體情況采用三級或更低等級。地下室中無上部結構的部分,可根據具體情況采用三級或更低等級。下室中無上部結構的部分,可根據具體情況采用三級或更低等級。圖中圖中c c為抗震等級為抗震等級裙房與主樓相連,除應按裙房本身考慮外,不應低于主樓的抗震等級;裙房與主樓相連,除應按裙房本身考慮外,不應低于主樓的抗震等級;主樓結構在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構造措施。裙房主樓結構在裙房頂層及相鄰上下各一層應適當加強抗震構造措施。裙房與主樓分離時,應按裙房本身確定抗震等級。與主樓分離時,應按裙房本身確定抗震等級。南京工業大學土木

23、工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計三、建筑結構布置宜規則三、建筑結構布置宜規則四、合理設計結構破壞機制四、合理設計結構破壞機制1 1、框架結構、框架結構 為了充分發揮整個結構的抗震能力,較合理的地震為了充分發揮整個結構的抗震能力,較合理的地震破壞機制應為破壞機制應為節點基本不破壞,梁比柱的屈服能早發生、節點基本不破壞,梁比柱的屈服能早發生、多發生;同一層中,各柱兩端屈服歷程越長越好;底層多發生;同一層中,各柱兩端屈服歷程越長越好;底層柱底的塑性鉸宜最晚發生。梁柱端的塑性鉸出現得盡可柱底的塑性鉸宜最晚發生。梁柱端的塑性鉸出現得盡可能分散。能分散。2 2、框架、框架- -抗震墻結構抗震墻

24、結構 抗震墻的各墻段(包括小開洞墻和聯肢墻肢)的高抗震墻的各墻段(包括小開洞墻和聯肢墻肢)的高寬比不宜小于寬比不宜小于2 2,使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性,使其成彎剪破壞。連梁宜在梁端塑性屈服,且有足夠的變形能力,在墻段充分發揮抗震作用屈服,且有足夠的變形能力,在墻段充分發揮抗震作用前不失效。前不失效。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計五、構件在極限破壞前不發生明顯的脆性破壞五、構件在極限破壞前不發生明顯的脆性破壞 主要抗側力的鋼筋混凝土構件的極限破壞應以主要抗側力的鋼筋混凝土構件的極限破壞應以構件彎構件彎曲時主筋受拉屈服破壞為主,應避免變形性能差的混凝土曲時主筋

25、受拉屈服破壞為主,應避免變形性能差的混凝土首先壓潰或剪切破壞,以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。首先壓潰或剪切破壞,以及鋼筋錨固失效和粘接破壞。 延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大,與其延性破壞和脆性破壞兩者的變形性能差別很大,與其相關的因素有:相關的因素有:抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、抗剪和抗彎承載力之比、剪跨比、剪壓比、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、軸壓比、主筋率、配筋率、箍筋形式、混凝土和鋼筋材料、鋼筋連接和錨固方式等。鋼筋連接和錨固方式等。規范中許多規定都屬于這方面的要求。規范中許多規定都屬于這方面的要求。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結

26、構的抗震設計 當建筑平面過長、結構單元的結構體系不同、高度和當建筑平面過長、結構單元的結構體系不同、高度和剛度相差過大以及各結構單元的地基條件有較大差異時,剛度相差過大以及各結構單元的地基條件有較大差異時,應考慮設防震縫。其最小寬度應符合下面要求:應考慮設防震縫。其最小寬度應符合下面要求:高層建筑宜選用合理的建筑結構方案,不設防震縫。高層建筑宜選用合理的建筑結構方案,不設防震縫。1 1、防震縫、防震縫(1 1)鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度,當高度不超過)鋼筋混凝土框架房屋的防震縫寬度,當高度不超過15m15m時可采用時可采用70mm70mm,超過,超過15m15m時,時,6 6、7 7、8

27、8、9 9度相應每增加度相應每增加高度高度5m5m、4m4m、3m3m、2m2m,宜加寬,宜加寬20mm20mm。六、防震縫與抗撞墻六、防震縫與抗撞墻(2 2)框架)框架- -抗震墻結構房屋的防震縫寬度抗震墻結構房屋的防震縫寬度可采用框架規定數值的可采用框架規定數值的50%50%,且不宜小于,且不宜小于70mm70mm。(3 3)防震縫兩側結構類型不)防震縫兩側結構類型不 同時,按不利體系考慮,同時,按不利體系考慮, 并按低的房屋高度計算并按低的房屋高度計算 縫寬。縫寬。t th h框架框架框架框架-抗震墻抗震墻南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 8 8、9 9度設防

28、的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側的結構,當結構高度、度設防的鋼筋混凝土框架房屋防震縫兩側的結構,當結構高度、剛度或層高相差較大時,剛度或層高相差較大時,可在防震縫兩側房屋的盡端設垂直于防震縫的可在防震縫兩側房屋的盡端設垂直于防震縫的抗撞墻。抗撞墻。2 2、抗撞墻、抗撞墻層高不同層高不同高度、剛度相差較大高度、剛度相差較大 每一側的數量不應少于兩道。宜分別對稱布置,墻肢的每一側的數量不應少于兩道。宜分別對稱布置,墻肢的長度可不大于一個柱距。長度可不大于一個柱距。 內力應按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析,按不內力應按考慮和不考慮抗撞墻兩種情況進行分析,按不利情況取值。利情況取值。 抗撞墻的端柱和

29、框架邊柱箍筋應沿房屋全高加密。抗撞墻的端柱和框架邊柱箍筋應沿房屋全高加密。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 2 2、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件應避免剪切破壞、鋼筋混凝土框架的梁、柱構件應避免剪切破壞 “強剪弱彎強剪弱彎” 構件彎曲破壞形成的極限剪力應小于構件斜截面的極構件彎曲破壞形成的極限剪力應小于構件斜截面的極限剪力。限剪力。七、鋼筋混凝土框架的結構體系七、鋼筋混凝土框架的結構體系1 1、鋼筋混凝土框架結構宜對稱布置、鋼筋混凝土框架結構宜對稱布置 3 3、鋼筋混凝土框架的梁、柱構、鋼筋混凝土框架的梁、柱構 件之間應設置成件之間應設置成“強柱弱梁強柱弱梁” 4 4、

30、梁柱節點的承載力宜大于梁、柱構件的承載力。、梁柱節點的承載力宜大于梁、柱構件的承載力。 “強節點、強錨固強節點、強錨固”南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 抗震墻的一般布置原則是抗震墻的一般布置原則是“均勻、分散、對稱、周邊均勻、分散、對稱、周邊”。八、框架八、框架- -剪力墻結構的結構布置剪力墻結構的結構布置1 1、抗震墻布置的基本原則、抗震墻布置的基本原則 框架框架- -抗震墻結構中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布抗震墻結構中的抗震墻宜沿主軸方向雙向布置,貫通房屋全高,且橫向與縱向抗震墻宜相連,互為置,貫通房屋全高,且橫向與縱向抗震墻宜相連,互為翼墻,以提高其剛度和承載

31、能力。翼墻,以提高其剛度和承載能力。 一般情況下,宜布置在豎向荷載較大處,平面形一般情況下,宜布置在豎向荷載較大處,平面形狀變化處和樓梯間、電梯間等。狀變化處和樓梯間、電梯間等。2 2、抗震墻布置位置的選擇、抗震墻布置位置的選擇 房屋較長時,縱向抗震墻不易設置在端開間房屋較長時,縱向抗震墻不易設置在端開間。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計3 3、抗震墻布置的具體要求、抗震墻布置的具體要求(1 1)樓(電)梯間、豎井等使樓面開洞的豎向通道,不)樓(電)梯間、豎井等使樓面開洞的豎向通道,不 宜設在結構單元端部角區及凹角處;宜設在結構單元端部角區及凹角處;這種豎向通道不宜

32、獨立設在柱網之外的中間位置。這種豎向通道不宜獨立設在柱網之外的中間位置。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計(2 2)縱橫向抗震墻成組布置)縱橫向抗震墻成組布置縱橫向抗震墻宜合并布置為縱橫向抗震墻宜合并布置為L L形、形、T T形和口字形。形和口字形。兩片墻組成聯肢墻兩片墻組成聯肢墻南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計(3 3)合理調整抗震墻的長度)合理調整抗震墻的長度 為了保證抗震墻具有足夠的的延性為了保證抗震墻具有足夠的的延性, ,不發生脆性的不發生脆性的剪切破壞,每一道抗震墻(包括單片墻、小開口墻和聯剪切破壞,每一道抗震墻(包括單片墻、小開

33、口墻和聯肢墻)不應過長,總高度與總長度之比宜大于肢墻)不應過長,總高度與總長度之比宜大于2 2。 較長的單片墻可以留出結構洞口,劃分成聯肢墻的較長的單片墻可以留出結構洞口,劃分成聯肢墻的兩個墻肢。兩個墻肢。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計(4 4)抗震墻的最大間距)抗震墻的最大間距抗震墻間距不應過大。抗震墻間距不應過大。 抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的抗震墻之間無大洞口的樓、屋蓋的長寬比長寬比宜滿足下表要求:宜滿足下表要求:不宜采用不宜采用裝配式樓蓋裝配式樓蓋現澆、疊合梁扳現澆、疊合梁扳9度度8度度6、7度度結構結構4335.22 抗震墻之間樓、屋蓋的長寬比抗震墻之

34、間樓、屋蓋的長寬比 抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時,長寬比還應減小。抗震墻之間的樓、屋蓋有較大開洞時,長寬比還應減小。 當超過上述要求時,應計入樓蓋平面內的變形影響。當超過上述要求時,應計入樓蓋平面內的變形影響。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內。抗震墻的端部鋼筋配置在柱截面內。4 4、抗震墻的邊框梁、柱、抗震墻的邊框梁、柱框架梁應保留,當無法設置明梁時應設置暗梁。框架梁應保留,當無法設置明梁時應設置暗梁。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同,配置在墻身內。暗梁的高度、縱筋、箍筋與明梁相同,配置在墻身內。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋

35、混凝土框架結構的抗震設計一、水平荷載作用下的反彎點法一、水平荷載作用下的反彎點法 4.5 4.5 框架結構抗震設計框架結構抗震設計南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計(1)求各柱剪力時求各柱剪力時,假定各柱上下端都不發生角位移,即認為梁的線剛度假定各柱上下端都不發生角位移,即認為梁的線剛度與柱線剛度之比為無限大與柱線剛度之比為無限大;即各柱的抗剪剛度只與柱本身有關即各柱的抗剪剛度只與柱本身有關(2)確定柱反彎點位置時確定柱反彎點位置時,假定除底層以外的各層柱的上下端節點轉角均假定除底層以外的各層柱的上下端節點轉角均相同,即除底層外,假定各層框架柱的反彎點位于柱高的中點;

36、對于底層相同,即除底層外,假定各層框架柱的反彎點位于柱高的中點;對于底層柱,則假定其反彎點距支座柱,則假定其反彎點距支座2/3柱高處。柱高處。即反彎點位置是定值。即反彎點位置是定值。(3)梁端彎矩可由節點平衡條件求出,并按結點左右梁的線剛度進行分配。梁端彎矩可由節點平衡條件求出,并按結點左右梁的線剛度進行分配。基本假定:基本假定: 求框架的內力步驟:求框架的內力步驟:求出各柱內剪力求出各柱內剪力 確定反彎點位置確定反彎點位置 各柱端彎矩各柱端彎矩梁端彎矩梁端彎矩 整個框架內力整個框架內力 南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 mkjkjmjkjjFjVVVVVV121設

37、框架有設框架有n n層,每層有層,每層有m m個柱,以第個柱,以第j j層為分析對象,沿柱反彎點切開來,示出層為分析對象,沿柱反彎點切開來,示出其內力(有剪力、軸力,彎矩為零),則按水平力平衡條件得層間總剪力為:其內力(有剪力、軸力,彎矩為零),則按水平力平衡條件得層間總剪力為:1nFjjjknkk jVF FFFF VFj層間總剪力層間總剪力南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計框架受側向荷載時,框架框架受側向荷載時,框架柱內的剪力柱內的剪力:jjjkjkuhiV21212i/h2 稱為稱為柱的抗側剛度柱的抗側剛度(抗剪剛度)(抗剪剛度)由假定假定1mkjjkFjjhi

38、Vu1212FjmkjkjkjkViiV1由假定假定2可求出各柱的桿端彎矩柱的桿端彎矩對于底層柱對于底層柱3111hVMktkc柱頂:32111hVM:kbkc柱底對于上部各層柱對于上部各層柱2jjkbcjktcjkhVMM南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計由由假定假定3 (節點平衡條件)可求出(節點平衡條件)可求出梁端彎矩梁端彎矩)(dcucrblblblbMMiiiM)(dcucrblbrbrbMMiiiM二、水平荷載作用下的二、水平荷載作用下的 D 值法值法(1)由于框架各層節點轉角不可能相等,故柱的反彎點位置也不可能)由于框架各層節點轉角不可能相等,故柱的反彎

39、點位置也不可能 都在都在 柱中點;柱中點;(2)由于梁柱線剛度之比不可能為無窮大,故柱的抗側移剛度也不完全)由于梁柱線剛度之比不可能為無窮大,故柱的抗側移剛度也不完全取決于柱本身,還與梁的剛度由關。取決于柱本身,還與梁的剛度由關。1、反彎點法存在的問題、反彎點法存在的問題南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計2、修正后的柱抗側移剛度、修正后的柱抗側移剛度考慮柱上下端節點的彈性約束作用后,考慮柱上下端節點的彈性約束作用后, 柱的抗側移剛度柱的抗側移剛度為:為:212hiDc南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計推導的推導的基本假定基本假定為:為:(1)

40、柱柱AB及與其上下相鄰的柱的線剛度均為及與其上下相鄰的柱的線剛度均為ic;(2) 柱柱AB及與其上下相鄰的柱的層間位移均為及與其上下相鄰的柱的層間位移均為uj(3)柱柱AB兩端節點及與其上下左右相鄰的各個結點的轉角均為兩端節點及與其上下左右相鄰的各個結點的轉角均為i1、i2、i3、i4推得推得 j 層層 k 柱柱抗側移剛度抗側移剛度212jcjjkjkhiuVDFjmkjkjkjkVDDV1框架框架柱內的剪力柱內的剪力南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計比較比較反彎點法反彎點法和和修正反彎點法修正反彎點法D值法值法的抗側移剛度:的抗側移剛度:212hic212hiDc后

41、者多了一個修正系數后者多了一個修正系數 反映節點轉動降低了柱的抗側移能力反映節點轉動降低了柱的抗側移能力節點轉動大小節點轉動大小: 取決于梁對柱節點轉動的約束程度,梁越剛取決于梁對柱節點轉動的約束程度,梁越剛 對柱的對柱的約束能力越大約束能力越大 節點轉角越小節點轉角越小 越接近越接近1。當框架梁線剛度當框架梁線剛度 K=, =1反彎點法和反彎點法和D值法的抗側移剛度相等值法的抗側移剛度相等求出D值后則得:FjmkjkjkjkVDDV1FjmkhihiFjmkjkjkjkVViiVjjkjjk11212122南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計D值法關鍵在于求值法關鍵在

42、于求 、K,詳見下表:詳見下表:南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計3、修正后的柱反彎點高度、修正后的柱反彎點高度各柱反彎點的位置取決于該柱上下端轉角的比值各柱反彎點的位置取決于該柱上下端轉角的比值。若柱上下端轉角相同,若柱上下端轉角相同,反彎點則在柱高中點反彎點則在柱高中點;若柱上下端轉角不同,若柱上下端轉角不同,則反彎點偏向轉角大的一端則反彎點偏向轉角大的一端,即偏向約即偏向約束剛度較小的一端。束剛度較小的一端。影響柱兩端轉角大小的因素影響柱兩端轉角大小的因素:側向外荷載形式;梁柱線剛度比;側向外荷載形式;梁柱線剛度比;結構總層數及該柱所在層數;柱上下橫梁線剛度比;

43、上下層層結構總層數及該柱所在層數;柱上下橫梁線剛度比;上下層層高變化。高變化。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計(1)標準反彎點高度比)標準反彎點高度比 yn標準框架各層柱的反彎點高度為標準框架各層柱的反彎點高度為 ynh,查表,查表(2)上下橫梁線剛度變化時對反彎點高度比的修正值上下橫梁線剛度變化時對反彎點高度比的修正值 y1 ,y1帶帶符號,底層不考慮符號,底層不考慮y1 。(3) 層高變化對反彎點的修正層高變化對反彎點的修正 y2 、y3 , y2 、y3亦帶符號,亦帶符號,考慮上述因素后考慮上述因素后:)(321yyyyynh南京工業大學土木工程學院第四章 鋼

44、筋混凝土框架結構的抗震設計南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計三、框架內力計算步驟:三、框架內力計算步驟:1)求框架柱的抗側剛度)求框架柱的抗側剛度 D ;2)求各柱剪力)求各柱剪力 VjK = ( Djk/Djk ) VFj ;3)求各柱反彎點高度)求各柱反彎點高度 yh, 并由各柱并由各柱 Vjk 計算柱端彎矩計算柱端彎矩 M1 和和 M2 ;4)利用節點平衡并按剛度分配求梁端彎矩;利用節點平衡并按剛度分配求梁端彎矩;5)利用梁端彎矩求梁兩端剪力;利用梁端彎矩求梁兩端剪力;6)利用梁端剪力和上柱軸力求下柱的軸力;利用梁端剪力和上柱軸力求下柱的軸力;南京工業大學土木工

45、程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4.5 4.5 鋼筋混凝土框架的抗震設計鋼筋混凝土框架的抗震設計一、一般概念一、一般概念1 1、梁與柱的彎曲延性、梁與柱的彎曲延性實驗表明變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。實驗表明變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。N N為組合軸壓力設計值;為組合軸壓力設計值;b b、h h為截面的短長邊;為截面的短長邊;fcfc為混為混凝土抗壓強度設計值。凝土抗壓強度設計值。軸壓比:軸壓比: 柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比,即壓強度設計值乘積之比,即 它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度,還是

46、受壓它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度,還是受壓區混凝土先達到其極限壓應變的區混凝土先達到其極限壓應變的主要指標主要指標。cbhfN /配筋率對延性影響也很大。配筋率對延性影響也很大。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 配筋率增大則彎曲延性差。適當提高混凝土強度等級,配筋率增大則彎曲延性差。適當提高混凝土強度等級,可使配筋率減少彎曲延性改善。可使配筋率減少彎曲延性改善。截面中配置受壓鋼筋可以改善構件的彎曲延性。截面中配置受壓鋼筋可以改善構件的彎曲延性。2 2、受剪構件的剪跨比及破壞特征、受剪構件的剪跨比及破壞特征h0 0為截面有效高度。為截面有效高度。剪跨比:剪跨比:

47、0/ VhM構件在彎矩和剪力共同作用下構件在彎矩和剪力共同作用下, ,受剪破壞與受剪破壞與剪跨比剪跨比有關有關. .當當 或構件為超配箍時或構件為超配箍時, ,發生斜壓型破壞;發生斜壓型破壞;5.11當當 且構件為低配箍時且構件為低配箍時, ,發生斜拉型破壞;發生斜拉型破壞;32脆性破壞脆性破壞325.11當當 且配筋箍適量時且配筋箍適量時, ,發生剪壓破壞;發生剪壓破壞;延性破壞延性破壞南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 在水平地震作用下,梁柱的剪跨比可以直接通過梁的在水平地震作用下,梁柱的剪跨比可以直接通過梁的跨高比和柱的高厚比表示。跨高比和柱的高厚比表示。設反彎

48、點在構件中央設反彎點在構件中央blclbVcVbMcM對于梁對于梁跨高比21212000bbbbbbbbbbhlhVlVhVM對于柱對于柱高寬比21212000cccccccccchlhVlVhVM南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計1 1)平面或樓層有局部薄弱環節,不能發揮整體抗震能力。)平面或樓層有局部薄弱環節,不能發揮整體抗震能力。3 3、震壞房屋在設計上存在的問題、震壞房屋在設計上存在的問題2 2)梁柱變形能力不足,構件過早破壞;)梁柱變形能力不足,構件過早破壞;3 3)梁柱節點箍筋不足,節點受震破壞,梁柱失去了相互)梁柱節點箍筋不足,節點受震破壞,梁柱失去了相

49、互 之間的聯系;之間的聯系;4 4)砌體添充墻破壞;)砌體添充墻破壞;5 5)其他。)其他。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計1 1)框架塑性效應較多地發生在梁端,底層柱的塑性效應)框架塑性效應較多地發生在梁端,底層柱的塑性效應 較晚形成;較晚形成;4 4、框架結構抗震設計的正確指導思想、框架結構抗震設計的正確指導思想2 2)梁柱在彎曲破壞前,避免發生其它形式破壞,如剪切)梁柱在彎曲破壞前,避免發生其它形式破壞,如剪切 破壞、粘結破壞等;破壞、粘結破壞等;3 3)在梁、柱破壞之前,節點應有足夠的強度即變形能力;)在梁、柱破壞之前,節點應有足夠的強度即變形能力;4 4)

50、重視非結構構件設計。)重視非結構構件設計。強柱弱梁,強剪弱彎,強節點、強錨固強柱弱梁,強剪弱彎,強節點、強錨固南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計兩種破壞形式兩種破壞形式二、二、“強柱弱梁強柱弱梁”框架的抗震設框架的抗震設計計弱柱型弱柱型弱梁型弱梁型 為了使塑性鉸首先在梁中出現,同一節點柱的抗彎能為了使塑性鉸首先在梁中出現,同一節點柱的抗彎能力要大于梁的抗彎能力。力要大于梁的抗彎能力。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 抗震規范規定:一、二、三級框架的梁柱節點處,除頂抗震規范規定:一、二、三級框架的梁柱節點處,除頂層和柱軸壓比小于層和柱軸壓比小

51、于0.150.15者外,柱端組合彎矩設計值應符合下者外,柱端組合彎矩設計值應符合下列公式要求列公式要求bccMM9 9度和一級框架結構尚應符合:度和一級框架結構尚應符合:buacMM2.1cM-節點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和節點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和; ;bM-節點左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和;節點左右梁端截面逆時針或順時針方向組合的彎矩設計值之和;buaM-節點左右梁端截面逆時針或順時針方向根據實配鋼筋面積(考節點左右梁端截面逆時針或順時針方向根據實配鋼筋面積(考 慮受壓筋)和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩

52、慮受壓筋)和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩 值之和;值之和;c-柱端彎矩增大系數,一級為柱端彎矩增大系數,一級為1.4,1.4,二級為二級為1.2,1.2,三級為三級為1.11.1。 為了不使框架底層柱過早出現塑性鉸,規范規定:一、為了不使框架底層柱過早出現塑性鉸,規范規定:一、二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設計值應分別乘以增二、三級框架底層柱底截面組合的彎矩設計值應分別乘以增大系數大系數1.51.5、1.251.25、1.151.15。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計1.1.梁、柱的抗剪強度要高于它的抗彎強度(強剪弱彎)梁、柱的抗剪強度要高于它的抗

53、彎強度(強剪弱彎)GbnrblbVbbVlMMV9 9度和一級框架結構尚應符合:度和一級框架結構尚應符合:三、梁、柱延性破壞之前不發生其它脆性破壞的抗震設計三、梁、柱延性破壞之前不發生其它脆性破壞的抗震設計 為了避免梁在彎曲破壞前發生剪切破壞,應按為了避免梁在彎曲破壞前發生剪切破壞,應按強剪強剪弱彎弱彎的原則調整框架梁端部截面組合的剪力設計值:的原則調整框架梁端部截面組合的剪力設計值:一、二、三級框架梁一、二、三級框架梁GbnrbualbuabVlMMV1.1GbV-梁在重力荷載代表值(梁在重力荷載代表值(9 9度時高層建筑還應包括豎向地震作用標度時高層建筑還應包括豎向地震作用標 準值)作用下

54、,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值;準值)作用下,按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值;rblbMM、-分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設計值分別為梁左、右端逆時針或順時針方向正截面組合的彎矩設計值; ;Vb-梁的剪力增大系數,一級為梁的剪力增大系數,一級為1.3,1.3,二級為二級為1.2,1.2,三級為三級為1.11.1。nl-梁的凈跨;梁的凈跨;rbualbuaMM、-分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據實配鋼筋面積分別為梁左、右端逆時針或順時針方向根據實配鋼筋面積( (考考慮受壓筋慮受壓筋) )和材料強度標準值計算的抗彎承載力所對應的彎矩值;和材料強度標準值計算的抗彎承

55、載力所對應的彎矩值;南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計cbfbhV0/跨高比大于跨高比大于2.52.5時:時: 剪壓比:剪壓比:截面內平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之截面內平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比,即比,即)2.0(10bhfVcREb2.2.梁、柱截面的剪壓比不宜過大梁、柱截面的剪壓比不宜過大 剪壓比過大剪壓比過大, ,混凝土會過早發生斜壓破壞混凝土會過早發生斜壓破壞, ,箍筋不能充分箍筋不能充分發揮作用發揮作用, ,它對構件的變形能力也有顯著影響。因此應控制。它對構件的變形能力也有顯著影響。因此應控制。跨高比等于或小于跨高比等于或小于2.52.5時:

56、時:)15.0(10bhfVcREbbV-梁端部截面組合的剪力設計值;梁端部截面組合的剪力設計值;0h-梁的截面有效高度;梁的截面有效高度;cf-混凝土軸心抗壓強度設計值;混凝土軸心抗壓強度設計值;b-梁的截面寬度;梁的截面寬度;RE-承載力抗震調整系數。承載力抗震調整系數。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計0hVMcc 剪跨比宜大于剪跨比宜大于2 2,剪跨比按下式計算:,剪跨比按下式計算:3.3.梁、柱的剪跨比要有所限制梁、柱的剪跨比要有所限制-剪跨比,取兩端計算結果的較大值;剪跨比,取兩端計算結果的較大值;cV-端截面組合剪力計算值;端截面組合剪力計算值;cM-端

57、截面組合彎矩計算值;端截面組合彎矩計算值;0h-截面有效高度。截面有效高度。 反彎點位于中部時,可按構件凈長與反彎點位于中部時,可按構件凈長與2 2倍截面高度之比倍截面高度之比計算。計算。南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計N N為組合軸壓力設計值;為組合軸壓力設計值;b b、h h為柱的短長邊;為柱的短長邊;fcfc為混凝土抗壓強度設計值。為混凝土抗壓強度設計值。軸壓比:軸壓比:柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比抗壓強度設計值乘積之比, ,即:即:4 4、柱的軸壓比不宜過大、柱的軸壓比不宜過大

58、 它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度,還是受壓區混它是控制偏心受拉邊鋼筋先到抗拉強度,還是受壓區混凝土先達到其極限壓應變的主要指標。凝土先達到其極限壓應變的主要指標。柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低。cbhfN /南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計4 4、柱的軸壓比不宜過大、柱的軸壓比不宜過大注:1.軸壓比指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土軸心抗壓強度設計值乘積之比值;可不進行地震作用計算的結構,取無地震作用組合的軸力設計值;2.表內限值適用于剪跨比大于2、 混凝土強度等級不高于C60 的柱;剪跨比不大于2的柱軸壓比限

59、值應降低0.05; 剪跨比小于1.5 的柱軸壓比限值應專門研究并采取特殊構造措施;3.沿柱全高采用井字復合箍且箍筋膠距不大于200mm、 間距不大于100mm、 直徑不小于12mm, 或沿柱全高采用復合螺旋箍、螺旋間距不大于100mm 、箍筋肢距不大于200mm、 直徑不小于12mm, 或沿柱全高采用連續復合矩形螺旋箍、螺旋凈距不大于80mm、 箍筋肢距不大于200mm、直徑不小于10mm,軸壓比限值均可增加0.10;4.在柱的截面中部附加芯柱,其中另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%,軸壓比限值可增加0.05;此項措施與注3 的措施共同采用時,軸壓比限值可增加0.15;但箍筋的配

60、箍特征值仍可按抽壓比增加0.10 的更求確定;5.柱軸壓比不應大于1.05。0.900.950.800.850.700.75框架框架框架框架-剪力墻剪力墻三三二二一一結構類型結構類型抗震等級抗震等級柱軸壓比限制柱軸壓比限制南京工業大學土木工程學院第四章 鋼筋混凝土框架結構的抗震設計 為了提高梁的正截面塑性鉸轉動延性,梁的縱向配筋率為了提高梁的正截面塑性鉸轉動延性,梁的縱向配筋率不宜過高。不宜過高。為此,框架梁的縱向配筋應符合下列要求:為此,框架梁的縱向配筋應符合下列要求:5 5、縱向鋼筋的配筋率應該合適、縱向鋼筋的配筋率應該合適 (a)a)梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不應大于梁端縱向受拉鋼筋的配筋

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