[發明專利]控制塑性鉸在框架梁端出現的抗震構造措施

無效

• 申請號: 200910157320.7
• 申請日: 2009-07-27
• 公開（公告）號: CN101614042A
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 邱明兵
• 申請（專利權）人: 邱明兵
• 主分類號: E04B1/20
• 分類號: E04B1/20;E04H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是控制塑性鉸在框架梁端出現的抗震構造措施，是一種突破傳統的、新型的抗震構造措施，為框架結構建筑物的抗震減災、防災提供了基本的構造保障。

背景技術

我國有記錄的地震可以追溯到數千年前，但是對地震動有數字記錄的歷史僅有幾十年，由于研究時間較短，我國當前應用的統計意義上的基本烈度地震還具有很大不確定性。要減輕震害同時考慮當前經濟發展現狀，我國工程科技人員提出了三大對策：“設防標準對策、區別對待對策和技術立法對策”。由此衍生出“四設防分類，三設防水準，二階段設計”的抗震設防理論體系。

多數發達國家的抗震設防設計，直接將較大的地震作用于結構物，相當于對整個建筑物進行加強；而我國則是將小震作用于結構物，通過抗震措施(包括內力調整、抗震構造措施等)局部加強關鍵部位，其優點是經濟性較好，缺點是系數較多，計算復雜。

我國工程界當前對內力調整的原則為：強柱弱梁，強節點弱桿件，強剪弱彎。在框架結構設計中，按照桿系模型進行結構分析。結構設計時首先假定塑性鉸在框架梁端產生，以此為依據加強柱端。遺憾的是，歷次震害表明，按“強柱弱梁”原則設計的框架結構總是出現“強梁弱柱”的破壞特征，即框架結構主要在柱端產生破壞而非梁端，這與設計基本原則嚴重不符，致使抗震內力調整原則難以自圓其說。

傳統設計中樓板被視為豎向受力構件，其作用是將豎向荷載傳遞梁、柱、墻。工程設計時，樓板厚度常常根據跨高比確定，其基本含義為：在常規使用荷載條件下，此跨高比可使樓板滿足撓度和裂縫要求，從而避免了復雜的計算。一方面，我們在結構整體分析時假定樓板的剪切剛度為無限大，使得樓層中每點位移均能協調；另一方面，在抗震分析中，計算與樓板緊密相連的梁的剛度和承載力時，又忽略樓板的巨大作用，這種做法顯然自相矛盾。

發明內容

技術問題：為控制塑性鉸在框架梁端出現，本發明提出在框架梁端設置截震條的方法，使得現澆鋼筋混凝土樓板對梁端的約束降至最低，并提出了截震條的完整制作方法以及相應的施工工序。震害調查結果表明，此發明可使塑性鉸在框架梁端出現，是抗震設計必要的構造措施。這一方法概念清晰，工藝簡單，具有明顯的社會效益；對于震害修復具有極大的經濟效益。

技術方案：

1、一種控制塑性鉸在框架梁端出現的抗震構造措施，其特征在于：在框架梁端部側面放置由預制鋼絲混凝土塊、苯板和薄鋼板疊合而成的截震條；與傳統的設置在豎向構件如柱、墻嵌固部位的隔震墊以及設置在斜撐上的阻尼器不同，截震條首先是設置在作為水平構件的梁和板之間的，其次截震條不能減小結構承受的地震作用；截震條獨特功能是通過在梁端部側面將梁、板分隔，使得水平地震作用下，梁與板在梁端(柱邊)各自獨立工作、而非協同受彎，從而使得塑性鉸能出現在梁端而非柱端，達到保護柱端的抗震設防目的。

2、根據1所述的抗震構造措施，其特征在于：截震條長400～1500mm，寬60～200mm，高度100～200mm。

3、根據1所述的抗震構造措施，其特征在于：預制鋼絲混凝土塊的混凝土強度等級為C15～C25，厚20～30mm，寬度同截震條寬度，長度同截震條長度。

4、根據1所述的抗震構造措施，其特征在于：預制鋼絲混凝土塊的細鋼絲直徑不大于6mm，水平間距200～300mm，保護層8～10mm。細鋼絲外露60～100mm，伸入混凝土塊長度同混凝土塊寬度。

5、根據1所述的抗震構造措施，其特征在于：苯板膠結于預制混凝土塊上，寬度同截震條寬度，長度同截震條長度，高度為截震條高度減去預制鋼絲混凝土塊厚度。

6、根據1所述的抗震構造措施，其特征在于：苯板上端膠結不大于2mm的等寬、等長薄鋼板。

7、根據1～6之一所述的抗震構造措施的施工工序，其特征在于：施工時，支好梁板模板后應先綁扎框架梁鋼筋；然后在梁端側面固定截震條；隨后綁扎樓板鋼筋，并將細鋼絲纏繞于板底鋼筋；最后整體澆注混凝土，形成截震框架結構體系。

技術效果：

設置截震條的有效性可以用實際震害調查統計結果來證明。

未設置截震條的框架結構，樓板對梁端部有極大約束，典型震害如圖1～2，主要為柱頭或柱腳破壞，震害調查統計結果表明，高于98％的破壞發生在豎向構件。由于柱、梁、板為一個整體，宜引發連鎖破壞。如圖13～14，當柱發生震害時，則引發梁破壞，繼續引發板破壞；如圖15，柱未破壞，主梁破壞也引發樓板破壞；如圖16，在次梁端部，次梁破壞引發樓板破壞。