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        鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計

        2013-04-15 03:50:42王紅偉
        建材世界 2013年2期
        關(guān)鍵詞:延性框架結(jié)構(gòu)抗震

        王紅偉

        (武漢建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院有限公司,武漢 430071)

        國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致越來越多的高層建筑物出現(xiàn),高層建筑物由于重量大、高度高,若設(shè)計不當(dāng),在地震過程中很容易發(fā)生破壞,造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失,引起惡劣的社會效應(yīng)。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),作為我國建筑結(jié)構(gòu)物中最常用的結(jié)構(gòu)形式,由于其自身具有良好的延性、較強(qiáng)的完整性以及較高的強(qiáng)度、剛度,廣泛應(yīng)用于我國地震設(shè)防區(qū)域,其良好的抗震性能在地震中發(fā)揮了積極的作用。根據(jù)我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011—2010)提出的結(jié)構(gòu)物三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求:(1)第一水準(zhǔn):當(dāng)遭遇低于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,建筑物一般不損壞或不需修理仍然可以繼續(xù)使用;(2)第二水準(zhǔn):當(dāng)遭遇本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,建筑物可能損壞,但經(jīng)過修理后或不需修理仍可繼續(xù)使用;(3)第三水準(zhǔn):當(dāng)遭遇高于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時,建筑物不倒塌,或不發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。即“小震不壞,中震可修,大震不倒”的設(shè)計思想。

        該文主要討論鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計,根據(jù)地震中框架結(jié)構(gòu)的震害分析,說明結(jié)構(gòu)物抗震延性設(shè)計的重要性。在此基礎(chǔ)上,從框架結(jié)構(gòu)消耗地震能量的角度出發(fā),給出了鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計的方法及要求。

        1 框架結(jié)構(gòu)震害分析

        根據(jù)5.12汶川特大地震和4.14玉樹大地震中建筑結(jié)構(gòu)物的震害情況,此節(jié)對地震中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的典型震害特征進(jìn)行分析說明。通過總結(jié)可以發(fā)現(xiàn),鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震中容易出現(xiàn)的典型破壞特征主要有以下幾點(diǎn):

        1)框架柱的破壞

        為了保證建筑結(jié)構(gòu)物在地震中不至于倒塌,建筑物抗震設(shè)計相關(guān)規(guī)范中要求的“強(qiáng)柱弱梁”,確保梁的破壞出現(xiàn)在柱之前。因此,地震中框架柱的破壞主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

        (1)強(qiáng)震中框架柱柱底部分出現(xiàn)水平裂縫,部分混凝土被壓碎,導(dǎo)致縱向受力鋼筋暴露表面,甚至部分鋼筋發(fā)生屈曲,同時箍筋發(fā)生嚴(yán)重扭曲,如圖1所示。

        (2)框架柱柱頂與梁端連接處的節(jié)點(diǎn)發(fā)生嚴(yán)重破壞,框架柱端形成明顯的塑性鉸,鋼筋發(fā)生彎曲外露,嚴(yán)重處甚至發(fā)生屈曲,如圖2所示。

        (3)框架結(jié)構(gòu)部分構(gòu)件在地震情況下由之前的長柱變?yōu)槎讨?,其受力狀態(tài)發(fā)生明顯變化,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)本身易發(fā)生剪切破壞,斜向裂縫產(chǎn)生,表層混凝土剝落,鋼筋外露,如圖3所示。

        2)梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞

        梁柱節(jié)點(diǎn)是框架結(jié)構(gòu)在地震中容易發(fā)生破壞的區(qū)域之一,其破壞的主要形式主要包括節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的剪切破壞和鋼筋的錨固破壞,主要表現(xiàn)有以下幾個方面:受壓區(qū)域混凝土被壓碎、受拉區(qū)域鋼筋發(fā)生屈曲破壞,框架柱端形成塑性鉸,在節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)交叉裂縫,如圖4所示。

        3)建筑突出結(jié)構(gòu)部分的“鞭梢效應(yīng)”

        部分鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)由于功能需要在結(jié)構(gòu)頂端存在突出部分,地震中該突出部分能產(chǎn)生明顯的“鞭梢效應(yīng)”,即突出部分所承受的地震力是其他部分所承受地震力的幾倍,因此地震中突出部分極易產(chǎn)生破壞,破壞形式有表層混凝土發(fā)生剝落,突出部分與結(jié)構(gòu)主體之間產(chǎn)生裂縫,甚至發(fā)生傾斜、坍塌等情況,如圖5所示。

        4)填充墻體的破壞

        填充墻體一般采用磚砌體對結(jié)構(gòu)物空間進(jìn)行分割和圍護(hù),由于磚砌體自身的抗剪強(qiáng)度較低,同時在地震中變形能力較差,因此在水平地震作用力的作用下,填充墻通常情況下會出現(xiàn)水平縫和交叉裂縫,如圖6所示。

        2 框架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計的重要性

        對5.12汶川特大地震和4.14玉樹大地震中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),大部分結(jié)構(gòu)物的破壞都是因?yàn)闆]有嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)物抗震延性設(shè)計的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計引起的。因此,在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,尤其是位于抗震設(shè)防區(qū)域的地區(qū),結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計顯得特別重要。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震實(shí)際上就是對建筑結(jié)構(gòu)物的延性設(shè)計,提高框架結(jié)構(gòu)的抗震能力,增加結(jié)構(gòu)物的抗坍塌能力。所謂結(jié)構(gòu)物的延性,就是反映結(jié)構(gòu)物在外荷載作用下所產(chǎn)生的非線性變形能力,同時結(jié)構(gòu)物的承載力不發(fā)生明顯的變化。通常情況下,結(jié)構(gòu)物的延性能用來判斷某一結(jié)構(gòu)物在地震作用下的抵抗變形的能力和消耗地震能量的能力。結(jié)構(gòu)物的抗震延性設(shè)計在地震中可以最大程度的根據(jù)設(shè)計理論,減小地震帶來的財產(chǎn)損失和人員傷亡。綜上所述,結(jié)構(gòu)物的延性設(shè)計在抗震中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

        3 框架結(jié)構(gòu)耗能機(jī)理

        鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)主要由2部分組成,即豎向框架柱和水平框架梁。其中,豎向框架柱主要為壓彎構(gòu)件,而水平框架梁主要為彎剪構(gòu)件。既有研究成果表明,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性很大程度上由框架柱和框架梁自身的延性和屈服強(qiáng)度決定。

        鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震作用下,框架結(jié)構(gòu)在每一個循環(huán)過程中,存在加載與卸載2個階段,在加載階段時框架結(jié)構(gòu)是吸收或者存儲能量,在卸載階段時結(jié)構(gòu)釋放能量,但是吸收部分和釋放部分不相等。這兩者的差值即為框架結(jié)構(gòu)在該循環(huán)中消耗的能量,即為耗能??蚣芙Y(jié)構(gòu)吸收的能量可以根據(jù)力-位移曲線所包圍的面積來表示,如圖7所示。

        4 框架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計

        通常來講,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計主要包括以下3個方面:延性框架柱的設(shè)計、延性框架梁的設(shè)計和延性框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計。以下進(jìn)行分別說明:

        1)延性框架柱和梁的設(shè)計

        在地震作用中,梁構(gòu)件是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的主要耗能構(gòu)件,這是由梁構(gòu)件的延性來為框架結(jié)構(gòu)提供延性,因此在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中要求框架梁應(yīng)具有良好的延性。同時,框架柱是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中主要的受力桿件,因此在抗震設(shè)計相關(guān)規(guī)范中,對框架柱和框架梁提出了以下2個要求,即強(qiáng)剪弱彎和強(qiáng)柱弱梁。

        (1)強(qiáng)剪弱彎

        在地震的反復(fù)荷載作用下,框架柱的抗剪承載力主要由3部分組成,包括混凝土部分的抗剪能力、鋼筋結(jié)構(gòu)部分的抗剪能力和軸向荷載作用下的影響效應(yīng)產(chǎn)生的剪力。在地震力加載初期,混凝土部分承擔(dān)了剪力中的絕大部分,然后是箍筋部分承擔(dān)的剪力。隨著加載過程的推進(jìn),在框架結(jié)構(gòu)隨著交叉斜裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展,混凝土和箍筋的作用在發(fā)展著變化,即此時的絕大部分剪力由箍筋承擔(dān),然后才是混凝土部分。

        因此,在地震低周期反復(fù)荷載的作用下,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中框架柱構(gòu)件中混凝土部分對剪力的抵抗貢獻(xiàn)率在不斷的減小,相應(yīng)增加的是箍筋對剪力的貢獻(xiàn)率。如果在設(shè)計中箍筋的配筋率不足,在混凝土貢獻(xiàn)率減小、箍筋貢獻(xiàn)率增大的情況下,框架柱中的箍筋會因?yàn)榕c斜裂縫相交發(fā)生屈服或者破壞,導(dǎo)致斜裂縫迅速發(fā)展,最終貫穿構(gòu)件的受壓邊緣導(dǎo)致構(gòu)件發(fā)生剪切受拉破壞。

        我國《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中則是通過調(diào)整框架柱端部所承受的剪力設(shè)計值,同時配置相當(dāng)量的箍筋以此保證構(gòu)件體積配箍率的要求,最終達(dá)到強(qiáng)剪弱彎的延性設(shè)計要求。

        (2)強(qiáng)柱弱梁

        如果鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在地震中形成梁鉸結(jié)構(gòu),那么塑性鉸的分布則會相對均勻,同時梁鉸結(jié)構(gòu)的延性設(shè)計要求也比較容易實(shí)現(xiàn)。另一方面,如果形成了柱鉸結(jié)構(gòu),那么整個框架結(jié)構(gòu)極易形成一個機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定,最終導(dǎo)致整個框架結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌。因此,為了保證鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的延性,設(shè)計中要求同一節(jié)點(diǎn)上柱端截面抗彎承載力之和大于梁端截面抗彎承載力之和,即要求在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候滿足強(qiáng)柱弱梁的原則,保證結(jié)構(gòu)有足夠的能力抵抗地震力,減小地震力作用下框架柱端發(fā)生屈服的可能性,增加框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。

        2)延性框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計

        框架梁和柱的連接節(jié)點(diǎn)經(jīng)過專門處理保證塑性鉸的變形,以此來保證鋼筋混凝土框架的延性和消耗地震的能量??蚣芄?jié)點(diǎn)的動力性能主要是通過錨固和剪切機(jī)制進(jìn)行控制,在地震中節(jié)點(diǎn)的滯回特性比較差,因此變成框架結(jié)構(gòu)中耗能較弱的部分,所以通常不作用耗散能量部位。

        鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的破壞主要是由于節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域配置的箍筋不足,導(dǎo)致在剪力和壓力的共同作用下核心區(qū)的混凝土出現(xiàn)了斜裂縫,最終引起箍筋屈服甚至被拉斷,柱的縱向箍筋被壓屈等現(xiàn)象。因此,為了防止節(jié)點(diǎn)核心區(qū)發(fā)生剪切破壞,對節(jié)點(diǎn)剪壓比進(jìn)行控制及進(jìn)行節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪承載力驗(yàn)算,保證節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土的強(qiáng)度滿足要求和配置足夠數(shù)量的鋼筋,做到“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”。

        [1] 宮 博.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計方法[J].地震工程與工程振動,2005,26(6):22-24.

        [2] 李有香,柳炳康.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震延性設(shè)計要求[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,15(1):22-25.

        [3] 李有香.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)耗能機(jī)理與延性設(shè)計[D].合肥:合肥工業(yè)大學(xué),2006.

        [4] 馬宏旺.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震可靠度分析與設(shè)計研究[D].大連:大連理工大學(xué),2001.

        [5] 楊仕升,郝效強(qiáng),秦 榮.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震能力評估研究[J].地震工程與工程振動,2005,25(5):80-84.

        [6] 李有香.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)延性抗震設(shè)計[J].安徽建筑,2007(1):48-50.

        [7] 南喜濤,高文妹.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)延性設(shè)計的新發(fā)展[J].天水師范學(xué)院學(xué)報,2001,21(2):25-27.

        [8] 王 靜.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)震害分析及延性設(shè)計的重要性[J].福建建材,2011(1):47-50.

        [9] 楊宗慧.高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計[J].建筑技術(shù),2011(4):303.

        [10]沈韋霞.淺議鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震延性設(shè)計要求[J].安徽建筑,2009(5):109-110.

        [11]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB 50011-2010)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社.

        [12]顧渭建.鋼筋混凝土桿系結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)理和延性設(shè)計[J].工業(yè)建筑,1997,27(11):34-38.

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