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文檔分類:論文

【創意版】結構延性.doc


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【創意版】結構延性.doc
文檔介紹:
鋼筋混凝土框架結構是最常用的結構形式。結構抗震的本質就是延性,提高延性可以增加結構抗震潛力,增強結構抗倒塌能力。為了利用結構的彈塑性變形能力耗散地震能量,減輕地震作用下結構的反應,應將鋼筋混凝土框架結構設計成延性框架結構。       鋼筋混凝土結構的各類構件應具有必要的強度和剛度,并具有良好的延性性能,避免構件的脆性破壞,從而導致主體結構受力不合理,地震時出現過早破壞。因此,可以采取措施,做好延性設計,防止構件在地震作用下提前破壞,并避免結構體系出現不應有的破壞。參考文獻:1 前言在現代房屋結構設計中,延性研究越來越顯得重要,鋼筋混凝土結構延性的研究是塑性設計方法和抗震設計理論發展的基礎。所謂延性是指材料、構件和結構在荷載作用下,進入非線性狀態后在承載能力沒有顯著降低情況下的變形能力。描寫延性常用的變量有:材料的韌性,截面的曲率延性系數,構件或結構的位移延性系數,塑性鉸轉角能力,滯回曲線,耗能能力等。試驗和非線性計算分析表明:構件的結構的破壞由受拉鋼筋引起的,常表現出良好的延性,如適筋梁、大偏心受壓柱等;而破壞由混凝土拉斷、剪壞和壓潰控制的常表現為脆性,如素混凝土板、超盡梁、地震作用下剪切破壞的短柱等。對于建筑結構系統來說,一方面,鋼筋混凝土構件的功能依賴于整體結構系統功能,任何構件一旦離開整體結構,就不再具有它在結構系統中所能發揮的功能;另一方面,構件又影響整體結構系統的功能,任何構件一旦離開整體結構,整體結構喪失的功能不等于該構件在結構系統中所發揮的功能,可能更大,也可能更小。在地震作用下,有可能由于部分構件的破壞乃至退出工作,整個結構體系會因此破壞,這里的部分構件包括了結構構件以及非結構構件。在地震作用下,混凝土結構或構件的破壞可分為脆性破壞和延性破壞兩種,其中脆性破壞的危害時非常大的,設計上是一定要避免的,而延性破壞時指構件承載力沒有顯著降低的情況下,經歷很大的非線性變形后所發生的破壞,在破壞前能給人以警示。鋼筋混凝土結構的各類構件應具有必要的強度和剛度,并具有良好的延性性能,避免構件的脆性破壞,從而導致主體結構受力不合理,地震時出現過早破壞。因此,可以采取措施,做好延性設計,防止構件在地震作用下提前破壞,并避免結構體系出現不應有的破壞。2 延性設計的重要性目前,結構抗震設計的基本原則是:“小震不壞,中震可修,大震不倒”。如果把建筑物設計成在強烈地震作用下仍呈彈性反應,那么建筑物的造價將是十分昂貴的。把建筑物設計成在強烈地震作用下呈非線性反應,進入屈服狀態,靠結構的延性耗散地震能量,從而度過災難而不倒塌,建筑物的造價比前者大大降低。此外,結構的延性也是建筑物遇到意外超載、碰撞、爆炸和基礎沉降等引起超過設計預計的內力和變形是而不突然倒塌的保證。在實際工程中進行延性設計有重大的意義,可從延性結構的優越性加以說明:第一,破壞前有明顯預兆,破壞過程緩慢,確保生命安全,減少財產損失,因而可采用偏小的計算安全可靠度。第二,出現非預計荷載,例如偶然超載,荷載反向,溫度升高或基礎沉降引起附加內力等情況下,有較強的承受和抗衡能力。而這些因素在設計中一般是未予考慮的,因此延性材料的后期變形能力可作為出現上述情況的安全儲備。第三,有利于實現超靜定結構的內力充分重分布。延性結構容許構件的某些臨界截面有一定的轉動能力,形成塑性鉸區域,產生內力重分布,從而使鋼筋混凝土
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