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土木工程专业英语65
6.5DuctileDesignofConcreteFrameStructures
6、5延性设计的混凝土框架结构
6.5.1DuctilityIksignPhilosophy
6。
5.1延性设计哲学
Theseismicdesignphilosophyreliesonprovidingsufficientductilitytothestructurebywhichthestructurecandissipateseismicenergy.Areinforcedconcretestructurewithsufficientductilityhasthefollowingadvantages:
地震设计哲学依赖提供足够的延性的结构,该结构可以消散地震能量。
一个钢筋混凝土结构具有足够延性具有以下优点:
(a)Aductilereinforcedconcretestructuremaytakecareofoverloading,loadreversals,impactandsecondarystressesduetodifferentialsettlementoffoundation.
(a)一个延性钢筋混凝土结构可能照顾重载、负载逆转,影响和二次应力由于沉降差的基础
(b)Aductilereinforcedconcretestructuregivestheoccupantsufficienttimetovacatethestructurebyshowinglargedeformationbeforeitsfinalcollapse.Accordingly,thelossoflifeisminimizedwiththeprovisionofsufficientductility.
一个延性钢筋混凝土结构给居住者足够的时间撤离结构大变形前通过展示它的最终崩溃。
因此,生命的损失最小化与提供足够的韧性。
(c)Properlydesignedductilejointsarecapableofresistingforcesanddeformationsattheyieldingofsteelreinforcement.Therefore,thesesectionscanreachtheirrespectivemomentcapacities,whichisoneoftheassumptionsinthedesignofreinforcedconcretestructuresbylimitstatemethod.
适当设计的韧性关节有能力抵抗部队和变形的钢筋屈服。
因此,这些部分可以达到各自的时刻能力,是假设在钢筋混凝土结构的设计由极限状态法。
(d)Theductiledesignofreinforcedconcretemembersshouldensurebothstrengthandductility.Strengthofmemberscanbeassuredbyproperdesignofthesectionsfollowinglimitstat^method.Toachieveanappropriatedegreeofductility,thefollowingfailuremodeareexpected:
(a)Brittlefailuremodesshouldbesuppressed;and(b)beamsshouldfailbeforecolumns.
钢筋混凝土的延性设计成员应该确保两个强度和优良的延性。
力量的成员可以确保适当设计的部分限制^后统计方法。
达到一个适当的程度的延性,下面的失效模式将:
(a)脆性失效模式应该抑制;(b)梁应该之前失败的列
Flexuralyieldingofbendingmembersisductile.Shearfailureisbrittleandshouldbeavoidedunderseismicloading.Topreventshearfailureoccurringbeforebendingfailureitisgoodpracticetodesignsothattheflexuralsteelinamemberyieldswhiletheshearreinforcementisworkingatastresslessthanyield(say90%).
弯曲产生的弯曲成员是韧性。
剪切破坏是脆弱的,应该避免地震作用下。
防止剪切破坏前发生弯曲破坏很好的练习设计,以便在一个成员抗弯钢产量而剪力钢筋是工作压力低于产量(比方说90%)。
Thestructuralductilityisachievedintheformofinelasticrotationsinreinforcedconcretemembers.Theinelasticrotationsspreadoverdefiniteregionscalledasplastichinges.Duringinelasticdeformations,theactualmaterialpropertiesarebeyondelasticrangeandhencedamagesintheseregionsareobvious.Theplastichingesare“expected”locationswherethestructuraldamagecanbeallowedtooccurduetoinelasticactionsinvolvinglargedeformations.Hence,inseismicdesign»thedamagesintheformofplastichingesareacceptedtobeformedinbeamsratherthanincolumnsasshowninFigure6.18.Mechanismwithbeamyieldingischaracteristicofstrongcolumn-weak-beambehaviorinwhichtheimposedinelasticrotationaldemandscanbeachievedreasonablywellthroughproperdetailingpracticeinbeams结构延性,达到了形式的非弹性转动与钢筋混凝土构件。
旋转的非弹性分布在明确的区域称为塑性铰。
在非弹性变形,实际的材料属性超出弹性范围,因此损失在这些地区是显而易见的。
塑料铰链是“预期”的结构损伤位置可以允许发生由于非弹性行动涉及大变形。
因此,在抗震设计»赔偿金的形式接受塑性铰形成在光束而不是列如图6所示。
18。
机制与梁屈服的特点是强柱弱梁行为的实施非弹性转动的要求可以达到相当不错的光束通过适当的详细描述实践
Figure6.18ramemechanism
Therefore,inthismodeofbehavior,itispossibleforthestructuretoattainthedesiredinelasticresponseandductility.Ontheotherhand,ifplastichingesareallowedtoformincolumns,theinelasticrotationaldemandsimposedareveryhighthatitisverydifficulttobecateredwithanypossibledetailing.Themechanismwithsuchafeatureiscalledcolumnyieldingorstoreymechanism
因此,在这种模式下的行为,就能够使结构达到所需的非弹性响应和延性。
另一方面,如果允许塑性铰形式在列,非弹性转动要求征收非常高,它很难被那些提供了任何可能的详细描述。
这个机制和这样一个功能叫做列屈服或层机制
Figure6.19Column-and-beamassembly
Oneofthebasicrequirementsofdesignthatthecolumnsaboveand
jointshouldhavesufficientflexuralstrengthwhentheadjoiningbeamsdevelopflexuralover-strengthattheirplastichinges.Thiscolumntobeamflexuralstrengthratioisanimportantparametertoensurethatpossiblehingingoccursinbeamsratherthanincolumns
一个的设计的基本要求,上面的列和联合应该有足够的挠曲强度当隔壁梁弯曲在强度在他们发展塑性铰。
这列梁抗弯强度比是一个重要的参数,以确保可能要发生在光束而不是在列。
ThemomentcapacitiesofbeamsandcolumnsaresuchthatthecolumnmomentsopposethebeammomentsasshowninFigure6.19.Toobtainastrong-column-weak-beamdesign,GB50011-2001requiresthatthedesignflexuralstrengthofthecolumnsframingintoajointexceedthedesignflexuralstrengthofthebeamsframingintothejoint.Therefore
目前能力的梁、柱是这样的,列时刻反对梁时刻如图6所示。
19。
为了获得一个强大的列-弱梁设计、GB50011-2001要求设计挠曲强度的列框架为联合超过设计挠曲强度的光束框架到联合。
因此
∑Mcolumn=∩c∑Mbeam(6.6.1)
Where
∑Mcolumn=sumofmomentsatjointfacescorrespondingtodesignflexuralstrengthofcolumnsframingintojoint
∑Mcolumn=笔时刻在联合面临相应的设计挠曲强度的列框架到联合
∑Mcolumn=sumofmomentsatjointfacescorrespondingtodesignflexuralstrengthofbeamsframingintojoint
∑Mcolumn=笔时刻在联合面临相应的设计框架梁的抗弯强度成联合
Mcolumn∑=笔时刻在联合面临相应的设计框架梁的抗弯强度成联合
Mcolumn∑=笔时刻在联合面临相应的设计挠曲强度的列框架到联合
∑Mcolumn=sumofmomentsatjointfacescorrespondingtodesignflexuralstrengthofbeamsframingintojoint
∑Mcolumn=sumofmomentsatjointfacescorrespondingtodesignflexuralstrengthofcolumnsframingintojoint
∑mcolumn=和时刻共同面临相应的设计抗弯强度梁连接接头
∑mcolumn=和时刻共同面临相应的设计抗弯强度的柱子为
∩c=columntobeamflexuralstrengthratio,takenas1.4forGrade1,takenas1.2forGrade2,andtakenas1.1forGrade3.ThesumofmomentcapacityofthelowerendofcolumnatthefirststoreyofGrade1,2and3shallbemultipliedbyanamplifyingfactorof1.5,1.25and1.15
∩c=列梁抗弯强度比,作为1。
4为1级,作为1.2为2级,和作为1。
1年级3。
时刻的能力的总和的低端列在第一层的等级1、2和3应乘以一个放大系数为1。
5日,1。
25和1。
15
6.5.2DuctilityDetailing
6。
5。
2延性详细
Forensuringductility,specificrecommendationsaretobefollowedregardingthematerials,dimensions,minimumandmaximumpercentagesofreinforcement.
为确保延性,具体的建议是应遵循有关材料、尺寸、最小和最大比例的强化。
1.FrameBeams
Beamsinframesmusthaveaclearspan-to-effectivedepthratioofatleast4,awidth-to-depthratioofatleast0.25,andawebwidthofnotlessthan200mm.Theminimumclearspan-to-effectivedepthratiohelpsensurethatflexuralratherthanshearstrengthdominatesmemberbehaviorunderinelasticloadreversals.Minimumwebdimensionshelpprovideadequateconfinementfortheconcrete,whereasthewidthofbeamrelativetothecolumnislimitedtoprovideadequatemomenttransferbetweenbeamsandcolumns.
梁在帧必须有一个清晰的跨度有效深度比例至少4、宽深比至少0。
25日,和一个web宽度不少于200毫米。
最低清晰的跨度有效深度比帮助确保弯曲而不是抗剪强度主导成员行为在非弹性负载逆转。
最低web维度帮助提供足够的约束混凝土,而梁的宽度相对于列仅限于提供足够的时刻梁、柱之间转移。
InaccordancewithseismicdesigncodeGB50011-2001,bothtopandbottomminimumflexuralsteelisrequired.TheminimumtensionreinforcementratioshouldnotbelessthanthatgivenbyTable6.6.I,withaminimumoftworeinforcingbars,topandbottom,throughoutthemember.Inaddition,thepositivetonegativemomentresistanceratioshallnotbelessthan0.5forframesassignedtoGrade1and0.3forframesassignedGrade2orGrade3,norbelessthanthecalculatednecessaryratio.Neitherthenegativenorthepositivemomentresistanceatanysectionalongthememberlengthshallbelessthanone-quarterofthemaximummomentresistanceprovidedatthefaceofeitherendjoint.Thesecriteriaaredesignedtoprovideforductilebehaviorthroughoutthemember,althoughtheminimumoftworeinforcingbarsonthetopandbottomisbasedprincipallyonconstructionrequirements.Amaximumreinforcementratioof0.025issettolimitproblemswithsteelcongestionandtoensureadequatemember•sizeforcarryingshearthatisgovernedbytheflexuralcapacityofthemember.
按照抗震设计代码GB50011-2001,两个顶部和底部最小弯曲钢是必需的。
紧张的最小配筋率应不小于所给出的表6。
6。
我,以最小的两个钢筋,顶部和底部,通过的成员。
此外,积极的,消极的时刻电阻率不得小于0。
5为帧分配给等级1和0。
3帧分配2级或2级3,也不能低于必要的比例计算。
无论是消极和积极的时刻电阻在任何部分沿着成员长度应小于四分之一的最大力矩抵抗提供了在面对任何一端联合。
这些标准旨在提供韧性行为在整个成员,虽然两个钢筋的最小的顶部和底部是主要基于施工要求。
一个最大配筋率为0。
025年将限制问题,才能保证足够的钢铁拥堵成员•大小携带剪切所管辖受弯承载能力的成员。
Table6.6.1Minimumtensionreinforcementratio(%)inframebeams
表6。
6。
1最小张力配筋率(%)在框架梁
AseismicGrade
PositioninBeam
Support
Inspan
GradcI
Grcatcrof0.4and80f%/fy
Greaterof0.3and65fi/fr
GradeH
Greaterof0.3and65/•//,
Greaterof0.25and55f%/fy
Gradeffl/W
Greaterof0.25and55fx/fy
Grcatcrof0.2and45/,/fy
Toobtainductileperformance,thelocationofsplicesislimitedTheymaybenotbeusedwithinjoints*withinthecloselyspacedtransversereinforcementareaofbeams.Lapsplicemustbeenclosedbyhoopsorspirals,withamaximumofIOOmmor5timesthediameterofthesmallersplicedbar.Weldedandmechanicalconnectionsmaybeused,providedthattheyarenotusedwithinthecloselyspacedtransversereinforcementarea.
获得延性性能,拼接的位置是有限的,他们也许不会使用在关节*在紧挨着的横向钢筋面积的光束。
搭接接头必须由封闭的或螺旋钢箍,最大的IOOmm或5倍直径较小的拼接酒吧。
焊接和机械连接可能被使用,只要他们不习惯在紧挨着的横向钢筋面积。
Transversereinforcementisrequiredthroughoutbeamsinframesresistingearthquake-inducedforce.Closelyspacedtransversereinforcementintheformofhoopsmustbeusedoveralengthfromthejointfacetowardmid-span,atthebothendsofthebeam.Thesehoopsareintendedtopreventbucklingofthelongitudinalbarsinthecompressionzoneinplastichingeregionswhereboththetopandbottomreinforcementcanbesubjectedtoyieldingintensionandcompressionduetoreversedcyclicflexure.Barsthatbuckleincompressionandaresubsequentlystressedtoyieldintensionusuallyrupture.Thelengthofcloselyspacedtransversereinforcementarea,themaximumspacingofthehoopsandtheminimumdiameterofthehoopbarsshouldbetakenaccordingtoTable6.6.2;whenthetensionreinforcementratioattheendofthcbeamisgreaterthan2%»theminimumdiameterofhoopbarslistedinthetableshouldbeincreasedby2mm.
在梁横向钢筋是必需在帧抵抗地震力。
紧挨着的横向钢筋在篮球的形式必须使用在一个长度从接合面朝中跨,在两端的梁。
这
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