文献翻译浅谈多层混凝土框架结构的抗震.doc

文献翻译中英文全套院（系）名称 工学院建筑建筑系专业名称土木工程学生姓名指教师1.刖旨浅谈多层混凝土框架结构的抗震抗震设防是指对建筑物进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到结构抗震 的效果和廿的抗震设防的依据是抗震设防烈度抗震设防烈度是一个地区作为抗震设 防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件执行一般情况下，采用国家 地震局颁发的地震烈度区划图中规定的基本烈度建筑结构抗震设防的目的是减轻建筑 物的地震破坏、避免人员伤广和减轻经济损失抗震设防水准在很大程度上依赖于经济 条件和技术水平，既要使震而用于抗震设防的经费投入为国家经济条件所允许，又要使 震后经过抗震技术设计的建筑物的破坏程度不超过人们所能接受的限度国际上的设防 标准：抵抗小地農，结构不受破坏；抵抗中等地震，结构不显著破坏；抵抗大地震结构 不倒塌基于上述抗震设防标准，建筑物在使用期间对不同强度的地震应具有不同的抵 抗能力，这可以用多遇烈度、基本烈度、罕遇烈度3个地震烈度水准来考虑2.框架结构抗震设计的思考2.1抗震设计的发展历史新中国以后，随着人类对自然灾害的重视和科学的发展，人们认识到地震的危害, 在修建建筑物的吋候开始考虑结构的抗震，国家颁布了许多关于抗震设计的规范。

我国 正式颁布的建筑抗震设计规范有：《工业与民用建筑抗震设计烦》TJ11 -74 （74规范）、《工业与民用建筑抗震设计烦》TJ11・78 （78规范）、《建筑抗震设计规范》GBJ11-89 （89规范）、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 （2001规范）不同时期的抗震设计规范，其抗震设防FI标也不同随着对地震工程研究的逐步深 入、国家经济建设的发展和历次地震震害经验的不断总结，抗震规范的设防标准也在不 断改变74规范将基本烈度定义为：“一个地区的基本烈度是指该区在今后一定期限内， 一般场地条件下可能遭遇的最大地震烈度”，它的设计总则是以基本烈度估计地震危险 性，以设计烈度作为抗震设计的设防依据一般工业与民用建筑的设计烈度规定降低一 度（7度吋不降低）经抗震设计后，在遭遇的地震影响相当丁设计烈度吋，建筑物的 损坏不致使人民生命和重要生产设备遭受危害，建筑物不须修理或经一般修理仍可继续 使用；从设计烈度7度开始设防但对建筑物遭遇超过设计烈度的地震时，则没有提出 要求78规范主要是以唐山地震后各单位的初步调查总结资料为依据，基本烈度定义和 设计总则与74规范基木相同，但设计烈度按基木烈度设防，不再降低。

设防范围7・9 度，6度地区范围很广大，约占全国总面积的27.5%,未列为抗震设防区对建筑物遭 遇超过设计烈度的地震也没有提出要求89规范的变革较大，采用了 3水准设防（小震不坏、中震可修、大震不倒）、2阶 段设计（强度校核、变形验算）的设计思想其中3水准设防：第一水准烈度，50年 内超越概率约为63.2%的地震烈度，即小震（多遇地震）；第二水准烈度，50年超越 概率约10%的烈度，即中震（偶遇地震）；第三水准烈度，50年超越概率2%〜3%的 烈度，即大震（罕遇地震）中震为基本地震烈度即设防烈度，小震比设防烈度低1.5 度，大震比设防烈度高1度2阶段设计方法为，在小震作用下进行以概率论为基础的 截面设计，在大震作用下进行变形验算地震基本烈度的定义为：一个地区的基本烈度 是指该地区今后一定吋期内在一般场地条件下可能遭遇的最犬地震烈度即现行中国地 震烈度区划图规定的烈度（50年超越概率10%）o取消了 “设计烈度”,引入了 “抗震 设防烈度”的概念：按国家批准权限审定作为一个地区抗震设防依据的地震烈度（一般 情况下采用1990年地震区划图的基本烈度作为设防烈度）以设防烈度作为建筑的抗震 设防依据，并规定从6度开始设防。

2001规范仍然是3水准设防（小震不坏、中震可修、大震不倒）、2阶段设计（强 度校核、变形验算）的设计思想抗震设防标准由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要 性确定设计基本地震加速度为50年设计基准期超越概率10%的地震加速度的设计取 值，第一次在规范中明确给出了抗震设防烈度所对应的设计基本地震加速度值2阶段 设计为：第一阶段设计是承载力验算，取第一水准的地震动参数计算结构的弹性地震作 用标准值和相应的地震作用效应，采用《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规 定的分项系数设计表达式进行结构构件的截面承载力验算，这样“小震不坏，中震可 修”的口标对大多数结构，可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施 来满足“大震不倒”第二阶段设计是弹塑性变形验算，对特殊要求的建筑地震时易倒 塌的结构及有明显薄弱层的不规则结构，除进行第一阶段设计外，还要进行结构薄弱部 位的弹塑性层间变形验算并采取相应的抗震构造措施，实现“大震不倒”的要求2.2框架结构的震害框架结构体系由梁和柱组成，平面布置灵活，易于满足建筑物设置大房间的要 求，在工业与民用建筑中应用广泛框架体系的侧向刚度小，在房屋高度增加的情况下 其内力和侧移增长很快。

目前，我国地震区的工业与民用建筑中，大多采用多层框架、框架■剪力墙 及剪力墙结构体系地震作用具有较强的随机性和复杂性，要求在强烈地震作用下结构 仍保持在弹性状态，不发生破坏是很不实际的；既经济乂安全的抗震设计是允许在强烈 地震作用下破坏严重，但不倒塌因此，依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的 特点，提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力，防止高于设防烈度的“大震”不倒 是抗震设计要达到的目标历次地震经验表明，钢筋混凝土结构房屋一般具有较好的抗 震性能，结构设计中经过合理的抗震计算并采取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建 造多层和高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的，但是设计不良或施工质量欠佳的 钢筋混凝土结构房屋在地震中遭遇震害的情况，亦不鲜见主要震害如下1） 共振效应引起的震害框架结构的自振周期与场地土的自振周期很接近，发生共振，导致框架结构 破坏2） 结构平面或竖向布置不当引起的震害一些框架厂房因平面形状和刚度不对称，在地震作用下容易产生显著的扭 转，从而使角柱上下错位、断裂平面不规则的建筑物在地震中也易产生严重的扭转破坏，其中角柱的破坏I•分严重鸡腿式建筑物底层柱发生剪切破坏或脆性压弯破坏，导 致上部倒塌；竖向刚度分布不合理而导致中间层破坏或倒塌。

3） 框架柱、梁和节点的震害未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点处柱的震害重于梁；柱顶 震害重于柱底；角柱震害重于内柱；短柱震害重于一般柱4） 框架砖填充墙的震害框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周边开裂端墙、窗间 墙和门洞口边角部位破坏更加严重烈度较高吋墙体容易倒塌rtr丁框架变形属剪切 型，下部层间位移尢填充墙震害呈现“下重上轻”的现象填充墙破坏的主要原因是， 墙体受剪承载力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，因此在往复变形时墙体 易发生剪切破坏和散落5） 结构层间的震害钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较人的不均匀性，使得这些结构存在 着层间屈服强度特别薄弱的楼层在强烈地震作用下，结构的薄弱层率先屈服，弹塑性 变形急剧发展，并形成弹塑性变形集中的现象如1976年唐山大地震中，13层蒸吸塔 框架，由于该结构楼层屈服强度分布不均匀，造成第6层和第11层的弹塑性变形集中， 导致该结构6层以上全部倒塌（6） 柱端与节点的震害框架结构的构件震害一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱易 发生破坏除剪跨比小的短柱易发生柱中剪切彼坏外，一般柱是柱端的弯曲破坏，轻者 发生水平或斜向断裂；重者混凝土压酥，主筋外露、压屈和箍筋崩脱。

当节点核芯区无 篩筋约束时，节点与柱端破坏合并加重当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时，柱 顶剪切破坏严重，破坏部位还可能转移至窗洞上下处，其至出现短柱的剪切破坏7） 砌体填充墙的震害砌体填充墙刚度大而变形能力差，首先承受地震作用而遭受破坏，在8度和 8度以上地震作用下，填充墙的裂缝明显加重，甚至部分倒塌，震害规律一般是上轻下 重，空心砌体墙重于实心砌体墙，砌块墙重于砖墙2.3框架结构抗震设计总结多、高层钢筋混凝土结构房屋的震害经验，抗震设计除了计算分析及采取 合理的构造措施外，掌握正确的概念设计尤为重要较合理的框架地震破坏机制，应该是节点基本不破坏，梁比柱屈服可能早发生、多 发生，同一层中各柱两端的屈服历程越长越好，底层柱底的塑性较宜最晚形成即：框 架的抗震设计应使梁、柱端的塑性较出现尽可能分散，充分发挥整个结构的抗震能力2.3.1抗震计算中的延性保证从用楼层水平地震剪力与层间位移关系来描述楼层破坏的全过程可反映出，在抗 震设防的第二、三水准时，框架结构构件己进入弹塑性阶段，构件在保持一定承载力条 件下主要以弹塑性变形来耗散地震能暈 所以框架结构需有足够的变形能力才不致抗震 失效试验研究表明，“强节点”、“强柱弱梁、“强底层柱底”和“强剪弱弯”的 框架结构有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移大，抗震性能较好。

规范 通过构件承载力调整办法在一定程度上可以体现上述的强弱要求且考虑了设计者的使 用方便，采用地震组合内力的抗震承载力验算表达式，只是要对地震组合内力的设计值 按有关公式进行相应的调整综合大量实验研究成果，影响不同受力特征节点延性性质的主要综合因素有： 相对作用剪力、相对配筋率、贯穿节点的梁柱纵筋的粘结情况2. 3. 2构造措施上的延性保证根据大地震实践证明，当建筑结构在大地震中要求保持足够的承载能力來吸收 进入塑性阶段而产生的巨大能量，因为此时的结构在震中进入到一个塑性阶段，容易产 生变形所以，根据这种特点和抗震的要求，多发地震的国家钢筋混凝土结构抗震设计 均要求按延性框架结构进行设计，所以建筑结构的设计必须保证结构局部薄弱区的承载 力与刚度，保证了建筑构造的整体性，延性的增加也就提高了变形能力，这样可以减少 地震的破坏性，提高了建筑的抗震能力在结构布置上，按扩大了的柱端抗弯承载力进行设计，理论上可将柱屈服的可 能性减少，保证“强柱弱梁”的设计原则但因齐种原因，如梁的实际抗弯承载力可能 增大，高振型使柱中反弯点的转移等综合因素影响，要使柱中完全避免塑性钱是困难 的，同吋为实现“强剪弱弯”的要求，保证塑性较区域的局部延性，也必须通过一定的 构造措施來保证结构的延性，具体做法如下：2.3.2」限制轴压比和合理配筋限制轴压比与纵筋最大配筋率合理的受力过程可明显提高构件延性，为实现受拉钢 筋的屈服先与受压区混凝土压碎的破坏形态，以提高塑性较区域的转动能力，规范限制 轴压比与纵筋最大配筋率，同时对混凝土受压区高度也提出相应要求。

2.3.2.2限制约束配筋和配筋形式加密塑性较区内的箍筋间距是很重要的一点，为保证“强节点”、“强柱弱梁”、 “强底层柱底”和“强剪弱弯”的设计原则及塑性饺区域的局部延性有必要加密塑性 较区内的箍筋间距，这不但可提高柱端抗剪能力，还可约束核心区内混凝土，对纵向钢 筋提供侧向支承，防止人变形下纵筋压曲，从而改善塑性较区域的局部延性规范对约 束区纵筋的最小直径、最大间距、塑性较区域的最小长度等做出了详细的规定，并对箍 筋肢距及箍筋形式提出了相应要求随着工程应用中箍筋强度和混凝土强度不断提高，对塑性饺区域内箍筋布置的 要求是抗震构造措施的一个重要方面，这-•情况将导致高强度混凝土中约束箍筋配筋率 的减少而降低结构的设计可靠度，建议以配筋特征值代替原体积配筋率，同时鉴于约束 配筋对柱端塑性较区的良好约束作用，建议适当增犬配筋量2.323限制材料拒绝豆腐渣工程的第一关就是把握好材料质量，材料延性对确保构件（结构）延性 极为重要，为。