【正文】 明天，將是我終身學(xué)習(xí)另一天的開始！在這里衷心祝愿我的母校今天更精彩，明天更輝煌！ 景正鳳 二零零 八 年六月 十 五日 。我愿在未來的學(xué)習(xí)和研究過程中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友。另外，感謝 04 級土木工程全體同學(xué)的幫助和勉勵。我真的非常感謝我的指導(dǎo)老師 莫 老師、 鄒 老師、 程 老師等老師們，在老師們的精心指導(dǎo)下，我的設(shè)計 和 論文 即將圓滿的完成。本論文從選題到完成，莫 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 ，包括之前的畢業(yè)設(shè)計， 每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。s Railway Publishing House 2020 屆土木工程專業(yè) —— 畢業(yè)論文 19 致 謝 本論文是在我的導(dǎo)師 莫憂老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的 ， 導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。s Publishing House [20] Japan Association for the preparation of earthquake. 2020． Japan39。 5 結(jié)論 對于 框架結(jié)構(gòu) 的延性抗震設(shè)計 主要就是通過計算 （滿足“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點 、強(qiáng)錨固 ” 的設(shè)計原則 ） 和構(gòu)造措施來實現(xiàn)“追求梁鉸機(jī)構(gòu) 或梁柱鉸機(jī)構(gòu) 的能力設(shè)計方案” ， 從而實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的三水準(zhǔn)設(shè)防目標(biāo)的。 此外， 規(guī)范對梁筋梁柱縱筋錨固長 度 、 錨固方式都有漢旺鎮(zhèn)某醫(yī)院住院樓圖 11 2020 屆土木工程專業(yè) —— 畢業(yè)論文 17 詳細(xì)的規(guī)定 ，以保證構(gòu)件 在達(dá)到極限承載力之前不發(fā)生錨固失效。 此外， 為保證在豎向荷載 和地震 作用下，節(jié)點核心區(qū)剪壓比偏低時為節(jié)點核心區(qū)提供必要的約束，保持節(jié)點在不利情況下的基本抗剪能力，使梁柱縱筋可靠錨固， 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB 50011— 2020 和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 3— 2020 等 規(guī)范 都 對 框架 節(jié)點核心區(qū)的箍筋最大間距、最小直徑、體積配箍率做出了規(guī)定。 12 汶川 級特大地震作用下 ，節(jié)點核心區(qū) 會 經(jīng)受著很大的水平剪力， 由理論分析表明， 一般約為柱子剪力的 4～ 6 倍， 會 很容 易產(chǎn)生剪切脆性破壞 ，加上梁柱節(jié)點箍筋配置不足，影響抗剪能力，導(dǎo)致混凝土被剪碎剝落，同時，梁、柱內(nèi)縱筋伸入節(jié)點的錨固長度不足，在地震的反復(fù)作用，導(dǎo)致節(jié)點鋼筋粘結(jié)退化，發(fā)生鋼筋錨固破壞，從而大大降低了節(jié)點的強(qiáng)度、剛度和耗能能力，引起縱筋被拔出，以致梁柱端部塑性鉸難以發(fā)揮作用，從而梁柱失去了相互之間的聯(lián)系。 如圖 11 所示 ： 漢旺鎮(zhèn) 某醫(yī)院住院樓 框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點受震破壞圖 ， 其破壞的主要原因是 ： 由于框架梁柱節(jié)點 聯(lián)系著上下柱，起著傳遞 、分配內(nèi)力和保證整體性的作用， 它 是框架傳力的樞紐。 在豎向荷載和地震作用下，框架梁柱節(jié)點區(qū)主要承受柱子傳來的軸向力、彎矩、剪力和梁傳來的彎矩、剪力的作用，受力比較復(fù)雜 ，而 在軸壓力和剪力的作用下，節(jié)點區(qū)發(fā)生由于剪切及主拉應(yīng)力所造成的脆性破壞。 框架 節(jié)點作為梁柱鋼筋的錨固區(qū)，對結(jié)構(gòu)性能影響很大 。這樣 框架 梁、柱的延性設(shè)計才有意義。同時 ， 對柱子的高寬比、剪跨比、截面最小高度、寬度做出了規(guī)定，以提高 延性 抗震性能。 與此同時，為避免地震作用下柱子過早進(jìn)入屈服階段，提高柱的延性和耗能能力， 框架 柱 內(nèi)縱向受力鋼筋宜 對稱配 置 ，其 全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)過小， 縱筋配筋率越大，柱 子屈服時變形越大，延性 就 越好。例如，在柱端塑性鉸區(qū)適當(dāng)?shù)呐渲霉拷?，對提高柱的延性是十分有利的?另外， 柱端箍筋用量的控制條件不是簡單的用體積配箍率，而是用配箍特征值，它同時考慮了箍筋強(qiáng)度等級和混凝土強(qiáng)度等級對配箍量的影響。這樣 柱中的箍筋對核芯區(qū)混凝土 并沒有 起 到 有效的約束作用， 從而降低了 受壓混凝土的極限應(yīng)變值， 加速了 柱身斜裂縫的開展， 使得框架 柱的延性 大大的降低 。如圖 10 所示：安縣某電子設(shè)備生產(chǎn)廠五層框架結(jié)構(gòu)辦公樓柱破壞圖，其破壞的根本原因就在于框架柱內(nèi) 箍筋 用量 很少 或直徑很小 ， 導(dǎo)致在 5理論分析表明， 箍筋同樣也對延性起到很大的作用，約束縱筋、提高混凝土壓應(yīng)變、阻止斜裂縫發(fā)展。 框架 柱為壓彎型受力構(gòu)件 。對于采用低地震力設(shè)計的柱子，主要 應(yīng) 保證其延性，而耗能性放到第二位。 討論 柱的構(gòu)造措施 柱的構(gòu)造措施也和梁差不多，但是柱除了受彎距和剪力以外，還要承受軸力（梁的軸力一般都很小，在設(shè)計中都不予以考慮），尤其是高層建筑，軸力就更大了，所以柱還有對軸壓比的限制，其中 又 對不同烈度下有著不同延性要求的結(jié)構(gòu) ，也 有不同的軸壓比限值 ，軸壓比對延性及耗能性影響較大。同時，還對梁的最小寬度、跨高比 、高寬比做了規(guī)定。因而， 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB 50011— 2020 和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 3— 2020 等 規(guī)范 都 對梁縱筋最大配筋率和最小配筋率、箍筋加密區(qū)長度、最大間距、最小直徑、最大肢距、體積配箍率有嚴(yán)格規(guī)定。 另外， 梁 的 高跨比 lh 越小，剪切變形 的 比例 就 越大， 這樣 易發(fā)生斜裂縫破壞，使延性降低。 截面延性隨受拉鋼筋配筋率及屈服強(qiáng)度的提高而降低；隨受壓鋼筋配筋率和混凝土強(qiáng)度提高而提高，隨截面寬度增大而增大； 而 在 塑性鉸區(qū) 配置足夠 的 封閉式 箍筋 ，對提高塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力 也 是十分有效的， 可以防止 梁受壓 縱筋的 過早 壓 曲 、提高 塑性鉸區(qū)內(nèi) 混凝土 的 極限壓應(yīng)變 、 阻止斜裂縫的開展、抵抗剪力， 這些都有利于 充分發(fā)揮塑性鉸的變形和耗能能力 。 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB 50011— 2020 和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 3— 2020 等規(guī)范對 框架梁截面尺寸 都 作了如下 要求： A、 梁 截面寬度不宜小于 200mm，在工程設(shè)計中，梁寬一般不應(yīng)小于柱寬的一半； B、梁 截面高度與寬度的比值不宜 大于 4，以保證梁平面外的穩(wěn)定性 ； C、梁 凈跨與截面高度的比值不宜大于 4。 箍筋的作用一般有三個 ： 箍筋彎鉤要求箍筋彎鉤要求箍筋彎鉤形式和要求圖 9 2020 屆土木工程專業(yè) —— 畢業(yè)論文 14 A、 抗剪， 值得注意的是，抗震設(shè)計時，框架梁不宜采用彎起鋼筋抗剪 ； B、 規(guī)定箍筋的最小直徑，保證縱筋在受壓下不會過早的局部失穩(wěn)； C、 通過箍筋約束受壓混凝土，提高其極限壓應(yīng)變和抗壓強(qiáng)度。且彎折 后平直部分 長度不應(yīng)小于 10d和 75mm 的較大值 。 對梁而言，箍筋用量在我國相關(guān)規(guī)范里已有明確的規(guī)定， 設(shè)計 和施工階段 必須嚴(yán)格遵守。受壓鋼筋可以分擔(dān)部分剪力，減小受壓區(qū)高度，另外，在大震下，梁端可能出現(xiàn)正彎距，下部鋼筋有可能受拉，保證梁有一定數(shù)量的受壓鋼筋是十分必要的。配筋率包括最大配筋率和最小配筋率，前者是為了使受拉鋼筋屈服時的混凝土受壓區(qū)壓應(yīng)變與梁最終破壞時的極限壓應(yīng)變還有一定的差距（梁的最終破壞一般都以受壓區(qū)混 凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎為標(biāo)志的）；后者是保證梁不會在混凝土受拉區(qū)剛開裂時鋼筋就屈服甚至被拉斷。 討論 梁的構(gòu)造 措施 對于梁而言，無論是對不允許柱出現(xiàn)塑性鉸（底層柱除外），還是允許柱出現(xiàn)塑性鉸但控制其出 鉸 時間，梁端始終都是引導(dǎo)出現(xiàn)塑性鉸的主要部位，所以我們希望梁端的塑性變形有良好的延性（即不喪失基本抗彎能力前提下的塑性變形轉(zhuǎn)動能力）和良好的塑性耗能能力。影響延性的其他因素實質(zhì)都是這兩個根本因素的延伸。通過相應(yīng)構(gòu)造措施保證可能出現(xiàn)塑性鉸的部位具有所需足夠的延性，具體來說就是塑性轉(zhuǎn)動能力和塑性耗能能力。我國采取相對的“強(qiáng)柱弱梁”，延緩柱子出鉸的時間，所以需要采取較嚴(yán)的構(gòu)造措施。它與“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎” 相互關(guān)聯(lián)，一起保證結(jié)構(gòu)的延性。因而，“更強(qiáng)節(jié)點”的說法，不值得提倡。 在此， 需要說明的是，梁柱節(jié)點受力非常復(fù) 雜，要保證梁柱鋼筋在節(jié)點中的可靠錨固，同時在梁柱端發(fā)生抗彎破壞前，節(jié)點不發(fā)生剪切破壞，其實質(zhì)應(yīng)屬于“強(qiáng)剪弱彎”的范疇。需要注意的是，軸向壓力對受剪承載力的有利作用也是有限的，當(dāng)軸壓比? ? ~?? cc fANn 時，受剪承載力達(dá)到最大值；若再增加軸向壓力，將導(dǎo)致受剪承載力的降低，并轉(zhuǎn)變?yōu)閹в行绷芽p的正截面小偏心受壓破壞，因此，應(yīng)對軸向壓力的受剪承載力提高范圍予以控制。 另外，試驗研究表明，軸向壓力對構(gòu)件的受剪承載力起有利作用，這主要是軸向壓力能阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開展，增加了混凝土剪壓區(qū)高度，從 而提高混凝土所承擔(dān)的剪力 。 因此， 我國 規(guī)范 對混凝土的受剪承載力降為非抗震的 60％， 而箍 筋項 則不考慮反復(fù)荷載作用下的 降低。 討論如何調(diào)整 抗剪 承載力 抗剪 承載力的調(diào)整，主要針對框架梁、柱在地震作用組合時，保證構(gòu)件不至于發(fā)生剪切破壞。其它按梁端彎矩設(shè)計值計算， 節(jié)點 剪力 增大系數(shù)jb?， 一、二級分別 為 和 。 此外， 各 級 抗震等級的框架節(jié)點 還 應(yīng)符合 相應(yīng)的 構(gòu)造措施要求。 柱