【導讀】提示：a)請觀看參考視頻，迪拜塔[有7個視頻];c)可提供電子打印稿。c))迪拜塔在散熱方面，除了安裝室內空調系統之外，還采取了什么特殊措施？e)迪拜塔幾天建一層？請詳細介紹迪拜塔泵送混凝土的工藝。f)世界第1高樓迪拜塔在抗風方面的設計有何特點？10層及10層以上的住宅建筑以及高度超過28ｍ的公共建筑和綜合性建筑為高層建筑；高度超過100m時，不論是住宅建筑還是公共建筑，一。律稱為超高層建筑。增大，水平荷載效應逐漸增大；在高層建筑結構中，水平荷載和地震作用卻起著決定性作用。也就是說，在地震作用下，結構進入彈塑。性階段后，仍具有抵抗地震作用的足夠的變形能力，不致倒塌。f)人流疏散要求更高。

　　

【正文】 ）二、三級框架的梁，剪力均進行放大調整； 2）框架梁柱的兩端均設置箍筋加密區(qū)。 適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時可以達到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內力重分布得以充分發(fā)展；而鋼筋混凝土梁柱在受到較大剪力時，往往呈現脆性破壞。所以在進行框架梁、柱設計時，應使構件的受剪承載力大于其受彎承載力，使構件發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免發(fā)生延性較差的剪切破壞，而且保證構件在塑性鉸出現之后也不過早剪壞，這就是“強剪弱彎”的設計原則，它實際上是控制構件的破壞形態(tài)。 震害表明，梁端、柱端震害嚴重，是框架梁、柱 的薄弱部位。所以按照強剪弱彎原則設計的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性鉸區(qū)，稱為箍筋加密區(qū)。 24. 框架梁與柱剪力設計值是如何調整的？ 答：梁剪力的調整： 非抗震設計和抗震設計時梁端箍筋加密區(qū)之外的梁截面，采用組合值； 抗震設計時梁端箍筋加密區(qū)之內的梁截面，取下值： ( 條 ) 考慮地震組合時，框架梁左、右端的彎矩設計值 梁在重力荷載代表值作用下，按簡支梁分析的梁端截面的剪力設計值。 V的取值，主要是保證梁的抗剪能力大于其抗彎能力，不發(fā)生脆性破壞，即梁的設計要遵循 ―強剪弱彎 ‖的原則。 柱剪力的調整： 一、二、三級框架柱兩端和框支柱兩端的箍筋加密區(qū)，應根據強剪弱彎的要求，采用剪力增大系數確定剪力設計值， 柱剪力增大系數，一級取 ，二級取 ，三級取 箍筋加密區(qū)以外的部位，取不利內力組合剪力計算值作為剪力設計值。 25. 一、二級框架節(jié)點設計剪力如何計算？ 一級： 二級： 式中： M 為節(jié)點左右梁端彎矩（求代數和）， hb為節(jié)點兩側梁高的均值， hb0=hbas。 Hc 柱高。 26. 框架梁、柱箍筋加密區(qū)的長度如何確定？ 梁：二級，三級框架：梁端 ,500 二者中選大者； 柱箍筋加密區(qū)范圍 長柱箍筋加密區(qū)范圍取柱凈高的 1/柱截面高度 h、 500mm三者中的較大值。 短柱及角柱：沿柱子全高加密箍筋。 短柱：柱的長細比不大于 4 的柱子。 （由于它的線剛度大，在地震作用下會產生較大的剪力，容易產生斜向或交叉的剪切裂縫，其破壞是脆性的）。 27. 框架柱的軸壓比限值？ 抗震等級： 一級； 二級； 三級； 框架柱： 28. 框架梁及柱的配筋率要求。 抗震設計框架梁最小配筋百分率 (%) 抗震等級 一 二 三、四 支座 跨中 最大配筋控制： 一級抗震等級： 二、三級抗震等級： 四級： Gbnrblbvb Vl MMV ??? ? （二級抗震） （三級抗震） （一級抗震） ?vb??vb??vb??rblb MM 、?GbVHMMV tcbcvcc /)( ?? ??vc????????? ?????? bc sbsb rblbj hH ahah MMV 39。039。0 1)(???????? ?????? bc sbsb rblbj hH ahah MMV 39。039。0 1)( hx ? hx?0hx b??框架柱縱向鋼筋最小配筋百分率 構件 設 計 等 級 非抗震設計 抗震設計 一級 二級 三級 四級 中柱、邊柱 角柱 框支柱 注：框架柱縱向 鋼筋一側鋼筋最小配筋百分率： % 框架柱縱向鋼筋最大配筋率： 非抗震； 5% 抗震： 4% 29． 結構延性的作用如何？ 答： 結構延性的作用： （ 1）防止脆性破壞 由于鋼筋混凝土結構或構件的脆性破壞是突發(fā)性的，沒有預兆，所以為了保障人們生命財產安全，除了對構件發(fā)生脆性破壞時的可靠指標有較高要求以外，還要保證結構或構件在破壞前有足夠的變形能力。 （ 2）承受某些偶然因素的作用 結構在使用過程中可能會承受設計中未考慮到的偶然因素的作用，比如說，偶然的超載、基礎的不均勻沉降、溫度變化和收縮作用引起的體積變化等。這些偶 然因素會在結構中產生內力和變形，而延性結構的變形能力，則可作為發(fā)生意外情況時內力和變形的安全儲備。 （ 3）實現塑性內力重分布 延性結構容許構件的某些臨界截面有一定的轉動能力，形成塑性鉸區(qū)域，產生內力重分布，從而使鋼筋混凝土超靜定結構能夠按塑性方法進行設計，得到有利的彎矩分布，從而使配筋合理，節(jié)約材料，而且便于施工。 （ 4）有利于結構抗震 在地震作用下，延性結構通過塑性鉸區(qū)域的變形，能夠有效地吸收和耗散地震能量，同時，這種變形降低了結構的剛度，致使結構在地震作用下的反應減小，也就是使地震對結構的作用力減小，因 此延性結構具有較強的抗震能力。 30(可選 )． 提高結構延性的措施有哪些？ 答：根據震害以及近年來國內外試驗研究資料，延性框架設計時應注意以下幾點： （ 1）“強柱弱梁”設計原則 — 控制塑性鉸的位置 在地震作用下，框架中塑性鉸可能出現在梁上，也可能出現在柱上，但是不允許在梁的跨中出鉸。梁的跨中出鉸將導致局部破壞（圖 3）。在梁端和柱端的塑性鉸，都必須具有延性，才能使結構在形成機構之前，結構可以抵抗外荷載并具有延性。 (a) 強柱弱梁型 (b) 強梁弱柱型 圖 3 框架局部破壞 圖 4 框架 破壞機構圖 由圖 4 可以看出，在框架結構中，塑性鉸出現的位置或順序不同，將使框架結構產生不同的破壞形式。圖 4(b)所示是一個強梁弱柱型結構，所以塑性鉸首先出現在柱中，當某薄弱層柱的上下端均出現塑性鉸時，該層就成為幾何可變體系，而引起上部結構的倒塌。這種結構破壞時只跟最薄弱層柱的強度和延性性能有關，而與其它各層梁柱的承載能力和耗能能力均沒有發(fā)揮作用。圖 4(a)是一個強柱弱梁型結構，塑性鉸首先出現在梁中，當部分梁端甚至全部梁端均出現塑性鉸時，結構仍能繼續(xù)承受外荷載，而只有當柱子底部也出現塑性鉸時，結構才達到破壞。 由此可知，柱中出現塑性鉸，不易修復而且容易引起結構倒塌；而塑性鉸出現在梁端，卻可以使結構在破壞前有較大的變形，吸收和耗散較多的地震能量，因而具有較好的抗震性能。震害調查發(fā)現：凡是具有現澆樓板的框架，由于現澆樓板大大加強了梁的強度和剛度，地震破壞都發(fā)生在柱中，破壞較嚴重；而沒有樓板的構架式框架，裂縫出在梁中，破壞較輕 ,從而也證實強梁弱柱引起的結構震害比較嚴重。 此外，梁的延性遠大于柱的延性。這是因為柱是壓彎構件，較大的軸壓比將使柱的延性下降，而梁是受彎構件，比較容易實現高延性比要求。 因此，較合理的框架破壞機 制應是梁比柱的塑性屈服盡可能早發(fā)生和多發(fā)生，底層柱柱根的塑性鉸較晚形成，各層柱子的屈服順序應錯開，不要集中在某一層。這種破壞機制的框架，就是強柱弱梁型框架。 （ 2）梁柱的延性設計 要使結構具有延性，就必需保證框架梁柱有足夠的延性，而梁柱的延性是以其截面塑性鉸的轉動能力來度量的。因此框架結構抗震設計的關鍵是梁柱塑性鉸設計。為此，應遵循： 1） “強剪弱彎”設計原則 —— 控制構件的破壞形態(tài) 適筋梁或大偏壓柱，在截面破壞時可以達到較好的延性，可以吸收和耗散地震能量，使內力重分布得以充分發(fā)展；而鋼筋混凝土梁柱在受到較大 剪力時，往往呈現脆性破壞。所以在進行框架梁、柱設計時，應使構件的受剪承載力大于其受彎承載力，使構件發(fā)生延性較好的彎曲破壞，避免發(fā)生延性較差的剪切破壞，而且保證構件在塑性鉸出現之后也不過早剪壞，這就是“強剪弱彎”的設計原則，它實際上是控制構件的破壞形態(tài)。 2） 梁、柱剪跨比限制 剪跨比反映了構件截面承受的彎矩與剪力的相對大小。它是影響梁、柱極限變形能力的主要因素之一，對構件的破壞形態(tài)有很重要的影響。 比如，柱的剪跨比cVhM??（ M、 V 分別是截面承受的彎矩、剪力值， hc為柱截面高 度）。試驗研究發(fā)現，剪跨比λ≥ 2的柱屬于長柱，只要構造合理，通常發(fā)生延性好的彎曲破壞；當剪跨比 ≤λ 2 的柱為短柱，柱子將發(fā)生以剪切為主的破壞，當提高混凝土強度等級或配有足夠的箍筋時，也可能發(fā)生具有一定延性的剪壓破壞；而當剪跨比λ ，柱的破壞形態(tài)是脆性的剪切斜拉破壞，幾乎沒有延性，設計中應當避免。 在一般框架結構中，柱內彎矩以地震作用產生的彎矩為主，所以可近似假定反彎點在柱高的中點，從而有柱端彎矩2nHVM ??，即2nHVM?（ Hn 是柱的凈高），代入cVhM??中，得cnhH21?? 。因此框架柱的分類又可用長細比表示為： 4?cnhH 時為長柱；43 ?? hH 時為短柱； 3?hH 時為極短柱。 因此，為保證柱子發(fā)生延性破壞，抗震設計時要求柱凈高與截面長邊尺寸之比宜大于 4，若不滿足，應在柱全高范圍內加密箍筋。 類似地，對框架梁而言，則要求其凈跨 ln與截面高度 hb之比不宜小于 4。當梁的 跨度較小而梁的設計內力較大時，宜首先考慮加大梁寬，這樣雖然會增加梁的縱筋用量，但對提高梁的延性卻是十分有利的。 3）梁、柱剪壓比限制 當構件的截面尺寸太小或混凝土強度太低時，按抗剪承載力公式計算的箍筋數量會很多，則箍筋在充分發(fā)揮作用之前，構件將過早呈現脆性斜壓破壞，這時再增加箍筋用量已沒有意義。因此，設計中應限制剪壓比（ 0bhfV c ）即梁截面的平均剪應力，使箍筋數量不至于太多，同時，也可有效地防止斜裂縫過早出現，減輕混凝土碎裂程度。這實質上也是對構件最小截面尺寸的要求。 4） 柱軸壓比限制及其它措施 軸壓比 μ N 指柱有地震作用組合的柱軸壓力設計值 N 與柱的全截面面積 Ac 和混凝土軸心抗壓強度設計值 fc 乘積的比值，cccccN hbfNAfN ??? （ bc、 hc分別為柱截面的寬度和高度）。 試驗研究表明，軸壓比的大小，與柱的破壞形態(tài)和變形能力是密切相關的。隨著軸壓比不同，柱將產生兩種破壞形態(tài)：受拉鋼筋首先屈服的大偏心受壓破壞和破壞時受拉鋼筋并不屈服的小偏心受壓破壞。而且，軸壓比是影響柱的延性的重要因素之一，柱的變形能力隨軸壓比增大而急劇降低（圖 5），尤其在高軸壓比下，增加箍筋對改 善柱變形能力的作用并不明顯。所以，抗震設計中應限制柱的軸壓比不能太大，其實質就是希望框架柱在地震作用下，仍能實現大偏心受壓下的彎曲破壞，使柱具有延性性質。 圖 5 軸壓比與延性比關系圖 圖 6 芯柱尺寸示意圖 圖 7 連續(xù)復合螺旋箍 框架柱在豎向荷載與地震作用下的軸壓比宜滿足表 1的規(guī)定。若不滿足，可加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。 表 1 柱軸壓比限值 抗震等級 一 二 三 軸壓比限值 在高層建筑中，底層柱往往承受很大的 軸力，很難將軸壓比限制在較低水平。為此，近年來，國內外對改進柱的延性性能做了大量試驗研究。試驗表明，在矩形柱或圓形柱內設置矩形核心柱（圖 6），不但可以提高柱的受壓承載力，還可以提高柱的變形能力。在壓、彎、剪作用下，當柱出現彎、剪裂縫，在大變形情況下芯柱可以有效地減小柱的壓縮，保持柱的外形和截面承載力，特別對于承受高軸壓的短柱，更有利于提高變形能力，延緩倒塌。 5）箍筋 震害表明，梁端、柱端震害嚴重，是框架梁、柱的薄弱部位。所以按照強剪弱彎原則設計的箍筋主要配置在梁端、柱端塑性鉸區(qū)，稱為箍筋加密區(qū)。 在塑性鉸 區(qū)配置足夠的箍筋，可約束核心混凝土，顯著提高塑性鉸區(qū)混凝土的極限應變值，提高抗壓強度，防止斜裂縫的開展，從而可充分發(fā)揮塑性鉸的變形和耗能能力，提高梁、柱的延性；而且鋼箍作為縱向鋼筋的側向支承，阻止縱筋壓屈，使縱筋充分發(fā)揮抗壓強度。所以規(guī)范規(guī)定，在框架梁端、柱端塑性鉸區(qū)，箍筋必須加密。 此外，框架結構構件的延性與箍筋形式有關。例如，西安建筑科技大學和日本川鐵株式會社的研究表明，在其它條件相同的情況下，采用連續(xù)矩形復合螺旋箍比一般復合箍筋可提高柱的極限變形角 25%。所以矩形截面柱采用連續(xù)矩形復合螺旋箍（圖 7）， 可大大提高其延性。 6）縱筋配筋率 試驗表明：鋼筋混凝土單筋梁的變形能力，隨截面混凝土受壓區(qū)相對高度 x/h0的減小而增大，而 x/h0隨著配筋率的增大、鋼筋屈服強度的提高和混凝土強度等級的降低而增大，延性性能降低。為此，規(guī)范對一、二、三級抗震等級框架梁的 x/h0和 ρ max作出了規(guī)定。同時，框架梁還應滿足最小配筋率的要求。 而為了避免地震作用下框架柱過早地進入屈服階段，增大屈服時柱的變形能力，提高柱的延性和耗能能力，全部縱向鋼筋的配筋率不應過小。 （ 3）“強節(jié)點弱構件”設計原則 由于節(jié)點區(qū)的受力狀況非常復雜，所 以在結構設計時只有保證各節(jié)點不出現脆性剪切破壞，才能使梁、柱充分發(fā)揮其承載能力和變形能力。即在梁、柱塑性鉸順序出現完成之前，節(jié)點區(qū)不能過早破壞。 實際設計中，為了保證框架結構的延性，《抗震設計規(guī)范》是依據抗震等級對構件本身不同性質的承載力或構件間的相對的承載力進行內力調整，并依據規(guī)定的構造要求來達到延性要求。內力調整系數，依據抗震等級不同而異：一級抗震等級以實際配筋為基礎進行內力調整；二、三級抗震等級是在設計內力的基礎上進行調整。而構造要求，則根據不同的抗震等級，規(guī)定出截面形式、尺寸限制、材料規(guī)格、配筋率以 及構造形式等。 31． 正截面受彎承載力計算為什么 結構構件的抗震承載力設計值要除以承載力抗震調整系數？ 答：考慮到地震作用的時間很短，快速加載時，材料強度會有所提高，因此，抗震設計時框架梁的截面承載