建筑物典型震害和 抗震规范修编(下).ppt

《建筑抗震设计规范 》有关的专门要求： 总之，具有抗震墙的钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能，其合理设计结构破坏机制为：抗震墙的各墙段（包括小开洞墙和联肢墙肢）的高 宽比不宜小于2，使其呈弯剪破坏模式，且塑性屈服也宜产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈 服，并有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震 作用前不失效。 都江堰市国堰宾馆主楼，十三层框架结构，承重结构基本完好,填充墙中等程度破坏 总之，具有抗震墙的钢筋混凝土结构具有良好的抗震性能，其合理设计结构破坏机制为：抗震墙的各墙段（包括小开洞墙和联肢墙肢）的高 宽比不宜小于2，使其呈弯剪破坏模式，且塑性屈服也宜产生在墙的底部。连梁宜在梁端塑性屈 服，并有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震 作用前不失效。 成都的高层建筑震后主体结构 基本完好 延性剪力墙结构设计概念1）强墙肢，弱连梁 弹性阶段，剪力墙的性能与整体系数α有关。整体系数为连梁刚度与墙肢刚度的比值。弹性分析表明：连 梁刚度小、α≤1时，连梁对墙肢的约束弯矩很小，可以忽略连梁对墙肢的约束，把连梁看成铰接连杆，只传 递水平力，墙肢各自承担水平力，剪力墙的刚度、承载 力为各墙肢刚度、承载力之和；连梁刚度大、α≥10 时，连梁对墙肢的约束大，在水平力作用下，剪力墙的截面应力分布接近直线，剪力墙接近整体墙，剪力墙的 刚度、承载力大；1≤α≤10时，为联肢剪力墙，工程中的剪力墙大部分为联肢墙；剪力墙洞口加宽，墙肢截 面长度减小，而连梁与墙肢的刚度比增大，α＞＞10 时，剪力墙逐步变化为框架。 延性剪力墙结构设计概念1）强墙肢，弱连梁 对于联肢墙，整体系数α值愈大，连梁对墙肢的约束愈大，墙的抗侧刚度也愈大。双肢墙只有一排连梁，是最简单的一种联肢墙，其剪力最大的连梁在约墙高度的中部，α值愈大，剪力最大的连梁的位置愈接近底截面：α值增大，连梁剪力增大，墙肢轴力也增大，而墙肢弯矩减小。 ??整体系数位α≤1的剪力墙，其延性和耗能能力取决于各墙肢的延性和耗能能力；整体系数α≥10的剪力墙，可以将其视为整体，其延性和耗能能力取决于墙整体的破坏形态、延性和耗能能力；影响1≤α≤10的联肢墙的延性和耗能能力的因素，要复杂得多，主要与联肢墙的整体破坏形态、连梁和墙肢的破坏形态、连梁和墙肢的延性和耗能能力等有关。 延性剪力墙结构设计概念1）强墙肢，弱连梁 联肢墙可能的破坏形态为：①连梁的承载力大，连梁不屈服，联肢墙作为整体斜截面剪切破坏或正截面压弯破坏；②连梁的承载力小，连梁屈服，墙肢承载力大，墙肢不屈服；③连梁的承载力小，连梁屈服，墙肢也屈服。第一种破坏形态的联肢墙类似于整体系数α≥10的剪力墙，应避免整体斜截面剪切破坏、实现整体弯曲破坏，但剪力墙的塑性变形集中在其底部，必须通过抗震构造措施，使墙的底部具有大的延性和耗能能力，才能避免结构倒塌。第二种破坏形态可以保证结构不倒塌，但由于仅连梁屈服耗能，对连梁的延性和耗能能力的要求高，连梁应采取措施，避免剪切破坏、实现弯曲破坏，连梁是否有能力提供大震所要求的延性和耗能，与连梁的抗震构造措施有关。第三种破坏形态是联肢墙比较普遍的破坏形态，连梁可能剪切破坏或弯曲破坏，墙肢底部弯曲破坏，通过抗震构造措施使墙肢具有大的延性和耗能能力，即使连梁剪切破坏，也可以避免结构倒塌。 延性剪力墙结构设计概念1）强墙肢，弱连梁 与框架的强柱弱梁类似，联肢墙的破坏形态以强墙肢弱连梁为好，即连梁先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，但允许墙肢屈服，降低对连梁延性和耗能能力的要求。 ??实现强墙肢弱连梁的方法不同于实现强柱弱梁的方法，规范通过弹性计算时连梁的刚度折减，从而减小连梁的内力设计值、降低连梁的承载力。 延性剪力墙结构设计概念2）强剪弱弯 墙肢可能出现的破坏形态为：底部受拉钢筋屈服的弯曲破坏，剪拉破坏，剪压破坏，剪切滑移破坏，平面外错断破坏，施工界面上的滑移破坏。除弯曲破坏为延性耗能破坏外，其他都是脆性破坏，应在设计中避免。剪拉破坏的原因是抗剪分布钢筋不足，通过配置不小于一定数量的分布钢筋，可以避免剪拉破坏；通过强剪弱弯设计可以避免剪压破坏。平面外错断的主要原因是墙肢端部的纵向钢筋少，通过设置边缘构件或端部配置一定量的纵筋可以避免平面外错断。通过剪力墙施工缝截面抗滑移验算、配置抗滑移钢筋防止滑移破坏。 ??在弯矩和剪力的作用下，连梁可能出现的破坏形态为：弯曲破坏，剪切滑移破坏和剪切破坏。连梁的延性和耗能能力来源于两端的弯曲屈服，应避免脆性剪切破坏。 ??工程设计中，采用剪力增大系数调整墙肢底部加强部位截面的剪力计算值和连梁梁端截面组合的剪力计算值，使墙肢和连梁实现强剪弱弯。 延性剪力墙结构设计概念3）限制剪压比 墙肢、连梁截面的剪压比超