D0L:10.13374.issn1001-053x2013.06.019 第35卷第6期 北京科技大学学报 Vol.35 No.6 2013年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun.2013 钢筋归并对钢筋混凝土框架结构超强特性的影响 王树和)凶，张举兵)，王灵智)，赵赤云2) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京建筑工程学院土木系，北京100044 ☒通信作者，E-mail:wangshuhe2.001@163.com 摘要按照现行中国抗震设计规范设计了多种层数的钢筋混凝士框架结构，设计中考虑了钢筋的各种归并方案.采用 静力弹塑性方法计算了结构的超强系数，分析了结构层数和钢筋归并系数与结构超强性能的关系.超强系数随结构层数 的增加而减小，随着钢筋归并系数的增大而增大，在低层结构中归并程度对超强的影响较高层结构更为明显。目前我国 抗震规范中地震作用的取值，应该考虑超强在各种因素下的变化而进行相应的修订. 关键词抗震设计：钢筋混凝土：框架：超强系数：静力分析：弹塑性 分类号P315.9 Effect of reinforcement mergence on the overstrength characteristics of RC frames WANG Shu-he 1),ZHANG Ju-bing1),WANG Ling-zhi1),ZHAO Chi-yun 2) 1)School of Civil and Environmental Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Department of Civil Engineering,Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture,Beijing 100044,China Corresponding author,E-mail:wangshuhe2001@163.com ABSTRACT Several reinforced concrete frame structures with different stories were designed according to the current Chinese seismic code,in which several schemes of reinforcement mergence were taken into account.The overstrength factor of each structure was calculated by static elastoplastic method.Analysis on the relation of the overstrength factor to the number of stories and the mergence factor show that the overstrength factor decreases with the number of stories increasing but increases with the mergence factor enlarging.The effect of mergence on overstrength is more obvious in low structures than that in high structures.The current Chinese seismic code needs to be revised to consider every factor influencing the overstrength of structures. KEY WORDS seismic design;reinforced concrete;structural frames;overstrength factor;static analysis;elastoplas- ticity 在现代抗震设计理论中地震作用取值是综合 对我国规范强度折减系数取值的合理性也提出了质 考虑结构的超强和延性耗能能力，对在设防烈度下 疑.超强是决定强度折减系数的主要因素之一，因 使结构维持弹性状态所需最小强度除以强度折减系 此研究基于我国抗震规范的结构的超强特性及随各 数R(R为结构超强系数与延性折减系数的乘积)而 种因素的变化规律对于改进我国规范地震作用取值 得到的，因此强度折减系数是决定设计地震作用的的可靠性具有重要意义. 关键因素. 国外关于超强的研究都是针对国外的规范进 超强和延性是随着结构形式、周期和设防烈度 行的6-8剑，结合我国规范的研究还较少，且结论也 而变化的，而我国目前的抗震规范根据以往的经 不一致.如文献[9]认为结构超强随着层数的增加而 验和统计四，不区分结构的上述特征统一取R值 增加，文献[10]却得出完全相反的结论，文献[11】 为2.86，这显然与结构的实际情况不符，文献2-5) 则认为层数对结构超强系数的影响并不明显.由此 收稿日期：2012-03-04第 35 卷 第 6 期 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol. 35 No. 6 2013 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun. 2013 钢筋归并对钢筋混凝土框架结构超强特性的影响 王树和1) ，张举兵1)，王灵智1)，赵赤云2) 1) 北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083 2) 北京建筑工程学院土木系，北京 100044 通信作者，E-mail: wangshuhe2001@163.com 摘 要 按照现行中国抗震设计规范设计了多种层数的钢筋混凝土框架结构，设计中考虑了钢筋的各种归并方案. 采用 静力弹塑性方法计算了结构的超强系数，分析了结构层数和钢筋归并系数与结构超强性能的关系. 超强系数随结构层数 的增加而减小，随着钢筋归并系数的增大而增大，在低层结构中归并程度对超强的影响较高层结构更为明显. 目前我国 抗震规范中地震作用的取值，应该考虑超强在各种因素下的变化而进行相应的修订. 关键词 抗震设计；钢筋混凝土；框架；超强系数；静力分析；弹塑性 分类号 P315.9 Effect of reinforcement mergence on the overstrength characteristics of RC frames WANG Shu-he 1) , ZHANG Ju-bing 1), WANG Ling-zhi 1), ZHAO Chi-yun 2) 1) School of Civil and Environmental Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Department of Civil Engineering, Beijing Institute of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China Corresponding author, E-mail: wangshuhe2001@163.com ABSTRACT Several reinforced concrete frame structures with different stories were designed according to the current Chinese seismic code, in which several schemes of reinforcement mergence were taken into account. The overstrength factor of each structure was calculated by static elastoplastic method. Analysis on the relation of the overstrength factor to the number of stories and the mergence factor show that the overstrength factor decreases with the number of stories increasing but increases with the mergence factor enlarging. The effect of mergence on overstrength is more obvious in low structures than that in high structures. The current Chinese seismic code needs to be revised to consider every factor influencing the overstrength of structures. KEY WORDS seismic design; reinforced concrete; structural frames; overstrength factor; static analysis; elastoplas￾ticity 在现代抗震设计理论中地震作用取值是综合 考虑结构的超强和延性耗能能力，对在设防烈度下 使结构维持弹性状态所需最小强度除以强度折减系 数 R(R 为结构超强系数与延性折减系数的乘积) 而 得到的，因此强度折减系数是决定设计地震作用的 关键因素. 超强和延性是随着结构形式、周期和设防烈度 而变化的，而我国目前的抗震规范根据以往的经 验和统计 [1]，不区分结构的上述特征统一取 R 值 为 2.86，这显然与结构的实际情况不符，文献 [2-5] 对我国规范强度折减系数取值的合理性也提出了质 疑. 超强是决定强度折减系数的主要因素之一，因 此研究基于我国抗震规范的结构的超强特性及随各 种因素的变化规律对于改进我国规范地震作用取值 的可靠性具有重要意义. 国外关于超强的研究都是针对国外的规范进 行的 [6−8]，结合我国规范的研究还较少，且结论也 不一致. 如文献 [9] 认为结构超强随着层数的增加而 增加，文献 [10] 却得出完全相反的结论，文献 [11] 则认为层数对结构超强系数的影响并不明显. 由此 收稿日期：2012–03–04 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2013.06.019