為了幫助考生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)結(jié)構(gòu)工程師課程 全面的了解結(jié)構(gòu)工程師考試教材的相關(guān)重點(diǎn)，小編特編輯匯總了2011年二級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試各章復(fù)習(xí)的重點(diǎn)資料，希望對(duì)您參加本次考試有所幫助！

中國規(guī)范選擇了第二個(gè)方案，即“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”。這即是我們通常所說的“強(qiáng)柱弱梁”。為了實(shí)現(xiàn)能力設(shè)計(jì)方法中的強(qiáng)柱弱梁機(jī)構(gòu)，我們通常的做法是對(duì)柱截面的組合彎矩乘以增大系數(shù);也可以對(duì)由梁端實(shí)際配筋反算出梁端可抵抗彎矩，即實(shí)配彎矩乘以增大系數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)，并用增大后的彎矩值進(jìn)行柱端控制截面的承載力設(shè)計(jì)。

(2) 第二步是要通過人為增大各類構(gòu)件的抗剪能力，使其不致在強(qiáng)烈地震作用下，在結(jié)構(gòu)延性未發(fā)揮出來之前出現(xiàn)非延性的剪切破壞。這即是我們通常所說的強(qiáng)剪弱彎。通常的做法是用剪力增大系數(shù)增大梁端、柱端、剪力墻端、剪力墻洞口連梁端以及梁柱節(jié)點(diǎn)處的組合剪力值，并用增大后的剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行受剪控制截面控制條件，進(jìn)行驗(yàn)算和設(shè)計(jì)。具體措施也有兩類。

一類是直接對(duì)一跨梁兩端截面的順時(shí)針或反時(shí)針方向的組合彎矩值乘以增大系數(shù)，再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關(guān)系中求得梁端剪力。

另一類是沿順時(shí)針或反時(shí)針方向求得一跨梁兩端截面按實(shí)際配筋能夠抵抗的彎矩，對(duì)其乘以增大系數(shù)，再與梁上作用的豎向重力荷載代表值一起從平衡關(guān)系中求得梁端剪力。

(3) 第三步是通過相應(yīng)的構(gòu)造措施，保證可能出現(xiàn)塑性鉸的部位具有所需的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力和塑性耗能能力。通常通過箍筋加密，限制軸壓比等措施來給予保證。

上述三個(gè)步驟所采取的措施是相互關(guān)聯(lián)的。第二步措施是第一步措施實(shí)現(xiàn)的前提和保障;因?yàn)橹挥兴苄糟q區(qū)不致先期發(fā)生剪切失效，才能夠有梁柱塑性鉸區(qū)的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)。第一步措施要求較嚴(yán)，則第三步則可相對(duì)較弱。反之，第一步的措施較松，則對(duì)第三步的要求就較嚴(yán)格。因?yàn)槿绻鶑澗卦鰪?qiáng)系數(shù)很大，大到能保證除底層以外的其它柱端都不出現(xiàn)塑性鉸，則并不需要對(duì)軸壓比和約束箍筋提出嚴(yán)格的限制，即并不需要使柱處于延性較好的大偏壓狀態(tài)和使柱具有很強(qiáng)的轉(zhuǎn)動(dòng)能力。這即是形成梁鉸機(jī)構(gòu)。而如果控制柱的彎矩增強(qiáng)系數(shù)，使梁端出鉸較柱端出鉸較早、較多、轉(zhuǎn)動(dòng)較大，柱端出鉸則相對(duì)較遲、較少、轉(zhuǎn)動(dòng)較小。這即是“梁柱鉸機(jī)構(gòu)”。此時(shí)，就需要對(duì)柱軸壓比提出一定的限制，使柱端的受力狀態(tài)處于大偏壓，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)塑性鉸區(qū)箍筋的約束，以提高塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，這樣就提高了柱端的延性能力，使之在所需要的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)下不至于被壓壞。所以，柱的彎矩增大系數(shù)越大，對(duì)軸壓比的限制和箍筋的約束要求就越低;彎矩增大系數(shù)越小，對(duì)軸壓比的限制和箍筋的約束要求就越高。

4 幾種基本抗震體系的性能

(1) 框架結(jié)構(gòu)體系：按上述的能力設(shè)計(jì)思路，通過合理設(shè)計(jì)，可以把框架結(jié)構(gòu)做成延性框架。延性框架在大震作用下，通過先出現(xiàn)梁鉸、后出現(xiàn)柱鉸這樣一種耗能機(jī)構(gòu)耗散大量的地震能量，結(jié)構(gòu)能夠承受一定的側(cè)向變形。所以純框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能很好的結(jié)構(gòu)。但是我們同時(shí)也看到由于純框架的抗側(cè)剛度較小，造成的側(cè)移值比較大，因此建造高度不宜太高。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件比如填充墻在地震作用下，也可能出現(xiàn)裂縫和破壞。框架和填充墻之間的硬性聯(lián)結(jié)造成的剛度增大效應(yīng)也可能造成設(shè)計(jì)上未考慮到的增大的側(cè)向力。倘若是半高的填充墻，還會(huì)導(dǎo)致形成短柱，剛度增大，承受很大的剪力，造成柱子的剪切破壞。

(2) 剪力墻結(jié)構(gòu)體系：剪力墻結(jié)構(gòu)的承載力及剛度都很大，側(cè)移變形小，因此它的使用范圍可以比純框架結(jié)構(gòu)更高。適用于框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的非線形抗震性能的原理總體上也可以用于剪力墻，也可以把剪力墻設(shè)計(jì)成為延性剪力墻，也可以以穩(wěn)定的方式來耗散地震能量。但是，剪力墻中不論是墻肢還是連梁，它的截面的特點(diǎn)是短而高，這類構(gòu)件對(duì)剪切變形相當(dāng)敏感，容易出現(xiàn)裂縫，容易出現(xiàn)脆性的剪切破壞。因此需進(jìn)行精心合理的設(shè)計(jì)，才能夠使剪力墻具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墻的破壞形態(tài)與其剪跨比有很大關(guān)系，對(duì)剪跨比很小的矮墻，以剪切破壞形態(tài)為主，塑性變形能力很差，所以在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)避免采用矮墻。對(duì)于懸臂墻的能量耗散，主要是通過墻底出鉸來進(jìn)行的。而對(duì)于聯(lián)肢墻，經(jīng)過合理地設(shè)計(jì)開洞位置，使它的能量耗散機(jī)理與具有強(qiáng)柱弱梁的梁鉸機(jī)構(gòu)相似，形成強(qiáng)墻弱梁，即連梁梁端出鉸，墻底出鉸，而墻體的其它地方，均不出現(xiàn)塑性鉸。否則，倘若連梁強(qiáng)于墻肢，則會(huì)出現(xiàn)與柱鉸機(jī)構(gòu)一樣的層變形機(jī)構(gòu)。對(duì)于較長的懸臂墻，通常通過人為開洞使之變成聯(lián)肢墻，因?yàn)閼冶蹓ψ鳛殪o定結(jié)構(gòu)，一旦有一個(gè)截面破壞失效，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效和倒塌，而聯(lián)肢墻則可設(shè)計(jì)成強(qiáng)墻弱梁，出鉸數(shù)目較多，耗能較大。同框架設(shè)計(jì)的強(qiáng)剪弱彎一樣，連梁及墻肢也需要通過“強(qiáng)剪弱彎”來提高其抗剪承載能力，推遲剪切破壞，從而改善其延性。但是受其自身截面特點(diǎn)的影響，構(gòu)件仍不能保證不發(fā)生剪切破壞，特別是連梁，一般情況下的普通配筋連梁很難實(shí)現(xiàn)高延性，設(shè)計(jì)時(shí)，必須專門采取措施改變其性能。

(3) 框架2剪力墻結(jié)構(gòu)體系：是把框架和剪力墻結(jié)合在一起共同抵抗豎向和水平荷載的一種體系，它利用剪力墻的高抗側(cè)力剛度和承載力，彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度差，變形較大的弱點(diǎn)。由于剪力墻與框架協(xié)同工作，改善了純框架和純剪力墻的變形性能，總變形減小，層間變形減小，而且上下趨于均勻，框架上下各層柱的受力也比較均勻。另外，在地震作用下，剪力墻承擔(dān)了大部分剪力，框架只承擔(dān)很小的一部分剪力，通常都是剪力墻先屈服，剪力墻屈服后將產(chǎn)生內(nèi)力重分配，框架分配的剪力將會(huì)增大，如果地震作用繼續(xù)增大，框架結(jié)構(gòu)也會(huì)屈服，使之形成曲線分布吻合最好。

從辦公樓非線性地震反應(yīng)時(shí)程分析以及三種側(cè)向力分布模式下的靜力彈塑性分析的最后塑性鉸分布圖可以看出，辦公樓滿足強(qiáng)柱弱梁的抗震要求。時(shí)程分析( EL2CENTRO 地震波輸入下) 以及三種側(cè)向力分布模式下的靜力彈塑性分析所得出的最大層間位移角分別為：1/70，1/143，1/117，1/118，均小于規(guī)范給出的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)彈塑性位移角限值[θp ] =1/50，因此，該辦公樓滿足罕遇地震作用下的變形要求。

5 結(jié)論

(1) 與常規(guī)結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法相比，考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用的結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析方法有其特殊性，結(jié)構(gòu)靜力彈塑性分析中的側(cè)向力分布模式、目標(biāo)位移的確定方法需重新確定。

(2) 對(duì)比較規(guī)則的高層框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用非線性抗震分析，既可以采用非線性地震反應(yīng)時(shí)程分析法，也可以采用靜力彈塑性分析方法，兩種方法都能對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)估。

(3) 對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮土2結(jié)構(gòu)相互作用靜力彈塑性分析時(shí)，考慮到高階振型影響，側(cè)向力分布模式最好選用曲線分布模式。

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（責(zé)任編輯：中大編輯）

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