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結構抗震一般措施之結構材料有哪些選擇？
結構抗震一般措施之結構材料有哪些選擇？
單從抗震角度考慮, 作為一種結構材料應輕質、高強、材質均勻; 構件間的連接應有良好的整體性、連續(xù)性及延性, 且能發(fā)揮材料的全強度。按照這一原則, 不同材料結構的抗震性能優(yōu)劣排序是: 鋼結構; 型鋼混凝土結構; 混凝土- 鋼混合結構; 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構; 預應力混凝土結構; 裝配式鋼筋混凝土結構; 配筋砌體結構[4]。工程中常用結構抗震表現(xiàn)分述如下:
(1)鋼結構鋼結構最符合抗震材料的要求, 從已有的地震震害實例來看, 鋼結構的表現(xiàn)均很好; 但它當前的造價及維護費用較高。
(2)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構該結構整體性好, 造價低廉, 有較大的抗側移剛度, 并且經良好的設計可保證結構具有良好的延性。但該材料也存在難以克服的弱點: 當?shù)卣鸪謺r較長時, 在周期性往復水平荷載作用下, 構件剛度因裂縫的開展而遞減, 且塑性鉸區(qū)會產生反向斜裂縫, 將混凝土擠碎, 產生永久性的“剪切滑移”[7]。
(3)預應力混凝土結構預應力混凝土結構在非開裂狀態(tài)下能承受較大的變形, 因而在烈度不高時結構破壞較輕,相應地其所貯藏的彈性變形能要比鋼筋混凝土高, 但預應力混凝土結構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, 且由于預應力構件受壓區(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, 方能使用預應力混凝土結構。實踐證明, 通過合理控制預應力筋的含量(Q≤0. 5%) 可以實現(xiàn)這個目的[8]。
(4)裝配式鋼筋混凝土結構此類結構致命的抗震弱點在于整個結構缺乏連續(xù)性和整體性; 框架節(jié)點等預制構件的連接和接頭強度及變形能力均低于構件本身而形成薄弱環(huán)節(jié); 同時預制構件裝配時會產生次應力, 故這類結構不宜在高烈度地區(qū)采用; 但若采用整體裝配式結構則可以改善這種情況。
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