抗震框架.ppt

1、第五章Chapter V砼框架结构房屋抗震设施修订thedesignofresistingearthquakeforreinforcedconcreteframe，台湾1999.921大地震，5-1概要概要由梁、柱构成的抗震墙主要是地震作用的水平框架结构和框架抗震墙结构比结构承载力高，延展性和整体性好，抗震性能好。 5-2震害及其分析analysis梁端剪力是梁端弯矩之和除以梁跨度，结合点左右的梁端剪力之和为柱的层间轴力。 二、纵向荷载引起的框架内力计算calculationsofinternalforcesforverticalloads1.内力计算方法thecalculatingmetho

2、dofinternalforces1)纵向荷载引起的2 )地震荷载和垂直荷载组合地面活载应减小(取50%-80% )，一般用所有垂直载荷求框架内力，与地震载荷结合时降低框架内力即可。 3 )修正纵向载荷引起的框架内力，除活动载荷大的工业厂外，不考虑活动载荷的不利配置。 4 )梁端剪力和柱轴力在梁端弯矩确定后，在梁上作用有载荷和梁端弯矩的简支梁上修正剪力。 柱轴力的修正算法是不考虑梁柱的连续性，求出负荷面积和简单支承梁反作用力而得到的。2 .梁端弯矩的振幅调制amplitudemodulationaboutbeam-end moment是为了保证在框架结点处内力最大，配筋最多，梁端的延性和施工容

3、易。 框架垂直荷载作用下的梁端弯矩乘以振幅调制系数降低，梁端弯矩降低后，根据中间弯矩增加：现浇结构=0.8-0.9，组装式结构=0.7-0.8三， 控制截面和内力的组合internal forces combination是由永久负荷效应控制的组合其效果有利于结构时取1.0的结构的流动/滑移或浮动管理时取0.9. 2 .可变负荷的区系数：时取1.4的标准值为4KN/大于M2时1.3. 3 .正常定负荷、活性负荷效果的组合形式为a .定负荷b .定负荷风负荷c .定负荷0.9(0.7) (活性负荷风负荷) (三) 梁的不利内力组合internalforcescombinationaboutbea

4、ms1.梁端负力矩：大的一方2 .梁端正力矩：3.跨越正力矩：大的一方4 .梁端剪力：取大的一方(4)的mns是5-6框架结构的水平位移的管理thecheckingcomputationsofhorizontaldisplacementaboutframe框架结构的侧移管理包括遭遇地震时的弹性侧移管理、遭遇地震时的侧移管理多发地震作用下层间弹性侧移动管理thecalculationsofelasticitylateraldisplacement设定： ueik第I层第k主柱的柱端相对侧移动； Vik第I层第k根柱的水平剪力Dik第I层第k根柱的侧移刚性。多遇地震作用基准值的层间地震剪切力336

5、0、同一层框架层间相对侧移动：多遇地震作用下层间弹性侧移动管理1 .修正多遇地震作用下层地震剪切力： 管理罕见地震造成的脆弱层的弹性横向移动thecheckingcomputationsofhorizontaldisplacementonseismicactionrarelyaboutweaknessfloor1.确定罕见地震影响系数的阶段.2.修正层间屈服剪力3360 .修正屈服强度系数(层间)找到脆弱层3360 .修正脆弱层的横向移动：5.修正层间位移条件：概念的总结： 1 .框架结构水平地震作用修正2 .水平载荷作用下的框架内力修正方法33601 d值法3 .垂直荷载作用下的框架内力修正

6、算： )框架内力修正算可以采用分层法的弯矩分配法2 )地面活荷载的可取值.3) 活荷载的不利配置4 .梁端弯矩振幅调制的意义5 .两种内力组合的应用6 .地震作用下层之间的弹性侧移管理7 .地震作用下脆弱层的弹性侧移管理，5-7框架梁柱和节点抗震设施修订thedesignofresistingseismfortheframebeams and nodes，设定修正原则designing principles: )构造设定修正延展性的保证ensuringductilityonstructuraldesign构造需要充分的延展性，但由于延展性是以塑性铰链的旋转能力测量的，因此控制了进行中的塑性的比

7、较的生成位置应保证其旋转能力，一般应遵循以下原则：1 .强柱弱梁：柱的强度大于梁的强度，控制柱梁的相对强度，使塑性铰链最先出现在梁上。 塑性铰链出现在柱子上，其框架结构的侧向变形大幅增大，严重时倒塌难以修复。 2 .强剪切弱弯曲：为了在部件的延性弯曲破坏前不发生脆性的剪切破坏，要求部件的剪切强度比弯曲强度大。 3、强节点、弱构件：节点在m、n、v的共同作用下，受力复杂，出现与核心区域交叉的倾斜裂纹，导致破坏，另外节点的破坏难以修复加固。 因此，要求节点承载力比邻接部件高。 (二)材料要求the material demands: 1 .混凝土的强度等级对构件的抗震性能有很大影响，过低混凝土与钢

8、的粘接作用差，钢与受力易滑过高脆性显着，影响结构的延性。 因此，1 )用一级抗震等级进行设定时，砻强度等级C30 2 )用二级抗震等级进行设定时，砻强度等级c 20，2 )屈服比和超强比： a .钢筋的实测抗拉强度和实测屈服强度比1.25，即在结构中出现塑性铰链后有充分的旋转能力，钢筋不要过早的b .钢筋2 .钢筋reinforcement: 1)级：对延展性有很大影响，延展性随钢筋级的升高而降低，因此纵筋最好采用HRB400级、HRB335级热轧钢筋，箍筋最好采用HRB335、HPB300级热压贯通5梁内中柱的各纵筋的直径，1、2、3段都不得大于柱的该方向的截面尺寸的1/20。 6、帧架梁端

9、环加密区的长度、最大间距、最小直径为P141表5-6 .(3)梁的正截面抗弯承载力校正计算参考theflexuralanalysiscalculationsofbeams求出的控制截面的ssAs) 可以用一般的混凝土结构修正梁的斜截面抗剪力，修正theshearinganalysiscalculationsofbeams 1抗剪比限制最小截面的限制。theratiolimitationofsheartocompression剪切比是梁内的平均剪应力和混凝土抗压强度的设定修正值之比，剪切比过大时，混凝土过早而发生斜压破坏。 跨高度比2.5时，考虑重复负荷的不良影响。 横截面高度比2.5时，根据、

10、2 .“强剪切弱弯曲”原则，梁截面剪切力theprinciplesof“strongershearingcapacityweakerflexurecapacity”foradjustingshearingfoof 一级框架3 .斜载面承受剪切负荷的补正theshearingcalculationsofbeams :均布负荷的作用下：集中负荷的作用下：、三、框架柱的设定补正和构造the design (二) 配筋要求thedemandsofreinforcements :1 .优选采用对称配筋，配筋率为p142表5-8 .截面尺寸大于400mm时，纵筋间距离为200mm 3的5，柱的环箍加密范围

11、为：(3) 柱的正截面承载力修正计算theflexuralanalysiscalculationsofcolumns1.轴压比限制thelimitationofcompression 33666控制偏心拉伸边钢筋的先到拉伸强度或受压区的混凝土先到其因此，为了确保柱的延展性，轴压比不得超过P142表5-7的规定。 我不满意加大截面或提高混凝土的强度等级。 柱的变形能力随轴压比的增大而急剧下降。2 .根据“强柱弱梁”原则调整柱端弯矩值theprinciplesof“strongercolumnweakerbeam”foradjustingbendingmomentofcolumn-end 3360

12、的二、三级框架： (、弱柱型、弱梁型、(四) 柱的斜截面承载力修正计算theshearingcalculationsofcolumns :剪切比的限制theratiolimitationofsheartocompression柱内平均剪应力和混凝土轴心梁一样，以约束柱的截面最小尺寸实现： (5-21 )剪切跨度比2时(5-22) 2.根据“强剪切弱弯曲”的原则，梁截面剪切力theprinciplesof“strongershearingcapacityweakerflexurecapacity”foradjustif 四级框架构造： (5-17 )、9度，一次框架构造： (5-18 )式中：

13、vc柱剪断力增大系数，一次为1.4，二次为1.2，三。 此外，考虑到对角柱的扭转作用，规范应该对一、二、三级框架结构的角柱乘以调整后的弯矩、剪切力的设定修正值，还应该乘以1.10的增大系数。 3、斜截面承载力管理theshearingcalculationsofcolumns 3360 (5- 25 ) n为张力时： (5-26 )、四、 柱梁节点设定修正thedesignofnodeaboutbeam-column1.节点核心区组合剪力设定修正值： theshearingvaluesofnodeaboutbeam-column通常(5-40 ) 9 .节点水平截面的限制条件thelimita

14、tionofcross-sectionfornode :为了避免节点核心区域的剪应力过高，尽早倾斜裂缝引起混凝土，首先破碎破坏，节点核心区域的水平截面积为：、 3 .剪切承载力修正计算theshearingcalculationsofnodes 3360一、二次帧： 9度时：5-8抗震构造措施themeasuresofresistingseism 3360一， 梁柱端部箍筋的配置thereinforcementsonthecolumnbeam-end :是为了防止节点附近的剪切破坏，在梁柱端部的一定范围内，对箍筋进行加密，称为梁柱端部和箍筋加密区域。(1)梁端加密区环箍的配置thereinforcementsaboutencryptingsectiononcolumn-beam end :加密区的长度、环箍最大间距Snax及Dmin如P230表4-56所示。 2 .加密区环箍分支距离：