钢筋混凝土框架强柱弱梁屈服机制问题的分析.pdf

第2 8卷第 3期 2 0 1 1 年 9月 土木工程与管理学报 J o u r n a l o f C i v i l E n g i n e e r i n g a n d Ma n a g e me n t V0 1 2 8 No 3 Se p 2 011 钢筋混凝土框架 强柱弱梁屈服机制 问题 的分析 敬登虎 ( 东南大学土木工程学院，江苏南京2 1 0 0 9 6 ) 摘要： 多次地震灾害表明， 采用现浇楼板的钢筋混凝土框架很难实现原抗震设计所期望的“ 强柱弱梁” 延性 屈服机制， 绝大多数的裂缝损伤或塑性铰发生在框架柱的端部而非梁端。基于国内外研究现状与设计规范中 的规定， 针对钢筋混凝土梁柱节点中的楼板贡献、 柱端抗弯承载力之和与梁端抗弯承载力之和的比值选取、 水 平地震作用方向的影响、 所用材料性能强化以及框架柱所承受轴向力的动态变化影响进行分析 ， 进一步了解 “ 强柱弱梁” 屈服机制未能实现的多方面因素。鉴于目前此类问题常用抗震加固方法的不足， 介绍一种有效可 行的框架梁端部负弯矩承载力弱化的抗震加固措施 ， 可以使得既有带现浇楼板的钢筋混凝土框架易于出现梁 端塑性铰， 提高钢筋混凝土框架整体的延性能力。 关键词： 钢筋混凝土框架； 强柱弱梁； 塑性铰； 楼板 ； 延性破坏 中图分类号 ： T U 5 2 8 5 7 1 文献标识码 ： A 文章编号 ： 2 0 9 5 -0 9 8 5 ( 2 0 1 1 ) 0 3 -02 5 4 -05 钢筋混凝土( R C ) 框架结构在地震作用下 ， 随 着结构刚度的不同， 在强烈地震作用下 的最大响 应加速度可能是地 面最大加速度 的好几倍 ； 如果 把结构设计成完全 弹性 的状态来抗震 ， 那将是非 常不经 济的 。为此 ， 新西兰 C a n t e r b u r y大学的 P a r k和 P a u l a y教授于上世纪 7 0年代开展 了基于 承载能力的结构抗震 设计方 法 。这种方 法要 求对主要 的抗侧力体系选择合理的耗能机制 ， 并 由此确定一定数量的耗能构件 ， 通过这些构件在 强震下的屈服来消耗作用在结构上的地震能量， 从而使得结构体系的其余部分处在弹性或准弹性 阶段( 具备较高 的安全储备 ) 。通常所选择 的耗 能构件是相对次要 的结构构件或者是专 门设计 的 耗能装置( 如阻尼器 ) 。同时 ， 在设计时通过严格 的计算与构造措施来提高这些耗能构件的延性能 力。这种设计思想能够使设计者清楚地把握结构 在弹塑性阶段的抗震能力 ， 目前已经在新西兰、 美 国 、 欧洲等相关的抗震规范中得到了体现。 1 问题 的提 出 针对 R C框架结构而言 ， 最理想 的延性设计 是希望主要塑性铰最先全部出现在框架梁端部来 消耗地震能量 ， 然后才是框架柱端部出现塑性铰， 即总体屈服机制 ， 或称之为 “ 强柱弱梁” 的破坏形 态 ； 不希望 出现楼层屈服机制 ， 即“ 强 梁弱柱” 的 破坏形态 J 。因此 ， 在进行抗 震设计时 ， 通过人 为地放大柱端弯矩 ， 使得梁柱节点的弯矩 比系数 ( 节点位置柱端抗弯承载力之和与梁端抗弯承载 力之和的比值 ) 大于某个 超过 1的常数 。然而 ， 汶川 5 1 2地震震害调查结果表明， 在地震地面运 动强烈地区， 多层 R C框架结构 中的柱子破坏严 重 。在严重损伤或局部倒塌地带现浇楼板建 筑中， 损伤主要发生在柱上下端 ， 特别是柱顶 ( 表 现形式是柱顶周围有水平裂缝 或交叉斜裂缝 ， 严 重者会发生混凝土压溃 、 箍筋拉断或崩开 ， 纵筋压 曲呈灯笼状 ； 或梁柱节点角部? 昆 凝土脱落 、 纵筋压 曲， 见图 1 ) ， 几乎没有看 到通 常抗震设计 所预期 的“ 强柱弱梁” 屈服机制。值得注意的是 ， 在汶川 5 1 2地震 中， 对于 没有楼板 或采用预 制楼板 的 R C框架 ， 塑性铰或裂缝损伤理想地 出现在梁端部 ( 见图 2 ) 。另外 ， 根据其他 的一些地震 ， 如 1 9 9 4 年美国 N o r t h r i d g e地震 J 、 1 9 9 9年 中国台湾地震 都可以得到类似的结论 。 上述现象至少可以说 明， 在地震灾害中柱端 受损的 R C框架 ， 其梁柱 节点 的实 际弯矩 比系数 可能小于 1或者不是足够大， 也 就是说梁端抗弯 承载力相对柱端较强。 收稿 日期 ：2 0 1 1 - 0 5 - 0 3 作者简介： 敬登虎( 1 9 7 8 一 ) ， 男， 安徽和县人， 副教授， 博士， 研究方向为 R c 结构抗震性能与加固、 钢板一 砖砌体组合结构( E m a i l ： j i n g d h s e u e d u c n1 基金项 目：国家 自然科学基金( 5 1 0 0 8 0 7 0 ) 第 3期 敬登虎： 钢筋混凝土框架强柱弱梁屈服机制问题的分析 2 5 5 2 为了使得既有现浇楼板 R C框架结构能够实 现“ 强柱弱梁” 的延性总体屈服机制 ， 重点是采取 何种有效措施确保梁柱节点的柱端抗弯承载力强 于梁端抗弯承载力。本文在此针对相关的主要影 响因素进行分析。 2 1 现 浇楼 板的 贡献 带现浇楼板 R C框架之所 以未出现上述 “ 强 柱弱梁” 的延性总体屈服 机制， 主要原 因之一 是 在早期 的建筑 抗 震设 计 规 范 中 ( 如 我 国 的 G B 5 0 0 1 1 - 2 0 0 1 、 美 国的 A C I 3 1 8 8 3 ) ， 计算框架梁 端 部的负弯矩承载力时并没有考虑现浇楼板中钢筋 的贡献。因此 ， 梁柱节点的实 际弯矩 比系数相对 设计的计算值偏低 ， 严重 时甚至 出现小于 1的不 利情况。文献 3 认为梁翼缘板 上、 下层钢筋参 与梁端的负弯矩承载力可达 3 0 左右 ， 易成 “ 强 梁弱柱 ” 。已有关于 R C框架带楼板 的边节点与 中节点试验研究表 明。 ， 现浇楼板 中的钢筋对 框架梁端部的负弯矩承载力有 明显 的影响 ， 并且 影响的程度与 R C梁端部 的转角密切相关 ， 文献 1 1 - 1 2 的研究结果见表 1 。由此可见 ， 如果设计 规范中给出的弯矩 比系数不是足够大的话 ， 还不 能有效地保证其实际比值是大于 1 0的。 在 2 0 1 0年改版 的 建筑抗震设计规范( G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 ) 中 ， 强调确定弯矩 比系数( 框架柱 端弯矩增大系数 ) 时应考虑现浇楼板 中钢筋 的贡 献， 但规范正文和条文说 明里都没有给出明确 的 考 虑依 据 和执 行 方 法。现 行 的美 国 ( A C I 一 3 1 8 2 0 0 8 ) 、 新西兰( N Z S 一 3 1 0 1 2 0 0 6 ) 2 0 2 、 欧洲规范 ( E u r o c o d e 8 2 0 0 5 ) L 2 1 都 明确给 出考 虑楼 板 中钢 筋参与贡 献 的计 算 原则。例如 ， 在 美 国的 A C I 一 3 1 8规范和新西兰 的 N Z S - 3 1 0 1规范里 ， 整个有效 受拉翼缘宽度 ( 考虑该 范围钢筋) 取值 为下 面三 个值的最小值 ： ( 1 ) 梁跨度 的 1 4； ( 2 ) 1 6倍板 厚 加上梁的宽度 ； ( 3 ) 梁 的宽度加上 两侧 各 自相邻 梁的净间距一半 ； 其 中绝大部分钢 筋是布置在梁 跨度的 1 1 0翼缘宽度 内。欧洲规范 的考虑方法 比上述更为详 细， 根据节点 的类 型( 边节点或 中 节点 ) ， 以及是否存在 正交的框架梁分别考虑 不 同的有效受拉翼缘宽度板内的配筋。值得注意的 是 ， 在我 国现行 的 混 凝土结 构加 固设计 规范 ( 5 0 3 6 7 2 0 0 6 ) 中， 对于梁端部负弯矩承载力不足 进行粘贴钢板或粘贴碳纤维布加 固时 ， 是允许将 钢板或碳纤维布置在梁端部受拉翼缘的 4倍板厚 范围内， 即认为受拉翼缘板 内的受拉钢板或碳 纤 维布是参与梁端抗弯承载力贡献的。 表 1 现 浇楼 板对 R C梁柱节点弯矩比系数的影响 2 2 弯矩比系数的选取 在美 国 A C I 3 1 8 【 1 9 中， 弯 矩 比系数 取 值 为 1 2 。在欧洲 E u r o c o d e 一 8 L 2 1 中， 此系数为 1 3 。在 我国建筑抗震设计规范中( G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 ) 1 8 1 ， 第 6 2 2条规定 ， 一 、 二 、 三、 四级框架的梁柱节点 处 ， 除框架顶层和柱子轴压比小于 0 1 5者及框支 梁与框支柱的节点外 ， 柱端组合 的弯矩设计值应 考虑增大系数 ； 对框 架结构 ， 一 、 二 、 三、 四级 可分 别取 1 7 、 1 5 、 1 3、 1 2 ； 其他结构类型 中的框架 ， 一 级可取 1 4 ， 二级可取 1 2 ， 三 、 四级 可取 1 1 。 并对一级的框架结 构和 9度 的一级框架 另作要 求。另外 ， 在新 西兰的规范 中 ， 在考虑 1 2的 弯矩 比系数的同时， 还引入 了动力放大系数 ， 动力 系数的最大值范 围是 1 31 8 ； 实 际上 ， 其最终 的柱端弯矩放大系数达到了 1 5 6 2 1 6 。 K u n t z e t a 1 基于简单极限分析以及非线性静 力与动力分析 ， 认为在一个 R C框架结构中， 如果 仅仅采用一个固定的弯矩 比系数 ； 比如 1 2 ， 仍然 会发生楼层屈服机制 。要想实现 R C框架结构 的 2 5 6 土木工程与管理学报 2 0 1 1年 总体屈服机制 ， 如果仅采用一个 固定的弯矩 比系 数时 ， 则该系数随着框架层数的增加基本成线性； 在 4与 l 6层时 ， 弯矩 比系数分别接近 2与 4 l 2 。 因此 ， K u n t z e t a 1 建议 在进行框架整体抗震设计 时 ， 中上部结构的梁端承载力应进行适 当的调整 ， 从而有效地改善 弯矩 比系数的合理分布 ， 可 以经 济有效地实现结构的总体屈服机制。 2 3水平地震作用方 向影响 任何一个 R C框架结构在遭受水平地震作用 时 ， 地震作用的方向可能是平行于结构的横 向、 纵 向， 或者任何斜向。K a p p o s 指 出当一个正交框架 梁在沿着斜 向4 5度方 向承受地震作用时 ， 节点区 梁端抗弯承载力之和会放大 4 1 ， 而此时的柱端 抗弯承载力之和基本不变 ， 也就是说弯矩 比系 数在 4 5度方 向水平地震作用时会下降 2 9 。因 此 ， 在通常的抗震设计时 ， 仅仅考虑梁柱节点位置 正交方向的弯矩 比系数 ， 而忽略了水平地震作用 的斜向考虑， 会使得弯矩比系数明显下降。 2 4 梁、 柱抗弯承载力提高系数 在已有 的试验研究中， 研究人员发现基 于实 测材料强度值计算( 按 A C I 规范) 的 R C构件抗弯 承载力要 比试验实测的抗弯承载力普遍偏低。这 其中的原因当然也较多并且 复杂 ， 一方面在于横 向箍筋的约束提 高了混凝土的强度和延性 ； 更重 要的是钢筋后期进入应变强化阶段提高了钢筋的 抗拉强度 ， 同时应 变强化 阶段 的量化与 R C构 件 延性发展以及钢筋种类有关 。 P r i e s t l e y a n d P a r k 认 为实测得到 的抗弯承载 力与基于材料实测 强度值 的计算结果 比值 大于 1 1 3 E 2 4 3 ； S e z e n a n d Mo e h l e 给出的比值为 1 O 0 1 2 7 2 5 3 ； Wa t s o n a n d P a r k给出的比值为 1 1 1 2 01 2 6 3 ；S a u s e e t a 1 给 出的 比值 为 1 2 7 ； 此 外， B e r r y e t a 1 基于 2 1 4根矩形截面 R C构件 ， 得 到的平均比值为 1 1 9 。 2 5 轴 向力的动态变化 当 R C框架 在水平地 震作用过程中， 框架柱 的轴向力是个动态 的变量 ， 如果再考虑竖向地震 的影响， 这个轴向力的变化过程更为复杂。 正如前面所说 ， R C构件由于钢筋进入强化阶 段 ， 使得框架梁与框架柱 的抗弯承载力都会得到 提高。然而， 由于框架柱 同时还承担一定的轴向 力 ， 其实际的抗弯承载力提高幅度 随着轴向力的 大小有明显 的不 同。为 了得到直观 的定量 比较 ， 下面就一个 6 0 0 mm 6 0 0 m m的框架柱进行举例 计算 ； 假定混凝 土的强度等级为 C 4 0 ， 柱 C 1在弯 矩平 面 内两 侧 各 布 置 3根 直 径 为 2 2 mm 的 HR B 3 3 5钢筋 ； 柱 C 2在两侧各布置 4根直径为 2 5 mm的 H R B 3 3 5钢筋 ； 保护层厚度均为 2 5 m m； 箍 筋采用直径为 8 m m的 H P B 2 3 5钢筋 ， 加密区间距 为 1 0 0 m m， 非加密区间距为 2 0 0 mm。然后 , n- - I 以 得到柱 C 1 、 C 2的 N - M 曲线如图 3所示 。 图 3 柱 C 1和 c 2的 N M 曲线 为了更好地 比较轴 向力对框架柱抗弯承载 力提高的影响 ， 将柱 C 2计算得到的抗弯承载力 M2减去柱 c l的抗 弯承载力 M1 ， 其差值与柱 C 1 的轴向力 N的关系曲线见图4 。 图 4 轴向力对抗 弯承载力 提高 的影 响 依据图 4 ， 可以发现随着轴 向力的动态变化 ， 抗弯承载力提高幅度是非线性变化的。当轴 向力 小于等于大小偏心受压临界点所对应数值时， 抗 弯承载力提高幅度基本稳定 ， 近似等于忽略轴向 力存在的梁受弯构件 ； 超过临界点后 ， 即小偏心受 压状态的框架柱， 其抗弯承载力提高变化曲线呈 明显的二次抛物线形状 ， 相对轴 向力 可忽略存在 的梁受弯构件 ， 在最不利的状态下 ， 抗弯承载力增 幅相对降低了 2 5 。 3 既有框架抗震加 固方法 为了改变既有现浇楼板 R C框架结构存在的 “ 强梁弱柱” 问题， 对柱子进行抗弯承载力加固是 最常用的方法。通常柱子 的加 固方法包括 ： ( 1 ) 增大混凝土柱截面； ( 2 ) 外包角钢； ( 3 ) 外贴碳纤 维布 ； ( 4 ) 外包角钢与碳纤维布混合加 固。增大 第 3期 敬登虎： 钢筋混凝土框架强柱弱梁屈服机制问题的分析 2 5 7 截面与外包角钢加固方法在提高柱子承载力的同 时 ， 也导致柱子 的侧 向刚度增大 ， 从而使得整个建 筑物的地震作用效应跟着增加 ， 此时可能会造成 其他结构构件存在安全隐患 ， 相对而言并不是一 个非常经济 的加 固方法。同时 ， 单一的碳纤维布 在加固此类问题 上也存 在 比较严重 的缺陷 ： ( a ) 对于大截面， 尤其是非圆形截面的框架柱 ， 外包碳 纤维布对强度 的提高非 常有 限； ( b ) 即使柱子 的 抗弯承载力得到有效 的相对提高， 但 可能会使得 原本 出现在柱端的塑性铰破坏转移到梁柱节点或 柱子的根部 ， 此时， 梁柱节点与柱子的根部加固是 非常有难度的。 对此 ， 本文作者与香港理工大学滕锦光教授 曾提 出在框架梁端部增设矩形洞 口来削弱梁端楼 板的抗弯承载力贡献 。为此 ， 制作 了两根足尺的 T型截面 R C梁构件模拟矩形洞 口对抗弯承载力 的削弱效果 ， 试 件 总长 3 5 I n( 支承长 度为 3 3 m) ， 矩形梁截面尺寸为 2 5 0 m m 5 0 0 m m， 翼缘楼 板总宽为 1 4 5 0 mm、 厚度为 1 0 0 mm。为了更好地 研究矩形洞 口大小对 R C梁受力性 能的影响 ， 以 及采用碳纤维布进行抗剪加固抑制脆性破坏 ， 分 别对这两 根梁总共进 行 了 6次加 载试验 ( 见 图 5) 。 图 5 梁腹增设孔洞弱化梁端试 验 研究结果表 明， 当矩形洞 口的尺寸达到 5 0 0 m m 2 2 0 m m时， 可以使 T型截 面梁 的负弯矩抗 弯承载力( 现浇楼板钢筋受拉) 下降达 2 0 ， 同时 对其正弯矩抗弯承载力 ( 现浇楼板钢筋受压 ) 下 降仅 5 。该研究结果初步表明增设矩形洞 口对 框架梁端部的负弯矩承载力削弱是 比较明显 的。 但是 ， 为了防止洞 口边缘的剪切裂缝发展与脆性 破坏 ， 洞 口边缘必须采用碳纤维布进行有效加 固。 该方法的最大优点是没 有破坏现浇楼 面的装饰 层 ， 并且梁腹 中的孔洞可 以兼作一些设备管道 的 架设通道。 4 结 语 本文基于既有现浇楼板 的 R C框架结构 ， 在 强震灾害中未能实现 “ 强柱弱梁” 的延性总体屈 服机制缺陷 ， 针对现浇楼板对框架梁端部 的负弯 矩抗弯承载力的贡献 、 弯矩 比系数的选取 、 水平地 震作用方 向的影响 、 R C构件抗弯承载力的提高 、 以及轴向力对 R C构件抗弯承载力提高幅度 的影 响进行 了分析 。然后就既有 R C框架结构抗震加 固方法可能存在的问题进行 了阐述 ， 并提 出了在 框架梁端部梁腹 中增设孔洞的梁端弱化抗震加 固 方法。本文的研究 内容可供既有或新建 R C框架 结构的抗震加固优化或设计提供参考。 参考文献 1 P a r k R， P a u l a y T R e i n f o r c e d C o n c r e t e S t r u c t u r e s M Ne w Y o r k：J o h n Wi l e y& S o n s 1 9 7 5 2 A T C 40 ，S e i s m i c E v a l u a t i o n a n d R e t r o f i t o f C o n c r e t e B u i l d i n g s S 3 陈忠范高层建筑结构 M 南京 ： 东南大学出版 社 ， 2 0 0 8 4 中国建筑科学研究院 2 0 0 8年汶川地震建筑震害 图片集 M 北京 ：中国建筑工业出版社 ， 2 0 0 8 5 王亚 勇汶川 地震 建 筑震 害启 示抗震 概念 设 计 J 建筑结构学报， 2 0 0 8 ， 2 9 ( 4 ) ： 2 0 2 5 6 王亚勇概论汶川地震后我国建筑抗震设计标准 的修改 J 土木工程学报， 2 0 0 9 ， 4 2 ( 5 ) ： 1 1 2 7 林旭川 ， 潘鹏，叶列平 ， 等汶川地震中典型 R C 框架结 构的震害 仿 真与 分析 J 土木 工程 学报 ， 2 0 0 9 ， 4 2 ( 5 ) ： 1 3 2 0 8 张敏政从汶川地震看抗震设防和抗震设计 J 土木工程学报 ， 2 0 0 9 ， 4 2 ( 5 ) ： 2 1 2 4 9 冯远， 刘兰花 ， 易 勇，等多层钢筋混凝土框 架柱震害调查分析与启示 J 土木 工程学 报， 2 0 1 0 ， 4 3 ( 1 0 ) ： 6 3 7 2 1 0 D o o l e y K L ，B r a c c i J MS e i s m i c e v a l u a t i o n o f c o l umn- t o -be a m s t r e n g t h r a t i o s i n r e i n f o r c e d c o nc r e t e f r a m e s J A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ，2 0 0 1 ， 9 8 ( 6 ) ： 8 43 8 51 1 1 E h s a n i M R，Wi g h t J KE f f e c t o f t r a n s v e r s e b e a ms a n d s l a b o n b e ha v i o r o f r e i n f o r e e d c o nc r e t e b e a m t o c o l u mn c o n n e c t i o n s J A C I S t r u c t u r a l J o u rna l ， 1 9 8 5 ， 8 2 ( 2 ) ： 1 8 8 1 9 5 1 2 D u a n i A J ， Wi g h t J K E a r t h q u a k e r e s i s t a n c e o f r e i n f o r c e d c on c r e t e i n t e r i o r c o n n e c t i o ns i nc l u di ng a flo o r s l a b J A C I J o u r n a l ， 1 9 8 7 ， 8 4 ( 5 ) ： 4 0 0 - 4 0 6 1 3 P a n t a z o p o u l o u S J ， F r e n c h C WS l a b p a r t i c i p a t i o n i n p r a c t i c a l e a rth qu a k e de s i g n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e f r a m e s J A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ， 2 0 0 1 ，9 8( 4 ) ： 47 9- 48 9 1 4 L a F a v e J M，Wi g h t J K R e i nf o r c e d c o n c r e t e e x t e r i o r 2 5 8 土木工程与管理学报 2 0 1 1 年 a l e a r t h q u a k e l o a d i n g J A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ， 1 9 9 9 ， 9 6 ( 4 ) ： 5 7 7 - 5 8 7 1 5 S h i n M， L a F a v e J M R e i n f o r c e d c o n c r e t e e d g e b e a m c o l u m n -s l a b c o n n e c t i o n s s u b j e c t e d t o e a r t h q u a k e l o a d i n g J Ma g a z i n e o f C o n c r e t e R e s e a r c h ， 2 0 0 4 ， 5 5 ( 6 ) ： 2 7 3 - 2 9 1 1 6 C a n bol a t B B， Wii g h t J K E x p e r i m e n t al i n v e s t i g a t i o n o n s e i s mi c b e h a v i o r o f e c c e n t ri c r e i nfo r c e d c o n c r e t e b e a m c o l u mn s l a b c o n n e c t i o n s J 1 A C I S t r u c t u r a l J o u r n a l ， 2 0 0 8 ， 1 0 5 ( 2 ) ： 1 5 4 1 6 2 1 7 蒋永生，陈忠范， 周绪平， 等整浇梁板的框架节 点抗 震研究 J 建筑结构学报 ，1 9 9 4 ，1 5 ( 6 ) ： 1 1 1 6 1 8 G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0， 建筑抗震设计规范 S 1 9 A C I - 3 1 8 ，B u i l d i n g C o d e R e q u i r e m e n t s f o r S t r u c t u r a l C o n c r e t e a n d C o m me n t a r y( A C I 3 1 8 8 ) S 2 0 N Z S - 3 1 0 1( 2 0 0 6 ) ， C o n c r e t e S t r u c t u r e s S t a n d a r d ， S t a n d a r d s N e w Z e a l a n d S 2 1 E u r o c o d e - 8 ，D e s i g n o f S t ruc t u r e s for E a r t h q u a k e R e s i s t an c e Pa rt 1： Ge n e r al Ru l e s ， S e i s mi c Ac t i o ns a n d R u l e s f o r B u i l d i n g s ( E u r o p e a n C o m m i t t e e f o r S t and a r d i z a t i o n ， 2 0 0 5 ) S 2 2 K u n u G L， B r o w n i n g J R e d u c t i o n o f c o l u m n y i e l d i n g d u ri n g e a r th q u a k e fo r r e i nf o r c e d c o n c r e t e f r a m e s J A C I S t ruc t u r al J o u rna l ， 2 0 0 3 ，1 0 0 ( 5 ) ： 5 7 3 - 5 8 0 2 3 K a p p o s A J I n fl u e n c e o f c a p a c i t y d e s i g n me t h o d o n t h e s e i s mi c r e s p o n s e o f R C c o l u mn s J J o u r n al o f E a r t h q u a k e E n g i n e e ri n g ， 1 9 9 7 ， 1 ( 2 ) ： 3 4 1 - 3 9 9 2 4 P r i e s fl e y M J N， P a r k R S t r e n g t h a n d d u c t i l i t y o f c o n - c r e t e b ri d g e c o l u m n s u n d e r s e i s m i c l o a d i n g J A C I S t ruc t u r a l J o u rna l ， 1 9 8 7 ， 8 4 ( 1 ) ： 6 1 - 7 6 2 5 S e z e n H，Mo e h l e J P S e i s m i c t e s t s o f c o n c r e t e c 0 1 u m n s w i t h l i g h t t r a n s v e r s e r e i nfo r c e m e n t J A C I S t ruc t u r a l J o u rna l ， 2 0 0 6 ，1 0 3 ( 6 ) ： 8 4 2 - 8 4 9 2 6 Wa t s o n S ， P a r k RS i mu l a t e d s e i s m i c l o a d t e s t s o n re i nfo r c e d c o n c r e t e c o l u mn s J 1 J o u rnal o f S t r u c t u r al E n g i n e e ri n g ，A S C E， 1 9 9 4 ，1 2 0 ( 6 ) ： 1 8 2 5 1 8 4 9 2 7 S a u s e R， Ha r r i e s K A，Wa l k u p S L ，e t a 1 F l e x u r a l b e h a v i o r o f c o n c r e t e c o l u mn s r e t r o f i t t e d w i t h c a r b o n fi b e r r e i nf o r c e d p o l y me r j a c k e t s J A C I S t r u c t u r al J o u rna l ， 2 0 0 4 ，1 0 1 ( 5 ) ： 7 0 8 -71 6 2 8 B e r r y M，P a r r i s h M，E b e r h a r d MP E E R S t r u c t u r a l P e rf o r m a n c e D a t a b a s e U s e r s M a n u al ( V e r s i o n 1 O ) M U n i v e r s i t y o f C a l i f o rni a ，B e r k e l e y ：P a c i fi c Ea rth q ua k e Eng i n e e rin g Re s e a r c h Ce n t e r，20 0 4 Ana l y s e s o n S t r o ng Co l u mn we a k Be a m Yi e l d i n g M e c h a ni s m o f RC Rr a me ri NG D e n g 一 矗 u ( S c h o o l o f C i v i l E n g i n e e ri n g ， S o u t h e a s t U n i v e r s i t y ，N a n j i n g 2 1 0 0 9 6 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： D u ri n g e x i s t i n g e a r t h q u a k e e x c i t a t i o n s ， s o m e r e i n f o r c e d c o n c r e t e( R C)m o m e n t r e s i s t i n g f r a m e s y s t e rns wi t h e a s t i n p l a c e s l a b we r e v e r y h a r d t o r e a l i z e d u c t i l e y i e l d i n g me c h a n i s m wi t h s t r o n g c o l u mn we a k b e a m a s d e s i r e d a t i n i t i a l s e i s mi c d e s i g n，a n d mo s t c r a c k s d a ma g e o r p l a s t i c h i n g e s f o r me d a t c o l u mn e n d s r a t h e r t h a n be a m e nd s Ba s e d o n s o me r e s e a r c h r e s u l t s a n d s t i p u l a t i o n s p r o v i d e d i n d e s i g n c o d e s ，fle x u r a l s t r e n g t h c o n t ri b u t i o n o f s l a b l o c a t e d a t b e a m c o l u m n j o i n t ， d e f i n i t i o n o f r a t i o a b o u t t h e s u m o f t h e n o mi n a l mo 。 me n t c a p a c i t i e s o f t h e c o l u mn s a t a j o i n t t o t h e s u m o f t h e m o me n t c a p a c i t i e s o f t h e b e a ms f r a mi n g i n t o t h a t j o i n t ， i n fl u e n c e o f a c t i n g d i r e c t i o n o f l a t e r a l s e i s m i c f o r c e s ， i n fl u e n c e o f d y n a m i c v a r i a t i o n o f a x i a l f o r c e a c t i n g o n t h e c o l u mn，a n d t h e e n h a n c e d p r o p e rt i e s o f ma t e ri a l s u s e d a r e a n a l y z e d f o r u n d e r s t a n d i n g t h e f a c t o r s t h a t pr e v e n t s a RC mo me n t r e s i s t i n g fla me f r o m f o r mi n g a s t r u c t ur a l y i e l d i ng me c h a ni s m Co n s i d e r t h e s h o a g e s o f e x i s t i n g s e i s mi c s t r e n gth e n i n g me t h o d s ，a n e f f e c t i v e me a n s b y w e a k e n i n g t h e n e g a t i v e fl e x u r a l s tr e n g t h o f t h e b e a m i s pr o v i d e d，wh i c h c o u l d f a c i l i t a t e f o r mi n g p l a s t i c hi ng e s a t b e a m e nd s a n d i mp r o v e t h e d u c t i l i t y c a p a c i t y o f a RC mo me n t r e s i s t i n g fla me K e y w o r d s ： R C m o m e n t r e s i s t i n g f r a m e s ； s t r o n g c o l u m n w e a k b e a m ； p l a s t i c h i n g e ； s l a b ； d u c t i l f a i l u r e