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结构抗震一般措施之结构材料有哪些选择？

单从抗震角度考虑,作为一种结构材料应轻质、高强、材质均匀;构件间的连接应有良好的整体性、连续性及延性,且能发挥材料的全强度。按照这一原则,不同材料结构的抗震性能优劣排序是:钢结构;型钢混凝土结构;混凝土-钢混合结构;现浇钢筋混凝土结构;预应力混凝土结构;装配式钢筋混凝土结构;配筋砌体结构[4]。工程中常用结构抗震表现分述如下:

(1)钢结构钢结构最符合抗震材料的要求,从已有的地震震害实例来看,钢结构的表现均很好;但它当前的造价及维护费用较高。

(2)现浇钢筋混凝土结构该结构整体性好,造价低廉,有较大的抗侧移刚度,并且经良好的设计可保证结构具有良好的延性。但该材料也存在难以克服的弱点:当地震持时较长时,在周期性往复水平荷载作用下,构件刚度因裂缝的开展而递减,且塑性铰区会产生反向斜裂缝,将混凝土挤碎,产生永久性的“剪切滑移”[7]。

(3)预应力混凝土结构预应力混凝土结构在非开裂状态下能承受较大的变形,因而在烈度不高时结构破坏较轻,相应地其所贮藏的弹性变形能要比钢筋混凝土高,但预应力混凝土结构的滞回曲线比钢筋混凝土狭窄,所能耗散的滞后能量要少一些,且由于预应力构件受压区配筋一般相对较少,一旦混凝土开始压碎,承载能力就会急剧下降,因此在高烈度地区,必须采取措施提高延性,方能使用预应力混凝土结构。实践证明,通过合理控制预应力筋的含量(Q≤0.5%)可以实现这个目的[8]。

(4)装配式钢筋混凝土结构此类结构致命的抗震弱点在于整个结构缺乏连续性和整体性;框架节点等预制构件的连接和接头强度及变形能力均低于构件本身而形成薄弱环节;同时预制构件装配时会产生次应力,故这类结构不宜在高烈度地区采用;但若采用整体装配式结构则可以改善这种情况。



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