1、主講四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院工學(xué)博士 框架結(jié)構(gòu)震害分析陳文元2015.11 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu):柔性結(jié)構(gòu)，具有較好的抗震性能，地震時(shí)所遭受的破壞比砌體結(jié)構(gòu)（剛性結(jié)構(gòu)）的震害輕得多。 但如果設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量不良，多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的震害。 框架結(jié)構(gòu)震害分析馬那瓜美洲銀行大廈1972年南美洲馬那瓜地震中央銀行大廈1結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害震前震后 框架結(jié)構(gòu)震害分析馬那瓜中央銀行 結(jié)構(gòu)平面布置 框架抗震墻填充墻 框架結(jié)構(gòu)震害分析平面不規(guī)則、豎向不規(guī)則嚴(yán)重扭轉(zhuǎn)馬那瓜美洲銀行結(jié)構(gòu)平面布置 結(jié)構(gòu)對(duì)稱均勻抗側(cè)包括4個(gè)L行筒體 框架結(jié)構(gòu)震害分析12345678910111213(mm)層13

2、567911134080120 在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱樓層率先屈服、發(fā)展彈塑性變形，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象，不能發(fā)揮整體的抗震能力。 1976年唐山大地震中，位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠十三層蒸吸塔框架，該結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度分布不均勻，造成6層和11層的彈塑性變形集中，導(dǎo)致6層以上全部倒塌。天津堿廠輸入天津波的彈塑性分析結(jié)果（2）豎向不規(guī)則產(chǎn)生的震害(薄弱層) 框架結(jié)構(gòu)震害分析 框架結(jié)構(gòu)震害分析地震時(shí)傾倒的原因是底層柱子數(shù)量少，間距大。3框架整體的震害框架的整體破壞形式按破壞性質(zhì)可分為延性破壞和脆性破壞，按破壞機(jī)制可分為梁鉸機(jī)制(強(qiáng)柱弱梁型)和柱鉸機(jī)制(強(qiáng)梁弱柱型)。(b)強(qiáng)柱弱梁型(a)

3、強(qiáng)梁弱柱型框架的整體破壞形式 框架結(jié)構(gòu)震害分析一、框架梁、柱的震害 梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。 柱頂 柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。 主要原因：節(jié)點(diǎn)處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復(fù)雜，箍筋配置不足，錨固不好等。 破壞不易修復(fù)。 框架結(jié)構(gòu)震害分析柱底 與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對(duì)柱頂較輕。 框架結(jié)構(gòu)震害分析短柱 當(dāng)柱凈高小于4倍柱截面高度（H/b4)或剪跨比不大于2時(shí),形成短柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。短柱 框架結(jié)構(gòu)震害分析角柱 由于雙向受彎、受剪,加上

4、扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。角柱 框架結(jié)構(gòu)震害分析梁柱節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對(duì)角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或無(wú)箍筋時(shí)，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。 節(jié)點(diǎn)破壞的主要原因是節(jié)點(diǎn)的受剪承載力不足，約束箍筋太少，梁筋錨固長(zhǎng)度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。 節(jié)點(diǎn)破壞將導(dǎo)致梁柱失去相互之間的聯(lián)系。 梁柱節(jié)點(diǎn)破壞 框架結(jié)構(gòu)震害分析梁柱節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生對(duì)角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落，節(jié)點(diǎn)內(nèi)箍筋很少或沒有放置箍筋時(shí)，柱縱向筋壓曲外鼓。梁筋錨固破壞。錨固長(zhǎng)度不足，從節(jié)點(diǎn)內(nèi)拔出，將混凝土拉裂。裝配式框架構(gòu)件連接處易發(fā)生脆斷，剖口焊接鋼筋處易拉斷，焊接處后澆混凝土開裂或散落。 原因：節(jié)點(diǎn)受

5、彎承載力不足，約束混凝土太少，梁筋錨固長(zhǎng)度不足及施工質(zhì)量引起。 框架結(jié)構(gòu)震害分析填充墻的震害 砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，填充墻破壞 框架結(jié)構(gòu)震害分析抗震墻的震害 在強(qiáng)震作用下，抗震墻在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫?？拐饓ζ茐?交叉裂縫) 框架結(jié)構(gòu)震害分析抗震墻中的連梁震害 在強(qiáng)震作用下還表現(xiàn)在連梁上，其跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯?？拐饓ζ茐?交叉裂縫) 框架結(jié)構(gòu)震害分析框架梁震害多在梁端，為剪切破壞。

6、在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉斜裂縫（因彎剪作用）。在梁負(fù)彎矩鋼筋切斷處由于抗剪能力削弱也易產(chǎn)生裂縫，造成梁剪切破壞。 原因：梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大，超過梁的受剪能力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強(qiáng)度降低等因素引起的。 框架結(jié)構(gòu)震害分析1、伸縮縫寬度太小，地震時(shí)發(fā)生碰撞造成震害。如：天津友誼賓館，東西段之間沒有15cm抗震縫，在唐山地震時(shí)，防震縫處不少面積因碰撞而掉落。2、建造在軟弱地基上的高柔建筑物，因Tg=T1發(fā)生共振，烈度不高但其破壞的例子屢見不鮮。如：1976年委內(nèi)瑞拉發(fā)生6.5級(jí)地震，距震中56km的加拉加斯沖積場(chǎng)地上有4幢10至12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)公寓倒塌。 框架結(jié)構(gòu)震害分析地震前北川