建筑抗震设计中的延性设计

结构延性与抗震设计

结构延性与抗震设计地震是人类面临的严重自然灾害之一，常常会造成人身和财产的巨大损失，如：我国的汶川大地震造成直接经济损失人民币8451亿元，间接损失超过2500亿元。

我国属地震多发国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔，因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。

要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想，明确抗震设计的基本原则。

下面着重从以下几个方面做以阐述。

1 在抗震中结构延性的作用我国抗震设计的基本原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

“小震不坏”是指要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。

“中震可修”是指结构可以有一定程度的损坏，经修复或不经修复仍可继续使用。

“大震不倒”是指结构遭遇“大震”作用时，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。

因为地震的发生太偶然，倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏，这将会使极大量的材料在绝大部分时间里，甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态，这样做是不明智的。

所以我国的抗震设计原则是非常经济和合理的。

在上述设计原则指导下，这就要求结构应具有一定的延性：（1）当小震来临时，应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时，具有足够的强度，使其基本上处于弹性状态。

并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。

处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形，也不必需要采取特殊的构造措施。

（2）当中震来临时，因为结构具有非弹性特征，某些关键部位超过其弹性强度，进入塑性状态。

由于它有一定的延性，延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时，结构仍能维持其初始强度的能力，是结构超过弹性阶段的变形能力，它是结构抗震能力强弱的标志。

它能够承担塑性变形，使它在变形中能够耗费和吸收地震能量，代价是可能导致较宽的裂缝，砼表皮起壳、脱落，可能有一定的残余变形，但不至于导致安全失效，以达到中震可修的设防目标。

处于这个阶段的结构，对延性就会提出相应的要求，而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。

浅谈延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性

浅谈延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性摘要：地震烈度是指遭受地震后房屋建筑被破坏的严重程度，总共分为十二个等级。

地震对人民生命及财产安全造成的损失是不可估量的，尤其是高烈度区。

因此，加强抗震设计对保障国家及人民的安全至关重要。

延性设计在抗震设计中起着重要作用。

本文将对延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性作出简单介绍。

关键词：延性设计；高烈度区；抗震设计；重要性延性设计通过塑性铰区域的变形有效地吸收、耗散地震能量。

同时，这种变形降低了结构的刚度，致使结构在地震作用下的反应减小，即减小了地震对结构的作用力，延性设计在高烈度区抗震设计中具有重要意义。

1.抗震设防目标我国地处世界两大地震带环太平洋地震带与地中海地震带的交汇处，受到太平洋板块与印度板块的挤压，地震断裂带十分活跃，加上我国大陆多山脉，山脉附近有很多断裂带，地壳活动频繁，地震频发。

地震活动不是人力可避免的，因此抗震工作尤为重要。

我国《抗震规范》中指出：抗震设防的目标是：第一目标：小震不坏；第二目标：中震可修；第三目标：大震不倒。

在高烈度区，希冀房屋不倒的愿望渺小且困难。

优秀的抗震设计能够增加我们希冀实现的概率，拯救人民脆弱的生命。

虽然房屋结构的强度设计是我们实现抗震目标的基础，但是却不能为我们实现目标提供助力，延性设计才是我们最应该关注的部分。

2.延性设计的定义延性是指构件、结构在受到挤压后，承载力降低不明显或基本不降低，并且有足够塑性变形能力的一种性能。

延性具有两种能力：承受较大的非弹性变形时强度不明显下降；利用滞回特性吸收、耗散地震能量。

延性设计的塑性变形能力强弱通常用延性比来表示，即允许的最大变形与屈服变形的比例。

在抗震设计中，对房屋结构中重要构件的延性设计的重视程度要高于整个结构体系的延性设计，对构件中关键杆件或者部位的延性设计的重视程度又要高于对构件的重视程度。

另外，优秀的延性材料能够建造出优秀的延性杆件，优秀的延性杆件又能建造出优秀的延性结构体系。

建筑结构延性抗震设计分析

文章编号：７ —０８２１）１ｃ一０３－０１４９ｘ（０ｏ（）０９１６ｏ
关键词：筑结构延性设计建中图分类号：５Ｔｕ３文献标识码：Ａ

建筑物的抗震能力和安全性不仅仅取决于构件的承载力，且也取决于其变形而性能和动力响应以及结构吸收和耗散能量的多少。当地震烈度超过设防烈度时，构结进入屈服阶段靠发展塑性变形来吸收和消耗地震能量，时承载力较低但延性较大此的结构所能够吸收的能量较多，虽然较其早出现损坏但能经受住较大变形而避免倒塌，若仅有较高强度确没有塑性变形能力，其一旦遇到超过设计抗震烈度地震时，则容易由于脆性破坏而倒塌，此今后的结因构设计尤其是地震区的结构设计应设计为抗震性能良好的延性结构。
！
Ｑ：
ＳｃｉｅｎｃｅａｎＴｅｃｈｎｏｇＹｎｄｏＩｌｎｏｖａｔｏｎＩＨｅｒｄａｌ
建筑科学
建筑结构延性抗震设计分析
李宏（张家口市建筑勘察设计院河北张家口
０５０）７００
摘
要：分析了建筑结构延性的重要性及作用，多角度论述了结构延性的设计要点。从
构件在塑性铰出现后不过早剪坏，即强此剪弱弯。其本质为控制构件的破坏形态，即为防止钢筋混凝土梁、及抗震墙底部在柱弯曲屈服前出现剪切破坏，件的受剪承构载力应大于构件在弯曲屈服时实际达到的剪力值。２２柱轴压比限制．柱的轴压比大小直接影响着柱的破坏形态和变形能力，压比不同可产生不同轴的破坏形态，受拉钢筋首先屈服的大偏即心受压破坏和受拉钢筋不屈服的小偏心受压破坏，同时轴压比可很大程度的影响柱的延性，变形能力随轴压比增大而急剧其降低，此在抗震设计中应限制柱的轴压因比而实现大偏心受压下产生弯曲破坏。２３梁柱剪跨比、压比．剪梁柱剪跨比能够反映构件截面承受的弯矩与剪力的相对大小，是影响梁柱极其限变形能力的主要因素，且对构件破坏并形态有很重要的影响，因此一般柱的剪跨比应控制在１５上；构件截面尺寸过小．以若或混凝土强度过低则按抗剪承载力公式计算箍筋数量会很多，易导致箍筋在充分容发挥作用前构件已呈现脆性斜压破坏，因此设计中应限制剪压比，通过控制梁截即面的平均剪应力来限制箍筋数量并有效防止斜裂缝出现以减轻混凝土碎裂程度。２４钢筋设置．钢筋混凝土单筋梁的变形能力随截面混凝土受压区相对高度的减小而增大，而混凝土受压区相对高度随配筋率的增大以

延性设计在房屋结构抗震设计中的应用研究

科学理一论
延性设计在房屋结构抗震设计中的应用研究
王亮孙雨洋
（哈尔滨工业大学建筑设计研究院）摘要：我国近几年出现了较为频繁的地震灾害，而在对大量地震灾害后的建筑损坏程度进行详细的分析之后，所得出的结果认为，建筑抗震设计所需要达到目标是小震无碍、中震不倒、大震不倒、特大震缓倒这几个方面的标准。而要使得建筑结构能够达到以上的抗震标准，就必须要对建筑自身的延
性进行强化，而并非是建筑自身的强度，延性的优良与否直接影响到了建筑自身的抗震性能。本篇文章主要针对房屋结构在抗震设计中的应用研究进行了全面详细的探讨，以期为其他建筑在进行设计的过程中提供参考。关键词：地震；设计规范；房屋结构；延性设计；抗震设计
地震灾害的情况下，出现倾倒之后所造成的重大伤亡和财产损失是任何国家都无法承受的，而如果建筑能够最大限度的抵抗地震所带来的危害，那么拯救的将是成千上万的人们，挽回大量的经济损失。这就是建筑抗震所必须要达到的一个基本功能，所以现代建筑在进行抗震设计的过程中，务必要以人身安全、财产安全来作为主导，以此为中心来进行设计。而要达到这一目
所拥有的变形能力；而结构所拥有的延性消耗能力强弱则一般是利用位移滞回曲线的方式来体现，当滞回曲线越发饱满的情况下，其自身所具有的耗能能力才能够更加强大。３延性在抗震设计中的应用我国现行抗震规范提出的抗震设防目标，是以两阶段设计来实现的，第阶段设计保证结构强度要求及隐含的第二水准变形要求，故又称为强度设计：第二阶段设计主要以检验结构防倒塌的变形能力，故通常称为变形验

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。

论框架结构抗震的延性设计

够的强度、良好的延性和较强的整体性，目前广泛用于地震设性的结构可降低对结构的承载力要求，可以说，也延性结构是
防地区，具有良好的抗震性能，然而未经合理设计的框架结构用它的变形能力来抵抗罕遇地震作用。反之，如果结构的延性会在地震作用下产生较严重的震害。
ｓａｃ．１９，９７：８７１０ｅｒｈ９５２（）ｌ０～８９
好氧组合工艺对呈强碱性的印染废水的适性和处理性均好。
五、论结
在印染废水处理技术中，生物法具有运行成本低，处理效
果较为稳定等优点，但生物法存在度和ＣＤ脱除效率不高的【】Ｏ６曾国驱，任随周，许玫英等．ＡＲ结合ＳＲ处理印染废水的研究ＢＢ缺点，且反应时间长，因而一般不单独应用。实践证明，根据印［．微生物学通报．２０，２（）６～７Ｊ］０５３６：８３
Ｊ］０４２１）３～３Ｏ５／去除率为５％～９％。对比水解酸化、．ｍｇ９Ｌ，Ｏ８接触氧化及水［．中国给水排水．２０，０（２：３６
３黄瑞敏，德贤，林谢春生等．混凝脱色——悬浮曝气生物滤池处理解酸化一接触氧化相结合三种工艺。处理的印染废水，明水【】表
解酸化．接触氧化工艺组合工艺不但具有对ＣＤ更好的处理Ｏ
效果，而且对原水水质的ｐＨ有强的适应能力。据报道，厌氧．
印染废水【，工业用水与废水．２０，７１：１３Ｊ］０６３（）８～８
［刘建荣，国庆，４］吴牛志卿等．磁态厌氧流化床处理印染废水【．中Ｊ】国环境科学．１９，６１：４７９６１（）６～６

桥梁博士V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例手册计算报告三合一

桥梁博⼠V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例⼿册计算报告三合⼀桥梁博⼠V4案例教程抗震分析解决⽅案---延性设计桥梁博⼠V4抗震分析---延性设计⽬录使⽤本资料前应注意的事项 (4)桥梁博⼠V4构件法基本原则 (5)⼀、地震概述 (6)⼆、结构动⼒学基础 (7)三、抗震分析概述 (8)3.1 抗震分析规范 (8)3.2 抗震分析⽅法 (8)3.3 抗震分析名词 (11)3.4 延性抗震设计 (13)四、抗震设计流程 (14)五、实例 (15)5.1 ⼯程概况 (15)5.2 计算参数 (16)5.2.1 采⽤规范 (16)5.2.2 混凝⼟参数 (17)5.2.3 普通钢筋参数 (17)5.2.4 ⽀座参数 (17)5.2.5 恒荷载 (17)5.3 抗震基本要求（对应于CJJ 166-2011第三章） (18)5.4 场地、地基与基础（对应于CJJ 166-2011第四章） (19)六、地震作⽤（对应于CJJ 166-2011第五章） (20)七、抗震分析（对应于CJJ 166-2011第六章） (21)⼋、模型建⽴ (22)8.1 新建项⽬ (23)8.2 总体信息 (23)8.3 结构建模 (25)8.3.1 建模 (25)8.3.2 截⾯ (29)8.3.3 安装截⾯ (30)8.4 钢筋设计 (31)8.4.1 盖梁钢筋布置 (31)8.4.2 桥墩钢筋布置 (32)8.4.3 桩基础钢筋布置 (33)8.5 施⼯分析 (34)8.6 抗震分析 (35)8.6.1 E1地震作⽤验算 (35)8.6.2 E2地震作⽤验算-弹性 (37)8.6.3 E2地震作⽤验算-弹塑性 (38)8.6.4 能⼒保护构件验算 (39)8.7 执⾏计算 (39)九、桥梁动⼒特性分析 (40)⼗、抗震验算（对应于CJJ 166-2011第七、⼋、⼗⼀章） (42)10.1 抗震输出参数 (42)10.1.1 桩基础m法参数 (42)10.1.2 配筋率 (43)10.1.3 塑性铰属性 (44)10.2 E1地震作⽤下抗震验算 (45)10.3 E2地震作⽤下抗震验算 (46)10.4 能⼒保护构件验算 (48)10.5 抗震构造设计 (51)10.6 抗震措施 (51)10.7 结论 (52)使⽤本资料前应注意的事项本资料重点讲述桥梁博⼠V4(Dr.BridgeV4)系统的使⽤⽅法和步骤，⽂中涉及的结构尺⼨和设计数据均为假设，⽤户不能认为是本公司推荐的同类桥梁设计的参考数据；桥梁博⼠系统基于的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输⼊的格式，这些信息的详细解释⽤户可以查阅随软件提供的帮助⽂件或⽤户⼿册；使⽤桥梁博⼠系统进⾏桥梁结构分析，其结果的正确性取决于⽤户对结构模型简化的合理性和对规范的充分理解；因此使⽤程序之前，⽤户必须充分理解结构受⼒特点，充分理解桥梁博⼠系统的结构处理⽅法；程序的执⾏结果也需要⽤户的鉴定；本资料使⽤的符号均与系统⽀持的规范⼀致，具体的含义请参考有关规范。

延性设计在房屋结构抗震设计中的应用研究

民群众的生命财产安全。
的。
．３房屋结构抗震设计忽略了房屋结构抗震概念的设计我国对建筑物进行有效的抗震设计工作一开始是从国外引２我国的新老房屋结构抗震设计规范都提出了二阶段抗震设进的，当时的研究范围还比较狭隘，未能充分掌握其精髓。如今，
由于城市人口比较密集必然会造成更大的的一系列次生灾害。因此，对建筑物进行有效的抗震防设是减轻造成的损害也不同，人员伤亡和经济损失，而房屋结构的抗震设计指标却是一样地震灾害最有效的措施，可以很好的保障社会的健康发展和人
１前言
伤亡。随着我国社会的快速发展，一些比较复杂的建筑工程逐
城市的人口也比较多，当发生地地震是人类社会发展过程中遇到的可怕自然灾害，其常常会渐成为社会的主体。与此同时，造成巨大的破坏力，严重威胁着社会的发展和人类的生命财产震时如果房屋不能很好的起到抗震的效果就会引起大量的人房屋抗震技术的提高会使地震的人员伤亡数大安全。研究发现，地震发生时所造成的巨大经济损失和人员伤员伤亡。因此，大降低，但是经济损失可能非常大。不同的地区，地震发生时所亡，最主要的因素就是地震引起了大量的房屋倒塌及其引发出
三水准 ” 抗震设防目标，二阶段设计步骤中，第一阶段我国已经有了一套自己的抗震设计规范，可以很好的促进建筑计步骤和“ 为承载力设计；相应的第二阶段为变形验算。在房屋结构抗震设物结构抗震的发展。

钢筋混凝土建筑结构的抗震延性设计

维
辽东学院学报
ＪＯＵＲＮＡＩＬＯＦＬＡＯＤＯＮＵＮＩＥＲＩＹＧＶＳＴ
第１３卷
总第４９期
Ｎ．．２０ｏ１０６
Ｖ１１ｏ．３，ＳｍｏｕＮ．４９
及必要的构造措施来体现。
（）设计剪力（１作用效应）的计算与抗弯承载力的计算类似，按抗震等级的不同采用地震效应
＝７＝＝
中ｕ／中ｐｕｆ，ｙｕ，ｄｄ＝，ｙａ
（）构瑶性比ｂ结
调整系数，但较抗弯承载力计算更严格，以相对提高抗剪承载力。同时为减少框架梁柱在非弹性反应区域内发生剪切破坏的危险，梁（）端部的设柱
曲线，如何确定其屈服变形和最大允许变形，国内外尚无统一标准，一般倾向于：对应于取理想弹塑性结构开始屈服时的变形，作为屈服变形；取实际
收稿日期：２０００６— １—１Ｏ作者简介：任福民（９７）１６一，男，辽宁丹东人，讲师，现从事建筑结构及监理的教学及研究。
中图分类号：Ｔ３２１Ｕ５．ｌ
文献标识码：Ａ
文章编号：１７４３（０６１— ０７— ４６３— ９９２０）００２０
Ｆ
一
座建筑物的抗震能力和安全性，不仅取决于
构件的（）承载力，还在很大程度上取决于其静变形性能和动力响应，取决于结构吸收和耗散能量
１建筑结构的抗震延性设计
１１延性的含义．
结构延性是指构件和结构在屈服后，具有承载
力不降低或者基本不降低，且具有足够塑性变形能力的一种性能。结构的延性常常用延性比来表示。

浅析框架结构延性抗震设计

发挥。该工程在柱子截面大小和数目上均受到限制的条件下，通过式
到的力更小。２控制剪跨比
图１对称配筋柱子Ｍ— Ｎ关系
（１）可知，可以考虑选择适当的混凝土强度等级，或者改变传力路径，使柱子受
保证框架结构的延性，从而确保框架结构的抗震能力。粱是框架结构中的主要受力构件之一，在抗震设计中要求塑性铰出现在梁端且又不能发生剪切破坏。同时，还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能。试验和理论分析表明，影响梁截面延性的主要因素如下。
框架结构是最常用的结构形式。因为钢筋混凝土框架结构具有平面布置灵从图１中可知，轴力越大，柱子越容易处于小偏压受力状态。而小
‘ 间，还具有足够的刚度、良好的延性。然而设偏心受压破坏时，受拉钢筋没有屈计不合理的框架结构在地震作用下会产生比较严重的震害。服，甚至受压钢筋也没屈服，这种
３．粱纵筋配置
实验及前期工程表明，配置箍筋较少的柱子常发生大范围的整体压溃，呈现无延性破坏。根据这类破坏形态，只有沿柱高配置足够数量的箍筋后，才能保证柱端塑性铰的形成。在外力作用下，柱端截面可能承受两个主轴方向的外力，从而使混凝土全截面受损。因此，柱端就要有足够的箍筋约束。全截
没有屈服，而受压区的混凝土在较大的复合应力状态下压溃，从而发生脆性破坏。剪跨比对构件的延性也有一定的影响，随着剪跨比的增大，混凝土框架梁宽不宜小于柱宽的１／２，且不三２００。梁的高宽比不宜＞４，梁的跨高比柱的破坏形态由剪切破坏转变为弯曲破坏，从而使构件的延性也有所增加。

加强延性设计提高结构抗震性能

文章编号：1009-6825（2013）06-0012-03加强延性设计提高结构抗震性能收稿日期：2012-12-08作者简介：杨淑红（1969-），女，工程硕士，副教授杨淑红（呼伦贝尔学院，内蒙古呼伦贝尔021008）摘要：介绍了延性的概念及结构抗震设计中延性的含义，阐述了延性设计的原则，总结了延性设计时提高结构抗震性能的具体措施，包括材料的延性设计、强柱弱梁设计、梁柱的延性设计、强节点弱构件设计等，为结构抗震设计提供了借鉴。

关键词：延性设计，结构，抗震性能中图分类号：TU313文献标识码：A0引言地震是能量以波的形式向各个方向传播、释放并引起振动的过程。

由于地震的难以预知和随机发生，导致现有的“中国地震区划图”及相应的地震基本烈度表具有很大的不确定性，多次强烈地震及特大地震均发生在抗震设防低烈度地区。

因此当大震来临出现弹塑性变形时，结构需通过延性设计来保证有良好的抗变形和耗能能力。

“变形、能量吸收与耗散”的能力是结构抗震性能的标志。

1延性的涵义1．1物理术语物理术语是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。

即：1）承受较大的非弹性变形同时强度没有明显下降的能力。

2）利用滞回特性吸收能量的能力。

延性概念最早出现在1961年美国波特兰水泥协会（PCA ）制定的《多层钢筋混凝土建筑抗震设计》手册中。

延性是抗震设计中的重要特性，用延性系数来度量。

结构动力学和地震工程领域学者乔普拉（Anil K．Chopra ）在其《结构动力学理论及其在地震工程中的应用》（第2版）7．2节中给出延性系数的表达式：由于地面运动引起的弹塑性体系的位移峰值（最大位移）与屈服位移之比，即：μ=μmμy是无量纲的量。

1．2四个层次在结构抗震设计中延性有四层含义：材料的延性、杆件的延性、构件的延性、结构的延性。

材料的延性：櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅发生较大的非弹性变形或反复弹塑性变形时强状态、提高透波性、减少制造工作量、节省工时和生产费用，适当选择夹芯面板还可以获得良好的抗震、隔热、隔音等性能。

框架结构的延性抗震设计

浅析框架结构的延性抗震设计摘要：随着国民经济的发展，高层建筑得到了大力发展，本文主要是对结合工程实际，对影响框架结构延性的主要因素，具体设计内容进行了分析，以供同仁参考！关键词：框架柱；抗震；延性；有限元1 工程简介河南郑州一高层建筑的主体结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构，地上25层，地下1层，结构总高度88.1m，设防列度8度，丙类建筑，地下室内部剪力墙很少（可忽略其作用），底层柱子计算长度4.60m，柱子净高3.50m，框架抗震等级为一级，剪力墙抗震等级为一级。

下面将对该工程底层框架柱延性抗震设计思路进行详细的分析。

2影响结构延性的主要因素框架结构是由梁、板、柱以及节点四个部分组成，其中梁、柱以及节点的延性决定了整个框架结构的延性。

因此，只要保证柱、梁和节点的延性就可以保证框架结构的延性，从而确保了框架结构的抗震能力[1]。

梁是框架结构中的主要受力构件之一，在抗震设计中要求塑性铰首出现在梁端且又不能发生剪切破坏，同时还要防止由于梁筋屈服渗入节点而影响节点核心区的性能。

试验和理论分析表明，影响梁截面延性的主要因素如下所示：（1）梁截面要求：梁宽不宜小于柱宽的1/2，且不≥200，梁的高宽比不宜>4，梁的跨高比不宜<4。

（2）梁纵筋配筋率：通过限制受拉配筋率可以避免剪跨比较大的梁在未达到延性要求之前梁端下部受压区混凝土过早达到极限压应变而破坏。

（3）梁纵筋配置：梁端截面上纵向受压钢筋与纵向受拉钢筋保持一定比例。

（4）梁端箍筋加密：抗震规范对此出了详细规定。

柱是框架结构中主要的受力构件，要想提高框架结构的抗震性能，就必须确保构件有足够的延性，构件延性好的框架结构能吸收较多的地震能量，抗震性能就好。

因此，在进行框架结构设计时，应遵循强柱弱梁的设计原则，使塑性铰出现在梁端，以增强构件的延性。

节点是框架梁柱构件的公共部分，节点的失效就意味着与之相连的梁与柱同时失效，所以对节点也应予以足够的重视[2]。

结构延性与抗震设计

结构延性与抗震设计一、结构在地震下的主要特点地震以波的形式从震源（地面上的相对位置称震中）向周围快速传播，通过岩土和地基，使建筑物的基础和上部结构产生不规则的往复振动和激烈的变形。

结构在地震时发生的相应运动称为地震反应，包括位移、速度、加速度。

同时，结构内部发生很大的内力（应力）和变形，当它们超过了材料和构件的各项极限值后，结构将出现各种不同程度的破坏现象，例如混凝土裂缝，钢筋屈服，显著的残余变形，局部的破损，碎块或构件坠落，整体结构倾斜，甚至倒塌等等。

在震中区附近，地面运动的垂直方向振动激烈，且频率高，水平方向振动较弱；距震中较远处，垂直方向的振动衰减快，其加速度峰值约为水平方向加速度峰值的1／2～1／3.因此，对地震区的大部分建筑而言，水平方向的振动是引起结构强烈反应和破坏的主要因素。

钢筋混凝土结构在地震作用下受力性能的主要特点有：1、结构的抗震能力和安全性，不仅取决于构件的（静）承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应。

地震时结构上作用的“荷载”是结构反应加速度和质量引起的惯性力，它不像静荷载那样具有确定的数值。

变形较大，延性好的结构，能够耗散更多的地震能量，地震的反应就减小，“荷载”小，町能损伤轻而更为安全。

相反，静承载力大的结构，可能因为刚度大、重量大、延性差而招致更严重的破坏。

2、屈服后的工作阶段——当发生的地震达到或超出设防烈度时，按照我国现行规范的设计原则和方法，钢筋混凝土结构一般都将出现不同程度的损伤。

构件和节点受力较大处普遍出现裂缝，有些宽度较大；部分受拉钢筋屈服，有残余变形；构件表面局部破损剥落等。

但结构不致倒塌。

3、“荷载”低周的反复作用——地震时结构在水平方向的往复振动，使结构的内力（主要是弯矩和剪力，有时也有轴力）发生正负交变。

由于地震的时间不长且结构具有阻尼，荷载交变的反复次数不多（即低周）。

所以，必须研究钢筋混凝土构件在低周交变荷载作用下的滞回特征。

4、变形大——地震时结构有很大变形。

结构延性与抗震设计

增强结构延性是提高建筑抗震性能的重要措施，所以地震区的建筑结构应设计成延性结构。

为了合理提高抗震结构的延性性能，应对抗震概念设计和构造措施予以重视，合适的概念设计和构造措施对结构的延性起着至关重要的作用，探讨了延性结构在地震作用下的反应机理，同时提出了一些概念设计的方法和相关的构造措施，以保证整个建筑物实现抗震设防，达到三水准”的设计要求。

结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形，因此，地震作用下，结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。

地震力降低系数对设防烈度地震作用的整体降低实际上决定了结构的屈服水准和对结构延性需求的大小。

目前，能力设计法已为各国普遍接受，通过能力设计法，形成合理的耗能机制，使塑性铰出现在延性易于保证的部位；确保结构在未达到所需要的延性前不至于发生剪切失效；并通过细部构造措施来保证延性的充分发挥。

结构的延性与抗震一、结构在地震下的主要特点地震以波的形式从震源（地面上的相对位置称震中）向周围快速传播，通过岩土和地基，使建筑物的基础和上部结构产生不规则的往复振动和激烈的变形。

结构在地震时发生的相应运动称为地震反应，包括位移、速度、加速度。

同时，结构内部发生很大的内力（应力）和变形，当它们超过了材料和构件的各项极限值后，结构将出现各种不同程度的破坏现象，例如混凝土裂缝，钢筋屈服，显著的残余变形，局部的破损，碎块或构件坠落，整体结构倾斜，甚至倒塌等等。

在震中区附近，地面运动的垂直方向振动激烈，且频率高，水平方向振动较弱；距震中较远处，垂直方向的振动衰减快，其加速度峰值约为水平方向加速度峰值的 1 / 2〜1/3。

因此，对地震区的大部分建筑而言，水平方向的振动是引起结构强烈反应和破坏的主要因素。

钢筋混凝土结构在地震作用下受力性能的主要特点有：1、结构的抗震能力和安全性，不仅取决于构件的（静）承载力，还在很大程度上取决于其变形性能和动力响应。

地震时结构上作用的荷载”是结构反应加速度和质量引起的惯性力，它不像静荷载那样具有确定的数值。

建筑结构延性设计

钢筋砼框架结构的延性设计分析黄健伟摘要：随着房屋建筑层数的增高，在地震设防地区的结构延性设计至关重要。

本文分析了影响抗震结构延性设计的主要因素及其实现延性设计的机理与方法。

关键词：房屋建筑结构抗震延性设计实现方法一、结构的延性在抗震设计中的重要性及概念在我国的高层建筑中，钢筋混凝土结构应用最为普遍，其中钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。

因为其具有足够的强度、良好的延性和较强的整体性，目前广泛应用于地震设防地区。

钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能，然而未经合理设计的框架结构会在地震作用下产生较严重的震害。

结构抗震的本质就是延性，延性是指结构或构件在承载能力没有显著下降的情况下承受变形的能力。

破坏前无明显预兆，力-变形曲线达到最大承载力后突然下跌形成明显尖峰的构件（结构）称为脆性构件（结构）。

破坏前有明显预兆，力-变形曲线在最大承载力附近存在明显的平台，能承受较大变形而承载力无显著降低的构件（结构）称为延性构件（结构）.1、结构抗震的延性设计大量的实验研究和地震实例表明,在地震(尤其是罕遇地震)作用下,建筑结构大都会进入弹塑性状态,出现弹塑性变形。

延性设计，即使结构在构件屈服之后仍具有足够的变形能力,依靠结构的弹塑性变形来消耗地震能量, 保证屈服部分发生延性破坏,避免结构发生脆性破坏和整个结构的倒塌。

这种设防思想在新的建筑抗震设计规范中具体化为“小震”（在房屋服役期内最可能遭遇的强烈地震或常遇地震）不坏，“中震”（基本烈度地震）可修和“大震”（罕遇地震）不倒。

世界上其他多地震国家的抗震设计规范，也都采用了类似的设计思想。

2、影响抗震结构延性设计的主要因素1）钢筋的配筋率。

增加纵向钢筋配筋率，不仅可以提高结构构件的抵抗弯矩；同时也可以提高塑性铰的转动能力，进而增加结构的延性。

2)箍筋配筋率。

由实验研究可知，位移延性随着配箍率的增加而提高。

箍筋间距越小,配箍率越大,延性的增长也越显著。

增加配箍率,就是增加对混凝土横向变形的约束,提高混凝土的抗压强度。

《桥梁延性抗震设计》学习

《桥梁延性抗震设计》——学习摘录北京地铁亦庄线高架桥所处的地震区划为VIIl度，因此根据《铁路抗震设计规范》GB50111-2006的要求，桥梁结构应满足规定的延性要求；关于延性设计的概念，在“规范”中未予以详述，根据范立础教授等人编著的《桥梁延性抗震设计》一书展开系统学习，以期对北京地铁亦庄线的高架桥梁设计，尤其是墩一桩的合理设计予以把握。

以下为《桥梁延性抗震设计》主要内容：1.延性设计概念(1)地震灾害与国策1998年3月1日开始，我国政府正式实施了第一部规范防震减灾工作的重要法律一《防震减灾法》，在《防震减灾法》中规定，“新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求；重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，必须进行地震安全性评价，并根据地震安全性评价的结果，确定抗震设防要求，进行抗震设防”。

根据现行的地震烈度区划图，我国地震烈度在6度及以上的地震区面积占全国的60%,7度和7度以上的地震区面积占全国面积的1/3；我国有46%的城市位于基本烈度7度或7度以上的地震区。

（2）工程震害现象与教训A.地震灾害（直接震害和次灾害）◊地表的破坏主要有地表断裂、滑坡、砂土液化、软土震陷等。

①地表断裂（地裂缝）分为构造地裂缝和重力地裂缝。

构造地裂缝与地质构造有关，是地震断层错动后在地表留下的痕迹，一般说来，构造地裂缝切割很深，可以从地壳内的岩层断裂开始直达地表，而且不受地形地貌的影响。

沿着震源体的错动方向，构造地裂缝可延绵数十或上百公里。

如美国的圣•安德列斯（SanAndress）断层为典型的构造地裂缝。

重力地裂缝是由于地表土质软硬不均匀及微地面重力影响，在地震作用下形成的。

它与震前土质的稳定状态密切相关，其规模不能反映地震动的强烈程度。

这种地裂缝在地震区分布极广，在道路、古河道、河岸、堤上等松软潮湿土壤处常可看见。

可引起房屋开裂以及道路、桥梁等工程设施的破坏，并对地下管道造成严重的破坏。

®滑坡：略。

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导言框架结构在地震时进入屈服阶段来应对超过地震烈度的抗震设防烈度，当屈服还不能抵消时就会发生塑性变形来吸收和消耗地震能量。

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。

所谓延性，指的是指构件与结构屈服之后，在其承载能力不下降的前提下，所具备的塑性变形能力，这种能力被称为“延性比”。

提高结构的延性比有助于提升框架的抗震潜能，加强其抗倒塌能力。

设计在延性结构的混凝土框架通过其塑性铰区域发生变形，可以有效吸收和分散地震传对于框架作用力；该区域变形也可以使整体框架刚度得以降低，减弱地震对于结构的作用力。

具有延性结构能够使框架对于承载力要求降低，事实上延性结构对抗突发地震的武器就是它所具有的变形能力。

也就是说，如果钢筋混凝土框架的结构延性不够好，那么就要求框架对于地震具备足够大的承载力。

钢筋混凝土框架结构抗震延性设计延性设计是针对延性结构在钢筋混凝土建筑结构中所起到的与结构本身的承载能力一样不可忽视的作用，而进行的研究尤其对是震区的钢筋混凝土建筑显得更加重要。

倡导延性设计，以加强其抗震能力。

由于钢筋混凝土材料还具脆性，在突遇地震时会发生断裂对居住者的人身安全是一个极大隐患，所以为了最大限度减少这一特点的损害，在设计中更应当重视发挥钢筋的塑性特征，增强其吸收消耗能量的能力，实行延性设计。

根据我国目前对于钢筋混凝土结构设计的要求，在实施混凝土框架延性设计过程中需得遵循以下要求：1.控制塑性铰的位置，“强柱弱梁”框架结构若形成梁铰机构，则塑性铰分布比较均匀，而且梁铰机构的延性要求也比较容易实现。

若形成柱铰机构，则易使整个结构形成机动结构，从而导致整个结构的倒塌。

框架结构设计时应遵循的设计原则是“强柱弱梁”这是为了确保结构的延性，这样就可以确保设计荷载下同一节点上柱端截面抗弯承载力之和大于梁端截面抗弯承载力之和，而且可以使框架结构中柱的抗弯承载力储备足够。

房屋结构抗震设计中延性设计的应用

试析房屋结构抗震设计中延性设计的应用摘要：随着现代经济的高速发展，人们生活条件的提高，人们对于建筑的安全性要求也越来越高，作为安全因素中的重要方面——抗震因素，是对建筑安全的首要要求。

而作为抗震设计中的延性设计，是当前建筑行业中对于抗震设计的最主要的一种设计形式。

本文就延性设计在房屋抗震设计中的应用进行了分析。

关键词：房屋建筑；抗震；延性设计中图分类号：tu973+.31 文献标识码：a 文章编号：在现代房屋建筑中，安全首先要考虑的问题，而抗震是所有安全因素中最重要的一方面。

由于近一两年，地震的频繁发生，抗震更是成为现在建筑中首先要解决的问题。

现在房屋结构中的抗震设计大多数都是使用延性设计，由于延性设计自身的优越性，使它成为现代建筑的首选，那么，延性设计在抗震设计中占据重要地位。

一，延性设计的含义延性是指部件在受到重大压力之后，它所具有的承载力不发生变化，并且使部件具有具有足够的塑性形变能力的性能。

房屋结构延性可以用延性比来表示，延性比的大小是结构延性大小的具体体现。

也就是说，延性比的大小，反映了部件塑性变形能力的大小。

结构延性主要有以下四层含义:在房屋结构中，延性设计有一定的依据。

延性设计主要是根据建筑物抗震级别的大小来确定的。

抗震级别不同，延性设计也不相同。

一般老说，建筑物需要的抗震级别越高，它要求的延展性能也就越好。

然而，建筑物的抗震级别也要根据不同的情况进行判断。

总体来说，建筑物的高度不同，地震的级别不同，建筑物所在的地区不同，建筑物的重要性不同，这些因素都会导致建筑物抗震级别的不同。

因此，判断出抗震级别是进行延性设计的首要任务。

抗震设计中延性设计的要点1.要满足强柱弱梁要较好的进行延性设计，选择合适的框架结构是关键的因素。

在现在的延性设计中，一般的框架结构是选择强“梁弱柱型”。

这种框架结构主要把塑性结构放在柱端而不是梁端。

这样一来，可以形成所谓的梁铰结构，当地震到来时，利用柱端的塑性变形消耗大量的地震能量，以此来保护梁不被破坏。

谈框架结构延性的抗震设计

结构抗震的本质就是延性，延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基本不降低的情况下，具有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。延性结构通
过塑性铰区域的变形，能够有效地吸收和耗散地震能量；
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５・４

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２１年第３００期
第３６卷总第１５期５
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谈框架结构延性的抗震设计
彭超
（沙有色冶金设计研究院，湖南长沙４００）长１００
２１影响梁延性的主要因素．
（）配筋率。从实际工程设计中可以得知，增大纵向４钢筋配筋率对框架柱本身是有利的，在一定程度上能提高框架柱截面的延性，但是，当纵向配筋量达一定值时，对框架柱变形能力的提高就很不明显了，而且如果纵向钢筋量过大，容易使柱子产生剪切破坏或粘结破坏，使延性变差。由于箍筋能改善混凝土的受力性能，特别是能有效提高混凝土受压区边缘的最大应变，因此，当箍筋含量特征值越高，柱子的延性提高就越大。
比所产生的影响最为显著。所以，《建筑抗震设计规范》
（Ｂ０１ —２０）《凝土结构设计规范》（Ｂ０１－－Ｇ５０１０１及混Ｃ５００－２０）均限制了柱的轴压比。通过限制框架柱轴压比，０２中，从而保证框架柱有足够的变形能力，使钢筋混凝土框架柱在地震作用下不致于发生脆性破坏，继而保证框架柱 “ 坏

建筑抗震设计中的延性设计

建筑抗震设计中的延性设计结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力，也就是说，延性是反映结构、构件或截面的后期非弹性变形能力，变形能力是指结构、构件或截面达到最大破坏状态时的最大变形，而变形能力是结构吸能和耗能能力的外在表现，所以延性的本质是吸能和耗能。

结构所吸收的地震能量，等于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共同决定的。

在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。

在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。

具有上述性能的结构，称为延性结构。

地震中结构进入弹塑性状态后，只能依靠变形吸收能量以维持结构“安全”，所以，结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算，因此从某种意义上说，结构抗震的本质就是延性。

以我们当前对地震的认识水平，要准确预测结构物与地基在未来地震作用下的抗震能力，尚难以做到。

因此，结构的抗震能力应着眼于结构物与地基整体抗震能力的概念设计，再辅以必要的计算分析和构造措施，从根本上消除结构物与地基中的抗震薄弱环节，才有可能使设计出的结构具有足够的抗震可靠度。

结构体系的抗震能力综合表现在强度、刚度、和延性三者的统一，即抗震结构体系应具有必要的强度和良好的变形能力，如果抗震结构体系有较高的抗侧强度，但同时缺乏足够的延性，这样的结构在大震作用下很容易破坏。

例如不配筋又无钢筋混凝土构造柱的的砌体结构，其抗震性能较差。

另一方面，如果结构有较大的延性，但抗侧力的能力不足，这样的结构在大震作用下，必然产生较大的变形，如纯框架结构，其抗震性能依然较差，震害调查表明，在历次地震中，钢筋混凝土纯框架破坏严重，甚至倒塌者屡见不鲜。

结构体系是由各类构件连接而成的，各个构件的抗震能力是结构体系抗震能力的前提，抗震结构的构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接，并应重视强度、刚度和延性的合理均衡。