新闻资讯
建筑抗震设计中的延性设计
发布时间:2021-11-17 00:23
  |  
阅读量:
字号:
A+ A- A
本文摘要:概要:地震央结构转入弹塑性状态后,不能依赖变形吸取能量以保持结构安全性,所以,结构抗震设计的显然验算不应是强震起到下结构的变形验算,因此从某种程度上说道,结构抗震的本质就是延性。一个结构具备较小延性或较高耗能能力的话,即使承载力较低,也需要吸取较多能量,抗御较强地震而会坍塌。

leyu乐鱼体育官网

概要:地震央结构转入弹塑性状态后,不能依赖变形吸取能量以保持结构安全性,所以,结构抗震设计的显然验算不应是强震起到下结构的变形验算,因此从某种程度上说道,结构抗震的本质就是延性。一个结构具备较小延性或较高耗能能力的话,即使承载力较低,也需要吸取较多能量,抗御较强地震而会坍塌。关键词:塑性剪;吸食能耗能;变形能力;结构延性结构、构件或横截面的延性是所指从屈服开始至超过仅次于承载力或超过以后而承载力还没明显上升期间的变形能力,也就是说,延性是体现结构、构件或横截面的后期非弹性变形能力,变形能力是指结构、构件或横截面超过仅次于毁坏状态时的仅次于变形,而变形能力是结构吸能和耗电能力的外在展现出,所以延性的本质是吸能和耗电。

结构所吸取的地震能量,相等结构承载力与变形能力的乘积,也就是说结构抗震能力是由承载力和变形能力两者联合要求的。在中等地震起到下,容许结构某些部位转入屈服状态,构成塑性剪,这时结构转入弹塑性状态。在这个阶段结构刚性减少,地震惯性力会相当大,但结构变形增大,结构是通过塑性变形来力学系统地震能量的。

具备上述性能的结构,称作延性结构。地震央结构转入弹塑性状态后,不能依赖变形吸取能量以保持结构安全性,所以,结构抗震设计的显然验算不应是强震起到下结构的变形验算,因此从某种程度上说道,结构抗震的本质就是延性。以我们当前对地震的认识水平,要精确预测结构物与地基在未来地震起到下的抗震能力,尚能无法做。

因此,结构的抗震能力不应侧重结构物与地基整体抗震能力的概念设计,再行相结合适当的计算出来分析和结构措施,彻底避免结构物与地基中的抗震薄弱环节,才有可能使设计出有的结构具备充足的抗震可靠度。结构体系的抗震能力综合展现出在强度、刚性、和延性三者的统一,即抗震结构体系不应具备适当的强度和较好的变形能力,如果抗震结构体系有较高的抗侧强度,但同时缺少充足的延性,这样的结构在大震起到下很更容易毁坏。

例如理所当然筋又无钢筋混凝土结构柱的的砌体结构,其抗震性能较好。另一方面,如果结构有较小的延性,但外用侧力的能力严重不足,这样的结构在大震起到下,必定产生较小的变形,如显框架结构,其抗震性能仍然较好,震害调查指出,在历次地震央,钢筋混凝土显框架毁坏相当严重,甚至坍塌者屡见不鲜。

结构体系是由各类构件相连而出的,各个构件的抗震能力是结构体系抗震能力的前提,抗震结构的构件不应不具备适当的强度、必要的刚性、较好的延性和可信的相连,并不应推崇强度、刚性和延性的合理平衡。但强度、刚性和延性三者之间并不是互相独立国家的,结构体系的抗震能力是强度、刚性和延性三者的对立统一。构件刚性过于大,不会减少结构的延性,同时自振周期变长,减大地震起到,地震起到减小的同时则拒绝结构及其构件具备较高的承载力,而较高的承载力往往以提升耗资和减少结构变形能力为代价;构件刚刚童年小,在地震起到下,结构变形过大,不会造成结构构件的毁坏甚至整体坍塌。

适当的强度、刚性和延性三者缺一不可,但其中延性的设计最为引人注目,是做大震不推倒的关键所在。但在实际工作中,结构工程师往往只侧重结构的强度,指出强度低的构件或结构必定是安全性的,而忽略了对延性的设计,这种强度较高的构件或结构流露出安全性的假象,实际在强震起到下因为缺少充足延性而不存在较小的安全隐患。延性的设计主要依赖合理的抗震措施,如砌体结构,具备较小的刚性和一定的强度,但延性较好,若在砌体中设置圈梁和结构柱,将墙体横竖互为筒,起着骨架起到,则可以大大提高变形能力。

又如较长的钢筋混凝土抗震墙,刚性大强度低,但延性严重不足,若在抗震墙中用很弱连梁把墙体区分为若干三大墙段,则可以大大提高墙体的变形能力,做强度、刚性和延性的合理分配。延性的本质是吸能和耗电,结构的吸能和耗电能力,主要依赖结构或构件在预计部位产生塑性剪,即结构可忍受重复的塑性变形而不坍塌,仍具备一定的承载能力,预计部位是所指在该方位塑性剪的构成会危机整个结构的安全性。为了提升结构的延性,在设计中不应采行以下的概念设计:(1)利用结构各部分的联系构件或非主要顶盖构件构成耗电元件。

在对这种耗电元件合理设计后,可使整个结构在预估的忽时逢地震下产生可以忍受的毁坏,并消耗非常的地震能量,从而保持了整个结构体系的平稳和之后忍受荷载的能力。如另设连梁的并联抗震墙,连梁才可设计成很好的耗电元件,以使忽时逢地震起到下连梁先经常出现塑性剪;又如框架结构的填充墙,经合理设计后可减少结构的强度和刚性,同时在地震重复起到下填充墙产生裂缝,可以大量吸取和力学系统地震能量,起着耗电元件起到,即同时减小了结构的延性,因为填充墙同时影响到结构的强度、刚性和延性,所以结构设计师不应提升对填充墙的设计了解,而某种程度是作为结构上的荷载来处置。

(2)将塑性剪掌控在一系列不利部位,把能量力学系统在整个结构的平面和刚性上。为使结构在强震下经常出现塑性剪以吸能和耗电,必需在设计时有意识地在一些构件中采行类似的结构措施,使塑性变形集中于在一些潜在的屈服区,使结构具备更加不利的塑性轻产于能力,使这些并不危险性的部位首先构成塑性剪或再次发生可以修缮的毁坏,从而维护主要顶盖体系。否则塑性剪的经常出现有可能使结构过早坍塌。

如在钢筋混凝土框架设计中拒绝强柱弱梁的原则,其目的就在于使框架结构的塑性剪再行经常出现在各梁端而不是柱端。(3)拒绝结构具备尽量多的赘余度。若结构没必要的赘余度,在经常出现塑性剪时就不会构成几何星型的机构,丧失承载能力而坍塌。

一般来说,超强静定次数越高,对抗震就越不利,但这不是充分条件,主要与构成屈服区和塑性剪的部位必要涉及。如在框架或框架剪力墙体系中,当框架梁末端或连梁端部经常出现塑性剪时,皆不至于造成整个结构的毁坏。因此,抗震设计中的一个最重要原则是结构不应具备较好的赘余度和内力轻产于的功能,即使部分构件解散工作,其余构件仍能承但地震起到和适当的线脚荷载,防止整体结构的倒数倒塌。应该看见,尽管延性设计在经济上有相当大的良好之处,但这些良好总是以结构经常出现一定程度的受损为代价,这是在设计延性抗震结构时必需预先了解到的,但考虑到只要能构建我们三水准的抗震设防目标,即确保小震自在、中震可修、大震不推倒,我们的抗震设计就是顺利的,经常出现受损是几乎可以拒绝接受的。

总之,地震从能量观点看,就是地下能量的获释,建筑结构蒙受的地震起到实质上就是一种能量的传送,在拒绝接受到地下能量的同时,如何吸取和消耗这些能量就沦为抗震设计的本质内容,即是延性设计。从钢筋混凝土结构抗震概念设计的基本原则,到结构抗震承载力和变形验算以及抗震措施的制订,都是为了确保结构或构件延性,因此只有做到了抗震设计的本质问题,才能确实设计出有具备较好抗震性能的结构,构建安全性与经济的极致融合。参考文献[1]顾渭辟.钢筋混凝土杆系结构的耗电机理和延性设计[J].工业建筑,1997(11).[2]施岚青.建筑抗震设计[J].机械工业出版社,2011.[3]李宏.建筑结构延性抗震设计分析[J].科技创新导报,2010(03)..。


本文关键词:建筑,抗震,设计,中的,延性,概要,地震,央,结构,乐鱼体育官网登录

本文来源:乐鱼体育官网登录-www.52swg.com