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第五章桥梁抗震延性设计APPT课件


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演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
从变形的角度看,地震造成结构损坏的原因,在 于它激起的变形超出了结构的弹性极限变形;同
样,地震造成结构倒塌的原因,在于它激起的反
复的弹塑性变形,超出了结构的滞回延性。因此,
如果通过设计,使结构具有能够适应大震弹塑性
变形的滞回延性,则结构在遭遇大地震时,尽管 可能严重损坏,但结构抗震设防的最低目标—— 免于倒塌破坏,却始终能得到保证。这种思想即 为延性抗震设计的基本思想。
从能量的观点看,结构延性抗震设计的基本原理, 是将结构部分构件设计成具有较好的滞回延性, 在预期的地震动作用下,通过延性构件发生的反 复弹塑性变形循环耗散掉大量的地震输入能量, 从而保证结构的抗震安全。
必须指出的是,延性抗震在经济上的优势是以结 构出现一定程度的损坏为代价的。这也是延性抗 震设计的一个主要缺陷。
5.1.2延性指标
在利用延性概念设计抗震结构时,首先必 须确定度量延性的量化指标,即延性指标。 最常用的延性指标为:曲率延性系数(简 称曲率延性)和位移延性系数(简称位移 延性)。
(1)曲率延性系数 (2)位移延性系数
曲率延性系数
钢筋混凝土延性构件的非弹性变形能力, 来自塑性铰区截面的塑性转动能力,因此 可以采用截面的曲率延性系数来反映。
第7章 桥梁延性抗震 设计
20世纪60年代,以纽马克(Newmark)为首的学者 基于结构的非线性地震反应研究,提出用“延性” 的概念来概括结构物超过弹性阶段后的抗震能力。 他们认为在抗震设计中,除了强度与刚度之外, 还必须重视加强结构延性。
另一方面,人们也从震害中认识到了结构的延性。 震害调查显示,在强烈的地震动作用下,按规范 进行抗震设计的结构很多情况下并不具备抵抗强 震的足够强度,但有些结构却没有倒塌,甚至没 有发生严重破坏。这些结构能够在地震中幸存, 是因为结构的初始强度能够基本维持,没有因非 弹性变形的加剧而过度下降,也即具有较好的延 性。
7.3延性抗震设计方法简介
5.2.1能力设计方法
采用能力设计方法一般分下面四步:
➢根据桥梁结构体系的受力特点以及结构的预期性 能要求,选择合适的延性构件。
5.2.2延性构件与能力保护构件的选择
地震力传力路径:主梁产生水平地震力通 过支承连接构件至盖梁以及桥墩,再到基 础,最终至地基。抗震设计中,一般要保 证传力路径不中断和保证震后桥梁的行车 功能。故:主梁、支座、盖梁和桥梁基础 一般作为能力保护构件。而长宽比比较大 的桥墩则设计为延性构件。
目前,抗震设计方法正在从传统的强度理
论向延性抗震理论过渡,大多数多地震国
家的桥梁抗震设计规范已采纳了延性抗震
理论。延性抗震理论不同于强度理论的是, 它是通过结构选定部位的塑性变形(形成塑 性铰)来抵抗地震作用的。利用选定部位的 塑性变形,不仅能消耗地震能量,还能延 长结构周期,从而减小地震反应。
5.1延性的基本概念
5.1.1延性的定义 通常定义为在初始强度没有明显退化情况下的非
弹性变形能力。它包括两个方面的能力,一是承 受较大的非弹性变形,同时强度没有明显下降的 能力;二是利用滞回特性吸收能量的能力。
从延性的本质来看,它反映了一种非弹性变形的 能力,即结构从屈服到破坏的后期变形能力,这 种能力能保证强度不会因为发生非弹性变形而急 剧下降。
5.2.3潜在塑性铰位置的选择
5.3延性构件的强度设计与验算
写在最后
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曲率延性系数定义为截面的极限曲率与屈 服曲率之比,即:
5.1.3延性、位移延性系数与变形能力
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5.1.4曲率延性系数与位移延性系数的关 系
5.1.5桥梁结构的整体延性与局部延性的 关系
5.2桥梁延性抗震设计基本理论
地震之所以造成结构损坏甚至倒塌,在于 它激起的地震惯性力超过了结构的强度。 如果纯粹依靠强度来抵抗地震作用,无疑 会造成材料的巨大浪费。因此,在工程抗 震中,一般都希望利用结构和构件的延性 抗震,即利用塑性铰减小地震力,并耗散 能量。
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