建筑結(jié)構(gòu)是非線(xiàn)性的，即使是最簡(jiǎn)單的鋼筋混凝土（RC）柱，對(duì)其了解仍然有限，對(duì)其抗震性能的把控也仍然不足。我們用四期文章討論一下RC柱的震害現(xiàn)象、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及仿真模擬，籍此說(shuō)明在自然面前要始終保持謙卑，結(jié)構(gòu)工程專(zhuān)業(yè)仍然大有可為。
填充墻破壞
(1) 建筑結(jié)構(gòu)是非線(xiàn)性的
建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下可能進(jìn)入較強(qiáng)烈的非線(xiàn)性狀態(tài)，此時(shí)結(jié)構(gòu)的延性與耗能能力將變得重要，僅基于線(xiàn)彈性?xún)?nèi)力進(jìn)行構(gòu)件的極限承載力設(shè)計(jì)顯然是不夠的。地震作用下，不同樓層與部位構(gòu)件所發(fā)揮的作用差別很大，建筑結(jié)構(gòu)的整體抗震性能往往由薄弱樓層決定，甚至由薄弱構(gòu)件決定。
RC柱在震害下的破壞形態(tài)復(fù)雜多樣，并不能普遍做到設(shè)計(jì)預(yù)期的理想狀態(tài)。RC柱未實(shí)現(xiàn)“大偏壓延性破壞”設(shè)計(jì)預(yù)期的情況廣泛存在。RC柱中混凝土部分往往破壞較嚴(yán)重，局部壓碎、脫落現(xiàn)象普遍；并不容易觀察到鋼筋已受拉進(jìn)入屈服狀態(tài)并發(fā)揮較大延性作用的現(xiàn)象，而縱筋局部受壓屈曲或整體受壓屈曲的現(xiàn)象卻經(jīng)?？梢?jiàn)。
“算不清楚加鋼筋”似乎比“算不清楚加截面”更被普遍接受，對(duì)RC柱中配置縱筋的重視程度往往要強(qiáng)于箍筋。現(xiàn)行的極限承載力設(shè)計(jì)方法由于前提假定的粗糙性，易引導(dǎo)RC柱縱筋配置量較大，而在地震作用下并未充分發(fā)揮作用；另一方面，由于設(shè)計(jì)人員重視不足或施工方面原因，箍筋間距和箍筋體積配箍率經(jīng)常出現(xiàn)不足，造成RC柱在地震作用下出現(xiàn)脆性破壞。
在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中，只通過(guò)荷載和周期折減系數(shù)粗糙地考慮填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件作用，存在明顯不足。填充墻的存在，即可以在地震作用下耗散能量，發(fā)揮有利的作用；同時(shí)也會(huì)提供剛度和約束，增大地震作用，甚至?xí)淖兿噜廟C柱的受力狀態(tài)。
(2) 對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)存在不足，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)整體結(jié)構(gòu)和相鄰RC柱抗震性能的影響不可忽略；
(3) 只進(jìn)行基于線(xiàn)彈性?xún)?nèi)力的極限承載力設(shè)計(jì)是不夠的，實(shí)現(xiàn)對(duì)RC柱的非線(xiàn)性仿真模擬是有意義的，給出RC柱的損傷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是必要的。
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