预应力混凝土框架抗震结构设计分析
预应力混凝土框架结构抗震设计中问题的探讨
构便 于 工 艺 设 备 更 新 、 于 今 后 技 术 改 造 、 约 用 利 节 地 ， 有 较 好 的 经 济 效 益 。作 为一 种 承 重 结 构 ， 且 由于 其 在 使 用 荷 载 下 有 较 高 的 抗 裂 度 和 截 面 刚 度 ， 且 而
结 构 层 高 度 较 低 ， 得 到 工程 界 普 遍 的肯 定 。 故
Ｚ ｉ ｏ Ｍｅ ｇＳ ａ ｐｎ ｈｔ ａ ｎ ｈ ｏ ｉｇ
（ ｈ ｅ ａ ｎ Ｒ ／ Ｃ Ｓｒｃｕｅ ｆ ｎｓ ｆ ｄ ｃ ｔ ｎ Ｐ Ｒ． ，ｏ ｔｅ ｓ Ｕ ｉ ｒｉ Ｎ ｎｉｇ ２ ０ ９ ） Ｔ ｅ Ｋ ｙ Ｌ ｂ ｏ Ｃ Ｐ ｔ ｔｒｓｏ ｉ ｕ ｏ Ｅ ｕ ａｉ ， Ｃ． Ｓ ｕｈ ａｔ ｎｖ ｓ ｙ ｕ Ｍｉ ｔ ｏ ｅ ｔ ａｊ １０６ ｎ
维普资讯
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综 述 ・
探 预 应 力 混 凝 土 框 架 结 构 抗 震 设 计 中 问 题 的 讨
吕 志 涛 孟 少 平
（ 南 大 学 Ｒ ／ Ｃ结 构 教 育 部 重 点 实 验 室 南 京 ２ ０ ９ ） 东 ＣＰ １０ ６
摘 要 ：论 述 了能 力 设 计 方 法 在 预 应 力 混 凝 土 框 架 结 构 抗 震 概 念 设 计 中 的 应 用 ， 调 了 预 应 力 混 凝 土 框 架 与 钢 筋 混 强
１ 概 述
抗 震 性 能 反 应 了 某 种 材 料 或 结 构 形 式 的 固有 特 性 ， 抗 震 设 计 所 依 据 的 基 础 ； 构抗 震 能 力 则 是 可 是 结 以改 变 的 ， 取 决 于 设 计 者 所 采 用 的 设 计 方 法 及 所 它 把握 的 安 全 度 准 则 。 结 构 的抗 震性 能 是 基 本 的 、 本
预应力混凝土结构设计要点探讨
预应力混凝土结构设计要点探讨摘要：随着现代科技的不断发展，房屋结构的设计越来越趋向于细致化和功能化，其中预应力结构在建筑工程中也得到广泛应用。
预应力结构混凝土结构和钢筋混凝土结构相比，具有优良的抗裂性能，承载力强，刚度大的特点，因而在建筑工程领域获得了广泛的应用。
关键词：预应力；结构；钢筋前言：现代预应力结构技术是提高结构的使用功能，节约钢材的重要技术。
建筑行业的发展促进了相应的建筑结构形式的革新，各种新型的、更加符合工程要求的设计及施工技术开始被广泛地应用到了建筑项目中，尤其是预应力混凝土结构的使用，使得许多不可实现的建筑设计方案得以施行，为建筑设计工作开辟了更为广阔的发展空间。
预应力结构的出现带动了建筑工程施工技术的飞速发展，为建筑物带来了既经济又美观的结构形式，带动了工程科学的飞速发展。
1、预应力混凝土结构概述随着建筑业的发展,预应力技术的应用越来越普遍,目前已成为建筑结构设计的一种重要技术。
与传统的普通建筑结构设计相比，预应力结构设计具有经济、实用、美观、适合于大跨度及大荷载量建筑结构施工的显著特征。
预应力结构是建筑工程中利用配置受力的预应力筋，通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
通过张拉预应力筋产生的应力和使用过程中荷载产生的反方向的应力，这时就会出现抵消局部或者全部荷载出现的应力，用来提升结构使用性能的一种结构形式。
混凝土结构在受力过程中受拉区早期容易出现裂缝，为了克服其抗拉强度低的缺点，在构件使用之前，预先在混凝土受拉区施加一个预压力，通过张拉钢筋，浇筑混凝土，待钢筋与混凝土之间具有足够粘结力时放张钢筋，利用钢筋回弹力使该部位混凝土预先受压。
构件在未使用的情况下，其内部已经储存有预压力，当构件工作过程中受到外荷载作用发生变形局部受拉时，这部分拉力须先抵消混凝土内存在的预压力，随着荷载及形变的增大，构件施加预压力部分逐渐从受压状态过渡到不受力，再到受拉，大大延缓甚至阻止了混凝土裂缝的出现，从根本上改变了混凝土的受力性能，通过配置高强钢筋及高强度等级的混疑土，能大幅度提高混凝土构件的承载力及抵抗变形的能力，这种形式的混凝土就称为预应力混疑土。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
(1
hb0 Hc
as' ) hb
jb —— 强节点系数；对框架结构，一级宜取1.5，二级宜取
1.35，三级宜取1.2；对于其它结构类型中的框架，一级宜 取1.35，二级宜取1.2，三级宜取1.1。
武汉大学土木建筑工程学院
9. 楼梯间 6.1.15
6.1.15 楼梯间应符合下列要求：
本次修订增加了楼梯间的抗震设计要求。对于框架结构， 楼梯构件与主体结构整浇时，梯板起到斜支撑的作用，对结 构的刚度、承载力、规则性的影响比较大，应参与抗震计算； 当采取措施，如梯板滑动支承于平台板，楼梯构件对结构刚 度等的影响比较小，是否参与整体计算差别不大。对于楼梯 间设置刚度足够大的抗震墙的结构，楼梯构件对结构刚度等 的影响较小，也可不参与整体抗震计算。
分框支剪力墙结构中的框支柱必须提高延性，其轴压比从严。
（2）国内外试验表明，增加柱配箍率；采用复合箍螺旋箍，连续复
合螺旋箍；截面中配置芯柱，均能增加柱的位移延性，可对轴压比
适当放松，但其箍筋加密区的体积最小配筋率，应满足放松后轴压
比的箍筋配筋率要求。
（3）6度设防区，允许不进行截面抗震验算，其轴压比计算，可取
部分框支剪力墙结构
0.6 0.7
—
—
武汉大学土木建筑工程学院
增加了四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱的轴 压比限值。试验表明，受压构件的位移延性随轴压比的增 加而减小。结合震害经验作如下修订：
（1）对框架结构的轴压比限制适当从严；对框剪结构、筒体结构，
框架为第二道防线，对延性要求稍松，因此轴压比适当放松；对部
框架节点核心区剪力设计值的计算公式基本与02规范 相同，仅对剪力增大系数作了部分调整。
浅谈预应力混凝土框架结构的抗震设计
目程 技 术
浅谈预 应力混凝 土框 架结构 的抗震设 计
杨全庆 陈岩
广东博 意建筑 设计 院沈 阳分 院 摘要：本文从两阶段抗震设计 、框架柱和框架节点的设计 以及框架 结构 的抗震变形验算等方面 ，详细讨论 了预应力混凝土框架结构 的抗 震设 计问题。 关键词 ：抗 震设计预应 力混凝土框 架结 构
三 两阶段 抗震设 计 侧 向约 束作 用 ，使节 点混 凝 土处 于双 向受 压 建 筑抗 震 设计 规 范规 定应 进 行两 阶 段抗 状态 ，不仅 可以 提高 混 凝土 的开 裂荷 载 ，也 震 设计 。第一 阶 段为 多遇地 震 作用 下变 形验 可 以提 高节 点 的受剪 承 载力 ；由于混 凝土 中 算 和截 面 承载 力 的计算 ，采取相 应 的构 造措 存在 预 压应 力 ，减轻 了节 点 刚度 退化 效应 ； 施 ，保证 结构 小震 不坏 和 中震 可修 ；第 二阶 预应 力 筋抑 制 了粱筋 从 节点 拔 出 ，减 少 了梁 段为 罕遇地 震 作用 下结 构薄 弱部 位 的弹 塑性 筋失 稳 破坏 的可 能性 。而 试 验结 果却 并 不乐 变 形验 算 ，不 满足 时 ，或修 改 方案 重算 ，或 观 。这 是 因为节 点处 钢筋 密 集 ，锚具 的存 在 采 取加 强相 应 的延 性构 造措 施 ，保 证结 构大 削弱 了截面 ；而 且在 强震 作 用下 ，节 点核 心 震 不倒 。 区是 受 力复 杂的 高应 力 区 ，当斜 拉应 力很 大 讨 。 在 多遇 地 震作 用 下预 应 力混 凝土 框架 与 引 起 混 凝 土 开 裂 时 ，可 能 同 时导 致 锚 固 破 结构 的抗 震 性能 与 结构 的抗 震 能 力既 有 钢 筋混 凝土 框 架抗 震计 算 的区 别主 要体 现在 坏 。因此 ，锚具 应布 置 在梁 柱节 点核 心 区域 联 系又有 区 别 。结 构 的抗 震能 力建 立 在结 构 阻尼 比 、地 震影 响 系数 的取 值 、预 应 力作用 以外 ，以避 免该 区域 在 剪力 作用 产生 较大 对 角拉 应 力的情 况 下 ，再承 受锚 具 引起 的劈 裂 抗 震 性能 的基 础上 。然而 在～ 定 的条 件下 ， 参 与地震作 用的荷 载效应组 合等 。 用抗 震性 能较 差 的材 料也 能设 计 出抗 震能 力 抗 震规 范 中 罕遇地 震 作 用下 验算 结构 的 应力 。节点 核心 区受 剪 承载 力主 要与 柱子 截 较 好 的结 构来 。反之 ，即使采 用抗 震 性能 好 弹 塑性 变形 的 简化 方法 ，实际上 只是 满 足抗 面尺 寸 和配 箍量 有关 。 因此 ，应加 密 箍筋 ， 的材 料 ，如果 结构 的 耗能 机制 选择 及 设计 不 震 构 造 要 求 ，并 非 真 正 意 义 上 结 构 变 形 验 同时 ，为 了保证 节点 混凝 土浇 筑 密实 ，应 在 合理 ，也 会使得 整体结 构的抗震 能 力较 差 。 算。 满足 构 造要 求的 前提 下 ，尽量 把 梁纵 筋锚 固 抗 震 性能 反 应 了某种 材 料或 结 构形 式 的 通 过实 用而 简 单 的能 力分 析 方法 可 以得 到柱 里 。必 要时 可将 梁端 两侧 加 宽 ，以保证 固有 特性 ，是 抗震 设 计所 依据 的基 础 ；结 构 到 罕遇 地震 作 用下结 构 的耗 能机 制 、塑性 铰 在梁 端截 面极 限 承载 力基 本保 持不 变 的情 况 抗 震 能 力则是 可 以改 变的 ，它取决 于 设计 者 的转 角和 基底 总剪 力与结 构顶端 侧移 的Ｐ 下 ，梁柱 节 点 区得到 加 强 ，提 高节 点 的受 剪 一△ 所 采 用的 设计 方法 及 所把 握的 安全 度 准则 。 骨架 曲线 ，或采用 弹塑性时 程分析 法。 承载 力。 五 框架 结构的 抗震变形 验算 结 构 的抗 震性 能是 基 本的 、本 质的 、相对稳 框 架结 构 的耗 能机 制 一般 有粱 铰 机制 、 定 的 ；结 构 的抗震 能 力则 依赖 于设 计 ，是 可 柱 铰机 制和 混 合机制 三 种 。若框 架边 节 点处 抗 震 变形 验 算 包括 ：多遇地 震 作用 下 层 变 化的 。 梁端 先 屈服 ，而 在框 架 中柱 的上 、下 端相 继 间侧 移和 顶 层总 侧移 的验 算 ；罕遇 地震 作 用 二、预应力混凝土框架 结构抗震设计现 状 出铰 ，这种 屈服 机制 称之 为 “ 合机 制 ” 。 下结 构薄 弱 层的抗 震 变形 验算 。对 于预 应 力 混 国内 外学 者 对预 应 力混 凝土 框架 结 构抗 梁铰 机 制和 混合 机制 都 只有 一个 自由度 ，从 混凝 土结 构 的抗 震设计 ，我 国规范 只要 求进 震 能 力 的 研 究 ，特 别 是 多 层 多 跨 预 应 力 混 凝 塑性 总 体 位移 Ａ Ｐ可 确 定各 塑性 铰 截 面相 应 行小 震下 的抗 震承 载 力验算 ，而 对 其在 罕遇 土 框 架结 构抗 震设 计 方法 的研 究迄 今还 不 够 增加 的塑性转 角 ０Ｐ。 地 震 下弹 塑性 变形 的验 算 ，并 没有 硬性 明 确 深 入 。主 要表现 在下列 几点 ： 随 着框 架结 构 层数 的增 加 ，较 大 的重 力 的规 定 ，工程 实践 中往 往 只是 通过 相应 的抗 （） １多层 多跨预 应 力混 凝土 框架 结构 在地 荷载 使柱 轴 向压 力逐 层 叠加 ，特 别是 最底 下 震 措 施来 笼统 地保 证 。虽 然这 种设 计方 法大 震 作用 下 结构 性能 研 究的试 验 资料 很 少 ，设 几层 中柱 的 轴压 比较 大 ， 中柱 变 为小 偏心 受 大 地 简化 了设 计过 程 ，但 却显 得粗 略 、且可 计 人 员常 常只 根据 单跨 预应 力 混凝 土框 架抗 压 ，要使 下 面几 层 中柱 的两 端都 出铰 、并 且 能使预 应 力混 凝土 结构 在 罕遇地 震 作用 下存 震 性能 的研 究 成果 ，将 钢筋 混凝 土框 架 结构 通过 柱铰 来 耗能 是 困难 的 。因为 “ 铰 ”的 在 较大 的安 全 隐患 。其 实一 些设 计 隐患 不通 柱 的耗 能机制 套用于预 应 力混 凝土框 架结构 。 塑性 转动 能 力不 足会 发生 局 部脆 性破 坏 ，所 过 基 于 构 件 层 次 的 非 线 性 分 析 是 很 难 发 现 （ ） 预应 力混 凝 土框 架结 构的 耗能 机制 以应 加 强 “ ２若 柱铰 ”截 面处 的 箍筋 约束 ，减 小 的 ，合理控 制 结构 在 强烈地 震 作用 下的 损坏 是 梁铰 机制 ，在 地震 作 用 下的结 构性 能 与钢 柱的 轴压 比 ，加 强结 构体 系 的抗 侧能 力 ，减 程 度 以减 小地震 造 成 的经济 损失 ，有赖 于对 筋 混凝 土框 架 的差 别不 大 。但是 结构 的地震 小框架 的延性要 求 。 结 构进 行 弹塑性 地 震反 应分 析 。而规 范 建议 反 应及 边柱 纵 向主 筋配 筋率 的控 制应 与钢 筋 四 、框架 柱和框 架节点 的设计要 求 的２ 种计算 方法 ，时程分 析法 虽较 为精 确 ，但 混 凝土 框 架有 所 区 别 。许 多 国家 （ 包括 我 国） 若 预 应 力框 架层 数 较 多时 ，随 着 层数 的 计 算工 作量 大 、技 术复 杂 、结果 处理 繁 杂 ， 关 于预 应 力混凝 土 结构抗 震 设计 的 条款 和规 增加 ，由于 竖 向荷载 较大 ，而 竖 向荷 载对 柱 因此在 实 际工程 抗 震设 计 中该方 法 并没 有得 定非 常原则 ，设计者 与审 图者 常发 生矛盾 。 又是 逐层 叠加 的 ，这就 使 得下 几 层柱 的轴 压 到 广 泛 的 应 用 ，通 常 仅 限 于 理 论 研 究 中 ； （） 应力 混凝 土框 架结 构在 产生 较大 的 比较 大 ，更接 近小 偏 压柱 ，所 以保 证柱 子有 Ｐ ｓ － Ｖ ｒ 简单实用 ，而且 有效 ，可得到 ３预 ｕ ｈ ｏ ｅ／ ｋ ＇ 变形 之后 ，有较 好 的变形 恢 复能 力 。其耗 能 足够 的延 性非 常 重要 。多 层预 应 力混凝 土框 结 构从 弹性 、屈服 ，一 直到 极 限倒 塌状 态的 比强 度相 当、初 始刚 度相 近 的钢 筋混 凝土 框 架 柱 一般 为普 通混 凝土 柱 。顶 层柱 考虑 到其 全 过 程 的 内 力 、变 形 ，可 考 察 塑 性 铰 的 形 架结 构略 低 。但 框架 结构 构 件 中施加 预应 力 受 力特 点 ，一 般要 施加 预应 力 。对 于普 通混 成 ，找到结构 的薄 弱部位 。 后对 框架 的抗 震 能 力究竟 有什 么影响 ， 目前 凝 土柱 可 按规 范 中规 定的普 通 钢筋 混凝 土框 上 文从 两 阶段 抗震 设计 、框架 柱 和框 架 探讨得 很少 。 架 结构 中框 架 柱 的设计 方 法和 设计 原 则进行 节 点的 设计 以及 框 架结 构的 抗震 变形 验算 等 抗 震 设 计规 范 中很 大部 分 是根 据 预应 力 设计 。但 由于 预应 力混 凝土 结 构 自身特 点 ， 方 面 ，详细 讨论 了预应 力混 凝土 框架 结构 的 混凝 土构 件 的抗 震性 能研 究成 果 、单 跨预 应 柱 的轴 压 ｌ ｌ 值应 该要 求 严格 一些 。而 如果 抗 震设 计 ，这将 有 助于 抗震 设计 规范 中有 关 ：￣ ｋＲ 力混 凝土 框架 的 低周 反复 荷载 试验 或振 动 台 轴 压 比过 小 ，则随 着 层数 的增加 ，竖 向荷载 预应 力混凝土 结构 条文的实 际应用 。 试验 得到 的结 果 经分 析后 提 出 ，缺乏 全面 的 不 断地 加大 ，底层 柱 的截面 将 ��
预应力混凝土框架结构设计
预应力混凝土框架结构设计引言预应力混凝土框架结构是一种常用于建筑和土木工程中的重要结构形式，具有良好的耐久性和承载能力。
本文将介绍预应力混凝土框架结构的设计原理、步骤和注意事项。
设计原理预应力混凝土框架结构的设计原理基于预先施加预应力设计，通过在混凝土构件中引入预应力，改善其受力性能和抗震能力。
预应力是在混凝土构件成型之前施加的一种压力，通过调整预应力的大小和位置，可以使混凝土构件在使用荷载作用下更好地发挥其承载能力。
设计步骤1. 确定设计载荷：根据建筑或土木工程的用途和要求，确定相应的设计载荷，如重力荷载、风荷载、地震荷载等。
2. 选择预应力框架结构形式：根据结构的功能和要求，选择适当的预应力框架结构形式，如梁柱系统、框架系统等。
3. 进行结构分析：利用结构分析方法，确定结构的内力分布和变形特性。
根据分析结果，确定预应力施加的位置和大小。
4. 进行荷载和预应力的计算：根据设计载荷和结构分析结果，计算预应力的大小和荷载的分配方式。
5. 进行结构的综合设计：根据预应力计算结果，进行结构综合设计，包括混凝土配筋设计、预应力筋布置设计等。
6. 进行施工图设计：根据结构设计结果，进行施工图设计，包括构件尺寸、配筋细部等。
7. 进行施工和验收：根据施工图设计，进行施工和验收工作，确保预应力混凝土框架结构按照设计要求进行施工。
注意事项- 在预应力混凝土框架结构设计中，需要合理选择预应力的大小和施加方式，以确保结构的安全性和经济性。
- 结构的荷载计算和分析需要符合相关的国家标准和规范要求。
- 结构的综合设计需要考虑混凝土和预应力钢筋的性能和可行性。
- 施工和验收需要按照相关的施工规范和验收标准进行，以确保结构的质量和安全性。
结论预应力混凝土框架结构设计是一项复杂而重要的工作。
通过合理的设计原则、步骤和注意事项，可以有效提高预应力混凝土框架结构的承载能力和耐久性。
在实际应用中，设计人员应注意结构的安全性和经济性，并遵守相关的设计规范和施工要求。
新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比
新旧规范混凝土框架结构计算分析与配筋对比董立坤;李云贵【摘要】《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）、《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）、《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3—2010）已相继颁布，新规范结合最新的科研成果及震害经验对旧规范中的条文进行修订，规范条文变化对结构整体计算指标及配筋产生多大影响是广大设计人员最为关心的问题。
本文采用新旧规范SATWE软件对某框架结构工程算例进行了计算与比较，给出按新旧规范计算的结构整体指标和构件配筋的差异，从梁刚度增大系数取值方法、扭转位移比计算方法及楼梯的考虑对结构总体指标变化的主要原因进行了分析说明，从高强钢筋的应用、抗震等级、柱内力调整、梁斜截面抗剪承载力计算公式变化、正常使用极限状态验算等方面对配筋变化的主要原因进行了分析，供设计人员参考。
%New national codes including Code for seismic design of buildings, Code for design of concrete structures and Technical specification for concrete structures of tall building have been published in 2010. A lot of items have been revised base on latest achievements of scientific research and earthquake damage research. How these changes affect structure index and the area of steel reinforcement become the main concern to structural de- signers. In this paper, a frame structure is analyzed and designed by the new SATWE program and the old one, an- alyzed and designed results such as overall indexes and the area of steel reinforcement are listed and compared and the following conclusions can be drawn: the beam moment of inertia magnify method, calculation of torsional dis- placement ratio, considering stairs are the main factorscontributing to the overall index difference ; the use of high strength steel reinforcement, seismic design grade of structural members, modification of column internal force , calculation of shear capability and checking of serviceability limit states are the main factors contributing to the area of steel reinforcement. The conclusions can be a reference for designers.【期刊名称】《土木建筑工程信息技术》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】7页(P1-7)【关键词】框架结构;震害;规范;配筋【作者】董立坤;李云贵【作者单位】中国建筑科学研究院,北京100013;中国建筑科学研究院,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TU2021 前言我国处于环太平洋地震带和亚欧地震带，是世界上地震灾害最严重的国家之一，地震强度大，分布广，频率高，损失重[1]。
预应力混凝土框架结构抗震设计探讨
预应力混凝土梁 的抗震性能实验 结果分析得到的１ 。
现行的混凝土结构设计规 范及 《 预应力混凝土结构抗震设
计规程》 对采用钢绞线及高强钢丝作为预应力筋的构件。 翻 一类
环境下抗裂等级 已降为 Ⅲ级．裂缝 宽度 小于 ０２ 屋面梁 、 ． ｍｍ ｆ 托
梁、 屋架、 屋面板、 和楼板按 Ⅱ级考虑１ 。 在实际工程 中， 预应力主要用于跨度大和抗裂要求 比较高的 地方， 多层多跨预应力混凝土框架， 在竖 向荷 载作用下， 的边 支 梁 座弯矩要 比内支座弯矩小。 内支座截面的抗裂度要求决定着 多跨
梁 的混凝土截面相对受压区高度 的规 定如 下：Ｉ 级抗震等 级不
２预应 力混凝土框 架结构 的混合耗能机制和有
限 延 性 设 计
各 国抗 震规 范 中， 建筑的抗震 设防 目标都采用类似“ 小震不
坏、 中震可修、 大震不倒 ” 的三水准设 防 目标 。 建筑抗震设计规范规定应进行 两阶 段抗 震设计 。第一 阶段 为多遇地震作用下变 形验算和截面承载力 的计算． 采取 相应的构 造措施。 保证结 构小震不坏 和中震可 修： 第二阶段 为罕遇地 震作 用 下结构薄弱 部位 的弹塑性变形 验算。 不满足 时。 或修 改方案重 算． 或采取加强相 应的延性 构造措施． 保证 结构大震不倒 。 在 多遇地震作用 下预应力混凝土框架与钢筋 混凝土框架抗 震 计算 的区别主要体现在阻尼 比、 地震影响系数 的取值 、 预应力 作用参与地震作用的荷载效应组合等。
应增加的塑性转角 ０ 。 Ｐ
混凝土框架 结构的抗震设计采取 了限制预应力度的办法。 结构的
抗震等级不同． 的预应力度的取值不 同。混凝土结构设计规 允许 范第 １．４条或建筑抗震设计规范附录 Ｃ２１１ ８ １． ．． 条规 定： Ｉ ． 对 级抗 震框架的梁要求预应力度 入不宜大于 Ｏ ５ 于 Ⅱ级及 Ⅲ级抗震 ．。 ５对 框架的梁要求预应力度不宜大于 ０７ 。 ． 入 ５ ｅ ＋ 。 ＤＩ 规范限 制预应力度 的 目的是增加预应力混凝土框架梁的截面延性ｆ 根据
预应力混凝土结构抗震设计规程
《预应力混凝土结构抗震设计规程》
同学们，今天咱们来聊聊“预应力混凝土结构抗震设计规程”这个听起来有点难的话题。
先给大家讲个小故事。
有个地方发生了地震，好多房子都倒了，但是有几栋用预应力混凝土建造的房子却没倒，为啥呢？就是因为它们在建造的时候按照了抗震设计规程。
那啥是预应力混凝土结构抗震设计规程呢？简单说，就是告诉人们怎么建房子，才能让房子在地震的时候更结实、更不容易倒。
比如说，咱们搭积木，得按照一定的方法搭，房子也是一样，得有规矩地建。
那这个规程都有啥重要的地方呢？
第一，材料得选好。
就像咱们做手工，纸得结实，建房子的混凝土和钢筋也得质量好。
我听说有个地方建房子用了不好的材料，地震一来，房子马上就塌了。
第二，结构要合理。
房子不能头重脚轻，就像咱们站着得站稳，房子的结构也得稳当。
有一回，一个房子结构没设计好，稍微有点震动就摇摇晃晃的。
还有啊，连接的地方得牢固。
就像咱们拼图，块与块之间得扣紧，房子的各个部分也得紧紧连在一起。
比如说，有些房子的梁柱连接不结实，地震一摇就断开了。
同学们想想，如果不按照这个规程建房子会怎么样？
有个村子盖房子不讲究抗震，结果地震的时候，房子全倒了，好多人都受伤了。
再给大家讲个例子，有栋高楼因为没按规程设计，地震的时候晃得特别厉害，里面的人吓得不行。
所以呀，预应力混凝土结构抗震设计规程特别重要。
它能保护我们的房子在地震的时候更安全，让我们有个安心的家。
希望大家以后要是看到盖房子，能想起咱们今天说的，知道按照规程来，这样咱们住的房子就能更结实啦！。
混凝土结构中的预应力钢筋及在抗震建筑中的应用
混凝土结构中的预应力钢筋及在抗震建筑中的应用摘要：本文介绍了建筑工程中常用预应力钢筋。
对普通钢筋、冷加工钢筋、预应力钢丝和钢绞线在成型工艺、主要力学性能、耗能特性等方面进行了对比。
阐述了抗震混凝土结构对钢筋和预应力结构的使用要求。
关键词：预应力钢筋；力学性能；抗震结构0．概述本文介绍了建筑工程中常用预应力钢筋。
对普通钢筋、冷加工钢筋、预应力钢丝和钢绞线在成型工艺、主要力学性能、耗能特性等方面进行了对比，阐述了抗震混凝土结构对钢筋和预应力结构的使用要求。
本文主要目的是认识三种钢筋的区别，消除预应力钢筋都是冷加工钢筋的误解，让读者了解目前广泛使用的钢绞线已有相当好的延性，现代预应力混凝土结构已有与普通混凝土结构相当的抗震性能，且有优于普通混凝土结构的变形恢复能力。
1 混凝土结构中的钢筋1.1 钢筋的组分和工艺钢筋的成分主要是铁（Fe）与碳（C）。
钢筋的力学性能（强度及延性）在很大程度上取决于碳、其他元素的含量及分布（金相结构），而金相结构又取决于钢筋的成型工艺。
一般低碳钢筋（HPB）延性特别好，但强度很低（235MPa），通过轧制可以将其强度提高到300MPa。
而继续提高钢筋强度，就要采取以下途经。
1）合金化（HRB）；2）控晶细晶粒（HRBF）；3）淬水余热处理（RRB）；4）热处理。
《混凝土结构设计规范》4.2.2条所列的中强度预应力钢丝、消除应力钢丝、钢绞线都经过了热处理工艺；5）冷加工。
在常温条件下通过冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、冷镦等机械方法改变钢筋的直径和长度，使其成为各种外形的冷加工钢筋（钢丝）。
1.2 普通钢筋《混凝土结构设计规范》GB50010-2010中，普通钢筋都是热轧钢筋。
HPB300是热轧低碳光园钢筋，HRB335、HRB400、HRB500是合金普通热轧带肋钢筋，HRBF335、HRBF400、HRBF500是细晶粒热轧带肋钢筋，RRB400是余热处理热轧带肋钢筋。
以上HRB、HRBF、RRB同级的钢筋虽然强度指标是相同的，但延性、连接传力性能依次降低。
关于预应力混凝土大板结构设计分析及其展望
王高寒 江西省城建设计研究院有限公司 江西 南昌 330000
摘 要 现如今，我国房地产行业飞速发展，高层建筑的数量明显增多，而常见的梁板结构体系不能顺应建筑结构 在功能方面的需要。在混凝土大板结构中，后张无黏结应力混凝土大板是一种较为常见的结构形式，本文将主要对 预应力混凝土大板结构设计问题进行分析。 关键词 建筑工程；预应力混凝土大板结构；实例分析
2 预应力混凝土结构设计要求分析 预应力混凝土结构在预应力张拉施工和工程应用阶段应具
有较强的安全性，及良好的延性变形能力，而且其挠度和反拱也 需在合理的范围内。再者，要求结构多个截面裂缝的宽度在合理 的范围内，从而保证预应力与非预应力筋在工程施工中不会出现 锈蚀问题。在工程设计中，设计人员需考虑工程承载力的极限值 以及日常应用中的状态，做好结构强度和材料应力的计算工作。
在无黏结预应力混凝土多跨连续结构当中，偶然事件会使 跨预应力筋无法充分发挥其作用，根据无黏结的特点可知，其 他的跨预应力筋也无法有效发挥出其作用与价值。为确保日后 不会出现连续倒塌的问题，要将预应力筋失效时可能出现的情 况作为考量的重点内容，且取偶然作用同时出现的可变荷载， 结合不同材料的标准强度完成结构承载力的补充设计工作。
3 预应力混凝土结构的设计的主要内容
预应力混凝土结构设计规范
预应力混凝土结构设计规范1. 总则1.1 适用范围本规范适用于预应力混凝土结构的设计、施工和验收。
1.2 设计原则预应力混凝土结构应按照安全、适用、经济、美观的原则进行设计。
1.3 设计寿命预应力混凝土结构的设计寿命应符合国家有关标准的规定。
2. 材料2.1 混凝土混凝土应符合国家有关标准的规定，其强度等级不应低于C40。
2.2 预应力钢筋预应力钢筋应采用钢丝、钢绞线或预应力螺纹钢筋，其性能应符合国家有关标准的规定。
3. 结构设计3.1 预应力混凝土梁3.1.1 预应力混凝土梁的设计应根据荷载、跨度、截面形式等因素进行。
3.1.2 预应力混凝土梁的预应力损失应符合国家有关标准的规定。
3.2 预应力混凝土板3.2.1 预应力混凝土板的设计应根据荷载、跨度、厚度等因素进行。
3.2.2 预应力混凝土板的预应力损失应符合国家有关标准的规定。
3.3 预应力混凝土框架3.3.1 预应力混凝土框架的设计应根据荷载、跨度、柱距等因素进行。
3.3.2 预应力混凝土框架的预应力损失应符合国家有关标准的规定。
4. 施工与验收施工应按照设计文件和本规范的要求进行。
预应力混凝土结构竣工后，应进行验收，验收应符合国家有关标准的规定。
5. 安全与防护5.1 结构安全预应力混凝土结构应保证结构安全，防止因结构破坏而导致的人员伤亡和财产损失。
5.2 施工安全施工过程中应严格遵守安全操作规程，防止发生安全事故。
6. 维护与检测预应力混凝土结构在使用过程中，应定期进行维护，保证结构处于良好状态。
预应力混凝土结构在使用过程中，应根据需要进行检测，检测应符合国家有关标准的规定。
本规范为示例文档，仅供参考。
实际设计过程中，请依据国家相关标准和规范进行。
7. 抗震设计7.1 一般规定预应力混凝土结构在抗震设防区时，应进行抗震设计，满足抗震性能要求。
7.2 抗震等级预应力混凝土结构的抗震等级应根据建筑物所在地的地震烈度、场地类别、结构类型等因素确定。
预制混凝土梁柱节点试验及框架受力性能分析
预制混凝土梁柱节点试验及框架受力性能分析摘要：预制装配式结构作为一种新型建筑结构体系,得到了国家的大力支持和发展,并且符合建筑工业化的生产要求。
我国目前在预制装配技术的研究和生产方面相对落后,因此需对预制装配式混凝土结构体系进行创新,深入地开展理论分析和试验研究,使预制装配式结构在我国得到快速发展和大面积的应用。
本文主要对预制混凝土梁柱节点进行试验并对框架受力性能进行探讨，以供相关技术人员参考。
关键词：预制装配式混凝土；结构体系；框架受力性能引言：预制装配式钢筋混凝土梁柱节点的构造受到多个因素的影响。
建筑材料方面,混凝土结构和钢结构在目前的工程建设中使用最为普遍，混凝土结构的耐久性、稳定性使其在工程应用方面具备很大的优势。
目前混凝土结构大部分采用现浇式，即在现场浇筑，并且一旦施工完成后,梁柱构件不易拆换，为日后可能需要进行的结构改造和抗震修复工作带来困难，“干式连接”和“预应力连接”为预制装配式结构的研究推广提供了新的思路。
一、试验节点滞回性能分析1.1耗能能力预制混凝土梁柱结构在受到地震作用时，会持续地吸收地震能量,将其传递给结构的构件和装置，并通过结构自身某些预设部位的变形、破坏等形式消耗结构内的地震能量，从而避免其他构件和装置产生较严重的损坏，达到降低经济损失和保护人员安全的目的。
通常来说，在分析研究时，主要通过计算试验的滞回曲线所包围的区域面积大小来评价结构的耗能能力。
滞回曲线的外轮廓线越饱满、包围面积越大,表明结构所消耗的能量也就越多。
节点的耗能能力是结构抗震性能分析所需要参考的重要性指标，因为在低周往复荷载作用下，试件的承载力以及刚度退化会对滞回曲线所包围的面积产生一定的影响，结构抗震耗能能力通常可以用能量耗散系数、粘滞阻尼系数等表示，滞回曲线的饱满程度可以用等效粘滞阻尼系数进行表示，同条件下试件的耗能能力随等效粘滞阻尼系数的增大而增大。
本次试验选取的加载方式为柱顶水平加载，通过计算柱顶加载点处的能量耗散系数和等效粘滞阻尼系数，进而分析节点试件在试验过程中的耗能能力。
预应力混凝土结构的动态响应分析
预应力混凝土结构的动态响应分析在现代建筑领域中，预应力混凝土结构被广泛应用于桥梁、高层建筑等工程项目中。
与传统混凝土结构相比，预应力混凝土结构具有更高的强度、更好的耐久性和更灵活的设计性能。
然而，随着日益复杂的建筑设计和施工技术的不断进步，预应力混凝土结构的动态响应分析逐渐成为工程界关注的焦点。
预应力混凝土结构的动态响应分析主要包括地震响应、风荷载响应以及振动响应等方面。
其中，地震响应是最为重要的一个方面。
地震是一种破坏性力量，它的震动作用会对建筑结构产生巨大的冲击力。
预应力混凝土结构的地震响应分析可以帮助工程师评估结构的抗震性能，并采取相应的设计措施来提高结构的抗震能力。
在地震响应分析中，预应力混凝土结构的固有振动特性是非常重要的参数。
固有振动特性包括结构的固有频率和固有振型。
通过对结构的动态特性进行分析，可以了解结构在地震作用下的响应情况。
此外，还需要考虑结构的强度、刚度和阻尼等因素，以更全面地评估结构在地震中的稳定性。
另一个重要的方面是预应力混凝土结构的风荷载响应分析。
风荷载是建筑结构中普遍存在的外部力量，它对结构产生的作用类似于水流对桥梁的冲击力。
预应力混凝土结构的风荷载响应分析可以帮助工程师确定结构的设计风速和风荷载分布，从而确保结构在强风环境下的安全性。
此外，预应力混凝土结构的振动响应分析也是一个重要的研究方向。
振动是指结构在受到外部激励时产生的周期性运动。
预应力混凝土结构的振动响应分析可以帮助工程师确定结构的自然频率、振型和阻尼比等参数。
这些参数对于结构的设计、施工和维护都具有重要意义。
在预应力混凝土结构的动态响应分析中，有许多重要的方法和工具可供使用。
目前，常用的方法包括有限元分析、振动台试验、模拟分析和数值模拟等。
有限元分析是一种数值分析方法，它基于物理原理和力学方程，通过将结构离散化为有限个单元来分析结构的动态响应。
振动台试验是一种实验方法，通过在实验室中对结构施加振动力来模拟结构在实际工作条件下的响应情况。
预应力混凝土框架结构的抗震设计方法研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｆｏ ｈ ｒ ｓ ｒ ｓ ｅ ｏ ｃ ｅ ｅ ｆａ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｙ ｍｅ ｎ ｆ ｔ ｅ ｔａ ｉｉ ｎ ｌ ｓ ｉｍｉ ｅ ｉ ｎ ｓｒ ｃ ： ｒ ｔ ｅ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒ ｍｅ ｅ ｉ ｎ ｄ ｂ ａ ｓ ｏ ｈ ｒ ｄ ｔ ａ ｅｓ ｃ ｄ ｓｇ ｏ
预应 力 混凝 土框 架结 构 的抗 震设 计 方法 研究
种 迅 吴 涛 ，
（． １ 合肥工业大学 土木与水利工程学院 ， 安徽 合肥 ２０ ０ ； ． ３ ０ ９ ２ 安徽省公路勘测设计院， 安徽 合肥 ２０ ４ ） ３０ １
摘 要： 采用传统抗震设计方法设计的预应力混凝土框架结构 ， 很难实现“ 强柱弱梁” 的抗震设计原则 ， 从而可
ＣＨ０ＮＧ ｎ ， Ｗ Ｕ ｏ Ｘｕ Ｔａ
（ ． ｃ ｏ ｆＣｉｉＥｎ ｎｅ ｒ ｇ，Ｈｅｅ ｉｅｓｔ ｆＴｅｈ ｏｏ ｙ，Ｈｅｅ ３ ０ ９，Ｃｈｎ １ Ｓ ｈ ｏｌ ｖｌ ｇｉ ｅ ｉ ｏ ｎ ｆｉ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｆｉ２ ０ ０ ｉａ；２ Ｈｉｈｗａ ｕ ｖ ｙ ａ ｄＤｅ ｉｎ Ｉｓｉｕ ｅｏ ｈ ｉ ． ｇ ｙＳ ｒ ｅ ｎ ｓｇ ｎ ｔ ｔ ｆＡｎ ｕ ｔ Ｐｒ ｖｎ ｅ ｏ ｉｃ 。Ｈ ｅｅ ３ ０ ，Ｃｈｉａ ｆｉ２ ０ ４１ ｎ）
Ｔ ｅａ ａｙ ｉ ｒｓ ｌ ｄｃｔ ａ ｕｉｇｍａｏ ａｔｑ ａ ｅ ， ｈ ｎｉ ｐ ｔｄｅ ｅｇ ｉ ｉａｉｎｍｅｈ — ｈ ｎ ｌｓｓ ｅｕｔ ｉ ｉ ｅ ｈ ｔ ｒ ｊｒ ｒ ｕ ｋ ｓ ｔｅａ ｔ ｉａｅ ｎ ｒ ｙｄｓ ｐ ｔ ｃ ａ ｓｎ ａ ｔ ｄ ｎ ｅ ｈ ｃ ｓ ｏ
ｄ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ”ｔ ｏ ｎ ｏ ｂ ｉ ｇ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｋ ｎ ｆｄ ｓｇ ｔ ｏ ，ｔ Ｄ ｒ ｓｒ ｓ ｅ ｉ ｓｐ ｔ ｃ ａ ｉｍ ｏ ｏ ｃ ｍｅ ｉ ｔ ｅｎ ． ａ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｄ ｏ ｅ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｗｏ ２ ｐ ｅ ｔ ｅ ｓ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｒ ｍｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｄ ｎ ｈ ｉ ｓ ｉ ｉ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｓ ｅ ａ ｕ ｔ ｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｐ ｓ ｏ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｏ ｃ ｅ ｅ ｆａ ｓ ａ ｅｄ ｓｇ ｅ ，ａ ｄ ｔ ｅｒ ｅｓ ｃ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｖ ｌ ａ ｅ ｈ ｏ ｇ ｕ ｈ ｖ ｒ ａ ａ ｙ ｉ． ｍ
《预应力混凝土构》课件
应用效果：介绍预应力混凝土结构在该厂房中的应用效果，如提高承载力、抗震性能展
预应力混凝土结构的新材料和新工艺
新型高强度钢材： 提高预应力混凝 土结构的承载能 力和耐久性
复合材料：提高 预应力混凝土结 构的抗腐蚀性和 耐久性
预应力混凝土 结构设计方法： 计算方法、设
计参数等
预应力混凝土 结构施工工艺： 预应力张拉、
锚固等
预应力混凝土 结构检测与维 护：检测方法、
维护措施等
某大型工业厂房的预应力混凝土结构应用
厂房概况：介绍厂房的规模、结构形式、功能等基本信息
预应力混凝土结构设计：介绍预应力混凝土结构的设计原则、方法、材料选择等
Part Four
预应力混凝土结构 的施工工艺
预应力筋的种类和特点
预应力筋的种类：钢绞线、钢丝束、 钢棒等
钢丝束的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
钢绞线的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
钢棒的特点：强度高、韧性好、耐 腐蚀、抗疲劳
预应力筋的张拉方法
预应力筋的张拉方法包括先张法和后张法 先张法：在混凝土浇筑前张拉预应力筋，然后浇筑混凝土 后张法：在混凝土浇筑后张拉预应力筋，然后进行锚固 张拉工艺包括张拉、锚固、切割和放松等步骤 张拉过程中需要注意控制张拉力和张拉速度，以保证预应力筋的稳定性和可靠性
智能材料：实现 预应力混凝土结 构的自感知和自 适应控制
3D打印技术：提 高预应力混凝土 结构的施工效率 和精度
预应力混凝土结构的智能化和信息化技术应用
智能化技术：通过传感器、物联网等技术实现混凝土结构的实时监测和预警 信息化技术：利用大数据、云计算等技术对混凝土结构的性能进行预测和优化 智能材料：开发具有自感知、自修复等功能的新型混凝土材料 智能施工：采用机器人、3D打印等技术提高混凝土结构的施工效率和质量
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究
装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验研究摘要：建筑行业是我国的支柱型产业，然而，随着社会的发展，传统的建筑行业难以为继，近年来，国家开始大力推广建筑工业化和住宅产业化，不断升级调整住宅产业结构，预制装配式建筑产业应运而生。
与传统的建筑行业相比，预制装配式建筑具有预制构件工业化生产、结构施工周期短、节能环保减排、有利于可持续发展、具有显著的经济效益等优势，是未来建筑发展方向。
国内装配式建筑的典型结构体系为装配整体式框架结构，改进的法国世构体系与欧洲“DoubleWall”装配整体式剪力墙体系也在国内得到一定程度的应用。
众所周知，框架梁柱之间的可靠连接是框架结构整体性的关键。
混凝土现浇的传统混凝土结构一般不会出现构件之间连接破坏，但装配式结构不同，预制结构其薄弱部位是连接节点，节点区域对整体结构的安全具有重要意义，因此推广预制装配结构体系的关键是研究预制框架节点连接方式。
基于此，本篇文章对装配式混凝土框架结构梁柱节点抗震性能试验进行研究，以供参考。
关键词：装配式混凝土；框架结构；梁柱节点；抗震性能试验引言随着经济结构的调整及供给侧结构的改革，我国经济将持续稳步健康发展。
在政策及市场的推动下，以装配式混凝土结构快速发展为代表的新型建筑工业化进入了新一轮的高速发展期。
这个时期是我国住宅产业真正进入全面推进的时期，工业化进程也在逐渐加快推进，在新建工程中的占比越来越大。
发展装配式建筑真正意义上实现建筑从“建造”向“制造”的转变。
目前国内对装配式建筑的研究主要集中在结构体系、设计技术和检测技术等方面，对于施工组织研究较少。
一个科学、有效的施工组织设计对施工项目来说是非常有必要的，其能从全局出发，优化配置生产要素、提高管理水平。
研究梁-柱连接节点处，预制框架梁端面与柱侧面之间预留10-20mm的缝隙，浇筑高强水泥基灌浆材料形成接触面，框架梁端部外包保护钢板，无粘结预应力筋沿框架梁中和轴通长设置（可集中或分散布置，但其合力作用线应与中和轴重合），通过施加预应力使预制梁和柱之间压紧连接，其形成的摩擦面可以承受竖向剪力。
预应力混凝土结构抗震设计规程
由楼板和柱组成的结构体系，楼板可采用平板、空心板或密肋板，板柱节点可设置柱帽 或托板。 2.1.6 板柱-支撑结构 slab-column-brace structure
预应力混凝土结构抗震设计规程
Specification for seismic design of prestressed concrete structures
目次
1 总 则 ············································································································································1 2 术语、符号···································································································································2
由楼板、柱和支撑组成的结构体系，支撑可采用普通钢支撑和屈曲约束支撑。 2.1.7 板柱-抗震墙结构 slab-column-shear wall structure
由楼板、柱和抗震墙组成的结构体系。 2.1.8 板柱-框架结构 slab-column-frame structure
由楼板、柱和框架结构组成的结构体系。 2.1.9 预 应 力 装 配 整 体 式 混 凝 土 框 架 结 构 monolithic precast concrete frame structure assembled by prestressed tendons
超长大跨度预应力混凝土结构设计
超长大跨度预应力混凝土结构设计发布时间：2022-07-21T09:26:21.189Z 来源：《建筑实践》2022年第41卷第3月第5期作者：关文杰[导读] 由于大型的建筑形式往往含有超长大跨度预应力混凝土结构关文杰华汇工程设计集团股份有限公司青岛分公司山东省青岛市 266000摘要：由于大型的建筑形式往往含有超长大跨度预应力混凝土结构，因此超长大跨度预应力混凝土结构设计在当代建筑中得到广泛的应用。
在进行超长大跨度预应力混凝土结构的设计时，需要紧紧抓住设计要点，并与实际情况相结合，以达到更好的效果。
本文主要探究超长大跨度预应力混凝土结构设计中的要点。
关键词：超长大跨度；预应力；混凝土结构；结构设计1 引言超长大跨预应力混凝土结构因其诸多优势而被广泛采用。
目前，我国在民用建筑中普遍采用的是网架、网壳、桁架、膜结构、薄壳结构等结构形式。
近几年，预应力混凝土结构在工程中的应用得到迅速发展，其设计越来越受到人们的关注。
以下将基于超长大跨度预应力混凝土结构设计要点对笔者所参与的工程实例展开分析，以期更好地凸显结构设计的整体效果。
2 超长大跨度预应力混凝土结构设计要点2.1 预应力筋的合理布置在超长大跨预应力混凝土结构中，预应力筋的合理配置是其关键所在。
一般情况下，梁的正、负的弯矩是呈抛物线形状的，因此，钢筋的排列也是按照交替的方式进行的。
在不等跨无梁大板结构设计中，梁与梁之间的板带跨中都是正弯矩范围，如果在该区域内有预应力钢筋弯曲，负弯矩区就会集中在该区域，这对板的受力是非常不利的。
合理的钢筋排列方式为在大多数跨中部位不弯曲预应力钢筋，而在接近立柱的负弯矩区会使局部预应力钢筋弯曲。
在进行此项工程时，着重于结构设计者的设计，以防止在工程中因预应力筋的布筋问题而产生误差。
此外，在设计时，采用四段抛物线的形式，并不适用于边跨板的预应力筋。
如果将四段抛物线结构应用于边跨板，则会导致边梁周围的应力超过安全值，从而导致边梁的抗裂性能无法达到规范的要求。
基于Midas／Civil的大跨度预应力砼连续刚构桥的抗震分析与设计
地 震动参数 区划 图 （ ＧＢ １ ８ ３ ０ ６ — ２ ０ ０１ ） ，本项 目区地震 基
本烈度Ⅶ度 （ 地 震 动 峰值 加速 度 ０ ． １ ０ ｇ ） 。依 据 交通 部 颁 发 的
主 桥 箱 梁 横 断 面 采 用单 箱 双 室 ， 箱梁 顶宽 １ ， ５ ５ ０ ｃ ｍ， 底
伤 ，经 临时加 固后可供维持应 急交通 使用 。结合本桥实 际情 况 ，设计 中按 Ｅ１与 Ｅ２地震作 用下 ，结构均 处于 弹性 阶段 ，
以 此验 算结 构 的 安全 性 。 根 据 细 则 的 ９ ． ３ ． ６条 规 定 ，混 凝 土 梁 桥 、拱 桥 的 阻
第 １ ３卷 第 ６期
ห้องสมุดไป่ตู้２０１ ３芷
中 国
水
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６月
Ｃｈ ｉ ｎａ Ｗ ａｔｅｒ Ｔｒ ａｎ ｓｐ ｏｒ ｔ
Ｊ ｕｎ ｅ
基于 Ｍｉ ｄ ａ ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 的大 跨度预应力砼 连 续刚构 桥的抗震分析 与设计
土变截面连续 刚构 ，下部结构采 用双肢 薄壁墩、钻孔桩 基础 ，
如 下 图 １所 示 。
公路桥梁 抗震 设计 细则 （ Ｊ Ｔ Ｇ／ Ｔ Ｂ０ ２１ — ０ １ — ２ ０ ０ ８ ）规定 ， 按 照桥梁抗 震设 防等级 ８级对 该区域内的桥梁 等构造 物进行
抗 震设 防 。
三 、计 算 参 数 １ ． 主要 材料 及 计 算 参 数 收 稿 日期 ：２ ０１ ３ — ０ ２ — ０ ３
尼 比不宜大于 ０ ． ０ ５ ，因此在这里取阻尼 比为 ０ ． ０ ５ 。按抗震 规范 ９ ． ３ ． １ 条， 本次抗震计算采用多振型反应谱法进行 计算。
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预应力混凝土框架抗震结构设计分析
摘要：预应力混凝土结构在我国已得到广泛的应用，但对预应力混凝土结构构件的抗震设计研究及建议远不够系统，本文强调结构的抗震性能与抗震能力概念，对预应力混凝土框架抗震结构设计中的几个问题分别作了阐述。
关键词：预应力混凝土；框架结构；抗震设计
中图分类号： tu973+.31 文献标识码： a 文章编号：
前言：
20世纪80年代以来，现浇大跨度多层预应力混凝土框架结构在我国得到了推广和应用。
这种结构便于工艺设备更新、利于今后技术改造、节约用地，且有较好的经济效益。
图1某大跨度预应力结构
随着我国建筑业的迅速发展，大跨度的预应力钢筋混凝土框架结构得到了广泛的应用。
如何对预应力钢筋混凝土结构进行准确的受力与抗震性能能力分析?并为结构设计提供坚实的理论依据。
作为一种承重结构，由于其在使用荷载下有较高的抗裂度和截面刚度，而且结构层高度较低，故得到工程界普遍的肯定。
虽然gb50011—2001《建筑抗震设计规范》以及gb50010-2002《凝土结构设计规范》对预应力混凝土结构构件的抗震设计提出了一些要求，然而，缺乏系统的理论和试验分析及具体的抗震设计方法，仍然有许多问题值得进一步探讨。
2结构的抗震性能与抗震能力概念
结构的抗震性能是指结构或构件所固有的基本特征，诸如滞回环的形状、延性、耗能等性能。
结构的抗震能力是指整体结构抵抗既定烈度地震作用的能力，它不仅取决结构自身的抗震性能，而且取决于结构的抗震设计方法。
结构的抗震性能与结构的抗震能力既有联系又有区别。
结构的抗震能力建立在结构抗震性能的基础上。
然而在一定的条件下，用抗震性能较差的材料也能设计出抗震能力较好的结构来。
反之，即使采用抗震性能好的材料，如果结构的耗能机制选择及设计不合理，也会使得整体结构的抗震能力较差。
抗震性能反应了某种材料或结构形式的固有特性，是抗震设计所依据的基础；结构抗震能力则是可以改变的，它取决于设计者所采用的设计方法及所把握的安全度准则。
结构的抗震性能是基本的、本质的、相对稳定的；结构的抗震能力则依赖于设计，是可变化的。
3框架梁的设计要求
3.1预应力度的限制
预应力度的选择需要全面考虑使用阶段和抗震性能两方面的要求。
从使用阶段看，为满足结构抗裂和挠度控制要求，预应力度大一些好；从抗震角度，为保证构件延性和耗能的要求，预应力度不宜过大。
预应力度按强度比的表达式为：
其中：—预应力筋的抗拉强度设计值；
—非预应力筋的抗拉强度设计值。
预应力混凝土框架结构抗震性能试验中预应力度均为0.75，这是
许多研究中确定的预应力度上限值。
试验结果表明，梁端能够出现塑性铰，但不是典型的梁铰破坏机制。
而且考虑实际工程中，预应力混凝土结构大都采取现浇或整体性好的装配式结构，再加上楼面板的作用，使得框架梁的刚度和强度大大提高。
所以，建议预应力度的取值：一级不宜大于0.5，二、三级不宜大于0.7。
这样，可很好地兼顾满足梁的抗震性能和使用性能两方面的要求。
3.2裂缝控制
在预应力强度比限制下，按一级抗裂和二级抗裂要求设计的预应力构件若要满足抗震要求，必然截面尺寸要大，而且仅预应力筋本身就已满足受弯承载力要求，为了增加梁端截面延性，再按要求加配非预应力筋，截面的抗弯能力过大，若要达到“强柱弱梁”要求，必然导致框架柱截面尺寸及配筋要很大。
我国现行规范中对预应力混凝土结构构件的裂缝控制过于严格，其理论基础是：预应力筋长期处于较高应力状态，对腐蚀影响更加敏感，一旦损坏，危害更大。
但同时我们也应注意到预应力筋处于普通钢筋内侧，而且混凝土保护层厚，所以对处于正常工作环境的构件适当放宽裂缝控制要求，是合理的。
一般情况下，对处于正常工作环境的预应力框架，可以将短期荷载效应和长期荷载效应组合下的拉应力限制系数放宽，即按三级抗裂要求进行设计，为避免裂缝宽度的繁琐计算，建议采用“名义拉应力”方法进行抗裂验算。
4框架柱的设计要求
若预应力框架层数较多时，随着层数的增加，由于竖向荷载较大，而竖向荷载对柱又是逐层叠加的，这就使得下几层柱的轴压比较大，更接近小偏压柱，所以保证柱子有足够的延性非常重要。
多层预应力混凝土框架柱一般为普通混凝土柱，顶层柱考虑到其受力特点，一般要施加预应力。
对于普通混凝土柱可按规范中规定的普通钢筋混凝土框架结构中框架柱的设计方法和设计原则进行设计。
但由于预应力混凝土结构自身特点，柱的轴压比限值应该要求严格一些。
而如果轴压比过小，则随着层数的增加，竖向荷载不断地加大，底层柱的截面将增大到不合理的程度；而且随着底层柱截面的增加，柱的侧向刚度增大，框架的侧向约束也将增大。
因此，综合考虑，建议柱轴压比如表1所示。
表1柱轴压比限值
竖向荷载作用下预应力混凝土框架边住承担的弯矩通常较大，为避免边柱弯矩过大导致的柱中配筋难，设计人员常常采取以下种解决方案：
（1）减少边柱尺寸(以降低边柱线刚度，层数较多时常采取的措施)，使边柱承担的弯矩减少。
这种解决方案的缺陷是结构整体抗侧刚度减小，地震作用下变形加大，地震作用下边柱易先梁出铰而形成抗震能力差的层间耗能破坏机制，结构的抗震能力弱，边柱尺寸截面高度过小也极容易产生梁的纵筋粘结破坏。
（2）加强边柱，并在边柱中对称加配预应力筋或在边柱中竖向
荷载作用下受拉侧加配预应力筋，边柱的抗弯承载力提高，同时预应力筋可取代部分非预应力筋，保证了“强柱弱梁”设计原则．推迟边柱柱底塑性铰的形成，抗侧刚度不会过早削弱，将推迟边柱的裂缝出现，边柱的抗侧刚度的增加。
有利于减少罕遇地震作用下中柱承担的地震作用．有利于提高框架结构的抗震能力，使边节点处于双向受压状态，提高节点受剪承载力。
为了保证柱截面的延性，应控制柱的轴压比；边节点处梁中的预应力筋，尽量向截面中性轴靠近，尽量降低梁在边节点处的抗弯能力，使框架梁内所配置的预应力筋在柱中引起的次弯矩较为有利，以防止边柱中出铰。
边柱加配预应力筋的实质是实现耗能机制的转换。
5框架节点的设计要求
理论上普遍认为，由于预应力对节点的侧向约束作用，使节点混凝土处于双向受压状态，
不仅可以提高混凝土的开裂荷载，也可以提高节点的受剪承载力；由于混凝土中存在预压应
力，减轻了节点刚度退化效应；预应力筋抑制了梁筋从节点拔出，减少了梁筋失稳破坏的可能性。
而试验结果却并不乐观。
这是因为节点处钢筋密集，锚具的存在削弱了截面；而且在强震作用下，节点核心区是受力复杂的高应力区，当斜拉应力很大引起混凝土开裂时，可能同时导致锚固破坏。
因此，锚具应布置在梁柱节点核心区域以外，以避免该区域在剪力作用产生较大对角拉应力的情况下，再承受锚具引起的劈裂应力。
节点核心区受剪承载力主要与柱子截
面尺寸和配箍量有关。
为此，应加密箍筋，同时，为了保证节点混凝土浇筑密实，应在满足构造要求的前提下，尽量把梁纵筋锚固到柱里。
必要时可将梁端两侧加宽，以保证在梁端截面极限承载力基本保持不变的情况下，梁柱节点区得到加强，提高节点的受剪承载力。
框架节点的处理方法仍有待进一步研究。
6结束语
预应力结构因其独特的优点被广泛应用于工程建设的各个领域,成为当今最有发展前途的现代结构之一。
其抗震问题迄今仍受到工程界的关注，这问题应从两个方面去解决：一是继续深入研究预应力混凝土框架结构的抗震性能，二是研究预应力混凝土框架结构的抗震能力及其设计方法。
参考文献
[1]gb50010-2002，混凝土结构设计规范．
[2]gj440-2004．预应力混凝土结构抗震设计规程
[3]胡庆昌.钢筋混凝土框架的抗震设计．北京：地震出版社，1991。