Page 159 - 建筑结构设计理论及实践研究

第四章 结构抗震概念设计 ◆

的地震输入能量就越多，就更能经受住较强地震而不倒塌。从这个意义上来说，
结构冗余构件越多，抗震安全度就越高。
从结构传力路径上看，超静定结构要明显优于静定结构。对于静定的结构体
系，其传递水平地震作用的路径是单一的，一旦其中的某一根杆件或局部节点发

生破坏，整个结构就会因为传力路线的中断而失效。而超静定结构的情况就好得
多，结构在超负荷状态工作时，破坏首先发生在赘余杆件上，地震作用还可以通
过其他途径传至基础，其后果仅仅是降低了结构的超静定次数，但换来的却是一
定数量地震能量的耗散，而整个结构体系仍然是稳定的、完整的，并且具有一定

的抗震能力。
在超静定结构构件中，赘余构件为第一道防线，由于主体结构已是静定或超
静定结构，这些赘余构件的先期破坏并不影响整个结构的稳定。
联肢抗震墙中，连系梁先屈服，然后墙肢弯曲破坏丧失承载力。当连系梁钢

筋屈服并具有延性时，它既可以吸收大量地震能量，又能继续传递弯矩和剪力，
对墙肢有一定的约束作用，使抗震墙保持足够的刚度和承载力，延性较好。如果
连系梁出现剪切破坏，按照抗震结构多道设防的原则，只要保证墙肢安全，整个
结构就不至于发生严重破坏或倒塌。

强柱弱梁型的延性框架，在地震作用下，梁处于第一道防线，其屈服先于柱
的屈服，首先用梁的变形去消耗输入的地震能量，使柱处于第二道防线。

三、刚度、承载力和延性的匹配

结构体系的抗震能力综合表现在强度、刚度和变形能力三者的统一，即抗震
结构体系应具备必要的强度和良好的延性或变形能力，如果抗震结构体系有较高
的抗侧刚度，所承担的地震力也大，但同时缺乏足够的延性，这样的结构在地震
时很容易破坏。另外，如果结构有较大的延性，但抗侧力的强度不符合要求，这
样的结构在强烈地震作用下必然变形过大。因此，在确定建筑结构体系时，需要

在结构刚度、承载力和延性之间寻找一种较好的匹配关系。
（一）刚度与承载力
1. 地震作用与刚度

一般来说，建筑物的抗侧刚度大，自振周期就短，水平地震力大；反之，建
筑物的抗侧刚度小，自振周期就长，水平地震力小。因此，应该使结构具有与其

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