Duktilitätsdesign von Kastenförmigen Stützen in Erdbebengebieten: Reduzierung von Sprödbrüchen

Designprinzipien:
Kastenförmige Stützen in Erdbebengebieten müssen dem Prinzip "Starke Schubkraft, schwaches Biegemoment" folgen, um sicherzustellen, dass die Schubtragfähigkeit höher ist als die Biegetragfähigkeit, um zu vermeiden, dass ein spröder Schubbruch vor einem duktilen Biegebruch auftritt. Gleichzeitig müssen die Anforderungen "Starke Stütze, schwacher Träger" und "Starker Knoten, schwaches Bauteil" erfüllt werden, um mehrere seismische Schutzlinien zu bilden.

Wesentliche Maßnahmen:
Erhöhung der Schubbewehrungsdichte und des Bewehrungsgrades zur Verbesserung der Schubfestigkeit der Stützenenden; Optimierung des Querschnitts-Höhen-Breiten-Verhältnisses (z. B. Kontrolle auf das 3- bis 5-fache), um die Spannungskonzentration im plastischen Gelenkbereich zu reduzieren. Verwendung eines Voutendesigns im Knotenbereich, um ein Zerquetschen des Betons zu vermeiden.

Leistungsnachweis:
Der berechnete Wert der Grenzauslenkung von angemessen konstruierten kastenförmigen Pfeilern liegt nahe am gemessenen Wert. Bei Erhöhung des Höhen-Breiten-Verhältnisses muss zusätzlich eine Krümmungsabnahme überprüft werden. In realen Projekten sollten Konstruktionsdetails in Kombination mit quasistatischen Testergebnissen angepasst werden.