㈠ 框架結構抗震設計中,提高框架結構延性的措施有哪些急!!!
(1)設置鋼筋混凝土構造柱,減少牆身的破壞,並改善其抗震性能,提高延性。
(2)設置鋼筋混凝土圈樑與構造柱連接起來,增強了房屋的整體性,改善了房屋的抗震性能,提高了抗震能力。
(3)加強牆體的連接,樓板和梁應有足夠的長度和可靠連接。
(4)加強樓梯間的整體性等。
不論什麼結構形成,防震縫可以將不規則的建築物分割成幾個規則的結構單元,每個單元在地震作用下受力明確、合理,避免產生扭轉或應力集中的薄弱部位,有利於抗震。
(1)如何提高鋼筋混凝土受彎構件的延性擴展閱讀
構件的延性性能,常以構件的極限變形與構件出現塑性鉸時的變形的比值來衡量。對於鋼筋混凝土構件,屈服變形定義為鋼筋屈服時的變形,極限變形一般定義為承載力降低10%~20%時的變形。
在「小震不壞、中震可修、大震不倒」的抗震設計原則下,鋼筋混凝土結構都應設計成延性結構,即在設防烈度地震作用下,允許部分構件出現塑性鉸,這種狀態是中震「可修」狀態;當合理控制塑性鉸部位、構件又具備足夠的延性時,可做到在大震作用下結構不倒塌。
建築場地為Ⅰ類時,對甲、乙類的建築應允許仍按本地區抗震設防烈度的要求採取抗震構造措施;對丙類的建築應允許按本地區抗震設防烈度降低一度的要求採取抗震構造措施,但抗震設防烈度為6度時仍應按本地區抗震設防烈度的要求採取抗震構造措施。
㈡ 鋼筋混凝土受彎構件有哪些破壞形態
、適筋梁,抄隨荷載增加,超過極襲限彎矩時,下部受拉鋼筋達到屈服應力喪失承載能力前瞬間,幾乎同時,梁的中和軸上移,混凝土受壓區面積減小,混凝土抗壓強度達到極限,構件喪失失承載能力。其垮塌過程有一定時間,屬於延性破壞,這正是我們希望的破壞形態; 2、少筋梁,隨荷載增加,超過極限彎矩時,下部受拉鋼筋太少,過早屈服,變成類似素混凝土構件,瞬間斷裂而垮塌,屬脆性破壞; 3、超筋梁,隨荷載增加,超過極限彎矩時,下部受拉鋼筋雖然應力小,總拉力大,以致受壓區混凝土早早達到抗壓強度極限而被壓碎,喪失承載能力而破壞,其垮塌於瞬間,屬脆性破壞。 以上2、3、兩種破壞都不符合我們的抗震概念設計原則,是抗震所忌!
㈢ 不能提高構件或結構延性的措施
結構或復構件的延性要求不是通過制計算確定,而是通過採取一系列的構造措施實現的。框架結構要保證其具有足夠的延性,必須按規范、規程所規定的不同抗震等級採用相應的構造措施,如梁和柱的剪壓比要求、柱的軸壓比要求、按「強剪弱彎」要求增大框架梁
㈣ 預應力混凝土可有效提高受彎構件的抗裂性能並適當改善延性對嗎
不對。可以提高抗裂性能,但不能改善延性。
㈤ 對於結構或構件如何提高其延性
根據震害以及近年來國內外試驗研究資料,延性框架設計時應注意以下幾點:
(1)「強柱弱梁」設計原則—控制塑性鉸的位置
在地震作用下,框架中塑性鉸可能出現在樑上,也可能出現在柱上,但是不允許在梁的跨中出鉸。梁的跨中出鉸將導致局部破壞(圖3)。在梁端和柱端的塑性鉸,都必須具有延性,才能使結構在形成機構之前,結構可以抵抗外荷載並具有延性。
說明:圖3為書上p153 10-3 圖4 為書上p153 10-4
由圖4可以看出,在框架結構中,塑性鉸出現的位置或順序不同,將使框架結構產生不同的破壞形式。圖4(b)所示是一個強梁弱柱型結構,所以塑性鉸首先出現在柱中,當某薄弱層柱的上下端均出現塑性鉸時,該層就成為幾何可變體系,而引起上部結構的倒塌。這種結構破壞時只跟最薄弱層柱的強度和延性性能有關,而與其它各層樑柱的承載能力和耗能能力均沒有發揮作用。圖4(a)是一個強柱弱梁型結構,塑性鉸首先出現在梁中,當部分梁端甚至全部梁端均出現塑性鉸時,結構仍能繼續承受外荷載,而只有當柱子底部也出現塑性鉸時,結構才達到破壞。由此可知,柱中出現塑性鉸,不易修復而且容易引起結構倒塌;而塑性鉸出現在梁端,卻可以使結構在破壞前有較大的變形,吸收和耗散較多的地震能量,因而具有較好的抗震性能。震害調查發現:凡是具有現澆樓板的框架,由於現澆樓板大大加強了梁的強度和剛度,地震破壞都發生在柱中,破壞較嚴重;而沒有樓板的構架式框架,裂縫出在梁中,破壞較輕,從而也證實強梁弱柱引起的結構震害比較嚴重。
此外,梁的延性遠大於柱的延性。這是因為柱是壓彎構件,較大的軸壓比將使柱的延性下降,而梁是受彎構件,比較容易實現高延性比要求。
因此,較合理的框架破壞機制應是梁比柱的塑性屈服盡可能早發生和多發生,底層柱柱根的塑性鉸較晚形成,各層柱子的屈服順序應錯開,不要集中在某一層。這種破壞機制的框架,就是強柱弱梁型框架。
(2)樑柱的延性設計
要使結構具有延性,就必需保證框架樑柱有足夠的延性,而樑柱的延性是以其截麵塑性鉸的轉動能力來度量的。因此框架結構抗震設計的關鍵是樑柱塑性鉸設計。為此,應遵循:
1)「強剪弱彎」設計原則——控制構件的破壞形態
適筋梁或大偏壓柱,在截面破壞時可以達到較好的延性,可以吸收和耗散地震能量,使內力重分布得以充分發展;而鋼筋混凝土樑柱在受到較大剪力時,往往呈現脆性破壞。所以在進行框架梁、柱設計時,應使構件的受剪承載力大於其受彎承載力,使構件發生延性較好的彎曲破壞,避免發生延性較差的剪切破壞,而且保證構件在塑性鉸出現之後也不過早剪壞,這就是「強剪弱彎」的設計原則,它實際上是控制構件的破壞形態。
2)梁、柱剪跨比限制
剪跨比反映了構件截面承受的彎矩與剪力的相對大小。它是影響梁、柱極限變形能力的主要因素之一,對構件的破壞形態有很重要的影響。
比如,柱的剪跨比 (M、V分別是截面承受的彎矩、剪力值,hc為柱截面高度)。試驗研究發現,剪跨比λ≥2的柱屬於長柱,只要構造合理,通常發生延性好的彎曲破壞;當剪跨比1.5≤λ<2的柱為短柱,柱子將發生以剪切為主的破壞,當提高混凝土強度等級或配有足夠的箍筋時,也可能發生具有一定延性的剪壓破壞;而當剪跨比λ<1.5時為極短柱,柱的破壞形態是脆性的剪切斜拉破壞,幾乎沒有延性,設計中應當避免。
在一般框架結構中,柱內彎矩以地震作用產生的彎矩為主,所以可近似假定反彎點在柱高的中點,從而有柱端彎矩 ,即 (Hn是柱的凈高),代入 中,得 。因此框架柱的分類又可用長細比表示為: 時為長柱; 時為短柱; 時為極短柱。
因此,為保證柱子發生延性破壞,抗震設計時要求柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大於4,若不滿足,應在柱全高范圍內加密箍筋。
類似地,對框架梁而言,則要求其凈跨ln與截面高度hb之比不宜小於4。當梁的跨度較小而梁的設計內力較大時,宜首先考慮加大梁寬,這樣雖然會增加梁的縱筋用量,但對提高梁的延性卻是十分有利的。
3)梁、柱剪壓比限制
當構件的截面尺寸太小或混凝土強度太低時,按抗剪承載力公式計算的箍筋數量會很多,則箍筋在充分發揮作用之前,構件將過早呈現脆性斜壓破壞,這時再增加箍筋用量已沒有意義。因此,設計中應限制剪壓比( )即梁截面的平均剪應力,使箍筋數量不至於太多,同時,也可有效地防止斜裂縫過早出現,減輕混凝土碎裂程度。這實質上也是對構件最小截面尺寸的要求。
4)柱軸壓比限制及其它措施
軸壓比μN指柱有地震作用組合的柱軸壓力設計值N與柱的全截面面積Ac和混凝土軸心抗壓強度設計值fc乘積的比值, (bc、hc分別為柱截面的寬度和高度)。
框架柱在豎向荷載與地震作用下的軸壓比宜滿足表1的規定。若不滿足,可加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。
表1 柱軸壓比限值
抗震等級
一
二
三
軸壓比限值
0.7
0.8
0.9
在高層建築中,底層柱往往承受很大的軸力,很難將軸壓比限制在較低水平。為此,近年來,國內外對改進柱的延性性能做了大量試驗研究。試驗表明,在矩形柱或圓形柱內設置矩形核心柱(圖6),不但可以提高柱的受壓承載力,還可以提高柱的變形能力。在壓、彎、剪作用下,當柱出現彎、剪裂縫,在大變形情況下芯柱可以有效地減小柱的壓縮,保持柱的外形和截面承載力,特別對於承受高軸壓的短柱,更有利於提高變形能力,延緩倒塌。
5)箍筋
震害表明,梁端、柱端震害嚴重,是框架梁、柱的薄弱部位。所以按照強剪弱彎原則設計的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性鉸區,稱為箍筋加密區。
在塑性鉸區配置足夠的箍筋,可約束核心混凝土,顯著提高塑性鉸區混凝土的極限應變值,提高抗壓強度,防止斜裂縫的開展,從而可充分發揮塑性鉸的變形和耗能能力,提高梁、柱的延性;而且鋼箍作為縱向鋼筋的側向支承,阻止縱筋壓屈,使縱筋充分發揮抗壓強度。所以規范規定,在框架梁端、柱端塑性鉸區,箍筋必須加密。
此外,框架結構構件的延性與箍筋形式有關。例如,西安建築科技大學和日本川鐵株式會社的研究表明,在其它條件相同的情況下,採用連續矩形復合螺旋箍比一般復合箍筋可提高柱的極限變形角25%。所以矩形截面柱採用連續矩形復合螺旋箍(圖7),可大大提高其延性。
6)縱筋配筋率
試驗表明:鋼筋混凝土單筋梁的變形能力,隨截面混凝土受壓區相對高度x/h0的減小而增大,而x/h0隨著配筋率的增大、鋼筋屈服強度的提高和混凝土強度等級的降低而增大,延性性能降低。為此,規范對一、二、三級抗震等級框架梁的x/h0和ρmax作出了規定。同時,框架梁還應滿足最小配筋率的要求。
而為了避免地震作用下框架柱過早地進入屈服階段,增大屈服時柱的變形能力,提高柱的延性和耗能能力,全部縱向鋼筋的配筋率不應過小。
(3)「強節點弱構件」設計原則
由於節點區的受力狀況非常復雜,所以在結構設計時只有保證各節點不出現脆性剪切破壞,才能使梁、柱充分發揮其承載能力和變形能力。即在梁、柱塑性鉸順序出現完成之前,節點區不能過早破壞。
實際設計中,為了保證框架結構的延性,《抗震設計規范》是依據抗震等級對構件本身不同性質的承載力或構件間的相對的承載力進行內力調整,並依據規定的構造要求來達到延性要求。內力調整系數,依據抗震等級不同而異:一級抗震等級以實際配筋為基礎進行內力調整;二、三級抗震等級是在設計內力的基礎上進行調整。而構造要求,則根據不同的抗震等級,規定出截面形式、尺寸限制、材料規格、配筋率以及構造形式等。
㈥ 如何提高鋼筋混凝土簡支梁構件延性
預應力混凝土能充分發揮材料的效能,在相同條件下,它比普通鋼筋混凝土內構件截面小,重量輕、剛度大,抗容裂性和耐久性好,能有效地控制結構的撓度(甚至無撓度),節約鋼材40%~50%,節約混凝土20%~40%,特別在大跨度結構中更為經濟。在張拉預應力連續梁橋結構中,結構構件在承受外荷載前,預先對外荷載產生拉應力部位的混凝土預加壓應力,造成人為的壓應力狀態,預加壓應力可以抵消外荷載所引起的大部分或全部拉應力,這樣在外荷載作用下混凝土拉應力不大或處於受壓狀態,使混凝土結構不開裂,提高結構的剛度和結構的耐久性。張拉法預應力混凝土施工是在澆築混凝土前張拉預應力鋼筋,將其固定在台座或鋼模上,然後澆築混凝土,等混凝土達到規定強度。保證預應力鋼筋與混凝土有足夠粘結力時放鬆預應力鋼筋,藉助預應力筋的彈性回縮及與混凝土的粘結,使混凝土產生預壓應力。
㈦ 提高鋼筋混凝土柱延性的措施有哪些
結構或構件的延性要求不是通過計算確定,而是通過採取一系列的構造措施實現的。框架內結構要保容證其具有足夠的延性,必須按規范、規程所規定的不同抗震等級採用相應的構造措施,如梁和柱的剪壓比要求、柱的軸壓比要求、按「強剪弱彎」要求增大框架梁
㈧ 提高鋼筋混凝土受彎構件抗彎剛度的最有效措施
加鋼筋或者預應力筋,
這個最好咨詢搞設計的
㈨ 什麼是混凝土結構的延性其主要的影響因素是什麼
延性通常是結來構物(構件、截面源、材料)達到其彈性極限之後仍能夠在更大變形下保持其承載能力的變形能力,反映了構件抗震性能的好壞。延性主要用延性系數來表示,延性系數越大,說明構件的延性越好,反之越差。延性系數包括位移延性系數、曲率延性系數以及轉角延性系數,它們都是從某一個方面反映構件的延性性質。