房屋結構抗震規范規定:除框架頂層和柱軸壓比小于0.15者及框支梁與框支柱以外,柱端彎矩設計值應符合:
分別為一級取1.4,二級取1.2,三級取1.1。9度及一級框架結構尚應符合, 根據實配鋼筋面積及材料強度標準值確定。底層柱軸力大,塑性轉的能力差,為避免柱腳出鉸后壓潰,一、二、三級框架結構底層,柱端截面組合彎矩設計值分別乘以增大系數1.5,1.25和1.15。角柱的調整后的組合彎矩尚應乘以不小于1.10的系數。對一級抗震等級的剪力墻肢截面組合彎矩設計值進行調整,迫使塑性鉸出現在墻肢底部加強部位,底部加強部位及以上一層彎矩設計值取墻肢底部截面組合彎矩設計值,其它部位乘以1.2的增大系數。對部分框支抗震墻結構,一、二級框支柱的柱上端和底層柱下端,其組合彎矩設計值應分別乘以增大系數1.5和1.25。
以上“強柱弱梁”的調整措施,經過非線性動力反應分析表明,基本滿足大震不倒地要求。在7度區,梁的鋼筋由重力荷載控制,柱的鋼筋基本由小配筋率控制。全面增大了柱梁相對抗彎能力。同時,7度區很難出現正彎矩塑性鉸,對抵抗大震起到有利作用。在9度區,采用實配鋼筋面積和材料強度標準值計算柱內彎矩,構造上梁鋼筋的增大同樣導致柱內彎矩設計值的增大,在多波輸入下,梁端塑性鉸轉動大,發展較充分,柱端塑性鉸發展不充分,轉動較小。塑性變形更多集中與梁端,滿足抗震能力設計要求。對8度區,其大震位移反應同9度差不多,但柱端塑性鉸較9度多,轉動大,梁端塑性鉸出現充分但轉動小,因而“強柱弱梁”效果不明顯,有關專家建議8度二級抗震等級時,彎矩增大系數宜取1.35,這有待進一步的完善。
強剪弱彎
“強剪弱彎”是為了保證塑性鉸截面在達到預期非彈性變形之前不發生剪切破壞。就常見的結構而言,主要表現在梁端、柱端、剪力墻底部加強區、剪力墻洞口連梁端部、梁柱節點核心區。與非抗震相比,增強措施主要表現在提高作用剪力;調整抗剪承載力兩個方面。
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