提高钢砼结构抗震延性性能的有效措施研究
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化
钢管混凝土结构构件抗震能力的研究与优化由于地震的频繁发生，钢管混凝土结构的抗震能力备受关注。
在构件的设计和优化方面，有各种方法和技术可以利用来提高其抗震能力。
本文将探讨一些研究和优化方法，以提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
首先，钢管混凝土结构中的钢管表现出了优异的抗震能力，因为它们可以承受很大的压力和剪力，即使在较大的位移下也不会断裂或破坏。
相比之下，混凝土在弯曲和剪切力下的抗力较小。
因此，运用钢管混凝土增强构件的抗震能力已成为一种广泛应用的方法。
其次，在钢管混凝土构件中采用预应力钢筋同样可以提高其抗震能力。
通过在钢管混凝土中引入预应力钢筋，可以控制构件的形变和破坏，从而增加抗震能力。
此外，预应力钢筋强度高，可增加构件的刚度和强度，减少位移和破坏。
此举有助于改善构件的力学性能，提高其抗震性能。
第三，金属衬板的使用也是提高钢管混凝土结构构件抗震能力的方法之一。
金属衬板通过强化混凝土外表面来提高其抗震能力。
金属衬板具有很高的刚度和强度，可以承受很大的压力、剪力和弯曲力。
此举可增加构件的整体刚度和强度，提高其抗震能力。
不过，在使用金属衬板时，必须注意其与钢管混凝土之间的粘结问题，以确保整个结构的稳定性。
最后，纤维增强复合材料(FRP)的应用也是一种成熟的方法来提高钢管混凝土结构构件的抗震能力。
FRP具有轻重量比高、强度高、耐腐蚀性高等特点，它的应用可以增加钢管混凝土结构构件的自重，从而提高其频率和抗震性能。
同时，FRP的使用可以增加钢管混凝土结构构件的韧性，防止其在受到地震荷载时出现严重破坏。
总之，针对钢管混凝土结构构件的抗震能力，我们可以采用多种方法和技术来进行研究和优化。
这些方法和技术可以分别或者同时应用，以提高钢管混凝土结构构件的整体抗震性能，保障建筑的安全性。
钢筋混凝土框架结构的延性问题及其提高措施研究
２ ． １ 选 择 延 性 材料
结构延性的与不 同的材料选择有关 ． 材料不 同其结构 的延性也会 不同 由于砖石砌体 的延性很差 ． 对抗连续倒塌要求较高 的建筑应尽 量避免使用该材料 ： 钢材 的延性较好 ． 其变形 能力和耗能功能都较强 ， 但 由于爆炸等原因引发 的建筑破坏常常伴随着火灾 ． 在高 温下钢材 的 极限承载力将大幅下降 ． 故 当建筑采用钢结构时应做 好防火处理 ； 钢 筋馄凝 土结构延性性能介于二者之 间 在钢筋混凝 土结构中 ． 其主要 １ 框架结构的延性问题 考察混凝 土材料 品质和力学性 质、受拉受压钢筋的品种和力学性 质、 梁构件倒塌发展过程 后期存在三种机制 ： 梁机制 、 悬链线机制及 横向钢筋 和钢箍 的力学性质 、 钢筋 和混凝土的粘结作用。其中混凝土 复合机制 。其受力阶段 为 ： 第一 阶段 ， 梁端截面钢筋屈服 ， 进 人塑性 铰 极限压应 变、 混凝土强度等级、 钢筋 的屈服强度、 拉伸率等都将 影响结 发展 阶段 ． 当结构设计有 较好 的延性时 ． 将通过内力 重分 布 ， 使 结构 的 构梁机制 和悬链线机制的最大变形和承载力 ， 因此在保 证结构强度的 其余梁截面也进入塑性铰 ． 此 时我们假定结构的各个截 面同时屈 服 ． 前提下 ． 应尽量采用具有较好延性 的材料 同时进入塑性铰 ， 各个截 面所承 担的弯矩为 ， 依靠 梁机制来 承担上 ２ ． ２ 采用合理 的结构布置 部的荷载 ； 第二 阶段 。 如果上部荷载 比梁机制所能承受的荷载还要大 ， 建筑设计 宜使结构平面形状简单 、 规则 ， 刚度和承载力分布均匀 。 则结构进入梁机制和悬链线机制共 同承担上部荷载的阶段 ． 此时竖 向 不规则的平面布置在偶然荷载作用下其耗能 能力较差 当对建筑物 的 位移增 大． 梁机制承载力不变 ． 悬链线机制承载力增大 ． 直到梁截面转 抗连续倒塌能力要求较高时 ． 对结构设计应尽量避免平面布置上 出现 角达到其极 限转动能力 ： 第三 阶段梁端 受压区混凝土开始压碎 ． 梁端 凹角 ， 结构竖向体 型宜规则 、 均匀 ， 避免有 过大 的外挑和 内收 。结构竖 承载力下降 ． 梁端受压区钢筋压应力减 小 ． 但悬链线机制 承载力继续 向刚度应连续 ， 均匀变化 ， 避免薄 弱层的形成 ， 以免局 部构件失效后 ， 增大 ， 梁端受拉 区钢筋应力增大 ： 第 四阶段梁端受压区钢筋也受拉 ． 结 导致变形集中或者至上而下 的传力途径中断 另外 ． 在满足建筑功能 构完全依靠悬链线机制承担上部荷载 需求 的前提下 ． 应该尽量地减 小柱距和梁跨 ． 降低 层高可以避免柱子 塑性铰 出现 的位置或其 出现的顺 序不 同． 将导致其框架结构产生 因侧 向支撑丧失时计算 长度 突然增加 ． 导致屈曲失稳 不同的破坏形式 。当塑性铰首先出现在柱 中． 当某薄弱层柱 的上下端 ２ ． ３ 采用合理的结构体系 均出现塑性 铰时。 该层就为几何可不体 系。 进 而引起上部结构的倒塌 。 从结构整体来看 ． 结 构的超静定次数越 多 ． 结构所能形成 的塑性 此结构破坏只跟最薄弱层柱的强度和延性性 能有关 ． 而与其它各层梁 铰位置越多 ， 形成的备用传力途径越丰富 ． 避免了应力集 中 ， 结 构所表 柱的承载能力和耗能能力均 没有发挥作用 ：当塑性 铰首先出现在梁 现 出的延性越好 ． 因此超静定结构体系也是提高结构抗 连续倒 塌性 能 中． 部分梁端甚至全部梁端均 出现塑性铰时 ． 结构仍 能继续承受外荷 的一个基本要求 简单地增加构件数 目并不能有效地提高结构的超静 载， 而只有当柱子也 出现塑性铰时 ． 结 构此破坏 。 由两种塑性铰 出现 的 定性 ， 而应通过采用连续梁体系 、 增加重力荷载承重构件 、 减 少大开间 部位情况可知 ， 柱 中出现塑性铰 ， 不易修复而且容易引起结构倒塌 ： 塑 和转换结构使用 、 采用双向相交梁替换单 向梁 、 楼板 双向设计 、 增加 支 性铰出现在梁端 ， 可以使结构在破坏前有较大的变形 而梁 的延性远 撑等手段来有效地提高结构的超静定性能 远大于柱 的延性 ． 由于柱 为压 弯构件 ． 较大 的轴压 比将使柱的延性下 框支结构及各类转换结构、 大跨度单 向结构等缺少足够的传力途 降， 而梁是受弯构件． 比较容易实现高延性要 求。 则在较合理的框架破 径导致 结构延 性较差 ： 板柱结构在板 柱节点处宜受弯剪破坏 ： 装配式 坏机制应是梁 比柱 的塑性屈服尽可能早发生和多发生 ． 柱 的塑性铰 晚 结构连接部位容易失效 ． 因此这几种结构体系均不宜用于抗连续倒塌 形成 ， 各层柱子屈服顺序错开 ， 尽量不要集 中于在某一层 这种 破坏机 要求高 的建筑 。 剪力墙结构 、 筒中筒结构及框剪结构ｆ 剪力墙较多） 则具 制为我们常说的“ 强柱弱梁” 。延性设计应遵循 ： 有 良好 的延性表现 ． 其抗连续倒 塌性能也较高 １ ） 控制轴压比 ： ２ ． ４ 构件及连接设计 ２ ） 框架梁强剪弱弯 ： 为了提高 延性 ， 与抗震设计类 似 ． 构件及连接 的设计应 采用梁绞 ３ ） 梁底 、 梁顶钢筋 贯通 ， 提高悬链线抗力 ： 机制优 于柱铰机制 、 弯 曲（ 压弯） 破坏优于剪切破坏 、 大偏压破坏优于小 ４ ） 梁端箍筋加密 ， 提高梁端转动能力 ： 偏压破坏 、不允许核芯区破坏以及纵筋在核心 区的锚 固破坏 的原则 。 ５ ） 加强节点锚固 ， 悬链线机制的保证 ： 建议参考现有设计规范对三级抗震框 架的要求 ： 梁构件强调控制截面 ６ ） 采用延性好的钢筋 ： 尺寸和相对受压 区高度 、 减小受拉钢筋 配筋率 、 提高受压 区配筋率 、 加 ７ ） 结构体系避免单跨框架结构体系 大梁端箍筋加密区要求 、 规定箍 筋的直径间距等 ： 柱构 件则 强调控制 上述这些要求基本也是抗震设计中的要求 ． 这也正从另一侧 面说 截面尺寸和最小纵筋配筋率 、 限定轴压 比、 保证箍筋配箍量 、 避免短柱 明了抗震设计对抗连续倒塌 的有益作用 尽管抗连续倒塌的延性要求 和超短柱 的出现等 ； 梁柱节点核芯区应配置足够箍筋 、 加强纵筋锚 同、 不同于抗震 的延性要求 ， 但两者在提高延性的措施方 面却有很多相似 保证施 工过程 中的混凝土强度和密实性 之处 考虑到承重构件破坏后 ． 靠近失效构件 的梁端 弯矩变号 ． 梁底部 若无足够的受拉钢筋承受正弯矩的作用 ． 则易产生较大位移或脆性破 ２ 提高延性的措施 坏， 无法形成梁悬链机制 ， 所 以要求梁底筋应通 长布 （ 下转第 １ １构延性 ； 空 间刚度 ； 塑性 变形 ； 能量耗散 ； 内力重分布 ； 概念设计
保证钢筋砼框架结构抗震设计有足够延性的构造措施
保证钢筋砼框架结构抗震设计有足够延性的构造措施■吴庆王行朱骏一、前言《抗震设计规范》对现浇钢筋砼框架结构的要求,是必须具有足够的延性,除尽可能正确地选定计算简图进行必要的抗震计算外,更重视有可靠的构造措施来保证。
延性是指结构抵抗变形的能力,一般可用延性系数来衡量,延性系数μ=n d/ξy,n d为极限变形,ξy为屈服变形。
由于力变与变形是广义指标,延性系数也是广义概念,对某栋建筑物,常用位移延性系数来表示。
按“大震不倒”的设计原则,多数建筑物在大震下要求允许有足够延性,延性好的建筑物可吸收较多的地震能量,变形能力较强,且其破坏属延性破坏,而非脆性破坏。
这样,它破坏时间长,承载力降低慢,能避免倒塌。
而现浇框架结构,相应的破坏机构是柱侧移机构和梁侧移机构。
其变形能力与破坏机理密切相关。
由于柱侧移机构是倒塌机构,必须避免,就要保证梁端首先出现塑性铰,因此框架结构应设计成“强柱弱梁”型。
这样,梁先屈服,整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力,有利于抗震。
二、构造措施提高构件延性才能保证整个建筑物延性的实现,下面就框架的梁、柱、节点分别探讨其构造措施:1、梁的抗震构造(1)截面尺寸:过窄的梁(<200mm)不仅侧向稳定性差,对节点约束能力也较弱,但梁宽大于柱宽时,弯矩传递能力也不好,而长高比L0/H<4,高宽比h/b>4时,接近墙梁性能,不宜采用一般梁筋的配置方法。
(2)纵向钢筋:为保证梁端首先出现塑性铰,并且有足够延性,纵向筋不能超量,配筋率不宜大于2.5%,为避免受压区砼在受拉钢筋未屈服时先发生脆性破坏,需配置足够的受压钢筋,梁端截面的底面和顶面纵筋量的比值,对梁变形能力影响较大,应严格按规范规定执行。
(3)箍筋:增加横向钢筋能提高构件抗剪能力,加密箍筋间距“约束”混凝土,提高延性。
由于估计梁的塑性铰发生在梁端,该处箍筋应加密。
箍筋末端应采用135°弯钩,弯钩的平直部分不应小于10d,在应力作用下箍筋不易断开,这可以增加受压区后期抗压强度,充分发挥箍筋抗剪能力。
钢-混凝土组合结构抗震研究综述
钢-混凝土组合结构抗震研究综述发布时间：2022-10-13T08:01:10.568Z 来源：《建筑创作》2022年第8期作者：曹智杰[导读] 钢-混凝土组合结构是组合结构当中较为常见的一种曹智杰重庆交通大学土木工程学院，重庆 400074摘要：钢-混凝土组合结构是组合结构当中较为常见的一种，也是土木行业当中使用频率最多的一种结构体系。
与钢筋混凝土结构相比，钢-混凝土组合结构可以减小地震作用、降低的结构重量、减小构件的截面尺寸、造价相对有所降低、方便安装、结构的延性较好等；与钢结构系相比，钢-混凝土组合结构对用钢量的需求有所降低、稳定性有所提高等。
本文介绍了钢-混凝土组合结构在土木工程中的实际运用，并对其抗震性能进行了简单的介绍。
关键词：组合结构；抗震；组合剪力墙一、引言地震作为自然界中最严重的具有毁灭性的自然灾害，对人们的生命财产安全带来了不可估量的威胁，比如唐山大地震[1]、汶川大地震[2-3]等，至今令人悲痛不已。
因此，土木领域的研究人员对抗震的研究从未停止。
而且充分的事实证明，相比于其他自然灾害，地震对建筑结构的破坏无疑是最大的。
正因为如此，有关钢-混凝土组合结构的抗震研究才更加吸引人们的眼球。
现目前，研究人员一直对钢-混凝土组合结构在进行研究，也取得了很多成果，但也存在诸多不足。
钢-混凝土组合结构抗震的评估方法有IDA评估分析方法和Pushover评估分析方法。
二、钢与混凝土组合梁（一）钢-混凝土组合梁钢框架在组合结构当中，钢-混凝土组合梁能很好的工作是因为其中的钢梁与钢筋砼翼缘或者通过剪力键连接组合而成以形成一个整体的受力情况[4]。
钢-混凝土组合梁钢框架是一种重要且常用组合结构，组合梁和钢柱组成的框架就是钢-混凝土组合梁钢框架。
相对于纯框架而言，钢-混凝土组合框架节约钢材，造价相较于之前，降低大约三分之一左右，并且结构刚度的增加也较为显著，同时，钢-混凝土组合梁中的翼缘板可以为钢梁提供侧向约束，以便于最大程度上避免平面外失稳，除了承受上部结构传递下来的竖向载荷，也可以参与框架梁所承受的弯矩作用[5]，钢与混凝土两种材料都能充分发挥各自的作用，钢梁由原来的纯弯状态受力变为部分截面或全截面受拉的状态，这使得结构的整体性有了较大的提升，通过这样的组合，弥补了单一材料作为受力构件的短处，同时也比较经济，这也是现目前以及以后建筑结构发展的方向。
混凝土结构延性问题及其提高措施研究
混凝土结构延性问题及其提高措施研究王雅超ꎬ高㊀闻(山东科技大学土木工程与建筑学院ꎬ山东㊀青岛㊀２６６５９０)收稿日期:２０１８－１１－１４作者简介:王雅超(１９９４－)ꎬ女ꎬ山西吕梁人ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向:结构工程ꎮ通信作者:高闻(１９９２－)ꎬ男ꎬ山东邹城人ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向:结构工程ꎮ摘㊀要:混凝土结构的延性反映了结构的塑性变形能力和抗震耗能能力ꎮ本文研究了提高钢筋混凝土结构延性的措施㊁抗震措施及结构的破坏形式ꎬ指出采用合理的结构形式可以提高结构的整体性ꎬ增强结构的延性ꎮ延性是保证结构整体承载能力㊁充分发挥结构冗余潜力的重要条件ꎮ合理的抗连续倒塌设计可以通过大变形吸收和耗散初始破坏释放的能量ꎮ此外ꎬ较大的塑性变形可以使结构具有足够的延性ꎬ更好地实现内力的重分布ꎮ关键词:混凝土ꎻ延性ꎻ塑性中图分类号:ＴＵ３７５ ４文献标志码:Ａ文章编号:１６７２－４０１１(２０１９)０４－００７９－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０１９ ０４ ０３６０㊀前㊀言高层建筑能抵抗大地震必须具备以下一个或两个条件:足够的强度和抗震能力或足够的延性和耗能ꎮ因此ꎬ混凝土结构的延性是提高结构抗震性能的重要措施ꎮ混凝土延性设计是为了减少结构在外力作用下的损伤程度ꎬ提高建筑抗震能力ꎬ对用户安全具有重要意义ꎮ１㊀混凝土结构延性概念１ １㊀概念和要求混凝土结构的延性是指变形能力的大小ꎬ根据不同的变形形式可分为剪切变形㊁扭转变形和弯曲变形(一般我们所指的延性即为弯曲变形)ꎬ评价弯曲变形最常用的指标包括最大挠度和截面曲率ꎮ影响混凝土结构延性的主要因素是配筋率ꎮ当然ꎬ要保证混凝土结构的抗弯延性ꎬ可以进行 强剪弱弯 的设计ꎮ延性越大则说明塑性变形能力越强ꎬ也就是有足够的能力吸收和耗散地震能量ꎬ能有效地避免结构倒塌ꎻ相反ꎬ延性小则说明变形能力弱ꎬ破坏形式为脆性破坏ꎬ导致结构倒塌ꎮ结构延性包括结构位移延性㊁材料延性㊁截面曲率延性和构件位移延性ꎮ图１为结构荷载－位移曲线ꎮ图１㊀结构荷载－位移曲线１ ２㊀混凝土结构都应设计成延性结构三水准(即 小震不坏㊁中震可修㊁大震不倒 )的抗震设计原则是指在抗震设防烈度的作用下ꎬ允许出现塑性铰ꎬ即 中震可修 ꎮ在大地震破坏条件下ꎬ合理控制塑性铰可获得延性ꎬ即 大震不倒 ꎮ延性结构的塑性变形能耗散地震能量ꎬ虽然结构变形会增加ꎬ但内力不会很大ꎬ构件的承载力也不会很高ꎮ换句话说ꎬ延性结构的抗震能力取决于其变形能力ꎬ而不是承载能力ꎮ２㊀混凝土结构延性设计的重要性２ １㊀强柱弱梁强柱弱梁即保证框架结构梁端先出现塑性铰ꎬ柱端后出现塑性铰ꎮ塑性铰有足够的转动能力继续承受分压ꎬ从而保证框架结构具有快速的塑性能消耗地震能量ꎮ合理布置梁端钢筋满足配筋要求ꎬ同时提高柱端配筋率ꎬ保证梁端产生塑性铰ꎮ２ ２㊀强剪弱弯当发生剪切破坏时ꎬ构件失去抗震能力ꎬ停止工作ꎮ如果首先发生剪切破坏ꎬ可能会造成局部破坏甚至整个结构的倒塌ꎮ因此ꎬ为了防止脆性剪切破坏ꎬ有必要强调 强剪切㊁弱弯曲 的原则ꎬ即梁柱斜截面承载力大于正截面承载力ꎮ在«建筑抗震设计规范»(ＧＢ５００１１ ２０１０)中ꎬ根据不同抗震等级的抗震性能和 强剪弱弯 的原则ꎬ将设计值的梁柱截面抗剪承载力乘以相应的放大系数ꎮ２ ３㊀强节点强锚固节点是梁和柱的共同组成部分ꎮ节点失效是指与节点连接的柱梁同时失效ꎮ换句话说ꎬ塑性铰首先出现在梁的末端ꎬ塑性铰梁末端形成的基本前提是保证梁纵向钢筋锚固连接区域的稳定性和可靠性ꎮ因此ꎬ对强节点和强锚固进行延性设计是必要的ꎮ为防止剪切破坏和钢筋锚固破坏ꎬ节点的设计应遵循准边缘原则:节点的承载力不小于连接构件的承载力ꎻ地震时间点在弹性范围内工作ꎻ在罕遇地震中ꎬ承载力的降低不应危及竖向荷载的传递ꎮ梁和柱的纵向钢筋应牢固地固定在关节处ꎮ除了这三个原则ꎬ影响延性设计的因素还包括材料强度㊁轴压比㊁箍筋比和剪切跨度比ꎮ因此ꎬ必须遵循延性设计原则ꎮ３㊀提高混凝土延性的措施３ １㊀合理结构布置框架结构的布置应整齐㊁对称ꎬ结构的横向和竖向刚度应均匀ꎬ以避免横向刚度和承载能力的突然变化ꎮ３ ２㊀强剪弱弯利用剪力增量系数提高梁端㊁柱端㊁梁柱节点的剪切设计值ꎬ并对剪切控制截面的剪切条件和剪切承载力进行校核和设计ꎬ限制截面尺寸ꎬ使得构件不具有斜压型脆性破坏ꎬ从而达到提高结构延性的目的ꎮ３ ３㊀ 梁柱铰接机构为确保 梁柱铰接机构 结构体系的实施ꎬ即 强柱弱９７梁 的设计ꎬ«建筑抗震设计规范»(ＧＢ５００１１ ２０１０)中规定ꎬ在地震作用下ꎬ抗震等级为一级的框架结构及９度设防时柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求:ðＭＣ＝１ ２ðＭｂｕａ３ ４㊀构造措施１)控制柱轴压比和柱纵筋的最大配筋率ꎬ达到受拉钢筋屈服时受压混凝土破坏模式的限制ꎮ通过控制混凝土受压区高度ꎬ抗震等级为一级时梁应不小于０ ２５ꎬ二级和三级时梁应不小于０ ３５ꎬ梁纵筋的最大配筋率应小于２ ５％ꎬ梁端顶面和底面配筋面积的比值:抗震等级为一级时ꎬ不应小于０ ５ꎬ二㊁三级不应小于０ ３ꎬ其目的是提高梁柱塑性铰范围内的转动能力ꎮ２)在约束箍筋和配筋形式规范中详细规定了箍筋的最小直径㊁最大间距和长度(塑性铰链区域的最小长度)ꎬ并对箍筋的肢距和箍筋形式提出了相应的要求ꎮ３)强锚固:«混凝土结构设计规范»(ＧＢ５００１０ ２０１０)中规定了框架梁柱不同节点处钢筋的锚固长度和搭接长度ꎮ４)材料选用:高压构件采用优质混凝土ꎬ钢筋首先选用ＨＲＢ３３５㊁ＨＲＢ４００ꎮ抗震等级为一级和二级的框架结构ꎬ纵向受力钢筋抗拉强度与屈服强度之比不应小于１ ２５ꎮ为了满足强柱弱梁和强剪弱弯的要求ꎬ钢筋屈服强度与标准强度之比不应大于１ ３ꎬ最大拉力下钢筋的总伸长率不应小于９％ꎮ４㊀混凝土框架柱的轴压比问题在设计高层钢筋混凝土结构时ꎬ每个有经验的结构设计工程师都应考虑轴压比的影响ꎮ轴压比是指混凝土轴压应力与轴压比的比值ꎬ即ｎ＝ＮｆｃＡꎮ轴压比是影响钢筋混凝土柱承载力和延性的另一个重要参数ꎮ大量试验表明ꎬ轴压比越大ꎬ柱的极限承载力越大ꎬ但极限变形能力和耗能能力越小ꎬ轴压比对短柱的影响越大ꎮ在柱截面中ꎬ大部分是对称的钢筋ꎮ根据极限状态下截面的内力平衡条件ꎬ轴压比实际上反映了柱截面中混凝土受压区相对高度ꎮ随着偏心受压强度的增加ꎬ其延性降低ꎬ超过平衡配筋后ꎬ将发生小的偏心受压破坏ꎬ几乎没有延性ꎮ因此ꎬ应根据大偏心压力结构进行设计ꎬ使柱在大偏心压力下破坏ꎬ从而提高结构的延性和耗能能力ꎮ图２为压力区的相对高度与曲率延性比之间的关系ꎮ图２㊀压弯构件相对高度与曲率延性比关系曲线对于框架结构(１０~１２层)ꎬ轴压比对柱截面的影响不明显ꎻ对于框架－剪力墙结构和框架－筒体结构ꎬ柱截面应扩大ꎬ以满足轴压比的要求ꎬ形成短柱ꎮ此时ꎬ轴压比起着决定性的作用ꎬ而不是承载力ꎮ对于这种结构ꎬ轴压比的要求应放宽或取消ꎮ减少轴压比的措施有ꎮ１)采用高强混凝土:采用Ｃ５０或Ｃ６０以上的混凝土ꎬ混凝土轴心抗压强度增大ꎬ轴压比减小ꎬ或者轴压比保持不变ꎬ从而可以减小柱截面ꎮ这种方法的缺点是结构的脆性ꎮ２)采用约束箍筋:箍筋对混凝土的约束作用是近年来研究最多的延性柱问题ꎮ据调查ꎬ由于箍筋不足或箍筋失效ꎬ许多柱被地震作用破坏ꎮ增加箍筋可以提高柱的延性和抗震性能ꎬ这已被大量的试验和震害实例所证实ꎮ如图３所示ꎬ有约束箍筋的混凝土的强度比没有约束箍筋的混凝土高ｋ倍ꎬ并且提高了混凝土的延性ꎮ图３㊀混凝土应力－应变曲线改善图５㊀结㊀论建筑工程中的许多问题ꎬ如汶川大地震引起的大量建筑物倒塌ꎬ表明建筑物的延性设计对建筑物的刚度和承载能力起着非常重要的作用ꎮ在建筑混凝土延性设计中ꎬ必须合理布置构件的位置ꎬ保证混凝土结构的延性ꎬ使地震等自然灾害发生时的危害最小ꎮ在设计中采取适当的措施ꎬ采用合理的结构形式ꎬ提高抗震结构的延性ꎬ提高建筑结构的变形能力ꎬ从而达到抗震设防的目的ꎬ实现 三水准 的设计理念ꎮ[ＩＤ:００７５６８]参考文献:[１]㊀刘明军ꎬ李珠ꎬ刘元珍ꎬ等.建筑科学[Ｊ] ２０１４ꎬ３０(１１):５１－５４.[２]㊀贾金青ꎬ赵国落.高强混凝土短柱的抗剪强度[Ｊ].建筑结构ꎬ２０００ꎬ３０(１０):１４４－１４６.[３]㊀朱幼跳.钢筋混凝土柱轴压比限值的研究[Ｊ].建筑结构ꎬ２０００ꎬ３０(１０):１３０－１３１.[４]㊀左宏亮ꎬ戴纳新ꎬ王涛.建筑结构抗震[Ｍ].北京:中国水利水电出版社ꎬ２００９.[５]㊀易伟建ꎬ李浩.钢筋混凝土柱的 强剪弱弯 可靠性区间分析[Ｊ].工程力学ꎬ２００７ꎬ２４(９):７３－７５.[６]㊀彭有开ꎬ吴徽ꎬ高全臣.再生混凝土长柱的抗震性能试验研究[Ｊ].东南大学学报(自然科学版)ꎬ２０１３ꎬ４３(３):２７６－２８１.[７]㊀Ｇｏｎｚáｌｅｚ－ＦｏｎｔｅｂｏａＢｅｌéｎꎬＭａｒｔíｎｅｚ－ＡｂｅｌｌａＦｅｒｎａｎｄｏꎬＣａｒｒｏＬóｐｅｚＤｉｅｇｏ.Ｓｔｒｅｓｓ－ｓｔｒａｉｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｉｎａｘｉａｌｃｏ－ｍｐｒｅｓｓｉｏｎｆｏｒｃｏｎｃｒｅｔｅｕｓｉｎｇｒｅｃｙｃｌｅｄｓａｔｕｒａｔｅｄｃｏａｒｓｅａｇｇｒｅｇａｔｅ[Ｊ].ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１１ꎬ２５:２３３５－２３４２.[８]㊀ＦａｔｈｉｆａｚｌＧｈｏｌａｍｒｅｚａꎬＲａｚａｑｐｕｒＡＧꎬＩｓｇｏｒＯＢｕｒｋａｎꎬｅｔａｌ.Ｆｌｅｘｕｒａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｔｅｅｌ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓ[Ｊ].ＡＣＩＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＪｏｕｒｎａｌꎬ２００９ꎬ１０６(６):８５８－８６７.０８。
加强混凝土结构抗震能力的方法
加强混凝土结构抗震能力的方法一、前言混凝土是一种广泛使用的建筑材料，特别是在高层建筑和重要基础设施的建设中。
随着地震频率的增加，加强混凝土结构的抗震能力显得尤为重要。
本文旨在介绍一些加强混凝土结构抗震能力的方法。
二、加固混凝土结构的基本原则加固混凝土结构的基本原则是提高结构的整体刚度和强度，以抵御地震力。
具体措施包括：1. 增加梁柱的截面尺寸，增加梁柱的承载能力。
2. 增加混凝土厚度，以提高结构的强度和承载能力。
3. 加强混凝土与钢筋之间的粘结力，防止混凝土的剥落和钢筋的脱离。
4. 在结构中加入钢筋或钢板，以提高结构的整体刚度和强度。
5. 采用新的结构设计方法，如隔震结构、防震结构等，以提高结构的抗震能力。
三、加固混凝土结构的具体方法1. 加强梁柱的截面尺寸加强梁柱的截面尺寸是一种常见的加固混凝土结构的方法。
具体措施包括：（1）增加梁柱的截面面积，以提高梁柱的承载能力。
（2）增加梁柱的惯性矩，以提高梁柱的抗弯能力。
（3）增加梁柱的截面形状，以提高梁柱的抗剪能力。
（4）在梁柱周围加固钢筋或钢板，以提高梁柱的整体刚度和强度。
2. 增加混凝土厚度增加混凝土厚度是一种常见的加固混凝土结构的方法。
具体措施包括：（1）增加混凝土的厚度，以提高结构的强度和承载能力。
（2）增加混凝土的配筋，以提高混凝土的抗拉能力。
（3）在混凝土表面喷涂耐震材料，以提高混凝土的抗震能力。
3. 加强混凝土与钢筋之间的粘结力加强混凝土与钢筋之间的粘结力是一种常见的加固混凝土结构的方法。
具体措施包括：（1）在混凝土浇筑前，在钢筋表面喷涂粘结剂，以提高混凝土与钢筋之间的粘结力。
（2）采用预应力钢筋或钢束，以提高混凝土与钢筋之间的粘结力。
4. 在结构中加入钢筋或钢板在结构中加入钢筋或钢板是一种常见的加固混凝土结构的方法。
具体措施包括：（1）在梁柱中加入钢筋或钢板，以提高梁柱的整体刚度和强度。
（2）在混凝土中加入钢筋或钢丝网，以提高混凝土的抗拉能力。
钢筋混凝土结构中的延性措施
钢筋混凝土结构中的延性措施摘要：本文总结了混凝土结构中几种较为成熟有效的提高构件延性的构造措施，并对其设计方法进行了简要介绍。
在钢筋混凝土结构设计中，为设计师解决结构中对延性有特殊要求的构件设计提供参考。
关键字：构件延性；构造措施1 延性设计引论在地震作用的整个过程中，构件和结构承载力无明显降低的非线性反应特性即为延性。
延性结构设计是利用结构中特定位置形成塑性变形来耗散地震能量，达到保护其它构件和结构整体的目的。
利用结构的延性进行钢筋混凝土房屋的抗震设计是一种经济合理的方法。
我国《建筑抗震设计规范》根据不同抗震等级规定不同抗震措施，抗震等级的划分反映了不同延性水平的要求。
但实际工程中，所遇到的问题各种各样，有时很难使所有构件都达到理想中的延性性能。
对于特殊位置的构件，要实现规范的相应要求，不得不加大构件截面、增加配筋及提高承载力。
但片面的增大截面可能会带来不利的影响。
如柱的轴压比较大时，若想使其达到规范要求限值，加大截面最为直接，但柱截面加大可能使其在该层内形成短柱，又恰恰使其延性降低，诸如此类的问题并不少见。
影响构件延性的因素很多，实际并非仅仅是规范所规定的内容，这说明可以采取其它的构造措施也同样可以实现构件的延性要求。
本文将常见的几种延性构造措施及相关的设计方法加以搜集汇总，以期借鉴选用。
2 构件延性构造2.1 框架柱的延性构造2.1.1减小轴压比[1] [3]《建筑抗震设计规范》中规定了抗震等级为一、二、三级的框架柱的轴压比限值，对于框架结构分别为：0.65、0.75、0.85。
对于框剪结构、框筒结构其限值有所不同，主要是考虑了剪力墙在地震作用下分担了较多的剪力，使得框架柱的剪应力水平得以降低，因此放松了对于其延性的构造要求。
当然，对于框支剪力墙结构的框支柱，因其对于延性的需求更大，所以轴压比限值又有所降低，体现了对于框支柱高延性的构造要求。
因此，为了提高框架柱的延性性能，尤其是首层柱根位置，在条件允许的情况下可以尽量使用强度等级较高的混凝土材料，也可以在满足剪跨比大于2的前提下，增加柱截面以减小轴压比。
钢-混凝土组合结构抗震性能研究综述
钢—混凝土组合结构抗震性能研究综述摘要：通过对钢-混凝土组合框架结构体系的简要介绍以及其抗震性能的研究，提出一些加强钢—混凝土组合结构抗震性能的建议。
关键词：组合结构，框架结构，抗震性能Abstract: By introducing the steel concrete composite frame structural and discussing its behavior of anti-seismic, then giving some advises about improving the behavior of anti-seismic of the steel concrete composite structural.Key words: composite structral , frame structural, anti-seismic0. 引言随着我国经济的快速发展，各种新的结构形式不断涌现。
其中钢-混凝土组合结构越来越受到大家的重视，由于组合结构具有许多突出的优点，高层建筑与大型桥梁等建构筑物在我国各地大量兴建，各种型式组合结构逐渐被广泛应用。
组合结构已经和钢结构、木结构、钢筋混凝土结构、砌体结构并称五大结构。
组合结构主要包括压型钢板与混凝土组合板、组合梁、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构等。
在国外，钢—混凝土组合结构最初大量应用于土木工程旨在二次世界大战结束后，当时的欧洲急需恢复战争破坏的房屋和桥梁，工程师们采用了大量的钢—混凝土组合结构，加快了重建的速度，完成了大量的道路桥梁和房屋的重建工程。
1968 年日本十胜冲地震以后，发现采用钢—混凝土组合结构修建的房屋，其抗震性能良好，于是钢—混凝土组合结构在日本的高层与超高层中得到迅速发展。
60 年代以后世界上许多国家（包括英、美、日、苏、法、德）根据本国的试验研究成果及施工技术条件制定了相应的设计与施工技术规范。
1971年成立了由欧洲国际混凝土委员会（CES、欧洲钢结构协会（ECCS、国际预应力联合会（FIP）和国际桥梁及结构工程协会（IABSE组成的组合结构委员会，多次组织了国际性的组合结构学术讨论会，并于1981 年正式颁布了《组合结构》规范。
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提高钢砼结构抗震延性性能的有效措施研究
【摘要】目前我国建筑的主流仍然是钢砼结构，其抗震性能的优良与否正在引起着越来越多的关注。
本文首先对钢砼结构延性的概念进行了介绍，重点分析了延性对于结构抗震性能的意义；然后介绍了结构设计中常用抗震概念设计原则，最后对抗震的构造措施进行了探讨。
【关键词】钢砼结构；延性；抗震
当前我国的抗震设计规范提出了抗震的三个基本水准，即小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目标。
对于钢砼结构，这一目标是通过二阶段设计来实现的，在第一设计阶段中要保证结构的强度，又被叫做强度设计；第二阶段设计的主要目的是检验结构抗倒塌的变形能力，又被叫做变形验算。
对于大多数结构来说，只做第一阶段设计再加上必要的概念设计和构造措施就可以来满足三个基本水准的设防要求。
但是由于地震作用的不确定性很大，从结构计算角度角度来进行设防往往跟实际情况间存在很大的差异，使得“计算设计”往往对结构在地震作用时的薄弱环节难以做到有效控制，所以完全依靠计算设计是不完善的，良好的概念设计往往成为了保证钢砼结构抗震性能决定因素。
1 钢砼结构延性的概念
钢砼结构的延性是指钢砼结构在发生屈服后，仍然具有一定的承载力并且承载力水平基本不降低，并且具有能够发生足够塑性变形能力，保证结构不发生脆性破坏的性能。
通常结构的延性是用延性比来表示，延性比是指钢混结构最大允许变形与结构屈服变形之间比值，这个比值反映了钢砼结构塑性变形的能力。
结构延性包括四层含义，即结构的总体延性，结构楼层的延性，结构构件的延性，结构杆件的延性。
但是根据实测的荷载—变形曲线来表述其屈服变形和最大允许的变形，国内外还没有形成统一的标准，一般的倾向是对应于把理想弹塑性结构取做开始屈服时的变形，作为钢砼结构的屈服变形；取实际结构的设计极限荷载或者下降百分之十时的变形作为钢砼结构的最大允许变形。
2 钢砼结构抗震延性设计
在强震中要求结构严格处于弹性状态是没有必要的，同时也是不经济的。
通常的做法是允许结构某些杆件在中震时发现屈服，出现塑性铰，降低结构的刚度，增大结构的塑性变形。
当塑性铰增加到一定数量时，结构就会变成一个几何可变的机构，这时承载的地震作用力即使不再增加或很少的增加，都会使得结构的变形马上变大而发生破坏。
不过如果结构还能够维持承载能力同时又具有突出的塑性变形能力，该结构就可以成为延性结构。
在地震区的钢砼结构都应当设计成为延性结构，经过中等烈度的地震作用后这种结构加以修复就可以重新投入使用，并且在强震下也不至于马上倒塌。
大量灾害现场调查和试验结果都表明。
经过合理设计的钢筋混凝土结构可以
达到很高的延性，成为延性结构。
这样的结构遭遇到罕见大震时，可以承受较大的变形而不发生脆性破坏。
在保持一定承载能力的基础上通过塑性变形来吸收部分的地震能量。
为了提高钢砼结构抗震性能，钢砼结构抗震设计要满足最基本的设计准则，比如规则性的平面布局，连续性的竖向刚度，并按照强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的延性框架原则来进行设计，并且采取必要的构造措施辅助来保证局部薄弱区域必要的强度和刚度，来加强结构的整体性、延性，提高钢砼结构的变形能力，体现出结构大震不倒的基本设计理念。
2.1 强柱弱梁
结构的延性与塑性铰的分布部位有关系，如果在梁中首先出现塑性铰而形成了梁铰结构，则塑性铰分布通常比较均匀，而且每个塑性铰所要求的变形量也相对较小，同时机构的延性要求也很容易得到实现；但如果柱子中首先出现塑性铰而形成了柱铰结构，非弹性变形就很容易集中在某一层的柱中，柱铰机构通常会达到很大的层间位移，这不仅会导致结构失稳，还会对结构承受竖向荷载的能力造成减弱，使得整个结构物发生倒塌。
在经受较大的侧向位移时，如果未能确保钢砼结构的必要稳定性，就会使它不能维持承受竖向荷载的必要能力。
因此要把非弹性变形严格限制在梁内，这就要求在设计时柱实际承受极限弯矩的总和要比梁端实际承受极限弯矩总和大，这就是所谓的强柱弱梁的设计，这样既可以保证框架柱具有充足的抗弯承载能力，又可以把柱段屈服的可能性大大减少。
对于九度设防地区的钢混结构还要提出更高要就的延性标准。
2.2 强剪弱弯
结构能维持抗震延性跟构件的破坏形态有着密切关系，结构在抗震设计时应该遵循强剪弱弯的必要设计原则，把发生结构剪切破坏的可能性减小。
结构的强剪弱弯设计要通过计算设计剪力、合理选取抗剪承载力计算公式和必要的构造措施来实现。
实际剪力的计算根据抗震等级的不同采用不同地震效应调整系数，并且还要根据计算结果相对提高抗弯承载力。
同时为了把结构构件在非弹性时发生剪切破坏的危险降低，梁柱端部的设计剪力应该跟梁柱端部形成塑性铰以后的极限抗弯强度相互对应。
强剪弱弯设计还应满足必要的抗震构造措施。
2.3 强节点，强锚固
为了使得钢砼结构的延性可以得到充分保证，在梁铰机构充分发挥作用以前，结构的节点不能过早发生破坏，同样纵筋的锚固也不能过早地发生破坏，通常结构的节点发生破坏主要原因是节点处核心区的箍筋数量严重不足，在剪力和压力的共同作用下该节点核心区混凝土开始出现斜裂缝，箍筋从屈服直至拉断，柱的纵筋出现被压屈直至拉断。
故规范通过保证核心区混凝土强度和足够数量的箍筋来对节点核心区的剪切破坏进行预防，同时纵筋强锚固则要求通过在静力设计的锚固长度的基础上还要增加一定的抗震附加锚固长度。
4 结论
通过合理的结构概念设计的方法来提高钢砼结构的延性，合理的结构布置可以增加建筑结构的延性抗震能力，可以在强震中保证结构的整体性和稳定性。
通过增强抗震结构的延性性能，对建筑结构的变形能力进行提高，从而使得整个建筑物能够实现抗震设防三水准的要求。
参考文献：
[1]黄存汉.建筑抗震设计技术措施.北京:中国建筑工业出版社,1995.
[2]付玉辉.建筑结构抗震设计.北京: 科学出版社,1999.
[3]刘大海,杨翠如,钟锡根.高楼结构方案优选[M].西安: 陕西科学技术出版社,1992.
[4]傅剑平,游渊,白绍良.钢筋混凝土抗震框架节点的受力特征分类[J].重庆建筑大学学报,1996,18(2):85-91.。