1. 截面延性是衡量截面正截面塑性转动能力的一个重要指标,它通过弯矩-曲率关系曲线来表达,即极限曲率与屈服曲率的比值。
2. 在合适的配筋率下,由于受拉钢筋屈服时截面并未完全屈服,因此需要对屈服曲率进行放大调整,调整系数通常在1.1到1.2之间。极限曲率通常是指受压区边缘混凝土达到极限压应变时的曲率。
3. 截面延性通常可以从相对受压区高度的角度来理解,影响截面延性的因素包括:
a. 混凝土强度:强度提高可能会增加脆性,降低材料的延性;同时,强度提高会减少受压区高度,从而提高截面延性。
b. 轴压比:减小轴压比可以减少受压区高度,从而提高延性。
c. 箍筋:箍筋可以增加混凝土的极限压应变,相当于提高混凝土的强度,同时减少受压区高度,提高延性。规范中对轴压比在特定箍筋条件下有所放宽,考虑的就是这一点。
d. 纵向钢筋:使用高强度钢筋可以提高屈服强度,从而增加屈服应变和屈服曲率,但可能会降低截面延性。配置受压钢筋可以降低受压区高度,提高截面延性。提高配筋率可以间接降低轴压比,提高轴压承载力。
e. 截面形状:规则截面(如圆形、方形和矩形)的破坏流动性较低,方向性明确,因此比不规则截面(如异形柱)的延性要好。
4. 对于压弯构件(如墙、柱和斜撑等),配筋率不仅影响轴压承载力,还影响构件的塑性变形长度,从而提高截面延性。然而,结构工程师需要认识到,配筋率并不是提高竖向构件延性的主要因素。
5. 对于受弯构件(如梁等),延性随着配筋率的提高而降低。但是,适当配置受压钢筋可以改善高配筋率带来的延性不足,这也是规范中对受拉钢筋配筋率要求不严格的原因。
6. 构件延性表征的是塑性铰的转动能力,位移延性与截面曲率延性之间存在一定的关系,通过与构件长度和塑性铰长度的相关系数来表达。
7. 构件的塑性变形主要集中在两端的塑性铰区域,曲率延性系数应该比位移延性系数大,以确保满足抗震要求。
8. 为了避免结构倒塌,可以通过限制位移延性系数(倒塌临界值)来间接控制曲率延性系数,进而确保混凝土的极限压应变得到满足。
9. 结构延性通常通过顶点位移或层间位移来衡量,由于结构延性与构件延性之间存在复杂的联系,因此结构延性系数难以直接得出,通常需要借助静力弹塑性分析来近似判断,这通常表现为基底剪力-顶点位移曲线。