教学混凝土框架结构抗震设计.pptxVIP

4.5 框架结构抗震设计一、水平荷载作用下的反弯点法 第12讲 混凝土框架结构抗震设计基本假定：（1）求各柱剪力时，假定各柱上下端都不发生角位移，即认为梁的线刚度与柱线刚度之比为无限大；——即各柱的抗剪刚度只与柱本身有关（2）确定柱反弯点位置时，假定除底层以外的各层柱的上下端节点转角均相同，即除底层外，假定各层框架柱的反弯点位于柱高的中点；对于底层柱，则假定其反弯点距支座2/3柱高处。——即反弯点位置是定值。（3）梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按结点左右梁的线刚度进行分配。 求框架的内力步骤：求出各柱内剪力→ 确定反弯点位置→ 各柱端弯矩→梁端弯矩→ 整个框架内力第12讲 混凝土框架结构抗震设计设框架有n层，每层有m个柱，以第j层为分析对象，沿柱反弯点切开来，示出其内力（有剪力、轴力，弯矩为零），则按水平力平衡条件得层间总剪力为：VFj—层间总剪力第12讲 混凝土框架结构抗震设计由假定1对于底层柱对于上部各层柱框架受侧向荷载时，框架柱内的剪力：12i/h2 称为柱的抗侧刚度（抗剪刚度）由假定2可求出各柱的杆端弯矩第12讲 混凝土框架结构抗震设计由假定3 （节点平衡条件）可求出梁端弯矩二、水平荷载作用下的 D 值法1、反弯点法存在的问题（1）由于框架各层节点转角不可能相等，故柱的反弯点位置也不可能 都在 柱中点；（2）由于梁柱线刚度之比不可能为无穷大，故柱的抗侧移刚度也不完全取决于柱本身，还与梁的刚度由关。第12讲 混凝土框架结构抗震设计2、修正后的柱抗侧移刚度考虑柱上下端节点的弹性约束作用后， 柱的抗侧移刚度为：第12讲 混凝土框架结构抗震设计推得 j 层 k 柱抗侧移刚度框架柱内的剪力?推导的基本假定为：（1）柱AB及与其上下相邻的柱的线刚度均为ic;(2) 柱AB及与其上下相邻的柱的层间位移均为Δuj（3）柱AB两端节点及与其上下左右相邻的各个结点的转角均为i1、i2、i3、i4第12讲 混凝土框架结构抗震设计求出D值后则得：比较反弯点法和修正反弯点法—D值法的抗侧移刚度：后者多了一个修正系数 ?——反映节点转动降低了柱的抗侧移能力节点转动大小： 取决于梁对柱节点转动的约束程度，梁越刚 → 对柱的约束能力越大 → 节点转角越小 → ? 越接近1。当框架梁线刚度 K=∞, ?=1—反弯点法和D值法的抗侧移刚度相等 第12讲 混凝土框架结构抗震设计求出D值后则得：比较反弯点法和修正反弯点法—D值法的抗侧移刚度：后者多了一个修正系数 ?——反映节点转动降低了柱的抗侧移能力节点转动大小： 取决于梁对柱节点转动的约束程度，梁越刚 → 对柱的约束能力越大 → 节点转角越小 → ? 越接近1。当框架梁线刚度 K=∞, ?=1—反弯点法和D值法的抗侧移刚度相等 第12讲 混凝土框架结构抗震设计D值法关键在于求?、K,详见下表：第12讲 混凝土框架结构抗震设计3、修正后的柱反弯点高度各柱反弯点的位置取决于该柱上下端转角的比值。若柱上下端转角相同，反弯点则在柱高中点；若柱上下端转角不同，则反弯点偏向转角大的一端，即偏向约束刚度较小的一端。影响柱两端转角大小的因素：侧向外荷载形式；梁柱线刚度比；结构总层数及该柱所在层数；柱上下横梁线刚度比；上下层层高变化。第12讲 混凝土框架结构抗震设计（1）标准反弯点高度比 yn标准框架各层柱的反弯点高度为 ynh，查表(2)上下横梁线刚度变化时对反弯点高度比的修正值 y1 ，y1带符号，底层不考虑y1 。(3) 层高变化对反弯点的修正 y2 、y3 ， y2 、y3亦带符号，考虑上述因素后:第12讲 混凝土框架结构抗震设计第12讲 混凝土框架结构抗震设计三、框架内力计算步骤：1）求框架柱的抗侧刚度 D ；2）求各柱剪力 VjK = ( Djk/∑Djk ) VFj ；3）求各柱反弯点高度 yh, 并由各柱 Vjk 计算柱端弯矩 M1 和 M2 ；4)利用节点平衡并按刚度分配求梁端弯矩；5)利用梁端弯矩求梁两端剪力；6)利用梁端剪力和上柱轴力求下柱的轴力；第12讲 混凝土框架结构抗震设计4.5 钢筋混凝土框架的抗震设计一、一般概念1、梁与柱的弯曲延性实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。轴压比： 柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比，即N为组合轴压力设计值；b、h为截面的短长边；fc为混凝土抗压强度设计值。 它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度，还是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。配筋率对延性影响也很大。第12讲 混凝土框架结构抗震设计当 或构件为超配箍时,发生斜压型破坏；当 且构件为低配箍时,发生斜拉型破坏；当 且配筋箍适量时,发生剪压破坏；配筋率