大工经典钢筋混凝土延性与抗震第5章.pptx

第五章 地震和低周反复荷载作用下结 构的滞回特性和破坏形态5. Damage behavior and hysteretic performance of reinforced concrete structures under seismic action and reversed load of low cycles钢筋混凝土结构延性与抗震本章内容钢筋混凝土结构延性与抗震基本概念梁的破坏形态和滞回特性柱的破坏形态和滞回特性节点性能剪力墙的破坏形态和滞回特性构件和结构的地震反复荷载试验方法思考题滞回曲线低周反复荷载作用下结构或构件的受力—变形全过程曲线P-Δ, M-Δ, M-θ, M-Φ滞回环0→峰值→0 →谷值→ 0包络线—— 第一次加载与各项加载峰值连后的连线。钢筋混凝土结构延性与抗震反复荷载下构件的延性钢筋混凝土结构延性与抗震以包络线的特征值计算位移延性系数 ——包络线上，荷载降低到85%峰值时对应的位移。 ——包络线上，相应于屈服荷载时的位移捏缩效应(Pinching effect) 梭形 弓形 倒S形钢筋混凝土结构延性与抗震描述耗能或滞回曲线形状，表示滞回曲线上升段和下降段互相靠近，耗能能力差。 耗能能力钢筋混凝土结构延性与抗震以滞回环面积的总和表示构件耗能能力的大小功比指数滞回环面积与理想塑性滞回环面积的比值。梁的的破坏形态钢筋混凝土结构延性与抗震弯曲破坏剪切破坏粘结滑移破坏粘结劈裂破坏梁端弯曲破坏梁端弯曲破坏1995年日本阪神地震上部钢筋屈服下部混凝土压溃受压钢筋屈曲钢筋混凝土结构延性与抗震梁端实测滞回曲线（赵国藩,1999)钢筋混凝土结构延性与抗震影响梁弯曲破坏的影响因素钢筋混凝土结构延性与抗震高跨比适宜，配筋率适宜，延性破坏，滞回环饱满。对称配筋，滞回环饱满。超筋和接近超筋破坏，混凝土区破坏严重，滞回环捏缩。剪切破坏形态日本阪神地震,1995年钢筋混凝土结构延性与抗震产生严重斜裂缝箍筋屈服斜裂缝两端都可能出现混凝土压溃梁受剪破坏时的P-D滞回曲线钢筋混凝土结构延性与抗震剪切破坏的影响因素钢筋混凝土结构延性与抗震短梁或因填充墙窗洞造成的局部短梁产生的剪切破坏。配筋率是影响耗能的主要因素。配箍量对梁滞回环的影响f9.5@14cmf 12.7@15.2cmf 12.7@7.6cm钢筋混凝土结构延性与抗震梁粘结破坏形态1995年日本阪神地震钢筋混凝土结构延性与抗震发生在梁下部；混凝土保护层剥落，主筋外露；主要原因是主筋布置太密；梁粘结滑移影响钢筋混凝土结构延性与抗震由于钢筋滑移滑移产生的挠度占梁总挠度的60%主筋的粘结滑移使梁的承载力和刚度急剧退化由于粘结滑移使梁的总长度，产生对框架柱的附加推力，对框架的稳定不利。短梁破坏两端发生交叉斜裂缝箍筋屈服，混凝土破碎剪力墙连梁、门窗过梁短过梁破坏日本阪神地震（1995）钢筋混凝土结构延性与抗震柱的破坏形态和滞回曲线钢筋混凝土结构延性与抗震压弯构件滞回曲线（沈聚敏等，1981）钢筋混凝土结构延性与抗震轴压比对滞回特性的影响钢筋混凝土结构延性与抗震剪跨比和配筋率对柱剪切滞回特性的影响（洪柏年，1981）l= 1.69n0=0.2lsv=0.2%l= 1.13n0=0.2lsv=0.2%l= 2.25n0=0.2lsv=0.2%l= 1.13n0=0.2lsv=0.4%l= 2.25n0=0.2lsv=0.4%l= 1.69n0=0.2lsv=0.4%钢筋混凝土结构延性与抗震轴力——剪力相互作用曲线钢筋混凝土结构延性与抗震曲线1——无箍筋柱剪切破坏曲线2——带箍筋柱剪切破坏曲线3——弯曲破坏同时考虑剪切影响曲线4——弯曲破坏不考虑剪切影响X型配筋短柱的试验曲线大幅提高受剪承载力改变柱的破坏形态，剪切破坏——弯剪破坏延性和耗能能力明显提高；改变了柱内钢筋的受力形态，对避免粘结劈裂破坏有利。b为X型配筋的比例钢筋混凝土结构延性与抗震柱头破坏（秦永乐，汶川地震，都江堰，2009）钢筋混凝土结构延性与抗震柱头弯曲破坏（1995年日本阪神地震）钢筋混凝土结构延性与抗震柱头弯曲破坏（秦永乐,汶川地震，2009）箍筋呢？钢筋混凝土结构延性与抗震柱脚破坏（秦永乐,汶川地震，2009)破坏的柱上面的梁刚度很大，在柱失效的情况下梁没有垮，另外现浇结构整体性好，一两根柱破坏，整体不会垮。钢筋混凝土结构延性与抗震柱头剪切破坏（1995，日本阪神地震）钢筋混凝土结构延性与抗震柱中部破坏（日本阪神地震,1995年）钢筋混凝土结构延性与抗震柱中部破坏（汶川地震，都江堰，2008）钢筋混凝土结构延性与抗震节点性能（a) 受力状态（b) 斜压柱机制（c）斜压杆机制（d）组合块机制弹性阶段——斜压柱机制V=0.6~0.7Vu