建筑抗震设计中的延性设计
结构延性与抗震设计
结构延性与抗震设计地震是人类面临的严重自然灾害之一，常常会造成人身和财产的巨大损失，如：我国的汶川大地震造成直接经济损失人民币8451亿元，间接损失超过2500亿元。
我国属地震多发国家，需要考虑抗震设防的地域辽阔，因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。
要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想，明确抗震设计的基本原则。
下面着重从以下几个方面做以阐述。
1 在抗震中结构延性的作用我国抗震设计的基本原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。
“小震不坏”是指要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。
“中震可修”是指结构可以有一定程度的损坏，经修复或不经修复仍可继续使用。
“大震不倒”是指结构遭遇“大震”作用时，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。
因为地震的发生太偶然，倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏，这将会使极大量的材料在绝大部分时间里，甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态，这样做是不明智的。
所以我国的抗震设计原则是非常经济和合理的。
在上述设计原则指导下，这就要求结构应具有一定的延性：（1）当小震来临时，应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时，具有足够的强度，使其基本上处于弹性状态。
并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。
处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形，也不必需要采取特殊的构造措施。
（2）当中震来临时，因为结构具有非弹性特征，某些关键部位超过其弹性强度，进入塑性状态。
由于它有一定的延性，延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时，结构仍能维持其初始强度的能力，是结构超过弹性阶段的变形能力，它是结构抗震能力强弱的标志。
它能够承担塑性变形，使它在变形中能够耗费和吸收地震能量，代价是可能导致较宽的裂缝，砼表皮起壳、脱落，可能有一定的残余变形，但不至于导致安全失效，以达到中震可修的设防目标。
处于这个阶段的结构，对延性就会提出相应的要求，而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。
浅谈延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性
浅谈延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性摘要：地震烈度是指遭受地震后房屋建筑被破坏的严重程度，总共分为十二个等级。
地震对人民生命及财产安全造成的损失是不可估量的，尤其是高烈度区。
因此，加强抗震设计对保障国家及人民的安全至关重要。
延性设计在抗震设计中起着重要作用。
本文将对延性设计在高烈度区抗震设计中的重要性作出简单介绍。
关键词：延性设计；高烈度区；抗震设计；重要性延性设计通过塑性铰区域的变形有效地吸收、耗散地震能量。
同时，这种变形降低了结构的刚度，致使结构在地震作用下的反应减小，即减小了地震对结构的作用力，延性设计在高烈度区抗震设计中具有重要意义。
1.抗震设防目标我国地处世界两大地震带环太平洋地震带与地中海地震带的交汇处，受到太平洋板块与印度板块的挤压，地震断裂带十分活跃，加上我国大陆多山脉，山脉附近有很多断裂带，地壳活动频繁，地震频发。
地震活动不是人力可避免的，因此抗震工作尤为重要。
我国《抗震规范》中指出：抗震设防的目标是：第一目标：小震不坏；第二目标：中震可修；第三目标：大震不倒。
在高烈度区，希冀房屋不倒的愿望渺小且困难。
优秀的抗震设计能够增加我们希冀实现的概率，拯救人民脆弱的生命。
虽然房屋结构的强度设计是我们实现抗震目标的基础，但是却不能为我们实现目标提供助力，延性设计才是我们最应该关注的部分。
2.延性设计的定义延性是指构件、结构在受到挤压后，承载力降低不明显或基本不降低，并且有足够塑性变形能力的一种性能。
延性具有两种能力：承受较大的非弹性变形时强度不明显下降；利用滞回特性吸收、耗散地震能量。
延性设计的塑性变形能力强弱通常用延性比来表示，即允许的最大变形与屈服变形的比例。
在抗震设计中，对房屋结构中重要构件的延性设计的重视程度要高于整个结构体系的延性设计，对构件中关键杆件或者部位的延性设计的重视程度又要高于对构件的重视程度。
另外，优秀的延性材料能够建造出优秀的延性杆件，优秀的延性杆件又能建造出优秀的延性结构体系。
建筑结构延性抗震设计分析
关 键 词 ： 筑 结 构 延 性 设 计 建 中图分类 号 ： ５ Ｔｕ３ 文 献标 识 码 ：Ａ
建筑 物 的 抗震 能 力 和 安 全性 不 仅 仅 取 决 于 构 件 的 承 载 力 ， 且 也 取 决 于 其 变 形 而 性 能 和 动 力 响应 以 及 结 构 吸 收 和 耗 散 能 量 的多少。 当地 震 烈 度 超 过 设 防 烈度 时 ， 构 结 进 入 屈 服 阶 段靠 发 展 塑 性 变 形 来 吸 收 和 消 耗 地 震 能 量 ， 时 承 载 力较 低 但 延 性 较 大 此 的 结 构 所 能 够 吸 收 的 能 量 较 多 ， 虽 然 较 其 早 出 现 损坏 但 能 经 受 住 较 大 变 形 而 避 免 倒 塌， 若仅 有 较 高 强 度 确没 有 塑 性 变 形 能 力 ， 其一旦遇 到超过设计 抗震烈度地 震时 ， 则 容 易 由 于 脆 性 破 坏 而 倒 塌 ， 此 今 后 的 结 因 构 设 计 尤其 是 地 震 区的 结 构 设 计 应 设 计 为 抗 震 性 能 良好 的 延 性 结 构 。
！
Ｑ：
Ｓｃｉ ｅｎｃ ｅ ａｎ Ｔｅｃｈｎ ｏｇＹ ｎ ｄ ｏＩ ｌｎｏｖａｔｏｎ Ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
建 筑 科 学
建筑 结构 延性 抗 震 设 计 分 析
李 宏 （ 张家 口市建 筑勘察 设计院 河北 张家 口
０ ５０） ７ ０ ０
摘
要： 分析 了建筑 结构延性 的重要性 及作 用 ， 多角度 论述 了结构延性 的设 计要点 。 从
构 件 在 塑 性 铰 出 现 后 不 过 早 剪 坏 ， 即 强 此 剪弱弯。 其本 质为 控 制 构 件 的 破坏 形 态 ， 即 为 防 止 钢 筋 混 凝 土 梁 、 及 抗 震 墙 底 部 在 柱 弯 曲 屈 服 前 出现 剪切 破 坏 ， 件 的受 剪 承 构 载 力应 大 于 构 件 在 弯 曲屈 服 时 实 际 达 到 的 剪 力 值 。 ２ ２柱 轴 压 比 限 制 ． 柱 的轴 压 比大 小直 接影 响 着 柱 的 破 坏 形 态 和 变 形 能 力 ， 压 比 不 同 可 产 生 不 同 轴 的 破 坏 形 态 ， 受 拉 钢 筋 首 先 屈 服 的 大 偏 即 心 受 压 破 坏 和 受拉 钢 筋 不 屈 服 的 小 偏 心 受 压破坏 ， 同时 轴 压 比可 很 大 程 度 的 影 响 柱 的 延 性 ， 变 形 能 力 随 轴 压 比 增 大 而 急 剧 其 降 低 ， 此 在 抗 震 设 计 中应 限 制 柱 的 轴 压 因 比 而 实 现 大 偏 心 受 压 下产 生 弯 曲破 坏 。 ２ ３梁 柱 剪跨 比 、 压 比 ． 剪 梁 柱 剪跨 比能 够 反 映 构 件 截 面承 受 的 弯 矩 与 剪 力 的 相 对 大 小 ， 是 影 响 梁 柱 极 其 限 变 形 能 力 的 主 要 因素 ， 且 对 构 件 破 坏 并 形 态 有 很重 要 的 影 响 ， 因此 一 般 柱 的 剪跨 比 应控 制在 １ ５ 上 ； 构 件 截 面 尺 寸过 小 ．以 若 或 混凝 土 强 度过 低 则 按 抗 剪 承 载 力 公 式计 算 箍 筋 数 量 会 很 多 ， 易导 致 箍 筋 在 充分 容 发 挥 作 用 前 构 件 已呈 现 脆 性 斜 压 破 坏 ， 因 此 设 计 中应 限 制 剪 压 比 ， 通 过 控 制 梁 截 即 面 的平 均 剪应 力 来 限 制 箍 筋 数 量 并有 效 防 止斜裂缝出现以减轻混凝土碎 裂程度。 ２ ４钢筋 设 置 ． 钢 筋 混 凝 土 单 筋 梁 的 变 形 能 力随 截 面 混 凝土受压 区相对高度 的减小而增大 ， 而 混 凝 土 受 压 区相 对 高 度 随 配 筋率 的增 大 以
延性设计在房屋结构抗震设计中的应用研究
延性设计在房屋结构抗震设计 中的应用研究
王 亮 孙雨洋
（ 哈尔滨 工业 大学建筑设计研究院） 摘 要： 我国近几年出现 了较 为频繁的地震灾害， 而在对 大量地震灾害后 的建筑损坏程度进行详细的分析之后 ， 所得 出的结果认为， 建筑抗震设计所 需要达 到 目 标是 小震无碍 、 中震不倒、 大震不倒 、 特大 震缓倒这几个方面 的标准 。而要使得建筑 结构 能够达到 以上的抗震标准， 就必须要对建筑 自 身 的延
性进行强化， 而并非是建筑 自 身 的强度， 延性的优 良与否直接影 响到 了建筑 自 身 的抗震性能 。本篇文章 主要针对房屋结构在抗震设计 中的应用研 究进 行 了全面详细的探 讨， 以期为其他建筑在进行设计的过程中提 供参考 。 关键 词： 地震； 设计 规范； 房屋结构； 延性设计； 抗震设计
地震灾害的情况下，出现倾倒之后所造成的重大伤亡和财产损失是任何 国 家都无法 承受的， 而如果建筑能够最大限度的抵抗地震所带来 的危害 ， 那么 拯救 的将是成千上万的人们 ， 挽回大量 的经济损失。 这就是建筑抗震所必须 要达到的一个基本功能， 所 以现代建筑在进行抗震设计的过程 中， 务必要 以 人身安全、 财产安全来作为主导， 以此为 中心来进行设计。而要达到这一 目
所拥有的变形能力 ；而结构所拥有的延性消耗能力强弱则一般是利用位移 滞 回曲线的方式来体现， 当滞 回曲线越发饱满的情况下， 其自 身所具有 的耗 能能力才能够更加强大。 ３延 性 在 抗 震 设 计 中的 应 用 我 国现行抗震规范提出的抗震设防 目标， 是以两阶段设计来实现的， 第 阶段设计保证结构强度要求及隐含的第二水准变形要求，故又称为强度 设计： 第二阶段设计主要以检验结构防倒塌的变形能力 ， 故通常称 为变形验
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求
钢筋混凝土框架结构抗震延性设计要求钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构系统，其地震性能是非常关键的，而抗震延性是钢筋混凝土框架结构的一个重要设计要求。
抗震延性是指结构在地震荷载作用下，能够发挥一定的变形能力，从而将地震能量以合理的方式耗散掉，降低破坏和损伤的程度。
以下是钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的主要要求和原则。
1.设计强度要求：在进行抗震延性设计时，首先需要满足结构的强度要求，确保结构在地震荷载作用下能够承受足够的弯矩、剪力和轴向力。
强度的设计应符合国家规范的要求，保证结构在地震作用下不发生严重的破坏。
2.延性要求：延性是指结构在地震作用下能够有一定的变形能力，从而耗散地震能量。
钢筋混凝土框架结构的抗震延性设计要求结构具有足够的延性，能够承受地震时的大位移和变形，减少结构的刚性反应，降低地震作用所引起的内力和应力。
3.抗震设计刚度：在设计过程中，需要对结构的刚度进行合理的控制。
过刚的结构容易发生脆性破坏，而过软的结构则容易发生塑性破坏。
通过控制结构的刚度，能够在一定程度上提高结构的延性和抗震性能。
4.塑性铰的形成和能量耗散：由于钢筋混凝土框架结构材料的非线性特性，设计时通常会考虑结构发生塑性变形。
为了保证结构的抗震延性，需要合理设置塑性铰，通过其形成和变形来吸收地震能量。
塑性铰的设置需要考虑材料的延性和变形能力，以及结构的布局和构造形式。
5.剪力墙的合理设置：剪力墙是一种能够提供较高延性和抗震性能的结构构件。
在设计中合理设置剪力墙，能够提高结构的抗震延性和整体稳定性。
剪力墙的位置、厚度和布局应根据地震作用的大小和方向进行确定。
6.连接节点的设计：连接节点是结构中容易形成塑性变形的部位，也是结构抗震延性的重要组成部分。
连接节点应设计合理，并采用适当的构造措施，确保其在地震作用下能够承受较大的变形和能量耗散，避免发生脆性破坏。
7.构件的延性设计：钢筋混凝土框架结构中的构件延性也是影响结构整体延性的因素之一、梁、柱和楼板等构件在设计过程中需要考虑其延性和变形能力，确保其在地震荷载下具有较好的性能。
论框架结构抗震的延性设计
够 的强度 、 良好 的延 性和较强 的整体 性， 目前广 泛用于地 震设 性的结构可 降低对 结构的承载 力要 求 ， 可 以说 ， 也 延性结构是
防地 区， 具有 良好 的抗 震性 能， 然而未经合 理设计的框架 结构 用 它的变形 能力来抵抗罕遇地震作用。反之， 如果结构 的延性 会在地震作用下产生较严重的震害 。
ｓ ａｃ ． １ ９ ， ９ ７ ： ８ ７ １ ０ ｅ ｒｈ ９ ５ ２ （） ｌ ０ ～ ８ ９
好氧组合工艺对呈强碱性的印染废水 的适性和处理性均好。
五 、 论 结
在印染废水处理 技术中 ， 生物法具有运行 成本低 ， 处理效
果较 为稳定等优点 ，但生物法存在度和 Ｃ Ｄ脱 除效 率不 高的 【】 Ｏ ６曾国驱 ， 任随周 ， 许玫英 等．Ａ Ｒ结 合 Ｓ Ｒ处理 印染废 水的研 究 Ｂ Ｂ 缺 点， 且反应时间长， 因而一般不单独应用。实践证 明， 根据 印 ［ ．微生物学通报．２ ０ ，２（） ６ ～７ Ｊ ］ ０ ５ ３ ６ ：８ ３
Ｊ ］ ０ ４ ２ １） ３ ～３ Ｏ ５ ／ 去除率为 ５ ％～９ ％。对 比水解酸化、 ． ｍｇ ９ Ｌ， Ｏ ８ 接触氧化及水 ［ ．中国给水排水．２ ０ ，０（２ ：３ ６
３黄瑞敏 ， 德贤 ， 林 谢春生等 ．混凝 脱色——悬浮 曝气生物滤池 处理 解酸化一接触氧化相结合三种工艺 。处理的印染废水 ， 明水 【】 表
解 酸化 ． 接触氧化 工艺组合 工艺不但 具有 对 Ｃ Ｄ更好的处理 Ｏ
效果， 而且对原水水质 的 ｐ Ｈ有强的适应能力 。据报道 ， 厌氧 ．
印染废水【 ，工业用水 与废水 ．２ ０ ， ７ １ ： １ ３ Ｊ ］ ０ ６ ３ （） ８ ～８
［ 刘建 荣， 国庆， ４ ］ 吴 牛志卿等 ．磁态厌氧 流化床处理 印染废水【 ．中 Ｊ 】 国环境科学．１９ ，６ １： ４ ７ ９ ６ １ （） ６ ～６
桥梁博士V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例手册计算报告三合一
桥梁博⼠V4抗震分析-延性设计-盖梁柱式墩模型基础知识算例⼿册计算报告三合⼀桥梁博⼠V4案例教程抗震分析解决⽅案---延性设计桥梁博⼠V4抗震分析---延性设计⽬录使⽤本资料前应注意的事项 (4)桥梁博⼠V4构件法基本原则 (5)⼀、地震概述 (6)⼆、结构动⼒学基础 (7)三、抗震分析概述 (8)3.1 抗震分析规范 (8)3.2 抗震分析⽅法 (8)3.3 抗震分析名词 (11)3.4 延性抗震设计 (13)四、抗震设计流程 (14)五、实例 (15)5.1 ⼯程概况 (15)5.2 计算参数 (16)5.2.1 采⽤规范 (16)5.2.2 混凝⼟参数 (17)5.2.3 普通钢筋参数 (17)5.2.4 ⽀座参数 (17)5.2.5 恒荷载 (17)5.3 抗震基本要求（对应于CJJ 166-2011第三章） (18)5.4 场地、地基与基础（对应于CJJ 166-2011第四章） (19)六、地震作⽤（对应于CJJ 166-2011第五章） (20)七、抗震分析（对应于CJJ 166-2011第六章） (21)⼋、模型建⽴ (22)8.1 新建项⽬ (23)8.2 总体信息 (23)8.3 结构建模 (25)8.3.1 建模 (25)8.3.2 截⾯ (29)8.3.3 安装截⾯ (30)8.4 钢筋设计 (31)8.4.1 盖梁钢筋布置 (31)8.4.2 桥墩钢筋布置 (32)8.4.3 桩基础钢筋布置 (33)8.5 施⼯分析 (34)8.6 抗震分析 (35)8.6.1 E1地震作⽤验算 (35)8.6.2 E2地震作⽤验算-弹性 (37)8.6.3 E2地震作⽤验算-弹塑性 (38)8.6.4 能⼒保护构件验算 (39)8.7 执⾏计算 (39)九、桥梁动⼒特性分析 (40)⼗、抗震验算（对应于CJJ 166-2011第七、⼋、⼗⼀章） (42)10.1 抗震输出参数 (42)10.1.1 桩基础m法参数 (42)10.1.2 配筋率 (43)10.1.3 塑性铰属性 (44)10.2 E1地震作⽤下抗震验算 (45)10.3 E2地震作⽤下抗震验算 (46)10.4 能⼒保护构件验算 (48)10.5 抗震构造设计 (51)10.6 抗震措施 (51)10.7 结论 (52)使⽤本资料前应注意的事项本资料重点讲述桥梁博⼠V4(Dr.BridgeV4)系统的使⽤⽅法和步骤，⽂中涉及的结构尺⼨和设计数据均为假设，⽤户不能认为是本公司推荐的同类桥梁设计的参考数据；桥梁博⼠系统基于的计算理论、约定的坐标系、单位制以及数据输⼊的格式，这些信息的详细解释⽤户可以查阅随软件提供的帮助⽂件或⽤户⼿册；使⽤桥梁博⼠系统进⾏桥梁结构分析，其结果的正确性取决于⽤户对结构模型简化的合理性和对规范的充分理解；因此使⽤程序之前，⽤户必须充分理解结构受⼒特点，充分理解桥梁博⼠系统的结构处理⽅法；程序的执⾏结果也需要⽤户的鉴定；本资料使⽤的符号均与系统⽀持的规范⼀致，具体的含义请参考有关规范。
延性设计在房屋结构抗震设计中的应用研究
的。
． ３ 房屋结构抗震设计 忽略了房屋 结构抗震概念的设计 我 国对 建 筑 物 进 行 有 效 的抗 震 设计 工 作 一 开 始 是 从 国外 引 ２ 我 国 的新 老 房 屋 结 构 抗 震 设 计 规 范 都 提 出 了二 阶 段 抗 震 设 进 的， 当时的研究范 围还 比较狭 隘， 未能充分掌握其精髓 。如今，
由于城 市人 口比较密集 必然会造成 更大 的 的一系列次生灾害。因此， 对建筑物进行有效的抗 震防设是减轻 造 成的损害 也不同， 人 员 伤 亡 和 经 济 损 失 ， 而 房 屋 结 构 的 抗 震 设 计 指 标 却 是 一 样 地 震 灾 害最 有 效 的措 施 ，可 以很 好 的保 障社 会 的 健康 发 展 和 人
１ 前 言
伤亡 。随着我 国社会 的快 速发展 ， 一些 比较 复杂的建筑 工程逐
城 市 的人 口也 比较 多 ， 当 发 生 地 地 震是人类社会发展过程 中遇到的可怕 自然灾害， 其常常会 渐 成 为 社会 的 主 体 。与 此 同 时 ， 造 成 巨大 的破 坏 力 ，严 重 威 胁 着 社 会 的发 展 和 人 类 的 生命 财 产 震 时 如 果 房 屋 不 能 很 好 的 起 到 抗 震 的 效 果 就 会 引 起 大 量 的 人 房 屋 抗 震 技 术 的 提 高 会 使 地 震 的 人 员伤 亡 数 大 安全 。研究发现 ，地震发生时所造成 的巨大 经济 损失和人员伤 员 伤 亡 。 因此 ， 大降低 ， 但 是经济损 失可 能非常大。不 同的地 区， 地震发生 时所 亡 ，最主要 的因素就是地震 引起 了大量 的房 屋倒 塌及其引发 出
三水准 ” 抗震设 防 目标 ， 二阶段设计步骤中 ， 第一 阶段 我国 已经有 了一套 自己的抗震 设计 规范，可 以很好的促进建筑 计步骤和“ 为承载力设计 ； 相应 的第二阶段为变形验算 。在房屋结构抗震设 物结构抗震 的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
建筑抗震设计中的延性设计
:地震中结构进入弹塑性状态后，只能依靠变形吸收能量以维持结构安全，所以，结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算，因此从某种意义上说，结构抗震的本质就是延性。
一个结构具有较大延性或较高耗能能力的话，即使承载力较低，也能够吸收较多能量，抗御较强地震而不会倒塌。
关键词:塑性铰；吸能耗能；变形能力；结构延性
结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力，也就是说，延性是反映结构、构件或截面的后期非弹性变形能力，变形能力是指结构、构件或截面达到最大破坏状态时的最大变形，而变形能力是结构吸能和耗能能力的外在表现，所以延性的本质是吸能和耗能。
结构所吸收的地震能量，等于结构承载力与变形能力的乘积，也就是说结构抗震能力是由承载力和变形能力两者共同决定的。
在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。
在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。
具有上述性能的结构，称为延性结构。
地震中结构进入弹塑性状态后，只能依靠变形吸收能量以维持结构安全，所以，结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算，因此从某种意义上说，结构抗震的本质就是延性。