浅析房屋抗震混凝土结构延性设计

刘周勇

刘周勇

中国建筑西南设计研究院有限公司安徽分公司安徽合肥230001

摘要：房屋固有的承载特性，保障了构架预设的可靠性。混凝土建构起来的房屋，也应预设适宜数值下的扭转刚度、对应着的侧移刚度。地震情形之下，刚度偏小的特有结构，会遭到偏多毁损。通常来看，构件固有的刚度特性，密切关联着总体范畴的承载性能。抗震构架特有的延性，也应予以注重。大震来袭时，应能依托延性，耗散掉累积着的地震能，规避惯常见到的构架塌陷。

关键词：房屋抗震结构；混凝土结构；延性设计

延性特性的框架，涵盖混凝土特有的剪力墙等。调整构件固有的荷载状态，变更相对态势下的荷载大小，拟定最优的屈服机制。具体而言，构件搭配依循的总指引，可被设定成强柱弱梁；或者偏强态势下的核心区段，偏弱的其他配件。构件固有的斜截面、衔接着的正截面，也应调和彼此承载。延性破坏预设的形态，可拟定成强剪弱弯。采纳适宜构造，拓展固有的延性，增添耗能特性。

一、延性设计特有的内涵

（一）概要的延性含义

抗震特性的房屋延性，包含选购进来的材料质地、设定好的截面、房屋架构配有的多重构件。混凝土制备出来的房屋构架，经过屈服以后，延性能维持住原初的承载能力，不至于显著限缩。延性特有的根本内涵，还涵盖各时段的塑性形变。数值偏大的延性，表征着塑性形变特有的范畴大；房屋构架强度，会缓慢缩减，它能吸纳散布着的地震耗能，规避构架塌陷。数值偏小的这种延性，则表征着达到预设的荷载限度以后，构架快速限缩固有的荷载能力。这种态势下，混凝土凸显出脆性破坏，引发房屋塌陷。

抗震特性的混凝构架，可分成材质固有的延性、潜藏着的位移延性、截面固有的曲率延性、配件表征出来的位移延性。通常情形下，截面延性预设的要求，会超出配件范畴的延性要求。拟定好的关联规范，没能明晰延性系数、定量范畴以内的耗能等。它只明晰了地震态势下，弹塑性特有的不同层级，位移角关涉的限度。如钢混架构特有的屈服层，位移角不应超出1/200；弹塑性层级架构下的位移角，不应超出1/50这样的比值。

（二）设计的总指引

混凝土制备成的抗震架构，都应设定成惯用的延性架构。这样的架构，能抵挡住偏强态势下的地震。在这个本源前提下，安设的部分配件，应许可塑性铰。遇到中等层级内的地震，房屋还可修复。有序管控潜藏着的塑性铰，保障延展范畴的足量延性。在偏大振荡之中，房屋也不会塌陷。

延性关联着的塑性变形，能耗散聚集过来的地震能。这种情形之下，构架固有的形变递增，但是荷载着的内力，也不是太大；构架特有的承载属性，不会显著变更。这就意味着，延性密切关联着房屋形变，而非剧烈态势下的地震抵抗。为此，地震频次很低的构架，预设延性结构，也是选取出来的最佳方向。

二、设定框架柱

抗震特性的房屋柱体，是竖向架构下的房屋结构。地震来袭时，柱体常被毁损，失掉固有的承载特性。比对房屋梁体，柱体更易带来惯常见到的框架塌陷。柱体特有的延性影响、耗散关涉的影响，包含细分出来的轴压比、纵向方位的配筋率、计算得来的剪跨比、塑性铰添加进来的箍筋。依循的根本设计，是采纳大数值特有的剪跨比，规避偏小范畴的剪跨比。有序限缩拟定好的轴压比，纵筋特有的配筋率，也应予以提升。这样做，能维持住塑性铰特有的区段稳定，也稳定了架构固有的箍筋。

有些情形下，为了限缩预设的轴压比，采纳了偏大数值下的截面柱。这就带来偏小范畴内的剪跨比，阻碍到了接续的设计。为此，常采纳特有的分体柱，规避偏短态势下的柱体，或者极短柱体。分体柱固有的构架特性，是采纳某规格下的隔板，把完备的某一单元，分成截面架构之中的多重单元柱。截面固有的内力设定，应被均摊在衔接好的单元之中。

依循承载力特有的计算规则，柱体配有的上下侧，应能预留潜藏着的过渡区；在这种区段内，添加复合箍。分柱体预设的剪跨比，应被设定成原初的双倍。此外，可采纳高强特性的钢混架构，建构延性情形下的组合柱。例如：钢管配有的混凝土柱、建构的叠合柱、钢骨特性的柱体。这些新颖特性的柱体，也惯常被采纳。

三、设定剪力墙

剪力墙可分成固有的墙肢、衔接的连梁构件。配套架构下的这类墙肢，与柱体及安设的框架梁，还是带有差异的。剪力墙设定出来的受力架构，凸显了复杂倾向。剪力墙关涉的抗震特性，比对其他框架，也会包含差别。

设计时段中，应当拟定最适宜范畴内的剪压比。这种剪压比，密切关联着强剪弱弯，或者偏强态势下的墙肢，以及偏弱特性的连接梁。剪力墙特有的延性设定，有着独特侧重点。例如：框架柱范畴中的构件，是偏压特性的构件。衔接着的墙肢本体，是弯曲特性的构件。墙肢潜藏着的剪切破坏，包含脆性情形之下的毁损，它凸显在控制墙肢。为此设计之时，应当审慎拟定剪跨比。若设定好的剪跨比没能超出1，则应添加弯曲态势下的延性，提升耗能属性。

在房屋固有的底侧架构，添加某规格下的加强区。带有约束特性的边缘配件，可以延展截面固有的塑性形变。边缘架构之下的构件，应满足设定好的约束规格。这个范畴的配件设计，包含预设的墙肢高度、截面凸显的长度、设定箍筋数目、水平布设着的分布筋、边缘方位的锚固数目。拟定这些数值，确保纵筋面积。

后续运算时，通常缩减原有的梁体刚度，或者缩减设定好的弯矩，以便妥善实现。具体而言，可设计带有开缝特性的这种连梁，拟定偏小情形下的跨高比。在腹板之中，顺延跨度方向，可留出衔接着的槽缝。这就顺延固有的梁体高度，把完备的梁体，分出了偏大数值下的跨高比。大震振荡下，也会维持住最优的弯曲破坏。在连梁之中，添加交叉架构下的配筋，抵挡地震侵袭。不断更替固有的剪力方向，以便凸显最优性能。

四、延性特性的房屋梁体

混凝土架构布设中的延性耗散，主要依凭梁体。梁体固有的延性、对应情形下的耗能，不能脱离预设的破坏形态、运算得来的截面高度、相对态势下的压区高度。首先，拟定适宜设计，建构弯曲破坏，规避各时段的剪切破坏。在这一前提下，有序限缩最大态势下的剪力数值。剪压比关涉的限度数值，也关联着最小范畴的梁体截面。

延性设计之中，应当布设某规格下的受拉钢筋。少筋梁及特有的超筋梁，都应审慎回避，因为它们潜藏着脆性毁损。有序调配安设的受压钢筋，以便添加延性。地震侵袭时，梁端通常潜藏着竖向方位的裂痕，或者倾斜架构下的这种裂痕。房屋安设的塑性铰，应能灵活扭转。在架构崩溃以前，为阻止住过早情形下的钢筋弯曲，在梁体布设的端口，应当添加加密态势下的箍筋。

采纳可行方式，让塑性铰凸显出外移的倾向。塑性铰特有的移开距离，应保持住某一数值。这样做，能规避后续时段的钢筋屈服，或者潜在态势下的粘结毁损。添加纵向钢筋，拓展固有的梁端高度，提升弯曲架构之下的荷载能力。通常设计中，应能审慎移动拟定好的屈服位置，把它移至布设的控制截面。截面及衔接着的柱体间隔，应能超出490毫米。塑性铰配有的初始截面，距离预设的控制截面，应能超出预设的一半梁高。在这个范畴，设定加密箍筋。

结语

房屋特有的抗震层级，不能脱离拟定好的延性特征。现今时段中，设计抗震延性，惯常采纳非确定范畴内的这种延性。添加进来的破坏机制，包含梁体及固有的柱体。除此以外，混凝土架构预设的填充墙，也潜藏着损毁可能。应当辨识延性设计特有的多样细节，建构新颖情形下的延性设计。

参考文献：

[1]吴小贵.混凝土结构延性设计[J].山西建筑，2009（36）.

[2]杨方鸣，谢旭永.浅谈延性设计在房屋结构抗震设计中的应用[J].中华民居，2011（12）.