现浇板钢筋对混凝土框架结构抗震影响分析

通过对汶川地震后的震害分析调查发现,"强梁弱柱"成为震区框架结构破坏的普遍现象,说明采用现行GB50011-2001<建筑抗震设计规范>的相关规定,实际上无法实现"强柱弱梁"的要求.为解决这一问题,分析了影响混凝土框架结构实现"强柱弱梁"因素,特别从现浇楼板钢筋对实现"强柱弱梁"的影响和现浇板对框架梁正截面承载力的影响进行了深入研究,并在此基础上做了典型案例分析,提出具体设计对策和建议:(1)设计时有必要把6h′ f宽度的楼板配筋作为梁的配筋,从而适当减小梁的截面配筋;(2)设计时不考虑楼板对梁刚度的加强作用计算梁的截面配筋,考虑楼板对梁刚度的加强作用计算柱的配筋.     

传统框架及楼板局部设缝框架“强柱弱梁”实现综述

框架结构实现"强柱弱梁"是抗震的目标之一,本文针对框架结构抗震性能的研究现状进行了详细阐述,表明现浇楼板及板内纵筋对框架梁端实际抗弯承载力的贡献不可忽略,导致框架结构形成"强梁弱柱"的柱铰屈服机制。进而介绍了楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现"强柱弱梁"的屈服机制。     

梁钢筋部分移置梁侧楼板的现浇混凝土框架抗震性能研究

汶川地震中损坏的楼板与梁整体现浇的钢筋混凝土框架结构几乎全部是"强梁弱柱"型破坏,这是由于多年来建筑设计中,框架梁的钢筋配置过多和抗震设计规范中规定的框架柱相对于框架梁的受弯强度放大系数偏小。2010年颁布实施的《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)适当提高了该放大系数,但仍不能根本解决地震时柱先于梁破坏的问题。分析混凝土结构设计的全过程,发现"强梁弱柱"型破坏的主要原因,即该种结构的梁上部配置钢筋过多。对罕遇地震作用下减少梁上部钢筋的两个实际工程进行弹塑性时程计算,结果表明:减少梁上部钢筋可改善楼板与梁整体现浇混凝土框架结构的抗震性能,同时降低了造价,且方便施工。     

传统框架及楼板局部设缝框架柱端弯矩增大系数分析

柱端弯矩增大系数是实现结构"强柱弱梁"的关键措施之一。分析了传统框架的柱端弯矩增大系数,表明现浇楼板对框架梁端抗弯承载力的贡献不可忽略,抗震规范给出的柱端弯矩增大系数难以实现梁铰屈服机制,柱端出现塑性铰难以避免,由此对框架梁侧楼板局部设缝,以消除楼板对框架梁端抗弯承载力的贡献,从而分析该楼板局部设缝框架的柱端弯矩增大系数,表明现行抗震规范给出的柱端弯矩增大系数对于楼板局部设缝的框架可以实现"强柱弱梁"屈服机制。     

外包柱脚塑性抗弯承载力计算分析

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》未对矩形钢管混凝土柱外包式柱脚的抗震设计方法进行明确说明,但最新实施的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》明确规定了这种柱脚与基础连接的极限承载力的计算方法。结合工程实例,对外包式柱脚依据新旧抗震规范的计算方法进行对比分析,同时对这种柱脚节点的抗震设计方法进行探讨。     

钢结构梁柱刚接节点设计探讨

简要介绍梁柱刚接节点的几种连接方式,重点论述栓焊连接、全焊连接悬臂段梁+栓焊拼接、全焊连接悬臂段梁+全栓拼接的抗震设计计算方法及设计中应注意的问题。对节点极限抗弯承载力计算时梁端盖板加强连接提出一种简化算法。根据GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》对梁-柱刚接节点、梁-梁拼接节点极限抗弯承载力的要求,提出一种类似"狗骨式"的连接方式。     

传统框架及楼板局部设缝框架动力弹塑性时程分析

本文提出楼板局部设缝框架结构,即在框架梁端塑性铰范围的侧向楼板内设置贯穿板厚的通缝,以消除现浇楼板及纵筋对梁端抗弯承载力的贡献,实现"强柱弱梁"的屈服机制。分析了小震和大震作用下,传统框架与楼板局部设缝框架的地震反应,研究大震作用下结构的塑性铰分布,表明楼板局部设缝框架结构能改善其屈服机制,实现"强柱弱梁"的抗震要求,提高结构抗震性能。     

现浇楼板配筋对框架结构实现强柱弱梁的影响

根据实际工程应用分析表明,大量的现浇混凝土框架结构根据结构分析软件计算结果进行构件配筋设计时,并没实现"强柱弱梁"的破坏机制。文章通过总结国内外研究现状,主要讨论现浇楼板对支座节点处的实际抵抗负弯矩承载力起到增强作用;并在现行设计规范的相关要求的规定,根据实际算例计算,总结不同楼板配筋率对"强柱弱梁"实现的影响。最后给出实现"强柱弱梁"的设计建议。     

《建筑抗震设计规范》在多高层钢结构房屋抗侧力构件连接构造规定中存在的安全问题

新颁布的《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)在"钢框架结构的抗震构造措施"中所推荐的框架梁与柱的现场连接和框架柱与梁悬臂段的连接,是属于弱连接构造而非强连接构造。分析了造成差错的根本原因,指出了规范中推荐的连接构造和采用的极限承载力计算公式均存在缺陷。用极限承载力计算方法验证了规范推荐的上述连接抗力不足,存在安全隐患。据此,提出了加强连接的构造做法及其相应的计算建议。     

RC框架结构产生"强梁弱柱"的震害分析

结合《建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)》的相关规定,以汶川地震中映秀镇漩口中学食堂为例,采用常用的简化力学模型进行设计计算并与震害现象进行对比。得出RC框架结构中虽然设计计算考虑楼板对梁的刚度贡献,并由此梁端弯矩设计值进行梁端矩形截面配筋设计。但是由于没考虑板筋对梁端承载力的贡献,即使柱端增大了弯矩设计值,也在低烈度设防区形成强梁弱柱的结构。     

分析新老规范对平面不规则框架结构的影响——基于某市在建影剧院工程

以《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)为代表的新一批建筑类设计规范自2010年起逐步开始实施。新规范的修订对当地建筑房屋带来诸多影响。通过对某地区标志性建筑基于新老规范下PKPM软件设计成果的对比分析,不仅了解到新规范的实施对混凝土框架结构设计过程中地震作用、内力大小等均带来一定程度的影响,从而使构件的配筋量发生变化,致使该建筑结构构件的配筋无法满足现行规范,还了解到该工程的结构位移比严重不满足要求。     

不同规范中地下结构地震反应分析的反应位移法对比研究

反应位移法是一种实用的地下结构抗震反应分析方法,该方法计算步骤相对简便,具有较好的分析精度,在地下结构抗震设计计算中得到广泛使用,已被包括《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909-2014)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)等多部规范所采用。但是由于该方法在理论推导上的不同,以及不同研究者理解上的不一致,导致现行不同规范的计算模型和荷载输入存在差别。文中给出反应位移法的推导过程,分析反应位移法中各项荷载的合理形式和意义,对现行不同规范中反应位移法的计算模型作出明确判断,通过与动力时程计算结果的对比分析表明：反应位移法中地震作用的输入通过结构周边自由场应力实现,忽略部分周边自由场应力的计算模型是不合理的。     

关于建筑抗震设计最小地震剪力系数的讨论

介绍了GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》关于楼层最小地震剪力系数规定的编写背景,及其与其他国家规范的相关规定的区别。论述了结构的最小地震剪力系数（剪重比）与设防烈度、场地特征周期、结构周期、振型、阻尼比等参数的关系。列举了位于不同地区（沿海和内地）、不同高度的超高层建筑设计,说明由于地震作用和风荷载不同,计算的楼层地震剪力系数、层间位移及墙、柱等构件轴压比也会不同。结构对地震作用与风荷载的反应不同,设计应区别对待。只要设计合理,大多数结构的最小地震剪力系数可以满足规范要求。对一幢超高层建筑结构进行全面剖析,综合比较,论证了各类参数之间的关系,证明我国规范关于楼层最小地震剪力系数的规定不但是必要的,也是合理可行的。     

结合新版规范修订的建筑抗震设计课程教学方法探讨

针对新版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》修订的主要技术要点进行探讨,通过与旧版GB50011—2001《建筑抗震设计规范》的对比分析,详细阐述其修订或删减的主要依据,并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结,进而提出建筑抗震设计课程在教学方法上的新要求,同时也为工程技术人员更快、更好地了解和掌握新版规范内容提供了一定的参考。     

城市老旧房屋抗震性能的调查研究

对城市中的老旧房屋和“城中村”中近二十多年来未经正规设计建造的房屋进行了调查研究 ,依据《建筑抗震设计规范》(GB 5 0 0 11 2 0 0 1) ,对一栋典型二层砖砌体结构房屋进行了抗震验算。根据调研和单体房屋抗震验算的结果 ,评价这类房屋的抗震性能 ,指出这类单体房屋在抗震性能方面、在老居民区、城中村整体环境方面存在的一些共性问题 ,希望引起有关部门的重视。本文还从抗震防灾的角度 ,提出一些解决问题的思路和措施。     

The design and seismic performance of low-rise long-span frames with semi-rigid connections

Moment-resisting steel frames are used frequently in low-rise and mid-rise buildings located in high seismic areas due to their high ductility and economic solutions. In these type of structures, strong-column weak-beam design requirements result in larger column sections and overdesign in low-rise long-span buildings. To mitigate this problem, moment-resisting steel frames with energy-dissipative semi-rigid/partial strength connections can be used as an alternative to perimeter frames. By using energy-dissipative semi-rigid connections, the strong-column weak-beam requirement is eliminated and more economical column sections are used. In this study, a three-span three-bay frame with 7 and 9 m span lengths is designed with semi-rigid connections having four different capacities in high seismic zones. Their seismic performance is evaluated analytically under three different earthquake levels by modeling connections with two different moment-hardening ratios and two different hysteretic behavior models. The design with reduced connection capacity resulted in an increase in the beam weights, a decrease in the column weights and an overall decrease in the structural weight. The seismic performances of 26 sample frames are evaluated with pushover and dynamic analyses under 25 real strong ground motion records. All of the sample frames satisfied the acceptance criteria and showed reliable performance under earthquake loading. The overdesign problem in low-rise long span-buildings is eliminated to some extent without using the perimeter frame approach. Furthermore, under some specific ground motion records, the top displacements in semi-rigid frames become lower than those of their rigid counterparts.     

中美超限高层建筑性能化抗震设计方法对比分析

为了系统比较中美超限高层建筑基于性能的抗震设计方法,介绍了美国太平洋地震工程研究中心主导实施的“高层建筑推进计划”项目,探讨了该项目的主要成果（PEER-2010）《高层建筑基于性能的抗震设计指南》,并结合算例将其建议的基于性能抗震设计方法与中国GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》和GB 50010-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》中规定的基于性能抗震设计方法进行对比。研究结果表明:PEER-2010与我国规范中分别建议的超限高层建筑性能化抗震设计方法在性能目标划分、地震动选择、荷载输入及对地基与结构相互作用的考虑上均存在差异。PEER-2010对性能目标的划分相对更宽松,建议的下一代选波方法能够考虑长周期超高层建筑的选波问题,并对考虑地基与上部结构相互作用有着较为明确的规定。     

高层建筑结构设计中结构扭转效应的控制

结合个人设计实践，对高层建筑结构设计中结构位移的控制和抗结构扭转的方法进行了介绍。     

山东民房抗震设防问题探讨

随着农村经济水平和生活水平的提高,农村新建农房呈现出高、大、空的特点。针对这一特点,在调查研究的基础上,按《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)对新建民宅存在的抗震能力差等问题进行了研究,并提出了改进的措施,以期提高农村住宅的抗震防灾水平。