抗震一級(jí)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)“強(qiáng)柱弱梁”調(diào)整措施研究.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱“PC框架結(jié)構(gòu)”）在高烈度區(qū)的抗震性能已得到廣泛認(rèn)可，但對(duì)于一級(jí)PC框架結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行“強(qiáng)柱弱梁”級(jí)差調(diào)整時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力梁按實(shí)配鋼筋計(jì)算所得的正截面抗震受彎承載力普遍超強(qiáng)，將導(dǎo)致中柱配筋困難及“強(qiáng)構(gòu)件弱節(jié)點(diǎn)”的不利情況發(fā)生。在罕遇地震作用下，要求預(yù)應(yīng)力梁端先于柱端出鉸，使結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)“梁鉸機(jī)制”是難以實(shí)現(xiàn)的。因此為解決中柱配筋困難等問題，本文通過合理弱化中柱配筋，引導(dǎo)中柱柱端出鉸，使結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下形成“混合

2、鉸機(jī)制”。另外，為使結(jié)構(gòu)在呈現(xiàn)“混合鉸機(jī)制”的同時(shí)仍然是穩(wěn)定、不出現(xiàn)“層機(jī)制”的，應(yīng)確保邊節(jié)點(diǎn)處梁端出鉸、柱端不出鉸。
　　考慮到中柱在罕遇地震作用下出鉸會(huì)引起結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布，使邊柱內(nèi)力增大，應(yīng)重新確定邊柱柱端彎矩增大系數(shù)以確保邊柱不出鉸。本文以4榀8度（0.2g）區(qū)不同跨數(shù)和不同層數(shù)的一級(jí)PC平面框架為研究對(duì)象，首先弱化中柱配筋，邊柱暫定某一配筋率計(jì)算出初始配筋；然后，在彈塑性時(shí)程分析時(shí)，通過放大邊柱縱筋屈服應(yīng)力以保證邊柱縱筋

3、在罕遇地震作用下不屈服，并得到邊柱縱筋的最大拉應(yīng)力；最后，通過“等強(qiáng)度代換”原理，計(jì)算真實(shí)屈服應(yīng)力下所對(duì)應(yīng)的邊柱配筋面積，并結(jié)合多遇地震下的邊柱軸力，反算出邊柱的柱端彎矩設(shè)計(jì)值，以梁端實(shí)配鋼筋對(duì)應(yīng)的正截面受彎承載力為基礎(chǔ)，得到新的邊柱柱端彎矩增大系數(shù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，提出具有概率保證意義的系數(shù)建議值。按新的“強(qiáng)柱弱梁”調(diào)整措施對(duì)框架進(jìn)行再設(shè)計(jì)與非線性時(shí)程分析，考察其抗震性能是否滿足規(guī)范要求并達(dá)到預(yù)期效果。
　　通過以上工作，得出以

4、下主要結(jié)論：
　　①中柱具體弱化方案為：除框架頂層及柱軸壓比小于0.15的節(jié)點(diǎn)外，中柱彎矩設(shè)計(jì)值均按式c b?M?1.7?M計(jì)算，底層柱底彎矩設(shè)計(jì)值也乘以1.7的增大系數(shù)。弱化后的中柱配筋面積大幅降低，達(dá)到了弱化中柱的目的。
　?、谛碌倪呏藦澗卦龃笙禂?shù)建議取值如下：除框架頂層邊節(jié)點(diǎn)外，上部樓層邊柱按式c c buaM????M計(jì)算彎矩設(shè)計(jì)值，中間樓層的柱端彎矩增大系數(shù)?c取1.2，底層?c取1.4，邊柱底層柱底彎矩設(shè)計(jì)值