Page 161 - 建筑结构设计理论及实践研究
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第四章 结构抗震概念设计 ◆
和设防烈度来确定。抗震墙厚度应使建筑物具有尽可能长的自振周期及最小的水
平地震作用。
抗震墙厚度太厚不利于抗震。原因有以下几点:①厚墙使建筑周期减小,水
平地震力加大;②厚墙如过大,如 600mm 厚,除非沿墙厚设置 3 层竖向钢筋网片,
否则很难使其墙体的延性达到应有的要求;③延性较低的钢筋混凝土墙体在地震
作用下发生剪切破坏的可能性以及斜裂缝的开展宽度均加大;④厚墙开裂后的刚
度退化幅度加大,由此引起的框架剪力值也加大。因此,抗震墙的厚度要适当而
不能过厚。
(二)刚度与延性
框架结构杆件的长细比较大,抗侧移刚度较小,配筋恰当时延性较好;抗震
墙结构墙体刚度较大,在水平力作用下所产生的侧移中除弯曲变形外,剪切变形
占有相当的比重,延性较差;竖向支撑属轴力杆系,刚度大,压杆易侧向挠曲,
延性较差。对于框架—墙体、框架—支撑双重体系,在地震动持续作用下,框架
的刚度小,承担的地震力小,而弹性极限变形值和延性系数却较大。墙体或支撑
刚度大,受力大,则墙体易出现裂缝,支撑发生杆件屈曲,水平抗力逐步降低。
而此时框架的侧移远小于其限值,框架尚未发挥其自身的水平抗力,即刚度与延
性不匹配,各构件不能同步协调工作,出现先后破坏的各个击破情况,大大降
低了结构的可靠度。为使双重体系的抗震墙或竖向支撑能够与框架同步工作,可
采用带竖缝抗震墙。它可使与框架共同承担水平地震作用的同步工作程度大为改
善,已实际应用于日本的多幢高层,如 47 层京王广场饭店,55 层的新宿三井大厦,
60 层的池袋办公大楼。竖向支撑改进为偏交支撑。所以,协调抗侧力体系中各
构件的刚度与延性,使之相互匹配,是工程设计中应该努力做到的一条重要的抗
震设计原则。
1. 延性要求
在中等地震作用下,允许部分结构构件屈服进入弹塑性,大震作用下,结构
不能倒塌,因此抗震结构的构件需要延性,抗震的结构应该设计成延性结构。延
性是指构件和结构屈服后,具有承载能力不降低或基本不降低且有足够塑性变形
能力的一种性能。
在“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则下,钢筋混凝土结构
都应该设计成延性结构,即在设防烈度地震作用下,允许部分构件出现塑性铰,
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