框架结构抗震设计.ppt

第四章框架结构设计
I、非抗震框架结构设计回顾
II、框架结构抗震设计
I、非抗震框架结构设计回顾
1、计算简图
2、竖向荷载作用下的近似计算
3、水平荷载作用下的近似计算
4、水平荷载作用下位移的近似计算
5、框架结构的内力组合
II 框架结构抗震设计
内容:
第一节框架抗震设计方法-延性框架的概念第二节框架梁抗震设计第三节框架柱抗震设计第四节梁、柱节点区抗震设计
目标:
通过本章学习,了解框架抗震设计方法、概念和要点。掌握框架梁、框架柱的剪力、弯矩大小的计算方法以及构造要求。掌握框架梁、柱节点的剪力、弯矩大小的计算方法以及构造要求。
第一节框架抗震设计方法(延性框架的概念)
虽然梁、柱截面的一般配筋计算以及构造在一般的钢筋混凝土教材中已有讨论,但是在抗震设计时,对钢筋混凝土构件有特殊要求。本章重点讨论框架梁、柱以及节点的抗震设计方法,并适当补充一些非抗震情况下的设计要求。
一、延性结构
在罕遇地震作用下要求结构处于弹性状态是不必要,也是不经济的。通常是在中等烈度的地震作用下允许结构某些构件屈服,出现塑性铰,使结构刚度降低,塑性变形加大。当塑性铰达到一定数量后,结构会出现屈服现象,即承受的地震作用力不增加或增加很少,而结构变形迅速增加。
由延性结构的荷载-位移曲线定义:延性结构即是能维持承载能力而又具有较大塑性变形能力的结构。
结构延性能力通常用顶点水平位移延性比来衡量。
延性比定义:
其中: ——结构屈服时的顶点位移;
 ——能维持承载能力的最大顶点位移
延性结构在受到中等烈度的地震作用后,加以修复即可以重新使用,在罕遇地震下也不至于倒塌,符合抗震设计的“三水准”要求,因此在地震区都应该设计延性结构。进行合理设计,钢筋混凝土框架可以达到较大的延性,称为延性框架结构。
框架顶点水平位移是由各个杆件的变形形成的。当各杆件都处于弹性阶段时,结构变形是弹性的。当杆件屈服后,结构就出现塑性变形。框架中,塑性铰可能出现在梁上,也可能出现在柱上,因此,梁、柱构件都应由良好的延性。构件的延性以构件的变形或塑性铰转动能力来衡量,称为构件位移延性比或截面曲率延性比
二、延性结构的要求和分析
,梁、柱构件需要具有足够的延性,钢筋混凝土构件的剪切破坏是脆性的,或者延性很小。因此,构件不能过早剪坏;
,塑性铰出现在梁上比较有利。
梁端的塑性铰可以很多而结构不致形成机构,每一个塑性铰都可以吸收和耗散一部分地震能量,故对每一个塑性铰要求可以放低,比较容易实现。此外,梁是受弯构件,具有较好的延性。