【在抗震設(shè)計(jì)中,做到強(qiáng)柱弱梁就是為了保證讓梁出現(xiàn)塑性鉸?】在抗震設(shè)計(jì)中,做到強(qiáng)柱弱梁就是為了保證讓梁出現(xiàn)塑性鉸?

2011-11-28
規(guī)范保證“強(qiáng)柱弱梁”的措施是對(duì)柱端彎矩乘以放大系數(shù),強(qiáng)柱弱梁就是要保證在梁上先出現(xiàn)塑性鉸而不是在柱子上先出現(xiàn).也就是要柱子的承載力要大于梁的承載力,規(guī)范里就是根據(jù)各種抗震等級(jí)規(guī)定了各種各樣的柱端彎矩放大系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)它的,與梁柱線剛度比并無(wú)直接的關(guān)系.就是梁的線剛度比柱大(多層框架情況中往往如此),但是我們通過(guò)加強(qiáng)柱的配筋,仍然能夠做到強(qiáng)柱弱梁的要求
實(shí)際上的反彎點(diǎn)法就是在梁的剛度比柱大3倍的情況下進(jìn)行的,為什么那,就是因?yàn)檫@樣(梁柱框架節(jié)點(diǎn)處)柱可以嵌固在梁里面,此時(shí)產(chǎn)生梁?jiǎn)挝晃灰频募袅褪莻?cè)移剛度
塑性鉸
從鋼筋屈服到混凝土被壓碎 截面不斷繞中和軸轉(zhuǎn)動(dòng) 類似于一個(gè)鉸 由于此鉸是在截面發(fā)生明顯的塑性形變后形成的 故稱其為塑性鉸 結(jié)構(gòu)鉸:用來(lái)連接兩個(gè)固體,并允許兩者之間做轉(zhuǎn)動(dòng)的連接,傳遞剪力和軸力,不傳遞彎矩。 鉸鏈可能由可移動(dòng)的組件構(gòu)成,或者由可折疊的材料構(gòu)成。最常見(jiàn)的是門窗上安裝的鉸鏈.
1)塑性鉸的存在條件是因截面上的彎矩達(dá)到塑性極限彎矩,并由此產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)該截面上的彎矩小于塑性極限彎矩時(shí),則不允許轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,塑性鉸可以傳遞一定的彎矩,而在結(jié)構(gòu)鉸中彎矩為零,不能傳遞彎矩。 2)結(jié)構(gòu)鉸為雙向鉸,即可以在兩個(gè)方向上產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),而塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向必須與塑性彎矩的方向一致,不允許與塑性鉸極限彎矩相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng),否則出現(xiàn)卸載使塑性鉸消失。所以塑性鉸為單向鉸。
塑性鉸是與理想鉸相比較而言,理想鉸不能承受彎矩,而塑性鉸能夠承受彎矩,其值即為塑性鉸截面的極限彎矩。對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu),由于存在多余聯(lián)系,某一截面的縱向鋼筋屈服,即某一截面出現(xiàn)塑性鉸并不能使結(jié)構(gòu)立即成為破壞結(jié)構(gòu),還能承受繼續(xù)增加的荷載.當(dāng)繼續(xù)加荷時(shí),先出現(xiàn)塑性鉸的截面所承受的彎矩維持不變,產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),沒(méi)有出現(xiàn)塑性鉸的截面所承受的彎矩繼續(xù)增加,直到結(jié)構(gòu)形成幾何可變機(jī)構(gòu)。這就是塑性變形引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布,塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程就是內(nèi)力重分布的過(guò)程。根據(jù)超靜定結(jié)構(gòu)塑性鉸的以上特性,可以解決工程中遇到的一些具體問(wèn)題。
強(qiáng)柱弱梁(strong column and weak beam)指的是使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端的設(shè)計(jì)要求。用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力,防止在強(qiáng)烈地震作用下倒塌!皬(qiáng)柱弱梁”不僅是手段,也是目的,其手段表現(xiàn)在人們對(duì)柱的設(shè)計(jì)彎矩人為放大,對(duì)梁不放大。其目的表現(xiàn)在調(diào)整后,柱的抗彎能力比之前強(qiáng)了,而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時(shí),梁端可以先于柱屈服。
強(qiáng)柱弱梁是一個(gè)從結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)角度提出的一個(gè)結(jié)構(gòu)概念。就是柱子不先于梁破壞,因?yàn)榱浩茐膶儆跇?gòu)件破壞,是局部性的,柱子破壞將危及整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全---可能會(huì)整體倒塌,后果嚴(yán)重。要保證柱子更“相對(duì)”安全,故要“強(qiáng)柱弱梁”。
強(qiáng)剪弱彎
使鋼筋混凝土構(gòu)件中與正截面受彎承載能力對(duì)應(yīng)的剪力低于該構(gòu)件斜截面受剪承載能力的設(shè)計(jì)要求。使結(jié)構(gòu)構(gòu)件在發(fā)生受彎破壞前不先發(fā)生剪切破壞。用以改善構(gòu)件自身的抗震性能。
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