混凝土抗震性能..ppt

1、第16章 抗震性能,16.1 结构抗震性能的特点,1. 结构承载力及其变形性能,2. 屈服后的工作阶段及其性能,3. 荷载低周反复作用性能,4. 非弹性阶段的二阶效应,延性,16.2 单调荷载下的延性,16.1.1 延性的概念和表达,延性比,有曲率延性比、挠度（位移）延性比、转角延性比等。,关于Dy及Du至今尚无统一认可定值方法。现有方法有：,1. Dy 点：,(1). 能量等值法,SOAB=SBYU,(2). 几何作图法,2. Du 点：,(1). 取最大承载力下降15%对 应的Du。,(2). 取混凝土达极限压应变 ecu= (34) 10-3 对应的Du。,16.2.2 计算方法,复杂结

2、构和特殊构件的延性比一般要进行专门的试验加以测定，常用的简单梁、柱等构件可以采用经过试验验证的方法计算延性比。,曲率延性比,xy、xu 可由截面分析求得,1. 理论分析,x：极限状态时按矩形应力图形计算；eu=(4.2-1.6x) 10-3,2. 试验回归,清华大学沈聚敏等根据试验数据给出,曲率延性比,挠度、转角延性比,3. 影响构件延性比的主要因素,上述试验与理论分析结果均表明，x 是影响构件延性比的主要因素；x 增大构件延性降低；故,(1). 受拉钢筋配筋率 r 增大，构件延性下降；,(2). 轴压比 n (n = N / fcA)增大，构件延性下降；,(3). 受拉钢筋强度 fy 提高，

3、构件延性下降；,(4). 受压钢筋配筋率 r 增大，构件延性提高。,(5). 构件内加密箍筋，可以形成约束混凝土，增大混凝土的极限应变，有利于提高结构延性。,16.2.3 塑性区转动,1. 塑性转角 qp、极限塑性转角qu,qp = Wp,极限塑性转角qu,清华大学沈聚敏等根据试验数据给出,2. 塑性角区长度 lp,lp = (0.20.5)h0,(1). 我国转试验结果统计,平均值约为 lp = h0 / 3,(2). 国外研究者建议,16.3 低周反复荷载下的滞回特性,16.3.1 滞回曲线的一般特点,1. 菱形：理想弹塑性材料,钢筋混凝土构件的滞回环为梭形或捏拢形,试验表明，构件反复荷载

4、试验的骨架线与单调加载曲线相比：,(1). 曲线形状相似；,(2). 最大承载力降低，一般不超过10%；,(3). 截面曲率(1/r)y、(1/r)u 有较大增长；,(4). 曲率延性比b(1/r)稍有增大；,(5). 位移延性比bD略高；,(6). 转角延性比bq 小于位移延性比bD；,(7). 极限塑性转角qu 明显增大。,上述差别显然是由于混凝土和钢筋应力拉压多次交替变化，促使粘结位移增大，残余变形不断累积的结果。,梭形说明滞回曲线的形状非常饱满，反映出整个结构或构件的塑性变 形能力很强，具有很好的抗震性能和耗能能力。例如受弯、偏压、压弯以 及不发生剪切破坏的弯剪构件，具有良好塑性变形能

5、力的钢框架结构或构 件的P一滞回曲线即呈梭形。 弓形具有“捏缩”效应，显示出滞回曲线受到了一定的滑移影响。滞 回曲线的形状比较饱满，但饱满程度比梭形要低，反映出整个结构或构件 的塑性变形能力比较强，节点低周反复荷载试验研究性能较好，能较好地 吸收地震能量。例如剪跨比较大，剪力较小并配有一定箍筋的弯剪构件和 压弯剪构件，一般的钢筋混凝土结构，其滞回曲线均属此类。 反S形反映了更多的滑移影响，滞回曲线的形状不饱满，说明该结构 或构件延性和吸收地震能量的能力较差。例如一般框架、梁柱节点和剪力 墙等的滞回曲线均属此类。 Z形反映出滞回曲线受到了大量的滑移影响，具有滑移性质。例如小剪跨而斜裂缝又可以充分发展的构件以及锚固钢筋有较大滑移的构件等，其滞回曲线均属此类,16.3.2 多种受力状态的