多层框架结构的抗震设计.pptxVIP

多层框架结构的抗震设计建 筑 结 构 在强地震作用下，建筑物的破坏机理和过程是十分复杂的，迄今为止还不能完全用理论与计算分析加以解释。因此，要正确地进行多层和高层建筑的抗震设计，就必须总结各类建筑在历次大地震中的震害特点，从中吸取经验教训。 多层框架结构的抗震设计1.1多层框架结构房屋的震害与分析 多层框架结构的抗震设计结构布置不当引起的震害1.（1）平面刚度分布不均匀、不对称产生的震害。建筑平面复杂、结构刚度不对称，地震时容易引起扭转和局部应力集中，尤其在凹角处。若未采取相应的加强措施，则会造成严重的震害。（2）竖向刚度突变产生的震害。结构刚度沿竖向分布有局部削弱或突然变化时，可能使结构在刚度突然变小的楼层产生过大的变形甚至倒塌。若未对可能出现的薄弱部位采取相应的提高抗震能力的措施，则可能造成严重的震害。如果为上柔下刚的结构，则下部震害会加重。 多层框架结构的抗震设计（3）防震缝处理不当造成的震害。防震缝两侧的结构单元由于各自动力特性的不同，在地震时可能产生相向的位移，如果防震缝的宽度不够，则结构单元之间会发生碰撞而引发震害。 多层框架结构的抗震设计场地影响产生的震害2.（1）地基失效引起上部结构破坏。尽管地基失效造成的上部结构破坏在结构物破坏中所占的比例很小，但这类破坏的修复和加固是很困难的，有时甚至是不可能的。因此，必须重视对地基基础的抗震设计。 多层框架结构的抗震设计（2）地震地面运动的卓越周期长，会加重长周期高层建筑的震害。地面运动在土中传播时，短周期分量衰减较快，而长周期分量衰减较慢，能传递到较远的地方。因此，在离震中较远的软土地基上，地震地面运动的卓越周期长，对自振周期较长的高层建筑，尤其是框架结构，容易产生共振，加重震害。 多层框架结构的抗震设计框架的震害3.框架在地震中常因强度和延性不足而发生破坏。一般情况下，柱的震害重于梁；角柱的震害重于内柱；短柱的震害重于一般柱；柱上端的震害重于下端。柱子不但同时承受竖向的轴力和两个主轴方向的弯矩与剪力的作用，受力复杂，而且柱子的作用在整个建筑中又最重要，因此，柱子一旦被破坏，建筑就有倒塌的危险。钢筋混凝土框架抗震设计中提倡的“强柱弱梁”就是从大量的震害中得到的经验。 多层框架结构的抗震设计（1）框架柱的震害。框架柱的震害主要表现在以下几方面：①柱端弯剪破坏。上、下柱端出现水平裂缝和斜裂缝，有时也有交叉斜裂缝，混凝土局部被压碎，梁端形成塑性铰。严重者，混凝土剥落，箍筋外鼓崩断，柱筋弯曲。②柱身剪切破坏。多出现交叉斜裂缝或S形裂缝，箍筋屈服崩断。 多层框架结构的抗震设计③角柱破坏。由于房屋不可避免地要发生扭转，因而角柱所受剪力最大，同时角柱又受到双向弯矩的作用，而其约束又较其他柱小，故角柱的震害较内柱重。发生角柱破坏时，上、下柱身错动，钢筋由柱内拔出。④短柱破坏。当有错层、夹层或有半高的填充墙，或不适当地设置某些连系梁时，容易形成H/b＜4(H为柱高，b为柱截面的短边边长)的短柱。一方面短柱能吸收较大的地震剪力，另一方面短柱常发生剪切破坏，形成交叉裂缝乃至脆断。 多层框架结构的抗震设计（2）框架梁的震害。框架梁的震害多发生在梁端。在地震作用下，梁端纵向钢筋屈服，出现上下贯通的垂直裂缝和交叉斜裂缝。在梁负弯矩钢筋切断处，抗弯能力较弱，容易产生裂缝，从而造成梁的剪切破坏。 由于设计时未考虑水平地震的往复作用在梁端产生的附加正负弯矩，造成梁的抗弯强度不足而产生正截面破坏。另外，梁主筋在节点内锚固不足，在反复荷载作用下被拔出的震害现象也比较多。梁的破坏后果常常不如柱的破坏严重，即使梁发生破坏也只会造成局部损失，一般不会引起整幢房屋的倒塌。但梁的剪切破坏和锚固破坏都是脆性破坏，应特别注意防范。 多层框架结构的抗震设计（3）框架梁、柱节点的震害。在强震作用下，框架梁、柱节点核心区破坏的震害实例较多，其主要表现为：①节点核心抗剪强度不足引起的破坏。破坏时，核心区产生斜向对角的通长裂缝，节点区内的箍筋屈服、外鼓甚至崩断。②当节点区的剪压比较大时，箍筋可能尚未屈服，但混凝土被剪压成块而发生破坏。③由于构造措施不当而引起的破坏常表现为节点箍筋过稀而产生的脆性破坏，或节点核心区的钢筋过密，影响混凝土的浇筑质量而引起的破坏。另外，由于梁柱主筋通过节点时搭接不合理，结构的连续性难以保证而引起的震害也时有发生。 多层框架结构的抗震设计填充墙的震害4.框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周边开裂。端墙、窗间墙和门窗洞口边角部位的破坏更加严重。烈度较高时，墙体容易倒塌。框架变形属剪切型，下部层间位移较大，故填充墙在房屋中下部几层的震害比较严重。框架抗震墙结构的变形接近于弯曲型，上部层间位移较大，故填充墙在房屋上部几层的震害比较严重。填充墙破坏的主要原因