對(duì)RC抗震框架梁、柱剪力增大系數(shù)取值有效性的分析識(shí)別.pdf

1、在保證結(jié)構(gòu)反應(yīng)性能的抗震措施體系中，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁、柱剪力增大系數(shù)與柱端彎矩增大系數(shù)以及抗震構(gòu)造措施同屬關(guān)鍵抗震措施。到目前為止，世界各國研究界針對(duì)框架結(jié)構(gòu)在強(qiáng)地震地面運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下形成合理的塑性區(qū)分布格局以及為保證這一塑性區(qū)分布格局而應(yīng)采取的柱抗彎能力增強(qiáng)措施已從不同角度做過不同程度的研究，但對(duì)現(xiàn)行規(guī)范各抗震等級(jí)框架取用的剪力增大系數(shù)取值的實(shí)際控制效果則至今未見系統(tǒng)性分析研究結(jié)果發(fā)表。因此有必要利用現(xiàn)有研究能力彌補(bǔ)這空缺。

2、　　本文主要研究工作包括：
　?、贇w納整理了已有抗震抗剪性能試驗(yàn)成果、各國規(guī)范和有關(guān)文獻(xiàn)中提出的抗震抗剪設(shè)計(jì)方案，并對(duì)這些研究成果和方案作了初步評(píng)價(jià)。
　　②按我國規(guī)范設(shè)計(jì)了分別位于設(shè)防烈度分區(qū)7度0.10g區(qū)、7度0.15g區(qū)、8度0.20g區(qū)、8度0.30g區(qū)和9度0.40g區(qū)具有一定典型性的空間框架結(jié)構(gòu)，建立結(jié)構(gòu)的非線性分析模型，其材料強(qiáng)度取用體現(xiàn)一般水準(zhǔn)的平均強(qiáng)度，并考慮材料非線性特征，再分別為輸入各7組地面運(yùn)動(dòng)并逐

3、一完成非彈性動(dòng)力反應(yīng)分析。
　?、墼谡J(rèn)為規(guī)范給出的各構(gòu)件抗震抗剪公式能較合理反映結(jié)構(gòu)構(gòu)件在所處的強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)激勵(lì)下的抗剪承載力的前提下，以結(jié)構(gòu)中不少于90%的框架梁或框架柱滿足“罕遇地震作用剪力”小于“平均強(qiáng)度抗震抗剪能力”為標(biāo)準(zhǔn)，通過結(jié)構(gòu)算例的非彈性動(dòng)力反應(yīng)分析和逐時(shí)點(diǎn)細(xì)化識(shí)別結(jié)果來判斷剪力增大系數(shù)取值的有效性。對(duì)于不滿足要求的情況，再逐步調(diào)整剪力增大系數(shù)取值和逐一完成上述分析驗(yàn)證，直到滿足上述控制標(biāo)準(zhǔn)為止。
　?、軐⒖蚣芰?/p>

4、、柱端抗震構(gòu)造措施要求的約束箍筋需要量與基于本文建議的調(diào)整后剪力增大系數(shù)的抗剪箍筋需要量進(jìn)行對(duì)比，明確這兩項(xiàng)要求中哪一項(xiàng)要求對(duì)構(gòu)件實(shí)際配箍起決定作用，以供設(shè)計(jì)規(guī)范了解這兩項(xiàng)要求的實(shí)際效果。
　　基于以上分析研究工作，得到了以下主要結(jié)果:
　?、俅蟛糠謬庖?guī)范使用的在假定構(gòu)件兩端達(dá)到實(shí)際抗彎能力或名義抗彎能力的條件下確定設(shè)計(jì)剪力，并通過剪力增大系數(shù)考慮可能出現(xiàn)的相應(yīng)不利情況的做法在多數(shù)情況下明顯偏于保守。
　　②現(xiàn)行規(guī)范

5、對(duì)各級(jí)框架結(jié)構(gòu)中框架梁所取用的剪力增大系數(shù)大致可以以90%的保證率滿足罕遇地震作用下的抗剪需求，除位于8度0.30g區(qū)的二級(jí)框架外。經(jīng)調(diào)整，當(dāng)8度0.30g區(qū)的二級(jí)框架梁端剪力增大系數(shù)改取為1.3時(shí)，能夠滿足本文提出的抗剪安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這一調(diào)整使梁端剪力增大系數(shù)具有明確的定義，即保證“強(qiáng)剪弱彎”真正實(shí)現(xiàn)。
　?、郜F(xiàn)行規(guī)范對(duì)各級(jí)框架取用的柱剪力增大系數(shù)是在柱端彎矩考慮彎矩增大系數(shù)的條件下給出的，因三、二和一級(jí)框架結(jié)構(gòu)的柱端彎矩增大

6、系數(shù)逐級(jí)增大，導(dǎo)致各級(jí)框架柱在罕遇地震作用下的抗剪安全性得不到同等保障，即二、三級(jí)抗震等級(jí)柱端剪力增大系數(shù)取值不足，一級(jí)取值過于安全。
　?、芙ㄗh了兩套對(duì)柱剪力增大系數(shù)的調(diào)整方案：若延續(xù)現(xiàn)行規(guī)范的做法，在柱剪力計(jì)算中繼續(xù)考慮柱端彎矩增大系數(shù)的影響，則各級(jí)框架柱所需剪力增大系數(shù)對(duì)三、二和一級(jí)應(yīng)分別取為：1.45、1.35和1.20；若在柱剪力計(jì)算中不再考慮柱端彎矩增大系數(shù)的影響，則柱剪力增大系數(shù)應(yīng)調(diào)整為：三級(jí)框架應(yīng)取為1.80；8度

7、0.20g區(qū)二級(jí)框架取為1.90；8度0.30g區(qū)二級(jí)框架取為1.95和9度區(qū)一級(jí)框架取為2.0。
　　按上述第2套調(diào)整方案，所給出的剪力增大系數(shù)取值等級(jí)與現(xiàn)行規(guī)范抗震等級(jí)的劃分不完全相符，但這樣取值更偏合理。
　?、?度0.30g區(qū)二級(jí)框架和9度0.40g區(qū)一級(jí)框架的底部樓層梁、柱抗剪箍筋用量由抗震抗剪要求決定，其余情況下抗震構(gòu)造措施要求的約束箍筋用量均超過了抗震抗剪箍筋要求，對(duì)實(shí)際箍筋用量起控制作用。
　　本文的主

8、要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括：
　?、倩诤庇龅卣鹱饔孟驴蚣芰?、柱抗剪需求與根據(jù)抗剪箍筋決定的抗剪能力的比值，識(shí)別了相應(yīng)抗震等級(jí)框架構(gòu)件取用的剪力增大系數(shù)取值的有效性；
　　②從設(shè)置“強(qiáng)剪弱彎”最初目的出發(fā)，根據(jù)構(gòu)件在罕遇地震作用下的抗剪需求-能力比分布，調(diào)整構(gòu)件剪力增大系數(shù)取值以保證構(gòu)件抗剪安全性，比直接假定構(gòu)件兩端達(dá)到屈服來進(jìn)行抗剪設(shè)計(jì)更符合實(shí)際。
　?、郾疚膶?duì)框架梁、柱約束箍筋用量與抗震抗剪箍筋用量進(jìn)行了對(duì)比，目的是為設(shè)計(jì)界和規(guī)