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鋼筋混凝土結構的強柱弱梁抗震措施
主要是通過人為增大相對于梁的抗彎能力,使塑性鉸更多的出現在柱端而不是梁端,讓結構在地震引起的動力反應中形成“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”,通過框架梁的塑性變形來耗散地震能量。
根據對構件在強震下非線線動力分析可知,強震下,由于構件產生塑性變形,因此可以耗散部分地震能量,同時根據桿系結構塑性力學的分析知道,在保證結構不形成機構的要求下,“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”相對與“柱鉸機構”而言,能夠形成更多的塑性鉸,從而能耗散更多的地震能量,因此我們需要加強柱的抗彎能力,引導結構在強震下形成更優(yōu)、更合理的“梁鉸機構”或“梁柱鉸機構”。
這一套抗震措施理念已被世界各國所接受,但是對于耗能機構卻出現了以新西蘭和美國為代表的兩種不完全相同的思路。這兩種思路都承認應該優(yōu)先引導梁端出塑性鉸,但是雙方對柱端塑性鉸出現的位置和數量有分歧。
新西蘭追求理想的梁鉸機構,規(guī)范中底層柱的彎距增大系數比其它柱的彎距增大系數要小一些,這么做的目的是希望在強震下,梁端塑性鉸形成較為普遍,底層柱塑性鉸的出現比梁端塑性鉸遲,而其余所有的柱截面在大震下不出現塑性鉸的“梁鉸機構”。但是新西蘭人也不認為他們的理想梁鉸方案是唯一可用的方法,他們在規(guī)范中規(guī)定可以選用兩種方法,一種是上述的理想梁鉸機構法,另一種就是類似于美國的方法。
美國規(guī)范的做法則希望在強震下塑性鉸出現較早,柱端塑性鉸形成較遲,梁端塑性鉸形成得較普遍,柱端塑性鉸可能要形成得要少一些的“梁-柱塑性鉸機構”(柱端塑性鉸可以在任何位置形成,這一點是與新西蘭規(guī)范的做法是不同的)。中國規(guī)范和歐洲EC8規(guī)范也是采用與美國類似的方法。