钢筋混凝土框架结构的抗震设计理念
钢筋混凝土框架结构的抗震设计规程
钢筋混凝土框架结构的抗震设计规程一、前言钢筋混凝土框架结构作为一种常见的建筑结构形式,在建筑工程中得到了广泛应用。
由于地震等自然灾害的影响,钢筋混凝土框架结构的抗震性能至关重要。
因此,本文旨在提供一份钢筋混凝土框架结构的抗震设计规程,以确保建筑结构的安全性和稳定性。
二、设计基础1.设计地震烈度设计地震烈度应根据当地地质条件和历史地震记录,采用相应的规范计算得出。
2.结构分类钢筋混凝土框架结构应根据受力特点和构造形式,分为抗震设防等级I、抗震设防等级II、抗震设防等级III和抗震设防等级IV四个等级。
3.设计参数设计参数包括结构材料的强度等级、构件的断面尺寸、钢筋的配筋率等,应根据相关规范和实际情况确定。
三、设计要求1.强度要求钢筋混凝土框架结构应具有足够的强度和刚度,以承受地震力和自重荷载。
2.变形要求在地震作用下,结构应保持足够的刚度和稳定性,避免过大的变形和位移。
3.耗能要求钢筋混凝土框架结构应具有一定的耗能能力,以吸收地震能量,减少地震对结构的破坏。
4.破坏控制在地震作用下,结构应出现可控的破坏形式,避免突然崩塌和倒塌。
四、设计方法1.荷载计算钢筋混凝土框架结构的荷载计算包括自重、活荷载和地震荷载等三种荷载。
其中地震荷载应根据设计地震烈度和结构分类确定。
2.结构分析钢筋混凝土框架结构的结构分析应采用弹性静力分析或弹性动力分析方法,以确定结构的内力和变形。
3.构件设计钢筋混凝土框架结构的构件设计应根据结构材料的强度等级、构件的受力特点和荷载大小等因素确定。
同时,应根据相关规范和实际情况确定构件的断面尺寸和钢筋的配筋率等。
4.节点设计节点是钢筋混凝土框架结构中最容易出现破坏的部位。
因此,在节点的设计中,应采用合理的节点形式和加强措施,以确保节点的强度和稳定性。
五、施工要求1.钢筋混凝土框架结构的施工应符合相关规范和标准,保证结构的质量和安全性。
2.施工过程中应注意保护结构,避免损坏或污染。
3.施工中应加强质量管理,确保施工工艺和材料符合设计要求。
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构系统,其地震性能是非常关键的,而抗震延性是钢筋混凝土框架结构的一个重要设计要求。
抗震延性是指结构在地震荷载作用下,能够发挥一定的变形能力,从而将地震能量以合理的方式耗散掉,降低破坏和损伤的程度。
以下是钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的主要要求和原则。
1.设计强度要求:在进行抗震延性设计时,首先需要满足结构的强度要求,确保结构在地震荷载作用下能够承受足够的弯矩、剪力和轴向力。
强度的设计应符合国家规范的要求,保证结构在地震作用下不发生严重的破坏。
2.延性要求:延性是指结构在地震作用下能够有一定的变形能力,从而耗散地震能量。
钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计要求结构具有足够的延性,能够承受地震时的大位移和变形,减少结构的刚性反应,降低地震作用所引起的内力和应力。
3.抗震设计刚度:在设计过程中,需要对结构的刚度进行合理的控制。
过刚的结构容易发生脆性破坏,而过软的结构则容易发生塑性破坏。
通过控制结构的刚度,能够在一定程度上提高结构的延性和抗震性能。
4.塑性铰的形成和能量耗散:由于钢筋混凝土框架结构材料的非线性特性,设计时通常会考虑结构发生塑性变形。
为了保证结构的抗震延性,需要合理设置塑性铰,通过其形成和变形来吸收地震能量。
塑性铰的设置需要考虑材料的延性和变形能力,以及结构的布局和构造形式。
5.剪力墙的合理设置:剪力墙是一种能够提供较高延性和抗震性能的结构构件。
在设计中合理设置剪力墙,能够提高结构的抗震延性和整体稳定性。
剪力墙的位置、厚度和布局应根据地震作用的大小和方向进行确定。
6.连接节点的设计:连接节点是结构中容易形成塑性变形的部位,也是结构抗震延性的重要组成部分。
连接节点应设计合理,并采用适当的构造措施,确保其在地震作用下能够承受较大的变形和能量耗散,避免发生脆性破坏。
7.构件的延性设计:钢筋混凝土框架结构中的构件延性也是影响结构整体延性的因素之一、梁、柱和楼板等构件在设计过程中需要考虑其延性和变形能力,确保其在地震荷载下具有较好的性能。
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计
■ 圄一 匿医 钢筋混凝土框架;抗震能力;延性设计方法
近 几 年 来 ,世 界 范 围 内 地 震 灾 害 频 发 .人 们 针 对 地 震 灾 害
i
、
钢 筋 混 凝 土框 架 结 构 延 性 的 重 要性
混 凝 土 框 架 结 构 抗 震 实 质 上 就 是 结 构 的 延 性 设 计 。所 谓 延
( ) 本 着 安全 第 一 的 原 则 ,根 据 现 场 实 际 情 况 采 取 其 他 措 5
施。 6 拆 除卸 架 ,
支 架 应 在 混凝 土达 到 1 0 %设计 强度 后 方 可 拆 卸 ,按 照与 O
安 装相 反 的顺 序 进 行拆 除 。拆 除 卸架 应 按全 跨 多点 、对 称 、 缓 慢 、均 匀 的原 则 ,先 拆 卸 非 承重 支点 部分 .再 从跨 中向 支点 卸 架 ,每次 拆 卸 仅 在一 跨 内进 行 。跨 越 式 支架 纵 横梁 拆 除 宜 整片
纵 横 向工 字 钢 接 头 处 必须 顶牢 固后 侧面 四 周采 用钢 板及 限位 钢 板 用 电焊连 接 固定 。 跨 越 式 支 架 所 用 材 料 在 施 工 使 用前 按 设 计 及 结 构 要 求 进 行 质 量 检 查 。各 种 钢 材 材 料 质 量 满 足 钢 结 构 施 工 规 范 要 求 .特 别 是 型 钢 和 钢 管 立 柱 ,使 用 质 量 合 格 的钢 材 ,管 径 壁 厚 钢 管 锈 蚀深 度 符合 标 准 .严 禁使 用 变 形 超标 或有 裂缝 的钢材 。
承 端 、跨 中处 及 跨 路 承重 支 架 地段 的支 承端 跨 中 处布 点 。预
警 值 确 定 : 竖 向 杆 件 跨 中 弯 曲值 : 3 mm ( 量 人 员 检 测 ) 。 测
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则
钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则钢筋混凝土框架结构是一种常用的抗震结构形式,具有较好的抗震性能。
在设计过程中,需要遵循一些抗震设计原则,以确保结构在地震中的安全性和稳定性。
本文将从结构的整体设计、构件的设计以及施工过程等方面介绍钢筋混凝土框架结构的抗震设计原则。
一、结构的整体设计钢筋混凝土框架结构的抗震设计首先需要确定结构的整体布局和尺寸。
在选择结构形式时,应根据地震烈度、场地条件和建筑用途等因素综合考虑,选择适当的结构形式。
一般情况下,多层建筑采用刚性钢筋混凝土框架结构,高层建筑则采用刚性钢筋混凝土剪力墙结构或框架-剪力墙结构。
在确定结构尺寸时,应考虑到结构的刚度和强度要求,以及地震荷载的影响。
结构的刚度和强度需满足相关规范的要求,以确保结构在地震中具有足够的抗震能力。
同时,还需考虑结构的减震和消能设计,采用合适的减震措施和消能装置,提高结构的抗震性能。
二、构件的设计钢筋混凝土框架结构的构件设计是抗震设计的关键。
首先,梁柱等构件的截面尺寸应满足强度和刚度要求,以承受地震力的作用。
同时,还需考虑构件的延性,即在地震中能够产生适度的变形能力,吸收和耗散地震能量。
构件的配筋设计也十分重要。
配筋应满足强度和延性的要求,同时还需考虑钢筋的粘结性能和混凝土的抗压性能。
在配筋布置时,应合理分布钢筋,避免出现集中破坏,提高结构的整体抗震性能。
三、施工过程的控制在钢筋混凝土框架结构的施工过程中,需要严格控制施工质量,以确保结构的抗震性能。
首先,需要合理选择建筑材料,并进行质量检验。
钢筋的质量应符合规范要求,混凝土的配合比应合理,以保证结构的强度和耐久性。
施工过程中还需注意钢筋的加工和安装。
钢筋的加工应满足规范要求,避免出现钢筋损伤、弯曲或错位等问题。
在钢筋的安装过程中,应按照设计要求进行布置,保证钢筋的覆盖层和间距等参数符合规范要求。
施工过程中还需进行质量检验和监控。
对结构的关键部位和节点应进行质量检验,以确保施工质量。
高层钢筋混凝土框架结构住宅抗震结构设计
探讨高层钢筋混凝土框架结构住宅的抗震结构设计摘要:我国是世界上地震灾害最严重的国家之一,因此对新建和既有建筑是否具有足够的抗震能力十分重视。
钢筋混凝土结构是目前我国建筑结构的主要型式,其抗震能力是保障人民生命财产安全的重要指标。
文章根据实践经验和对有关资料的总结,对高层钢筋混凝土房屋的抗震设计问题进行了研究和探讨。
关键词:钢筋混凝土、框架结构、防震设计据统计,历史上各种自然灾害曾毁灭了世界各地52个城市,其中因地震而毁灭的城市有27个。
地震之外的其它各种灾害,如水灾、火灾、火山喷发、风灾、沙灾、旱灾等毁灭的城市为25座。
因此,地震占灾害总数的52%。
可见地震灾害确系“群害之首”。
我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低。
因此,我国的地震灾害可谓全球之最。
因此,建筑物的抗震设防问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题。
一、高层住宅钢筋混凝土结构设计的要点1 水平荷载逐渐成为钢筋混凝土结构设计的控制因素在低层住宅中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着钢筋混凝土结构设计;而在高层住宅中,尽管竖向荷载仍对钢筋混凝土结构设计产生着重要影响,但水平荷载将成为控制因素。
2 轴向变形不容忽视对于采用框架体系或框架一剪力墙体系的高层住宅,框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力,这就使得中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。
3 侧移成为钢筋混凝土结构设计的控制指标与低层住宅不同,结构侧移己成为高层住宅钢筋混凝土结构设计的关键因素。
随着房屋高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,结构的顶点侧移一般与房屋高度h的四次方成正比。
①过大的侧移会使人不舒服,影响房屋的正常使用。
②过大的侧移会使隔墙、围护墙以及它们的高级饰面材料出现裂缝或损坏,也会使电梯轨道变形而导致不能正常运行。
③过大的侧移会因p一△效应使结构产生附加内力,甚至因侧移与附加内力的恶性循环导致建筑物的倒塌。
4.3 混凝土框架结构的抗震设计
横向框架承重
纵向框架承重
杆件——用轴线表示
4、框架结构受力特点
计算简图 框架结构(空间体系)
纵向平面框架 横向平面框架
节点——刚接节点
层高 底层柱:基础顶面到一层梁顶
其它层柱:各层梁顶之间距离
跨度——柱轴线间距
横向平面框架
纵向平面框架
4、框架结构受力特点
框架在荷载作用下的内力
内力近似计算方法
分层法
2. 框架基础梁
框架单独柱基有下列情况之一时,宜沿两个
主轴方向设置基础系梁: 1 一级框架和IV类场地的二级框架; 2 各柱基承受的重力荷载代表值差别较大; 3 基础埋置较深,或各基础埋置深度差别较 大; 4 地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层、 液化土层和严重不均匀土层; 5 桩基承台之间。
4.3.4
框架结构的内力计算
横向框架承重:横向刚度大、有利于抵抗横向水平 荷载,纵向连系梁较小,利于房屋 采光、通风。
承 重 框 架 布 置
纵向框架承重:横向连系梁较小,利于设备管线 穿行,开间布置灵活,但横向刚 度差。 纵横向混合承重:纵横向梁截面均较大(刚度大), 纵横向混合承重(预制板、现浇板) 纵横向混合承重(井式楼盖) 整体性能好,采用较多。
竖向荷载作用下分层计算示意图
分层法计算要点
(1)将多层框架沿高度分成若干单层无侧移的敞口框架,每个敞口
框架包括本层梁和与之相连的上、下层柱。梁上作用的荷载、各层柱高及
梁跨度均与原结构相同。
(2)除底层柱的下端外,其他各柱的柱端应为弹性约束。为便于计算,
均将其处理为固定端。这样将使柱的弯曲变形有所减小,为消除这种影响,
2.框架柱
框架柱的截面尺寸宜符合下列要求: 1、柱的截面宽度和高度均不宜小于300mm;圆柱的截面直径 不宜小于350mm; 2、柱的剪跨比宜大于2; 3、柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。
房屋建筑框架结构抗震设计要点
房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:钢筋混凝土框架结构具有良好抗震性能,结构抗震的本质就是延性,提高延性可增加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。
结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下非弹性变形。
本文分析了结构延性在抗震设计中的重要性及其作用,影响结构延性的主要因素以及结构延性的抗震设计。
关键词:房屋建筑;框架结构;抗震设计前言地震是一种能对人类的生产和生活带来极大破坏的自然灾害,为了预防地震灾害,减轻地震损失,我国加强了地震预报、工程抗震和地震控制方面研究工作,其中工程抗震是一项有效的措施,其目的是寻求最合理的抗震设计,保证建筑物的安全。
工程中结构抗震的设计是依据抗震设防烈度通过地震作用的取值和抗震措施的采取来实现结构抗震设防目标。
一、框架结构延性的作用对于受弯构件来说,随着荷载增加,首先受拉区混凝土出现裂缝,表现出非弹性变形。
然后受拉钢筋屈服,受压区高度减小,受压区混凝土压碎,构件最终破坏。
从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎,是构件的破坏过程。
在这过程中,构件的承载能力没有多大变化,但其变形的大小却决定了破坏的性质。
当结构设计成为延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用不会很快上升,内力也不会再加大,因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求,也可以说,延性结构是用它的变形能力来抵抗罕遇地震作用;反之,如果结构的延性不好,则必须有足够大的承载力来抵抗地震作用。
结构或构件的延性具有以下作用:1、防止脆性破坏脆性破坏是突然的、无明显征兆的破坏,因此破坏的后果较严重。
工程设计中应避免脆性破坏,应按塑性破坏的原则进行设计,使结构或构件具有一定的延性,保证结构或构件在破坏之前有足够的变形能力,防止突然的脆性破坏发生。
2、对脆性构件起稳定作用在实际建筑结构中,延性构件与非延性构件(脆性构件)往往是并存的。
例如框架结构的长柱与短柱。
实验研究说明,在保证延性构件与非延性构件一定比例的条件下,延性构件对脆性构件起稳定作用,使结构有较好的变形能力而不致失效。
论述钢筋混凝土框架抗震墙结构设计分析
考虑降低楼层 层高和 积 300 10 m。地 上 2 层 ( 塔 楼 2层 )地 下 2层 , 2 为设 备 层 , 均采用嵌岩端承桩 。楼盖采用现浇钢筋混凝土楼库 层 兼 做 人 防物 资库 , 高 42 1 4 ( . m; 层 层 . m,~ 层 包
级。
构 截 面 面 积 与 楼 面 面 积 之 比为 5 %初 步 确 定 剪 力墙 截 面 厚 度 与 柱 截 面 , 通 过初 步 设 计 调 整 截 面 , 结 构 分 析 结 果 的 周 期 和 位 移 , 制 在 合 理 范 围 之 使 控
内。
() 向 刚度 变 化 的 处 理 。为 了 调 整 刚度 沿竖 向 的分 布 , 凝 土 墙 厚和 2竖 混 柱 子 截 面 尺寸 沿 竖 向变 化 4次 , 凝 土 强 度 等级 变 化 3次 , 相 互 交 错 。 混 并 计 算结果表明, 上下 楼 层 的 刚 度 比均 控 制 在 0 7 . 7以上 ( 楼 除外 ) 在 结 构 剐 塔 。 度 有 明 显 变 化 、 力 有 可 能 突 变 的楼 层 , 地 下 室 顶 板 、 裙 房 顶 板 、 骨 受 如 层 钢 混 凝 土 柱 第 6层 过 渡 层 上 1 楼 板 、 楼 的 大 屋 面 及 开 大 洞 口的 楼 层 , 将 塔 均 楼 板 加厚 , 双层 配 筋 , 并 以增 加 楼 板 的平 面 刚 度 , 到 刚性 横 隔板 的作 用 。 起 () 下 室局 部 处 理 。建 筑 物 北 临 市 府 广 场 , 于场 地 开挖 受 限 , 3地 由 裙楼 部 分仅 设 1 地 下 室 , 楼 负 2层 地 下 室 北 外 墙 的施 工 、 水 、 填 均 存 在 层 主 防 回 诸 多 问 题 , 计要 求地 下 室 外 墙 周 边 用 三 七 灰 土 回 填 密 实 . 如 待 负 2层 外 设 墙 防 水 和 回填 后再 施 工 负 1 底 板 , 必 影 响 施 工 进 度 , 配 合 施 工 , 9 层 势 为 在 m 跨 负 1 梁板 靠近 主楼 一 侧 留 10 层 .m后 浇 带 , 的钢 筋 不 断 开 , 增 加 后 浇 梁 并
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计
钢筋混凝土框架结构的抗震性能分析与设计钢筋混凝土框架结构是当前主要的建筑结构形式之一,其在抗震性能方面具有较高的稳定性和承载能力,广泛应用于各类建筑中。
本文将对钢筋混凝土框架结构的抗震性能进行分析与设计,以提高建筑在地震等自然灾害中的安全性和稳定性。
一、抗震性能分析钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要体现在其刚度、强度和韧性三个方面。
1. 刚度刚度是指结构在受力时抵抗变形的能力,是保证结构整体稳定性的基础。
钢筋混凝土框架结构通常具有较高的刚度,其主要受到构件的截面尺寸和材料的影响。
在抗震设计中,应根据地震作用的水平和垂直特点,合理确定结构的刚度。
2. 强度强度是指结构在受到外力作用下抵抗破坏的能力。
钢筋混凝土框架结构的强度主要体现在构件的截面大小和材料的抗压和抗拉强度上。
在抗震设计中,应根据结构所处地震烈度区域和设计要求,合理确定构件的截面尺寸和材料的强度等级。
3. 韧性韧性是指结构在受到地震荷载作用时具有较大的变形能力,能够消耗地震能量,减小地震反应。
钢筋混凝土框架结构的韧性主要受到构件的延性和连接的影响。
在抗震设计中,应采用具有良好延性的构件和可靠的连接方式,确保结构具有足够的韧性。
二、抗震性能设计根据钢筋混凝土框架结构的抗震性能要求,设计中应遵循以下几个原则。
1. 合理选取结构形式根据建筑的高度、用途和地震烈度等因素,选择合适的钢筋混凝土框架结构形式,如普通框架、剪力墙-框架结构等。
并根据具体情况增加防震措施,如设置剪力墙、加强柱-梁节点等。
2. 优化结构参数通过合理调整结构的刚度和强度等参数,实现结构的韧性和稳定性之间的平衡。
根据设计要求和结构的受力特点,选择合适的构件尺寸、钢筋配筋和混凝土强度等参数。
3. 加强结构连接结构的连接部位是钢筋混凝土框架的薄弱环节,需要采用可靠的连接方式,如焊接、螺栓连接等。
同时,应加强节点的抗震设计,通过设置剪力墙、加强节点钢筋配置等措施,提高结构的整体抗震性能。
钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析
钢筋混凝土斜支撑-框架结构抗震设计分析发布时间:2021-02-04T14:53:43.603Z 来源:《基层建设》2020年第27期作者:全纯[导读] 摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。
佛山市顺德区顺茵绿化设计工程有限公司广东省佛山市 510000摘要:当前建筑行业飞速发展,对建筑物质量与安全的要求不断提升。
建筑结构承受的荷载分为水平与竖向两个方面。
在高层建筑中,水平荷载作为主要控制因素,使结构抗侧移能力成为主要矛盾。
在当前工程应用中,应采取有效措施提高斜撑框架结构的抗震能力,确保建筑物安全稳定。
关键词:钢筋混凝土;斜支撑-框架;抗震设计1、混凝土斜支撑-框架结构与同类结构的分析对比1.1与混凝土框架结构的对比本结构比混凝土框架结构增加了一个支撑框架系统,多了一道抗震防线。
支撑框架抗侧力刚度较大,与延性框架协同抗震,比纯框架结构抗震性能高很多,抗倒塌能力强很多。
斜撑对提高框架结构抗震能力起到重要的作用,这点已经在钢框架一偏心支撑结构中得到了证实。
钢框架增加斜撑后,房屋适用最大高度增加一倍以上。
本结构相当于纯混凝土的框架一偏心支撑结构,房屋适用最大高度比混凝土框架结构也可提高50%以上。
框架增加斜撑对建筑使用有一些影响,例如门窗的布置,但房屋适用高度提高了,比框架结构的应用范围更广泛了。
框架上增加斜撑,包含混凝土框架上增加混凝土斜撑和钢支撑,钢框架上增加中心支撑、偏心支撑和屈曲约束支撑,都是提高结构抗侧向力能力的有效措施。
如果结构不受地震和风荷载等侧向力的作用,斜撑是多余的。
增加斜撑就是增加结构的赘余度,增加结构的安全储备。
房屋结构的安全关系到人们生命财产的安全,房屋抗震以预防为主,如果房屋立足于大震不倒,框架上增加斜撑是非常必要的。
1.2与钢支撑一混凝土框架结构的对比虽然两种结构都是在混凝土框架中加斜撑,但本结构增加的是混凝土斜撑,与混凝土框架同属一种材料,构件刚弹性一致,构件的变形、结构的位移也能协调一致,两钢支撑与混凝土框架是两种不同的材料,不同材料的组合结构构件共同工作协调性较差。
钢筋混凝土框架结构延性抗震设计
三、 延性设计
延性设 计主要是利用结构、构件 自身的延性耗
【 关键词】架柱 抗 震 延性 有 限元
能能力 来抵抗地震 作用,也可 以说是通过对结构允 许 出现 塑性 铰的部位进行专门的延性设计。使基于 多遇水 准地 震作 用的设 计能 够满 足经历 更大 的地 震 ,继而避免发生灾难性破坏。 经过初 步建模运算,该工程底层地下室大部分 框架 柱受力较大。因特殊使用要求 ,不能再增大柱 子截 面,也不能通过增加柱子数 目和剪力墙数 目来
【 Ke y wo r d s 】f r a me c o l u mn , e a r t h q u a k e , d u c t i l i t y , 6 n i t e e l e me -
nt
调整轴压 比。出于安全性考虑, 可 以利用构造措施 。
通过对柱端进行延性设计来保证柱端 的延性 能力 , 达到 “ 小震不坏, 中震可修,大震不倒 ”的设防 目
二 、 影 响 结 构 延 性 的 主 要 因 素
1 .轴压 比上限控制 对于框架柱 ,轴压 比是影响柱子受力性 能的一 个很重要的方面 。控制柱子轴压 比上 限值可 以保证 柱端塑性铰区具有必要 的延性 能力 。 柱子的轴力在地震时是会变化 的,既受竖 向荷 载影响 ,又受水平荷载影 响。而轴力变化会 引起柱
钢筋混凝土框架结构延性抗震设计
Th e Du c t i l i t y Se i s mi c De s i g n o f Re i n f o r c e d Co n c r e t e Fr a me St r u c t u r e
● 田镜楷 ■ T i a n J i n g k a i
该工程 底层 柱 剪跨 比为
基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计
基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计钢筋混凝土结构是常见的建筑结构形式,广泛应用于各种场所,包括住宅、商业建筑、桥梁等。
抗震设计是保证结构在地震作用下具有足够强度和刚度,确保人员安全的重要考虑因素。
基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计,旨在通过充分了解结构在地震作用下的性能特点和行为机制,确保结构在承受地震荷载后能够满足预定的性能要求。
本文将就基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计进行探讨。
首先,基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计需要明确设计目标。
根据不同的结构用途和地理条件,抗震性能目标可以有所差异。
设计目标中常涉及到的性能指标包括最大位移限制、结构刚度、能量耗散等。
通过合理选择设计目标可以对结构进行有效的控制,以满足不同场所的安全要求。
其次,基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计需要充分了解结构的荷载和地震特性。
荷载分为常规荷载和地震荷载两部分,地震荷载是结构面临的主要荷载,也是设计中最关键的一部分。
设计人员需要通过研究地震地区的地质条件和历史地震数据,合理确定地震荷载并进行合理分配,以保证结构能够抵御地震作用。
同时,基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计需要进行结构的性能分析和强度验算。
通过结构的有限元分析等手段,研究结构在地震作用下的变形、刚度退化以及破坏机制等,并利用试验数据进行模型验证。
基于这些分析结果,设计人员可以确定合理的结构形式、材料选择以及受力传递机制,确保结构在地震作用下的稳定性和安全性。
此外,基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计需要进行适应性设计。
适应性设计是指在地震荷载下,结构在某些区域或构件发生破坏时,仍能保持全局稳定性,即使受损区域发生破坏,整个结构也能完成必要的功能。
为实现适应性设计,可以采用抗震剪力墙、钢筋混凝土框架、层间剪力连接等措施,以提高结构的韧性和抗震能力。
最后,进行基于性能设计理念的钢筋混凝土结构抗震设计时,还需要进行综合考虑经济和施工的因素。
有关钢筋混凝土框架结构的抗震设计策略分析
有关钢筋混凝土框架结构的抗震设计策略分析摘要:地震,是人类面临的最严重的自然灾害之一。
强烈的地震往往会给人的生命和财产造成巨大的损失,如何能使建筑物设计,在地震灾害中受得住考验,保证人民生命和财产的安全,这是每一个建筑结构设计人员应当考虑的问题。
钢筋混凝土框架结构体系,在我的工业以及民用建筑中应用比较广泛,如何能够提高钢筋混凝土框架结构在地震中的整体抗震能力?这是我们研究的重点和以后发展的方向。
关键词:钢筋混凝土框架结构;抗震设计;策略分析地震有着不可预知和不确定的特点,虽然地震的持续时间短,但是破坏性却是极大,如何能有效的预防地震灾害所带来的损失,把损失降低到最低,这是我不断研究与探讨的问题。
我国在工业和民用建筑中,常常会采用钢筋混凝土框架结构,采用这种框架结构的建筑,在历次地震灾害中的受损程度相对于砖房是很轻的。
因此对于钢筋混凝土框架结构,在建筑中的运用和大面积的推广,对减少地震灾害带来的损失,有一定的减轻程度。
钢筋混凝土框架结构存在的主要问题在我国虽然在工业和民用建筑中,钢筋混凝土框架结构得到了广泛的应用和发展,但是钢筋混凝土框架结构,在抗震方面也存在着诸多的问题。
下面我来通过对于钢筋混凝土框架结构震后的调查,来总结钢筋混凝土框架结构在抗震方面存在的问题。
钢筋混凝土框架结构,在整体设计上存在着很大的不均衡性,造成片面或者楼房的一些局部薄弱环节,不能有效的发挥结构整体抗震能力。
钢筋混凝土框架的柱梁节点地方,没有设置箍筋或者是箍筋的数量明显的不足,抗震以及相互之间的束缚能力差,这样往往会造成沿柱筋产生粘结裂开,或者是梁与柱之间的交叉裂缝,以至于使混凝土框架结构的保护层脱落,有时候也会使柱顶遭受到严重的破坏,使柱顶的主筋往外弯曲,特别是在一些没有横梁约束的地方,向边缘的边柱和一些层面的柱体,这种破坏很是严重和普遍。
梁、柱的变形方面能力不足,一旦梁或者是柱的端部进入到塑性屈服,往往会出现钢筋混凝土结构框架的脱落压酥、造成梁柱的主筋暴露在外面,使的梁柱因受到压力而形成弯曲,以及箍筋脱落的较为严重的破坏现象,有时候更会造成梁板的塌落现象。
混凝土结构抗震设计的原理和方法
混凝土结构抗震设计的原理和方法一、引言混凝土结构是目前建筑结构设计中最常用的一种结构形式,它具有强度高、耐久性好、施工方便等优点,因此在地震区域建筑中得到广泛应用。
然而,由于地震的特殊性质,混凝土结构建筑在地震中易受到破坏,因此必须进行抗震设计。
本文将深入探讨混凝土结构抗震设计的原理和方法。
二、地震的基本原理地震是指由于地球内部的应力分布失衡而引起的地面震动。
地震的原因主要是由于板块运动造成的地壳变形所引起的,地震的能量释放是非常巨大的,它所引起的震动会对建筑物造成极大的破坏。
因此,在设计建筑物时,必须考虑地震的影响,以确保建筑物能够在地震中保持稳定。
三、混凝土结构抗震设计的基本原理混凝土结构的抗震设计是为了确保建筑物在地震中能够保持稳定,并且在地震后能够正常使用。
混凝土结构抗震设计的基本原理包括以下几点:1. 建筑物的整体稳定性建筑物的整体稳定性是混凝土结构抗震设计的基础。
建筑物的整体稳定性主要包括建筑物的刚度、强度和抗震性能。
在设计建筑物时,必须考虑建筑物的整体稳定性,以确保建筑物能够在地震中保持稳定。
2. 结构的强度和刚度结构的强度和刚度是混凝土结构抗震设计的核心。
结构的强度和刚度决定了结构在地震中的抵御能力。
因此,在设计建筑物时,必须考虑结构的强度和刚度,以确保结构能够在地震中保持稳定。
3. 结构的变形能力结构的变形能力是混凝土结构抗震设计的另一个重要因素。
结构的变形能力决定了结构在地震中的弹性变形能力,以及结构的塑性变形能力。
因此,在设计建筑物时,必须考虑结构的变形能力,以确保结构能够在地震中保持稳定。
四、混凝土结构抗震设计的方法混凝土结构抗震设计的方法主要包括以下几个方面:1. 设计地震作用在进行混凝土结构抗震设计时,必须首先确定设计地震作用。
设计地震作用是指在建筑物所处的地震区域中,建筑物所受到的最大地震作用。
设计地震作用的确定是混凝土结构抗震设计的第一步。
2. 确定建筑物的抗震等级根据建筑物的用途、高度、重要性等因素,确定建筑物的抗震等级。
钢筋混凝土框架结构抗震设计
结构体系 非抗震
设防烈度
设计
6度、7度
8度
9度
框架
5
4
3
-
二、框架结构抗震设计的一般规定
3、框架结构抗震等级
抗震等级:根据结构类型、设防烈度、房屋高度和场地类 别将结构划分为不同的等级进行抗震设计,以体现在同样烈 度下不同的结构体系、不同高度和不同场地条件有不同的抗 震要求。
结构类型
框架 结构
高度(m) 框架
二、框架结构抗震设计的一般规定
4、框架结构防震缝的设置 防震缝:为减轻不规则体形对抗震性能的不利影响,将建筑 物分割为若干规则单元的缝隙。
(5)当相邻结构的基础存在较大沉降差时,宜增大防震缝宽度。 (6)抗震设计时,伸缩缝、沉降缝的宽度均应符合防震缝宽度的 要求。
二、框架结构抗震设计的一般规定
5、框架结构布置
当梁内抗剪钢筋配置不足时发生脆性剪切破坏,梁端附近 产生斜裂缝;
当梁内抗弯钢筋配置不足时发生弯曲破坏;
当梁主筋在节点内锚固不足时发生锚固破坏(拔出)
一、框架结构震害分析
一、框架结构震害分析
2、框架柱的震害 柱顶:在弯矩、剪力、轴力的复合作用下,柱顶周围有水 平裂缝或交叉斜裂缝,严重者会发生混凝土被压碎,箍筋拉 断,纵筋受压屈曲呈灯笼状。
(1)框架结构中,框架应双向设置,设计成双向梁柱抗侧力体系。 主体结构除个别部位外,不应采用铰接。 (2)甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨 框架结构;高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。
二、框架结构抗震设计的一般规定
5、框架结构布置
(3)框架结构抗震设计时,不应采用部分由砌体墙承重之混合 形式。框架结构中的楼、电梯间及局部出屋顶的电梯机房、楼 梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。
浅谈我国钢筋混凝土框架结构抗震设计方法的合理性
剪切失效 引起的某些部位早起脆性现象发生。 1 - 2 日本的抗 震设计 思路 日本的抗震设计思路 中对 钢筋 混凝 土结构 的抗 震设计采用 的主要是 二次设计 法 , 这 种 设计 方法首先要规定两个大小 不同的地 震力 , 即 自重和
地 震作 用 所 产 生 的应 力 , 在 对 这 两 个 地 震 力 进 行 规 定 的 时 候应该注 意, 必 须 要 确 保 地 震 作 用 下 所 产 生 的应 力 在 容许
1 各 国钢筋 混凝土 结构抗震设计 的基本思路分析 1 . 1美 国、 欧共体及新 西兰的抗 震设计思路 “ 能力设 计” 方法是美 国、 欧共体和新 西兰规范 中共 同采 用 的一种
方法。 它 是根 据 建 筑结 构 整体 延性 的 高低 来 对构 建 的 截面
进行具体 设计 ,并严格 控制结构 中所形 成 的塑性 耗能机 构, 以确保建筑结构的延性能力能够满足相 应 的需求。在 控制建筑结构塑性耗能机构时 , 工作 者可通过构建 适当的 强度差来 引导塑 性铰 更多 的出现在延性 较好 的构 件控制 截面 , 从 而形成具 有较 好抗 震性 能 的变形 机构 , 有效防止
s t r u c t u r e i s p r o p o s e d , i n o r d e r t o i m p r o v e t h e o v e r a l l q u a l i t y o f c o n s t r u c t i o n p r o j e c t s a n d r e d u c e e a r t h q u a k e d a m a g e d e g r e e . 关键词 : 钢筋混凝土; 框架结构; 抗震设计
图 2 我国规 范所规定的抗震设计的主要 内容
钢筋混凝土框架结构抗震设计规范
钢筋混凝土框架结构抗震设计规范一、引言钢筋混凝土框架结构是建筑工程中常见的结构形式之一,其在抗震设计中具有重要地位。
本文将介绍钢筋混凝土框架结构抗震设计规范,包括设计基础、设计要求、设计计算等方面的内容。
二、设计基础1.地震烈度地震烈度是指地震对地面物体造成破坏程度的一种量化指标,通常用地震烈度图表示。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据地震烈度选择合适的抗震设防烈度等级。
2.地震分区地震分区是指根据地震活动和地震烈度等因素,将全国划分为不同的地震区域,并确定各地震区域的抗震设防烈度等级。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据地震分区选择合适的地震动参数。
3.建筑物分类建筑物分类是指根据建筑物的结构形式、用途、高度等因素,将建筑物分为不同的类别,并给出相应的抗震设防烈度等级和抗震性能要求。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据建筑物分类确定相应的抗震设防烈度等级和抗震性能要求。
三、设计要求1.地震荷载地震荷载是指地震作用下建筑物所受的荷载,包括水平地震力、竖向地震力和地震附加质量等。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据地震荷载计算建筑物的受力和变形情况。
2.构件设计构件设计是指将建筑物分解为各个构件,对每个构件进行力学分析和设计。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据构件设计计算构件的尺寸、配筋和受力性能等。
3.抗震性能抗震性能是指建筑物在地震作用下的受力变形性能。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据建筑物分类和地震设防烈度等级确定相应的抗震性能要求。
四、设计计算1.地震动参数地震动参数是指地震波的频率、振幅、时程等特征参数。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据地震分区和建筑物分类确定相应的地震动参数。
2.地震响应谱地震响应谱是指建筑物在地震作用下的加速度随时间变化的曲线。
在钢筋混凝土框架结构抗震设计中,应根据地震动参数计算地震响应谱。
3.结构分析结构分析是指对钢筋混凝土框架结构进行力学分析,确定各个构件的受力和变形情况。
钢筋混凝土结构抗震概念设计
学校建筑,纵向无 墙走廊大悬臂,严 重破坏。
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走廊有柱,破坏 较轻。
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走廊有柱,带翼墙,震害 较轻。
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临街建筑,单面纵墙,刚度偏心, 倒塌。
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§4.3 钢筋混凝土结构房屋设计特点及概念设计
一、单柱及群柱的 P曲线
P
P
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填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载力 低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉结, 在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。
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四、抗震墙的震害
在强震作用下,抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破 坏。主要是由于连梁跨度小,高度大形成深梁,在反复荷载作用下形 成X型剪切裂缝,为剪切型脆性破坏,尤其是在房屋1/3高度处的连梁 破坏更为明显。
节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。
节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足,约束箍筋太少,梁 筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。
6、框架梁
震害多发生于梁端。在地震作用下梁端纵向钢筋屈服,出现上下贯
通的垂直裂缝和交叉裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较
大,超过了梁的受剪承载力,梁内箍筋配置较稀,以及反复荷载作用下
23.混08凝.20土21抗剪强度降低等。
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三、填充墙的震害
砌体填充墙刚度大而承载 力低,首先承受地震作用而遭 破坏。一般7度即出现裂缝,8 度和8度以上地震作用下,裂缝 明显增加,甚至部分倒塌,一 般是上轻下重,空心砌体墙重 于实心砌体墙,砌快墙重于砖 墙。
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( 中煤 国际工程 设计 研究 总院 ( 北京华 宇工程有 限公 司) ,北京 10 2 ) 0 10
摘
要 :钢 筋混凝 土框 架结构 体 系在 工 业与 民用 建筑 中是 一 种 广 泛应 用 的 结构 类 型 。对 该类
结构在 抗震 设计 时应 充分 提 高其整 体 的抗震 能 力。根 据 设 计 工作 中遇 到 的 问题 ,概括 地 总结 了钢
型的抗侧力体系或 构件对 结构 抗震能 力 的贡献 不同 ,框架 一 抗震墙结构 中框 架 的要 求 可低 于纯 框架 结 构 中的框 架 , 抗震墙结构 中抗震墙 的抗 震要 求可 低于框 架 一抗震 墙结构
中抗震墙的抗震要求 。
建专和竺 业乏 协调 ,才 能布 置出合 理 3抗 结一 延 及 构 设 原 筑业结 应是 合 警 。 构 相配 专 互 的 一… 一 。一 则 … 震 构 一 性 结 中 计…。 一…
结构在水平地震作用下其内力和侧移随房屋高度增长速度很快房屋越高地震效应越大不同结构类型的抗侧力体系或构件对结构抗震能力的贡献不同框架一抗震墙结构中框架的要求可低于纯框架结构中的框架抗震墙结构中抗震墙的抗震要求可低于框架一抗震墙结构中抗震墙的抗震要求
煤
炭
工
程
21 0 0年第 7期
钢 筋 混 凝 土 框 架 结 构 的抗 震 设 计 理 念
用下会产生较 大的扭转 效应 , 计 中应 高度 重视 ,这 是框 设 架结构的主要特点 。因此应充分提高其整体的抗震能力 。
作用计算和 内力 调整 ,并 应对 薄弱部 位采 用有效 的抗震 构 造措施 , 需要根据具 体情 况适 当提高 承载力 以推迟 或减 少
1 筑计置则 设布原 建
啦
计具较空 的 类 筑 凝土 构在 工 2结 抗 等 成有大 间各 建建 构 “ 震 级 钢筋混 兰 框架结 。的 ’ 一
。
业与 民用建筑 中是 一种 常见 的结构类 型 ,特别 是 随着社会
抗震等 级确定是 为了更好 的对 建筑物 的抗震采取措施 ,
的进步和发展 ,在 一些 大 中型、多功能 的综合 建筑应 用更 加广泛 ,在工业建 筑 中应 用也 很普遍 。此类建 筑结 构设计
计 的重要 意 义 。
①框架结 构的底层 柱底 过早 出现塑 性铰 ,将 影 响整个 框架 结构 的变形 能 力 ,不 利 于结 构 持续 吸 收 和耗 散地 震 能 量 ;
中应遵循质量 中心 和刚度 中心 的重合 。如设计 中由于功能 的区分和要求 ,质 量 中心 和 刚度 中心 的不 重合 ,在地 震作
抗震等 级在 钢筋 混凝 土构 件的抗 震设计 , 根据结构类 型、 应 房屋高度 和设 防烈度 采取 不 同的抗 震 等级 ,并应 符合 相应
的计算 和构造措施要求 。 在平 面、立 面不 规则 的建 筑结构 中 ,应进 行水 平地 震
地震 区 的结 构设 计应 经 济 合理 ,延 性 性 能 成 为一 个 极 为
3 )质量大 的设备宜布置在 刚度 中心较近 的布位 。 4 )不宜采用悬挑结构 。 5 )宜有多道抗震防线 。 收稿 日期 :2 0 0 9—1 2—1 7
重要 的 问题 。因为现 在建 筑 抗 震设 计 规 范 的基 本 原 则 只 能用来 设计 在 弹性 范 围内承 担 低 于本 地 区 多 遇地 震 作 用 的结构 ,而 在 罕遇地 震 时 ,则 需 依 靠屈 服 后 可 利 用 的 延
筋混凝土框架结构在抗震设计 中的建筑布置、结构的抗震等级、结构构件的延性及有关强柱弱梁, 强剪弱弯等设计 中应考虑的事项。 关 键词 :钢 筋 混凝土 框 架 ;抗震 设计 ;结构 的延性
中 图分 类号 :T 3 8 2 U 1 . 文献标 识码 :B 文章 编号 :1 7 — 9 9 2 1 0 -0 40 6 1 0 5 (0 0)70 2 -2
作 简 王 军 1 3 ) 北 人, 级 程 国 注 级 构工 者 介: 长 ( 6 一 男, 京 高 工 师, 家 册一 结 程师,9 午 9 1 9 业于 京 工 院 8 北 建筑 程学
工民建专业 ,主要从 事建筑结构设计工作 。
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2 1 第 7期 0 0年
煤
炭
工
程
性 ,使得 结 构能 够保 存 下来 而 不 致 倒 塌 ,这 就 是延 性 设
羹 蔫 篙 誊
篓
构房屋 的抗震要求 不仅 与建筑 重要 性和地 震烈 度有关 。而 且与建筑结构 的抗 震能 力有关 ,结构 的抗震 能力 又与房屋 高度和结构类型 、主 要抗侧 力构 件还是 次要抗 侧力 构件 等 直接有关 。结构在 水平地 震作 用下 ,其 内力 和侧移 随房屋
在建筑设计 中应符 合抗 震概 念设计 的要求 ,不宜 采用 严重不规则设计 方案 。在 抗震设 计 中建筑 及抗侧 力结 构 的 平 面图布置应遵循 平面 和立 面外型 简单 、规 则、对称 并应 具 有 良 的整体 性原则 ,合理 的建筑 布置对 抗震 起重 要作 好
用 。因为震 害表 明 ,建筑结 构形 式简 单对称 的建 筑在地 震
、Leabharlann 的布局 。对抗震性 良好 的建筑 ,在钢筋 混凝 土框架 结构抗 震设计时要遵循 以下原则 : 1 )平面易简单 、规则 、对称 ,减少偏心 。 2 )刚度 中心与质量 中心尽量重合 ,否则应 考虑其不利
影响 。
对于抗 震 结构 除承 载 力 问题 之 外 ,还 必 须 考 虑 的 一 个重要 问题 就 是延 性 。结构 在 地 震作 用 下 即使 进 入 破 坏 阶段 ,由于具有 充 分 的延 性 性 能将 意 味着 结 构虽 然 会 产 生较 大 的变形 ,但是 不会 发 生脆 性 破 坏 和 倒 塌 。考 虑 到
高度增长速度很 快 ,房屋 越高 地震效 应越 大 ,不 同结构类
时较不容 易破坏 。建 筑布置 的 “ 规则 ”包 括 了对 建筑 的平 面和立 面外形 尺寸 , 侧力 构件 布置原则 ,结构 的侧 向刚 抗 度宜均匀变化 ,竖 向抗侧力 构件 的截 面和材 料宜 自下 而上
逐步减少避免抗侧 力结 构 的侧 向刚度和 承载力 突变 ,质 量