TOP25【毕业设计】我国钢筋混凝土抗震设计的基本思路和方法.doc文档免费在线阅读

在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。

梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大同时结构的周期加长，影响到结构各振型的参与系数的大小地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。

结构出现塑性铰之后，同样有上述原因的存在，而且结构屈服后的非弹性过程就是地震力进步增大的过程，柱弯矩随地震力的增大而增大。

地震力引起的倾覆力矩改变了柱内的实际轴力。

我们规范中的轴压比限值般能保证柱子在大偏压的范围内，轴力的减小也能导致柱子屈服能力的降低。

抗震规范规定除框架顶层和柱轴压比小于者及框支梁与框支柱以外，柱端弯矩设计值应符合分别为是允许柱子剪力墙出铰的梁柱铰方案，采取相对的强柱弱梁措施，推迟柱子的出铰时间。

但不能完全排除出现薄弱层的柱铰机构的可能性，因而需要限制柱子的轴压比，必要时通过时程分析法判断结构的薄弱层，防止出现构和梁柱铰机构的梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，塑性铰数量多，不因个别塑性铰失效而结构整体失效。

因而抗震性能好，是钢筋混凝土理想的耗能机构。

我国规范采用的为常见的结构形式，当然其延性设计也主要是从这三个方面来体现的。

强柱弱梁结构动力反应分析表明，结构的变形能力和破坏机制有关。

常见有三种典型的耗能机构，梁铰机构柱铰机构梁柱铰机构。

梁铰机或者梁柱铰机构通过强剪弱弯避免结构在达到预计延性能力前发生剪切破坏通过必要构造措施使可能形成塑性铰的部位具有必要的塑性转动能力和耗能能力。

从以上三个方面保证使结构具有必要的延性。

框架结构作整和构造两个方面。

它是二十世纪年代后期，新西兰知名学者和提出的钢筋混凝土结构在设计地震力取值偏低的情况下具有足够延性的方法。

其核心思想为通过强柱弱梁引导结构形成梁铰机构的规则性选择合理的建筑结构体系抗侧力结构和构件的延性设计。

本文以框架为例重点介绍抗震概念设计中的能力设计法。

能力设计法是结构延性设计的主要内容，包括我国规范的内力调变形和抗震性能的影响，保证结构整个寿命期内的安全，需要进步的研究。

以框架结构为例谈抗震概念设计由于建筑抗震设计的复杂性，在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。

它主要包括以下内容建筑设计应注意结构来设计结构，满足些类型的建筑对结构位移的特殊要求，来保证结构的位移在可接受范围。

需要说明的是，现阶段的位移控制和抗震设计还限于单地震下结构的反应。

如何有效考虑在地震高发区及多次地震下累积损伤对结构，防止结构薄弱层弹塑性变形过大引起结构倒塌。

规范对验算的范围有明确规定，但考虑到弹塑性变形计算的复杂性和缺乏实用软件，对不同建筑有不同要求。

在以后发展中可以把验算范围推广到更大，甚至可以基于位移控制法而言是无害位移，只是人的舒适度感觉不同而已，第二阶段的变形验算为罕遇地震下薄弱层弹塑性变形验算，以弹塑性层间位移表示。

根据震害经验实验研究和计算结果分析提出了构件和节点达到极限变形时的层间极限位移角计，变形验算以弹性层间位移角表示。

以保证结构及非结构构件不开裂或开裂不明显，保证结构整体抗震性能。

新规范增加了变形验算的范围，对以弯曲变形为主的高层建筑可以扣除结构的整体弯曲变形，因为这部分位移对结构设计来保证的多遇地震下的承载力验算，建筑主体结构不受损，非结构构件没有过重破坏保证建筑正常使用功能罕遇地震作用下建筑主体结构遭遇破坏，但不倒塌。

结构抗震变形验算是两阶段设计很重要的内容。

第阶段设作用中的地面运动加速度和位移可能对结构具有更大的影响，而振型分解反应谱法无法对此作出估计，新规范同时还增加了楼层水平地震剪力最小值的要求，见抗震规范条。

结构抗震变形验算抗震设防三水准的要求是通过两阶段法计算结果的较大值。

另外般弹性时程法分析的结果有利于判断薄弱层部位。

对于度地区高层建筑考虑竖向地震力，采取与底部剪力法类似的方法，只是竖向地震力的取值约为水平地震力取值的倍左右。

对于长周期结构，地震值，按或确定水平地震作用效应。

规范同时还规定，对特别不规则的建筑，甲类建筑，规范表所列高度范围的高层建筑，应用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱，先确定各振型在各质点的水平地震作用标准值，在按照公式确定水平地震作用效应对进行扭转耦联计算的结构，其楼层取两个正交水平位移和转角位移三个自由度，确定各振型在各楼层两水平方向和转角方向的地震作用标准按倒三角形分布分配，并考虑了地震中可能顶部地震力增大的顶点附加集中力。

振型分解反应谱法适用于当前现有大多数建筑结构体系。

通过振型组合考虑各周期不同的振型在地震反应中的参与程度。

对不进行扭转计算的结构，按倒三角形分布分配，并考虑了地震中可能顶部地震力增大的顶点附加集中力。

振型分解反应谱法适用于当前现有大多数建筑结构体系。

通过振型组合考虑各周期不同的振型在地震反应中的参与程度。

对不进行扭转计算的结构，先确定各振型在各质点的水平地震作用标准值，在按照公式确定水平地震作用效应对进行扭转耦联计算的结构，其楼层取两个正交水平位移和转角位移三个自由度，确定各振型在各楼层两水平方向和转角方向的地震作用标准值，按或确定水平地震作用效应。

规范同时还规定，对特别不规则的建筑，甲类建筑，规范表所列高度范围的高层建筑，应用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

另外般弹性时程法分析的结果有利于判断薄弱层部位。

对于度地区高层建筑考虑竖向地震力，采取与底部剪力法类似的方法，只是竖向地震力的取值约为水平地震力取值的倍左右。

对于长周期结构，地震作用中的地面运动加速度和位移可能对结构具有更大的影响，而振型分解反应谱法无法对此作出估计，新规范同时还增加了楼层水平地震剪力最小值的要求，见抗震规范条。

结构抗震变形验算抗震设防三水准的要求是通过两阶段设计来保证的多遇地震下的承载力验算，建筑主体结构不受损，非结构构件没有过重破坏保证建筑正常使用功能罕遇地震作用下建筑主体结构遭遇破坏，但不倒塌。

结构抗震变形验算是两阶段设计很重要的内容。

第阶段设计，变形验算以弹性层间位移角表示。

以保证结构及非结构构件不开裂或开裂不明显，保证结构整体抗震性能。

新规范增加了变形验算的范围，对以弯曲变形为主的高层建筑可以扣除结构的整体弯曲变形，因为这部分位移对结构而言是无害位移，只是人的舒适度感觉不同而已，第二阶段的变形验算为罕遇地震下薄弱层弹塑性变形验算，以弹塑性层间位移表示。

根据震害经验实验研究和计算结果分析提出了构件和节点达到极限变形时的层间极限位移角，防止结构薄弱层弹塑性变形过大引起结构倒塌。

规范对验算的范围有明确规定，但考虑到弹塑性变形计算的复杂性和缺乏实用软件，对不同建筑有不同要求。

在以后发展中可以把验算范围推广到更大，甚至可以基于位移控制法来设计结构，满足些类型的建筑对结构位移的特殊要求，来保证结构的位移在可接受范围。

需要说明的是，现阶段的位移控制和抗震设计还限于单地震下结构的反应。

如何有效考虑在地震高发区及多次地震下累积损伤对结构变形和抗震性能的影响，保证结构整个寿命期内的安全，需要进步的研究。

以框架结构为例谈抗震概念设计由于建筑抗震设计的复杂性，在实际工程中抗震概念设计就显得尤为重要。

它主要包括以下内容建筑设计应注意结构的规则性选择合理的建筑结构体系抗侧力结构和构件的延性设计。

本文以框架为例重点介绍抗震概念设计中的能力设计法。

能力设计法是结构延性设计的主要内容，包括我国规范的内力调整和构造两个方面。

它是二十世纪年代后期，新西兰知名学者和提出的钢筋混凝土结构在设计地震力取值偏低的情况下具有足够延性的方法。

其核心思想为通过强柱弱梁引导结构形成梁铰机构或者梁柱铰机构通过强剪弱弯避免结构在达到预计延性能力前发生剪切破坏通过必要构造措施使可能形成塑性铰的部位具有必要的塑性转动能力和耗能能力。

从以上三个方面保证使结构具有必要的延性。

框架结构作为常见的结构形式，当然其延性设计也主要是从这三个方面来体现的。

强柱弱梁结构动力反应分析表明，结构的变形能力和破坏机制有关。

常见有三种典型的耗能机构，梁铰机构柱铰机构梁柱铰机构。

梁铰机构和梁柱铰机构的梁先屈服，可使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，塑性铰数量多，不因个别塑性铰失效而结构整体失效。

因而抗震性能好，是钢筋混凝土理想的耗能机构。

我国规范采用的是允许柱子剪力墙出铰的梁柱铰方案，采取相对的强柱弱梁措施，推迟柱子的出铰时间。

但不能完全排除出现薄弱层的柱铰机构的可能性，因而需要限制柱子的轴压比，必要时通过时程分析法判断结构的薄弱层，防止出现柱铰机构。

我们常见的强柱弱梁的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力，诱导在梁端先出现塑性铰。

这是考虑到柱中实际弯矩在地震中的可能增大。

在结构出现塑性铰之前，结构构件因拉区混凝土开裂和压区混凝土的非弹性性质，钢筋与混凝土之间的粘结退化，使得各构件刚度降低。

梁刚度降低较受压的柱子相对严重，结构由最初的剪切型变形向剪弯形变形过渡，柱内的弯矩较梁端的弯矩比例增大同时结构的周期加长，影响到结构各振型的参与系数的大小地震力系数发生变化，导致部分柱子弯矩增大，由于构造原因及设计中钢筋的人为增大，使得梁的实际屈服强度提高，从而使得梁出现塑性铰时柱内弯矩增大。

结构出现塑性