土木工程毕业设计文献综述钢筋混凝土框架结构.doc

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1、文献综述钢筋混凝土框架结构1.前言随着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升，钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化，无论是工业建筑还是民用建筑，在结构设计中遇到的各种难题日益增多，钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻，刚度大，承载能力强、延性好好等优点，被广泛应用于各国工程中，特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域，已取得了良好的经济效益和社会效益。而框架结构具有建筑平面布置灵活、自重轻等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求，因此，框架结构在结构设计中应用甚广。为了增强结构的抗震能力，框架结构

2、在设计时应遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”。2.现行主要研究2.1预应力装配框架结构后浇整体节点与现浇节点具有相同的抗震能力;钢纤维混凝土对减少节点区箍筋用量有益,但对节点强度、延性和耗能的提高作用不明显。与现浇混凝土节点相比,预应力装配节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都小;节点恢复能力强;预制混凝土无粘结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性

3、较差。因此,这一类节点连接如应用于抗震区,需做专门抗震设计。2.2地震破坏钢筋混凝土在地震破坏过程中瞬态震动周期逐步延长，地震动的低频成分是加剧结构破坏的主要因素，峰值和持时也是非常重要的原因。瞬态振型的变化与结构的破坏部位直接相关。结构破坏过程中，瞬态振型参与系数变化不大。结构瞬态振动周期延长加剧时，结构的整体耗能能力增大，结构濒临倒塌时，基本失去耗能能力。结构破坏过程中，位移时程与破坏构件百分比的变化与地震的峰值的出现密切相关。破坏构件百分比是表征结构破坏与倒塌的指标。地震动的几个特征对结构破坏影响均很大。2.3异性柱框架结构抗震性能异形柱框架结

4、构与矩形柱框架结构的动力特性差别小。虽然异形柱的截面抗扭极惯性矩比矩形柱小得多，但异形柱框架结构的楼层角位移比矩形柱框架结构的楼层角位移只稍大些，而且异形柱的扭矩值比对应的矩形柱的扭矩值要小得多。异形柱框架结构与矩形柱框架结构在输人地震波方向的各层线位移都差别不大，但另一个垂直方向的各层线位移，异形柱框架结构要大些。L形柱与对应矩形柱的杆端剪力相比，在一个方向的杆端剪力值差别不大，但另一个垂直方向的杆端剪力相差很大，而T形、十字形柱与对应的矩形柱相比，两个方向的杆端剪力皆相差不大。2.4钢筋混凝土框架结构基于位移的抗震设计方法根据钢筋混凝土框架结构的

5、特点，将其性能划分为使用良好、人身安全和防止倒塌三个水平，并用层间位移角限值予以量化；用作用倒三角形水平分布荷载的等截面悬臂柱的侧移曲线作为框架结构的初始侧移模式。在此基础上，将多自由度体系转化为等效单自由度体系，导出了相应的等效参数。结构的目标位移根据其性能水平确定，并用假定的侧移模式给予修正。在等效线性化的前提下，由等效位移用弹性位移反应谱求出等效周期，然后对结构构件进行刚度设计和承载力设计。最后用静力弹塑性分析方法对结构进行分析，校核结构的侧移形状与初始侧移模式是否一致，并用推覆至相应性能水平时的侧移曲线作为修正后的侧移曲线重新计算。用层间位移

6、角限值作为框架结构性能水平的量化指标，能较好地反映其受力和变形性能，计算简单。用作用倒三角形分布荷载的等截面剪切悬臂杆的侧移曲线作为框架结构的初始侧移模式，基本上反映了框架结构的变形特点，且计算简单，便于操作。如欲进一步修正，可用静力弹塑性分析结果中推覆至相应性能水平的侧移曲线作为修正后的侧移曲线。算例分析表明，这样处理不仅能反映结构的实际情况。而且收敛较快。根据具体结构的刚度和质量分布，拟定其某一层或某几层达到相应性能水平的层间位移角限值，据此及初始侧移模式确定其目标侧移曲线。这样可反映实际结构是在其薄弱的某一层或相对薄弱的某几层达到某一极限状态并

7、使整个结构达到相应的极限状态。2.5汶川地震中钢筋混凝土框架结构的震害通过对汶川大地震青川县城的震害调查发现：建造时间较早，没有经过正规考虑抗震设计的砖砌建筑破坏和倒塌严重，而经过正规抗震设计的钢筋混凝土框架结构所受地震损伤较轻、而且损伤主要是填充墙，青川县城的钢筋混凝土框架结构只要在震后维修即可使用，表明按现行“建筑抗震设计规范”设计的钢筋混凝土框架建筑具有较好的抗震性能。汶川大地震中有许多中小学校倒塌，而在青川县城中小学的这几栋钢筋混凝土建筑物基本保持完好，无学生伤亡。中小学建筑是非常重要的公共建筑，其抗震安全是整个社会关注的焦点之一，建议对中小

8、校的建筑尽量采用规则钢筋混凝土框架结构，并严格按国家颁布的抗震规范进行抗震设计。2.6框架结构抗地震倒塌能力