強(qiáng)柱弱梁破壞機(jī)制的研究與進(jìn)展.pdf

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1、強(qiáng)柱弱梁破壞機(jī)制的研究與進(jìn)展郭靳時(shí),李睿(吉林建筑大學(xué)土木工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130118)摘要:地震給人類帶來(lái)的破壞不僅僅是財(cái)產(chǎn)損失,更重要1.1.1增大了柱端彎矩增大系數(shù)的是在大震下人員的大量傷亡。本文以汶川大地震為背景,舊規(guī)范中規(guī)定抗震等級(jí)為一級(jí)的柱端彎矩增大系數(shù)為對(duì)影響框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”破壞機(jī)制不能達(dá)到設(shè)計(jì)之初的1.4,二級(jí)為1.2,三級(jí)為1.1,四級(jí)為1.0;新規(guī)范中重新修訂要求的原因進(jìn)行總結(jié)概括,主要從規(guī)范規(guī)定的相關(guān)系數(shù)偏的柱端彎矩增大系數(shù)一級(jí)為1.7,二級(jí)為1.5,三級(jí)為1.3,四小、填充墻的因素、現(xiàn)澆樓板的影響以及梁的超配筋等方面級(jí)為1.2。柱端彎

2、矩增大系數(shù)的提高,意味著框架柱的抗彎進(jìn)行整理分析。承載力的增強(qiáng),有利于實(shí)現(xiàn)梁先于柱屈服的實(shí)際要求。關(guān)鍵詞:強(qiáng)柱弱梁;抗震;破壞機(jī)制1.1.2軸壓比限值的減小中圖分類號(hào):TU398.9文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B軸壓比反映了柱的受壓情況。舊規(guī)范中抗震等級(jí)為一文章編號(hào):1672-4011(2017)08-0077-02級(jí)時(shí)軸壓比限值規(guī)定的是0.7,二級(jí)是0.8,三級(jí)是0.9,四級(jí)DOI:10．3969/j．issn．1672-4011．2017．08．040沒(méi)做要求;新規(guī)范中重新修訂的軸壓比限值一級(jí)規(guī)定的是0.65,二級(jí)0.75,三級(jí)0.85,四級(jí)0.9。對(duì)軸壓比進(jìn)行限制規(guī)定0前言

3、最主要是因?yàn)檩S壓比關(guān)系到柱的延性,兩者間的關(guān)系為軸壓有數(shù)據(jù)明確指出,在汶川大地震中占總體傷亡人數(shù)95%變大時(shí)柱的延性變小,延性減小柱子就容易出現(xiàn)脆性破壞。的人員傷亡是因?yàn)楸唤ㄖ锼涞拇u石鋼筋掩埋所致。所因?yàn)橹妮S壓比直接關(guān)系到柱的截面尺寸,所以考慮外以,對(duì)如何設(shè)計(jì)能減少地震中房屋的倒塌,何種結(jié)構(gòu)是地震形和經(jīng)濟(jì)方面,設(shè)計(jì)人員喜歡使軸壓比盡量地大以減小柱的中給人類帶來(lái)最小傷害的以及地震發(fā)生時(shí)人類的行為的研截面尺寸,這樣設(shè)計(jì)之后柱的軸壓比會(huì)非常接近軸壓比限究探討,是地震發(fā)生時(shí)將災(zāi)害降低到最低程度的保障。值。新規(guī)范降低了軸壓比限值,會(huì)更好地控制柱的截面尺強(qiáng)柱弱梁是一種破

4、壞機(jī)制,根本上就是使框架結(jié)構(gòu)的塑寸,更有利于強(qiáng)柱弱梁的實(shí)現(xiàn)。性鉸出現(xiàn)在梁端,保證在強(qiáng)震的作用下梁的局部破壞而房屋1.2中外規(guī)范的對(duì)比不倒塌,對(duì)人類的破壞減小。強(qiáng)柱弱梁是目的也是手段,人在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的道路上,我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的具體設(shè)計(jì)方們通過(guò)設(shè)計(jì)使柱的彎矩人為放大而梁端彎矩不放大,以達(dá)到法與歐洲現(xiàn)行規(guī)范的具體設(shè)計(jì)方法完全不同。歐洲規(guī)范規(guī)柱的抗彎能力提高,梁不變,梁先于柱屈服的目的。在地震定,通過(guò)控制節(jié)點(diǎn)兩端的梁柱實(shí)際受彎承載力來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱中,梁的破壞只是局部破壞,而柱的破壞會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的梁的要求,即對(duì)除底層柱下端節(jié)點(diǎn)以外的框架所有節(jié)點(diǎn)滿破壞,所以人們才會(huì)在設(shè)計(jì)時(shí)人為

5、放大柱端彎矩以保證整體足,其中為節(jié)點(diǎn)左右梁端受彎承載力設(shè)計(jì)值之和,為柱端受結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。在汶川地震后,研究人員發(fā)現(xiàn)很少有房屋在現(xiàn)彎承載力設(shè)計(jì)值之和;我國(guó)2010版GB50011-2010《建筑抗實(shí)中達(dá)到強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)要求。本文就影響強(qiáng)柱弱梁形成震設(shè)計(jì)規(guī)范》則通過(guò)增大柱的彎矩增大系數(shù)來(lái)保證結(jié)構(gòu)達(dá)到的原因進(jìn)行總結(jié)概括,以求找到對(duì)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁影響最大的強(qiáng)柱弱梁的破壞機(jī)制,但這種設(shè)計(jì)方法由于梁的超配筋等因因素。素的作用不能真正地確保柱端受彎承載力大于梁端受彎承載力,所以這種做法不能完全保證整個(gè)結(jié)構(gòu)在大震下形成1規(guī)范規(guī)定“強(qiáng)柱弱梁”的屈服機(jī)制。GB50011-2010《建筑抗

6、震設(shè)計(jì)規(guī)范》中有“三水準(zhǔn)、兩2填充墻階段”的規(guī)定,具體為“小震不壞,中震可修,大震不倒”的三水準(zhǔn)設(shè)防要求:第一階段對(duì)絕大多數(shù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多遇地震下結(jié)填充墻是一種在框架結(jié)構(gòu)中不實(shí)際受力的構(gòu)件,它的存構(gòu)的承載力和彈性變形驗(yàn)算、第二階段對(duì)規(guī)范特殊規(guī)定的結(jié)在會(huì)帶給人們心理上的安全感。同時(shí),在填充墻發(fā)生開裂構(gòu)進(jìn)行罕遇地震作用下的彈性變形驗(yàn)算。時(shí),會(huì)使人們感到害怕恐懼。填充墻在整體結(jié)構(gòu)中不受力的1.1新舊規(guī)范對(duì)比作用,砌筑在框架結(jié)構(gòu)柱子之間,起分隔作用。汶川大地震后,調(diào)查研究顯示,按照2001版的舊規(guī)范在工程施工中,通常在框架梁上加筑填充墻,這樣做會(huì)(GB50011-2001《建

7、筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》)設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu),使填充墻與框架梁一起承受荷載,會(huì)顯著減小框架梁的彎曲在遇到罕遇時(shí)會(huì)出現(xiàn)柱端塑性鉸,達(dá)不到強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)預(yù)變形,提高梁的剛度和抗彎性能;它還有可能直接參與整體期要求,很多房屋會(huì)因此倒塌,造成過(guò)多的人員傷亡。因此,結(jié)構(gòu)的受力并提高結(jié)構(gòu)層的剛度,這樣會(huì)致使層與層之間剛新規(guī)范在舊規(guī)范的基礎(chǔ)上重新修訂了關(guān)于強(qiáng)柱弱梁方面的度的不均勻,使沒(méi)有填充墻的樓層變成薄弱層,最終使整個(gè)規(guī)定,用以確保在罕遇地震情況下達(dá)到第三水準(zhǔn)設(shè)防要求,結(jié)構(gòu)變成層屈服機(jī)制,無(wú)法在大震的情況下形成最有利的強(qiáng)即“大震不倒”,盡可能地保證人們生命財(cái)產(chǎn)安全。柱弱梁破壞機(jī)制。在實(shí)際

8、設(shè)計(jì)中,為