钢筋混凝土框架结构强柱弱梁的概率分析

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发布时间：2021-09-13

资料介绍

钢筋混凝土框架结构强柱弱梁的概率分析
夏倩
(同济大学土木工程学院建工系，上海200092)
摘要：通过对可靠指标的考核，指出目前“强柱弱梁”设计方法在适用范围方面所存在的不足，并根据提出的目标可靠指标，
提出相应的柱端弯矩增大系数。先采用可靠度理论分析框架结构单节点“强柱弱梁”设计的可靠指标以及对应的失效概率，
然后考虑主要影响梁柱强弱的设计参数的随机性，分析柱端弯矩增大系数的合理取值为多少，框架结构才能达到可以接受的
形成“柱铰机构”概率。结合以往有关专业人士对柱端弯矩增大系数的多方面研究，总结出比较合理的CMAF值，并在概率的
基础上对弯矩增大系数提出合理的修正意见。
关键词：强柱弱梁；抗震可靠度；柱铰机构；柱端弯矩增大系数(CMAF)
中图分类号：TU375．1 文献标识码：A 文章编号：1008—1933(2010)03—013—04
Probability analysis is for strong column—weak beam design of reinforced
concrete frames
XIA Oian
(CoUege of Civil Engineering，Ton~i University，Shanghai 200092，China)
Abstract：Though the reliable indicator of assesment，desigh of strong column weak beam’S method is limited，by analyzing reliability
index．Finally，moment magnification factor at ends of columns is presented by taking account of target reliability index．At first，the
failure probability of“strong cohlnln—weak beam”design for a RC frame with single beam-column joint is analyzed．and then the
randoum esses of maior design parameters ．an alyze the reasonable valueable number of the moment magnification factor at ends of
columns，the acceptable probability of forming“column hinge mechanism”Can be achieved．The professionals concerned with the past
study in the aeras of the moment magnification factor at ends of colum ns，sum ming up the reasonable number，and make the reasonable
am endment of the the moment magnification factor at ends of columns on the basis of probability．
Key words：strong column weak beam ；seismic reliability；column side—sway mechanism；moment magnification factor at ends of column
O 前言
建筑结构抗震设计包含两个设计范畴，即概念
设计和参数设计，两者是相辅相成的。建筑结构抗
震设计是从概念上，特别是从结构总体上考虑抗震
的工程决策；建筑结构的参数设计主要是地震作用
计算、构件强度验算和结构变形验算等。
在抗震概念设计中，要求结构具有多道防御，使
结构在地震下形成合理的破坏机制。钢筋混凝土框
架由于梁柱塑性铰出现的先后而有两种典型的破坏
机制，即强梁弱柱型形成的层间破坏机制和强柱弱
梁型形成的整体破坏机制。在层间机制中，只要有
一层柱的上、下端出现塑性铰，该层在大变形后就有
层间破坏的危险；在整体机制中，如果个别梁，即使
收稿日期：2008—11—18
作者简介：夏倩(1982一)，女，河南新乡人，硕士研究生，主要从事
建筑物可靠度研究。
基金项目：国家自然科学基金重点资助项目(50538086)
E —mail：ice69pipiniu@ 163．com
全部梁出现塑性铰，也不致形成破坏机制，需梁铰出
现大变形，迫使柱子出现塑性铰后才能破坏。
显然，整体破坏机制至少存在两道防线：(1)从
弹性到部分梁出现塑性铰，或更多的梁出现塑性铰
但转动不大；(2)梁铰开始大量转动，直到柱子根部
出现塑性铰。要使钢筋混凝土结构能进入弹塑性状
态，并能通过结构的塑性变形吸收地震能量，抗御更
高烈度的地震，达到“中震可修”和“大震不倒”的目
标，就必须把结构设计成整体破坏机制。
1 我国现行“强柱弱梁"设计方法注
意问题
我国现行结构抗震规范(GBJ50011—2001)⋯
中，为确保结构遭受地震作用下能形成整体破坏机
制，在实际设计中要求框架结构节点上、下柱端弯矩
的和要大于节点左、右梁端弯矩的和。“强柱弱梁”
的原则，就是从计算上来保证这些要求，对柱端进行
弯矩调整，是对“强柱弱梁”原则的具体实现。