混凝土抗震性能..ppt

1、第16章 抗震性能,16.1 結(jié)構(gòu)抗震性能的特點(diǎn),1. 結(jié)構(gòu)承載力及其變形性能,2. 屈服后的工作階段及其性能,3. 荷載低周反復(fù)作用性能,4. 非彈性階段的二階效應(yīng),延性,16.2 單調(diào)荷載下的延性,16.1.1 延性的概念和表達(dá),延性比,有曲率延性比、撓度（位移）延性比、轉(zhuǎn)角延性比等。,關(guān)于Dy及Du至今尚無統(tǒng)一認(rèn)可定值方法。現(xiàn)有方法有：,1. Dy 點(diǎn)：,(1). 能量等值法,SOAB=SBYU,(2). 幾何作圖法,2. Du 點(diǎn)：,(1). 取最大承載力下降15%對(duì) 應(yīng)的Du。,(2). 取混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變 ecu= (34) 10-3 對(duì)應(yīng)的Du。,16.2.2 計(jì)算方法,復(fù)雜結(jié)

2、構(gòu)和特殊構(gòu)件的延性比一般要進(jìn)行專門的試驗(yàn)加以測定，常用的簡單梁、柱等構(gòu)件可以采用經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證的方法計(jì)算延性比。,曲率延性比,xy、xu 可由截面分析求得,1. 理論分析,x：極限狀態(tài)時(shí)按矩形應(yīng)力圖形計(jì)算；eu=(4.2-1.6x) 10-3,2. 試驗(yàn)回歸,清華大學(xué)沈聚敏等根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出,曲率延性比,撓度、轉(zhuǎn)角延性比,3. 影響構(gòu)件延性比的主要因素,上述試驗(yàn)與理論分析結(jié)果均表明，x 是影響構(gòu)件延性比的主要因素；x 增大構(gòu)件延性降低；故,(1). 受拉鋼筋配筋率 r 增大，構(gòu)件延性下降；,(2). 軸壓比 n (n = N / fcA)增大，構(gòu)件延性下降；,(3). 受拉鋼筋強(qiáng)度 fy 提高，

3、構(gòu)件延性下降；,(4). 受壓鋼筋配筋率 r 增大，構(gòu)件延性提高。,(5). 構(gòu)件內(nèi)加密箍筋，可以形成約束混凝土，增大混凝土的極限應(yīng)變，有利于提高結(jié)構(gòu)延性。,16.2.3 塑性區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng),1. 塑性轉(zhuǎn)角 qp、極限塑性轉(zhuǎn)角qu,qp = Wp,極限塑性轉(zhuǎn)角qu,清華大學(xué)沈聚敏等根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出,2. 塑性角區(qū)長度 lp,lp = (0.20.5)h0,(1). 我國轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì),平均值約為 lp = h0 / 3,(2). 國外研究者建議,16.3 低周反復(fù)荷載下的滯回特性,16.3.1 滯回曲線的一般特點(diǎn),1. 菱形：理想彈塑性材料,鋼筋混凝土構(gòu)件的滯回環(huán)為梭形或捏攏形,試驗(yàn)表明，構(gòu)件反復(fù)荷載

4、試驗(yàn)的骨架線與單調(diào)加載曲線相比：,(1). 曲線形狀相似；,(2). 最大承載力降低，一般不超過10%；,(3). 截面曲率(1/r)y、(1/r)u 有較大增長；,(4). 曲率延性比b(1/r)稍有增大；,(5). 位移延性比bD略高；,(6). 轉(zhuǎn)角延性比bq 小于位移延性比bD；,(7). 極限塑性轉(zhuǎn)角qu 明顯增大。,上述差別顯然是由于混凝土和鋼筋應(yīng)力拉壓多次交替變化，促使粘結(jié)位移增大，殘余變形不斷累積的結(jié)果。,梭形說明滯回曲線的形狀非常飽滿，反映出整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的塑性變 形能力很強(qiáng)，具有很好的抗震性能和耗能能力。例如受彎、偏壓、壓彎以 及不發(fā)生剪切破壞的彎剪構(gòu)件，具有良好塑性變形能

5、力的鋼框架結(jié)構(gòu)或構(gòu) 件的P一滯回曲線即呈梭形。 弓形具有“捏縮”效應(yīng)，顯示出滯回曲線受到了一定的滑移影響。滯 回曲線的形狀比較飽滿，但飽滿程度比梭形要低，反映出整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件 的塑性變形能力比較強(qiáng)，節(jié)點(diǎn)低周反復(fù)荷載試驗(yàn)研究性能較好，能較好地 吸收地震能量。例如剪跨比較大，剪力較小并配有一定箍筋的彎剪構(gòu)件和 壓彎剪構(gòu)件，一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其滯回曲線均屬此類。 反S形反映了更多的滑移影響，滯回曲線的形狀不飽滿，說明該結(jié)構(gòu) 或構(gòu)件延性和吸收地震能量的能力較差。例如一般框架、梁柱節(jié)點(diǎn)和剪力 墻等的滯回曲線均屬此類。 Z形反映出滯回曲線受到了大量的滑移影響，具有滑移性質(zhì)。例如小剪跨而斜裂縫又可以充分發(fā)展的構(gòu)件以及錨固鋼筋有較大滑移的構(gòu)件等，其滯回曲線均屬此類,16.3.2 多種受力狀態(tài)的