結(jié)構(gòu)抗震一般措施之結(jié)構(gòu)材料有哪些選擇？

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結(jié)構(gòu)抗震一般措施之結(jié)構(gòu)材料有哪些選擇？

單從抗震角度考慮, 作為一種結(jié)構(gòu)材料應(yīng)輕質(zhì)、高強(qiáng)、材質(zhì)均勻; 構(gòu)件間的連接應(yīng)有良好的整體性、連續(xù)性及延性, 且能發(fā)揮材料的全強(qiáng)度。按照這一原則, 不同材料結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)劣排序是: 鋼結(jié)構(gòu); 型鋼混凝土結(jié)構(gòu); 混凝土- 鋼混合結(jié)構(gòu); 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu); 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu); 裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu); 配筋砌體結(jié)構(gòu)[4]。工程中常用結(jié)構(gòu)抗震表現(xiàn)分述如下:

(1)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)最符合抗震材料的要求, 從已有的地震震害實(shí)例來看, 鋼結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)均很好; 但它當(dāng)前的造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用較高。

(2)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)整體性好, 造價(jià)低廉, 有較大的抗側(cè)移剛度, 并且經(jīng)良好的設(shè)計(jì)可保證結(jié)構(gòu)具有良好的延性。但該材料也存在難以克服的弱點(diǎn): 當(dāng)?shù)卣鸪謺r(shí)較長時(shí), 在周期性往復(fù)水平荷載作用下, 構(gòu)件剛度因裂縫的開展而遞減, 且塑性鉸區(qū)會產(chǎn)生反向斜裂縫, 將混凝土擠碎, 產(chǎn)生永久性的“剪切滑移”[7]。

(3)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在非開裂狀態(tài)下能承受較大的變形, 因而在烈度不高時(shí)結(jié)構(gòu)破壞較輕,相應(yīng)地其所貯藏的彈性變形能要比鋼筋混凝土高, 但預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的滯回曲線比鋼筋混凝土狹窄, 所能耗散的滯后能量要少一些, 且由于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件受壓區(qū)配筋一般相對較少, 一旦混凝土開始壓碎, 承載能力就會急劇下降, 因此在高烈度地區(qū), 必須采取措施提高延性, 方能使用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明, 通過合理控制預(yù)應(yīng)力筋的含量(Q≤0. 5%) 可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的[8]。

(4)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)此類結(jié)構(gòu)致命的抗震弱點(diǎn)在于整個(gè)結(jié)構(gòu)缺乏連續(xù)性和整體性; 框架節(jié)點(diǎn)等預(yù)制構(gòu)件的連接和接頭強(qiáng)度及變形能力均低于構(gòu)件本身而形成薄弱環(huán)節(jié); 同時(shí)預(yù)制構(gòu)件裝配時(shí)會產(chǎn)生次應(yīng)力, 故這類結(jié)構(gòu)不宜在高烈度地區(qū)采用; 但若采用整體裝配式結(jié)構(gòu)則可以改善這種情況。