談提高建筑結(jié)構(gòu)延性措施

張文魁

延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低或基本不降低，且具有足夠塑性變形能力的一種性能。如結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件，甚至材料)超越彈性極限后直至破壞所能產(chǎn)生的變形量大，即稱它的延性好。如超越彈性極限后隨即破壞，則表示其延性性能極差，就稱它為脆性。延性通常包括截面延性、構(gòu)件延性和結(jié)構(gòu)延性三個(gè)層次。非抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要求結(jié)構(gòu)在規(guī)定荷載作用下處于或基本處于彈性工作階段(即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有足夠的強(qiáng)度，保證安全，又要有足夠的剛度，保證變形在允許的范圍內(nèi))。而抗震設(shè)計(jì)時(shí)，由于地震本身隨機(jī)性很強(qiáng)，某地區(qū)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)可能出現(xiàn)的最大地震強(qiáng)度無法事先預(yù)知，相對(duì)于其他荷載地震影響次數(shù)少，作用時(shí)間短，強(qiáng)度差異大，若要求各種地震強(qiáng)度下結(jié)構(gòu)都處于彈性工作階段是很不經(jīng)濟(jì)的，也是不可能的。這是抗震設(shè)計(jì)的基本思想。根據(jù)這一基本思想，GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》)規(guī)定了“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)防目標(biāo)。建筑結(jié)構(gòu)延性是實(shí)現(xiàn)“中震可修、大震不倒”的重要手段。

為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)在遭遇中震破壞較小可修和大震時(shí)不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞的能力，結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的延性。通過耗能使結(jié)構(gòu)振動(dòng)迅速衰減是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的重要問題。對(duì)結(jié)構(gòu)延性的要求具體體現(xiàn)在對(duì)構(gòu)件延性的要求上。特別是要提高結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵構(gòu)件和構(gòu)件中的關(guān)鍵部位的延性。……