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土木工程专业外文翻译--框架结构的抗震设计思路 土木工程专业外文翻译--框架结构的抗震设计思路

格式:word 上传:2022-06-25 17:03:49

《土木工程专业外文翻译--框架结构的抗震设计思路》修改意见稿

1、“.....同时,很多国家都同意这样的观点,设防烈度水准可取用不同的值,选用越高的设防烈度水准,结构的延性要求也就越低,选用越低的设防烈度水准,结构的延性要求就越高。结构延性保障条件是构件的延性,通过有效合理的连接,结构体系选择合理,刚度分布合理的条件下就能基本保证结构的延性。关键词框架结构抗震设计设计思路抗震设计思路的简单回忆建筑结构抗震的发展是随着人们对地震动和结构的认识不断深入而发展起来的,从诞生至今只有百年的历史,大致有以下几个发展阶段静力阶段它起初由日本的位教授对当时有限的震害观测和理论认识提出抗震设计理论,仅仅适用于刚体结构。它没有考虑结构的动力特性和场地不同对建筑结构的影响。反应谱阶段随着对有可能出现塑性铰的部位,采用相应的构造措施,保证必要的非弹性变形性能。首先对铰接的合理部位进行讨论......”

2、“.....都偏向于使梁端先于柱端出现的方案。这种出铰方案有以下优点梁的延性易于控制,且般情况下比柱的延性大梁铰接比柱铰接形成的整体塑性变形小梁铰接机构形成的塑性变形比较稳定。在承认优先形成梁铰接的前提下,还有两种不同的设计方法,种是由新西兰为代表的,倾向于形成理想的梁铰接机构,就是保证梁端出现塑性铰,而柱子除底层外,均不出现塑性铰,对除底层柱外给柱子相对于梁比较大的超强系数大概,好处是柱子除底层外不需要进行复杂的配箍,因为采用这样的系数能保证出铰接很明确。但正是由于这种设计方法追求理想的梁饺接机构导致底层柱子相对较弱,就有出铰接的可能,相应就必须采用构造措施保证这个部位的塑性变形性能。同时,如果底层出铰结对结构的影响就会较大,旦压坏可能会导致结构的整体倒塌,这就必须从构造上给予保障,增加了构造的难度。另种方案包括美国欧共体中国等,这种方案引导结构柱铰接晚于梁铰接出现......”

3、“.....但要求结构不形成层侧移结构,这时对柱子的超配系数比起新西兰要求的要小大概,同时对柱子采用配箍筋加以约束的方案。其实对柱子采用超配系数的确定问题比较复杂梁端构造的超配的影响梁柱端塑性铰出现内力重分布的影响屈服前的非弹性特征可能使柱子的实际弯矩大于弹性分析得到的弯矩材料差异所带来的不确定因素结构非弹性特征的发育导致结构动力特性变化所带来的影响等等。按照能力设计的要求,剪力墙的塑性铰般出现在墙肢的底部。联肢剪力墙的承载力和延性与洞口连梁的承载力和延性有很大的关系,般尽可能的设计成弱连梁,有意识的引导连梁在地震时首先屈服,然后是底部墙的屈服,也就是预计塑性铰区的屈服。避免出现过早剪切破坏的原因很简单,就是因为剪切破坏属于脆性破坏,不利于保证结构的延性,保证的办法就是按照抗震等级的不同对所有的梁柱墙等构件采用相对于抗弯的不同的超配系数......”

4、“.....这与非抗震抗剪有概念性的差异。对于各种不同的结构构件的抗剪机理和我国规范的处理方式,这里有必要说明下。梁抗震时由于低周的反复作用使得梁出现交叉斜裂缝,斜裂缝的分布决定了抗震的抗剪能力比非抗震有所下降,原因抗震时的剪切破坏发生在纵筋屈服之后,这时裂缝较大交叉裂缝的出现对混凝土的损伤更加严重抗震时加大梁端负弯矩的数值,导致较大的剪力值出现在梁的下端,由于下端没有现浇板,更容易破坏。但此时箍筋的作用与非抗震时的作用相差无几,规范上对此不利作用的考虑是采取对抗剪公式中对混凝土项的折减,同时,为了避免非延性的斜压破坏,采用了比非抗震时更严厉的限制措施,把截面的剪力设计值比非抗震时乘以的折减系数。柱规范中对抗震时柱的抗剪公式的处理原则样,也是对混凝土项采用的折减系数,同样采用更严厉的措施防止斜压破坏,把截面的剪力设计值比非抗震时乘以的折减系数。但由于般情况下......”

5、“.....这种压力对于柱出现塑性铰后对构件的抗剪性能偏有力,按照这种思路,柱采用和梁样的折减似乎不大合理。墙抗震时,国内几乎没有相关的试验资料,仅仅是采用对非抗震的抗剪公式对混凝土项和钢筋项都采用了的折减系数,同时,为防止斜压破坏,采用限制剪压比的办法,把截面的剪力设计值比非抗震时乘以的折减系数。需要说明的是,般情况下,剪力墙抗剪存在问题的部位大概是下部几个楼层。节点主要的承受剪力构件,节点剪力主要是依靠桁架机构斜压杆机构箍筋的约束效应三个机构或途径来承受。桁架机构主要是抵抗钢筋主拉应力,斜压杆机构主要是抵抗混凝土及钢筋产生的主压应力,箍筋的约束效应则是增强混凝土的抗剪能力。随着节点区内混凝土非线性的发展,桁架结构的作用不断减小,而后两者的作用却在不断增强。因此,节点抗震的主要目标是在反复受力的情况下......”

6、“.....对以上抗剪机理的讨论后,就可以梁柱箍筋的作用做如下总结第个显而易见的作用是用于抗剪第二个作用是约束混凝土,这对保障结构延性起非常重要的作用,这里还可以随便说下高强混凝土用于抗震时所遇到的障碍,这首先和高强混凝土的材性相关,强度越高的混凝土就越脆,它的应力应变关系中达到最大压应力的应变比较小,这就使得设计成延性构件形成很大的困难,同时由于混凝土的强度越高,箍筋起约束的效能就越差,也就不能够有效的提高混凝土的极限压应变,这样就导致了采用高强混凝土的结构构件的延性难以得到保障第三个作用是对梁端纵向钢筋的约束作用,防止纵向钢筋的失稳,这与钢筋的特殊材性有关。震动记录的得到和结构动力学理论的发展,年美国的教授提出了弹性反应谱的概念,反应谱是自由弹性体系,在获取的很多地震记录的激励下,结构周期与响应之间的关系,包括加速度反应谱,速度反应谱,位移反应谱......”

7、“.....到现在为止仍然是各国规范设计的取值基础。地震作用力计算常采用底部剪力法和振型分解反应谱法,振型分解反应谱法的基本概念是假定建筑结构是线弹性的多自由度体系,利用振型分解和振型正交性的原理,将求解个自由度弹性体系的地震反应分解,为求解个独立的等效单自由度弹性体系的最大地震反应,进而求得对应于每个振型的作用效应。就可以根据地震作用的方式不同,采用不同的组合方式,对于平面振动的多质点弹性体系,可以用法,它是假定输入地震为平稳随机过程,每个振型反应之间相互独立而推导得到的对于考虑平扭耦连的多质点弹性体系,采用法,它与法的主要区别在于平面振动时假定各振型相互独立,各振型的随着频率的增高而降低而平扭耦连,各振型频率间距很小,相邻较高振型的频率非常接近,就要考虑不同振型间的相关性,还有扭转分量的影响,不定随着频率增高而降低,有时较高振型的影响可能大于较低振型的影响,相比要考虑更多得振型的影响......”

8、“.....当建筑物高度不大,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,结构振动位移反应往往以第振型为主,而且第振型接近于直线时,就可以把振型分解法简化为基本的底部剪力法计算公式。这个基本公式计算得到的各质点的水平地震作用可以反映刚度较大的结构,但当结构基本周期较长,场地特征周期较小时,计算所得顶部地震作用偏小,因此,抗震规范规定,当结构基本周期大于倍的场地特征周期时,在顶部附加水平地震作用。动力理论阶段随着对地震动认识和理解的加深,认识到反应谱的些不足,如对地震动的影响考虑不周,加上计算机性能的提高,使得动力法逐渐发展起来,它的本质是直接求解动力方程,但是由于地震时地面运动加速度极不规则,对于微分方程无法求出它的闭合解,因此多采用数值积分法。常用的方法是对记录的地震波进行连续分段处理,每段的数据都看做不变的,然后作用到结构上......”

9、“.....接着与前段的加速度速度位移进行叠加,把叠加的结果作为下时段的初始数据,依此类推,最终求得结构的加速度速度和位移动力反应变化过程。在年美国地震和年日本地震后,美日学者又提出了基于性态的抗震设计方法,基于性态的基本思想,就是使建筑结构在使用期间满足各种使用功能的要求。它与传统基于力的设计方法不同,对于结构性能主要是基于位移准则,用不同的位移指标对结构性能进行不同的控制。但是由于大地震作用下结构的非弹性变形很难准确估计,使得基于性态的设计方法只能停留在理论上。但提出它的优点至少有两点强调地震工程的系统性和社会性认识到原有抗震设计规范的部分不合理性。作为基于性能抗震设计的基础,应该对具有统计意义的特定水平地震作用下的结构位移,速度和加速度进行准确的评估,还应该有个合理的评估方法和工具。正是因为这个,提出和发展了方法和能力谱方法......”

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