對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)現(xiàn)代抗震思路及我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范抗震設(shè)計(jì)方法的理解和討論_secret

1、1R-T關(guān)系及其應(yīng)用在二十世紀(jì)五十年代，當(dāng)美國(guó)的權(quán)威人士G.W.Houser導(dǎo)出了第一條地震反應(yīng)譜和對(duì)地震激勵(lì)下的彈性反應(yīng)規(guī)律的研究很快被學(xué)術(shù)界接受后，人們很快發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與當(dāng)時(shí)的 HYPERLINK /Constructure/ConKzsj/Index.html 抗震設(shè)計(jì)方法相矛盾的問(wèn)題，那就是例如對(duì)一個(gè)第一振型周期為0.5s1.5s,阻尼比為0.05的 HYPERLINK /Constructure/Index.html t _blank 結(jié)構(gòu)， HYPERLINK /Constructure/Index.html t _blank 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)加速度約為地面運(yùn)動(dòng)峰值加速度的1.52.5倍

2、，比如賦予上述結(jié)構(gòu)一個(gè)不大的地面運(yùn)動(dòng)加速度0.15g,則根據(jù)反應(yīng)譜導(dǎo)出的結(jié)構(gòu)反應(yīng)加速度已達(dá)到0.23g0.375g，而世界各國(guó)當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)定中一般用來(lái)確定水平地震力大小的加速度只有0.04g0.15g，但讓人不解是，震害表明，雖然設(shè)計(jì)用的反應(yīng)加速度很小，但結(jié)構(gòu)在地震中的損傷卻不太大。這么大的差距是不能用安全性或設(shè)計(jì)誤差來(lái)解釋的，于是，各國(guó)的學(xué)術(shù)界加緊了對(duì)這一問(wèn)題的研究，大家通過(guò)對(duì)單自由度體系的屈服水準(zhǔn)、自振周期（彈性）以及最大非彈性動(dòng)力反應(yīng)之間的關(guān)系；同時(shí)還研究了當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)特征（包含場(chǎng)地土特征）不同時(shí)，給這種關(guān)系帶來(lái)的變化，我們把這方面的研究工作關(guān)系其中R是指在一個(gè)地面運(yùn)動(dòng)下最大彈性反應(yīng)力與非

3、彈性反應(yīng)屈服力之間的比值，稱為彈塑性反應(yīng)地震力降低系數(shù)，簡(jiǎn)稱地震力降低系數(shù)或者反應(yīng)調(diào)節(jié)系數(shù)；為最大非彈性反應(yīng)位移與屈服位移的比值，稱為位移延性系數(shù)；T則為按彈性剛度求得的結(jié)構(gòu)自振周期。研究表明，對(duì)于長(zhǎng)周期（指彈性周期且T1.0s）的結(jié)構(gòu)可以適用“等位移法則”，即彈性體系與彈塑性體系的最大位移反應(yīng)總是基本相同的；而對(duì)于中周期（指彈性周期且0.12sT截面寬度不宜小于200mm；2截面高度與寬度的比值不宜大于4；3凈跨與截面高度的比值不宜大于4。在施工中，如梁寬度太小，而梁上部鋼筋一般都比較多，會(huì)使混凝土的澆注比較困難，容易造成混凝土缺陷；在震害和試驗(yàn)中多次發(fā)生過(guò)腹板較薄的梁側(cè)向失穩(wěn)的事例，因此提

4、出要求了2；一般我們把跨高比小于5的梁稱為深梁，深梁的抗彎和抗剪機(jī)理與一般的梁（跨高比大于5的梁）有所不同，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)中最好能避免設(shè)計(jì)成深梁，如果實(shí)在不能避免，就要去看專門(mén)的設(shè)計(jì)方法和規(guī)造措施。 柱的構(gòu)造措施也和梁差不多，但是柱除了受彎距和剪力以外，還要承受軸力（梁的軸力一般都很小，在設(shè)計(jì)中都不予以考慮），尤其是高層建筑，軸力就更大了，所以柱還有對(duì)軸壓比的限制，其中對(duì)不同烈度下有著不同延性要求的結(jié)構(gòu)有著不同的軸壓比限值；另外，柱端箍筋用量的控制條件不是簡(jiǎn)單的用體積配箍率，而是用配箍特征值，它同時(shí)考慮了箍筋強(qiáng)度等級(jí)和混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)配箍量的影響。 高強(qiáng)度混凝土（C60以上）的極限壓應(yīng)變都比一

5、般混凝土（C60及其以下）要小一些，而且強(qiáng)度越高，小的越多；另外，強(qiáng)度越高，混凝土破壞時(shí)脆性特征越明顯，這些對(duì)于抗震來(lái)說(shuō)是不利的。 3常用的抗震分析方法 結(jié)構(gòu) HYPERLINK /Constructure/ConKzsj/Index.html 抗震設(shè)計(jì)的首要任務(wù)就是是對(duì)結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)的分析，以下是一些常用的抗震分析方法：1 底部剪力法底部剪力法實(shí)際上時(shí)振型分解反應(yīng)譜法的一種簡(jiǎn)化方法。它適用于高度不超過(guò)40m，結(jié)構(gòu)以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，此時(shí)假設(shè)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)將以第一振型為主且結(jié)構(gòu)的第一振型為線性倒三角形，通 過(guò)這兩個(gè)假設(shè)，我們可近似的算出每個(gè)平面框架各層的地

6、震水平力之和，即“底部剪力”，此方法簡(jiǎn)單，可以采用手算的方式進(jìn)行，但精確度不高。2 振型分解反應(yīng)譜法振型分解反應(yīng)譜法的理論基礎(chǔ)是地震反應(yīng)分析的振型分解法及地震反應(yīng)譜概念，它的思路是根據(jù)振型疊加原理，將多自由度體系化為一系列單自由度體系的疊加，將各種振型對(duì)應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來(lái)得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。此法計(jì)算精度高，但計(jì)算量大，必須通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算。3 彈性時(shí)程分析彈性時(shí)程分析法，也稱為彈性動(dòng)力反應(yīng)分析。所謂時(shí)程分析法就是將建筑物作為彈性或彈塑性振動(dòng)系統(tǒng)，直接輸入地面地震加速度記錄，對(duì)運(yùn)動(dòng)方程直接積分，從而獲得計(jì)算系統(tǒng)各質(zhì)點(diǎn)的位移，速度，加速度和結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震剪力的時(shí)程變

7、化曲線。而彈性時(shí)程分析法就是把建筑物看成是彈性振動(dòng)系統(tǒng)。4 非線（彈）性時(shí)程分析非彈性時(shí)程分析法，也稱為非線性動(dòng)力反應(yīng)分析。就是將建筑物作為彈塑性振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)輸入地面地震加速度記錄。上面所提到的基于地震反應(yīng)譜進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法，可以求出多遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈性內(nèi)力和變形，同樣可以求得罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。但是它不能確切了解建筑物在地震過(guò)程中結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與位移隨時(shí)間的反應(yīng)；同時(shí)也難以確定建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)可能存在的薄弱環(huán)節(jié)和可能發(fā)生的震害；由于計(jì)算簡(jiǎn)化，抗震承載力和變形的安全度也可能是有疑問(wèn)的。而時(shí)程分析法就可以準(zhǔn)確而完整的反映結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下反應(yīng)的全過(guò)程狀況。所以，它是改善結(jié)構(gòu)抗震能力和提高 HYPERLINK /Constructure/ConKzsj/Index.html 抗震設(shè)計(jì)水平的一項(xiàng)重要措施。5 非線（彈）性靜力分析:非線（彈）性靜力分析主要是指推覆方法，它從本質(zhì)上說(shuō)是一種靜力分析方法，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力單調(diào)加載下的彈塑性分析。具體地說(shuō)，在結(jié)構(gòu)分析模型上施加按某種方式模擬地震水平慣