钢筋混凝土框架结构地震灾害分析

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框架结构的抗震减震分析

框架结构的抗震减震分析

应用减震技术
设置减震支座
在结构中设置减震支座,以吸收地震能量,减轻地震 对结构的影响。
应用阻尼器
在结构中安装阻尼器,以增加结构的阻尼效应,降低 地震响应。
采用隔震技术
在基础和结构之间设置隔震层,以减小地震对上部结 构的影响。
06
CATALOGUE
工程实例分析
工程实例一:某高层建筑
设计采用地震力系数法进行计算,并 考虑了地震烈度、场地类别等因素。
抗震分析
地震危害与影响
地震波及地面震动
地震产生地震波,引发地 面震动,对建筑物和结构 造成破坏。
建筑物倒塌与损毁
框架结构如未经过合理设 计和施工,易在地震中发 生倒塌或严重损毁。
次生灾害
地震可引发火灾、水灾等 次生灾害,对周边环境和 生态造成进一步破坏。
地震作用下的结构响应
地震动位移响应
01
框架结构在地震作用下会产生位移,影响结构的稳定性。
研究目的和方法
通过对框架结构的抗震性能进行分析,为结 构的优化设计和地震防护提供理论支持。
采用理论分析、数值模拟和实验研究等方法 ,对框架结构的抗震性能进行全面评估。
02
CATALOGUE
框架结构概述
框架结构的特点
空间分隔灵活
框架结构能够根据建筑功能需求,灵活地分隔空间。
整体性能良好
框架结构具有较好的整体性和稳定性。
减震结构的分析方法
减震结构的分析方法包括理论分析、数值模 拟和实验研究等,以评估减震装置的性能和 结构的减震效果。
减震结构的评估
评估减震结构的地震响应和性能,以确保其 在地震作用下的安全性和稳定性。
05
CATALOGUE
框架结构的抗震减震措施

钢筋混凝土构件的抗震设计

钢筋混凝土构件的抗震设计

钢筋混凝土构件的抗震设计地震是一种自然灾害,给人们的生活和财产安全带来了巨大的威胁。

在地震频繁的地区,建筑物的抗震性能尤为重要。

而钢筋混凝土结构,作为一种常用的建筑材料,其抗震设计对于确保建筑物的安全具有重要意义。

一、纵向抗震设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中,纵向抗震设计是必不可少的一部分。

其目的是通过合理设置竖向钢筋和钢筋混凝土材料的质量来增强结构的刚度和延性。

在地震发生时,通过增加结构的刚度和延性可以有效减少结构的位移和应力,从而减小地震的破坏程度。

纵向抗震设计的重点是确定合适的钢筋直径和间距,并遵守规范中的要求。

在设计过程中,需要考虑到结构的荷载和地震力,并根据地震烈度和设计级别进行合理的布置,以确保结构在地震中能够有足够的承载能力和变形能力。

二、横向抗震设计除了纵向抗震设计外,横向抗震设计也是钢筋混凝土结构抗震设计中的重要部分。

横向抗震设计的目的是通过增加结构的刚度和强度来抵抗地震力的作用。

常见的横向抗震设计方法包括设置剪力墙、剪力框架和剪力楼板等。

剪力墙是一种竖向设置的墙体结构,其作用是通过承担水平剪力来减小地震力对结构产生的影响。

剪力墙的设计需要考虑到结构的高度、布局和开孔等因素,并按照规范的要求确定墙体的尺寸和钢筋配筋。

剪力框架是由钢筋混凝土梁柱组成的一种结构形式,其特点是刚度大、延性好。

在剪力框架的设计中,需要合理确定梁柱的尺寸和钢筋配筋,以满足结构的抗震要求。

剪力楼板是一种水平设置的楼板结构,其作用是通过承担水平剪力来增强结构的抗震性能。

在剪力楼板的设计中,需要考虑到楼板的厚度、间距和钢筋配筋等因素,并按照规范要求进行布置。

三、墙柱结构设计在钢筋混凝土结构的抗震设计中,墙柱结构的设计也非常重要。

墙柱结构是指通过设置钢筋混凝土墙体和柱子来增加结构的强度和刚度,从而提高结构的抗震性能。

在墙柱结构的设计中,需要合理确定墙柱的尺寸和钢筋配筋,并考虑到结构的布局和开孔等因素。

同时,还需要根据地震烈度和设计级别进行合理的布置,以确保结构的稳定性和安全性。

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析

钢筋混凝土框架结构中填充墙震害分析摘要:通过对带填充墙框架结构的震害分析,结合规范规定以及地震作用下填充墙对框架结构的破坏情况,本文提出了自己的看法和建议,希望对相关工作人员有一定的借鉴意义。

关键词:钢筋混泥土框架填充墙震害分析1. 概述钢筋混凝土框架结构作为一种结构形式广泛应用于民用及工业建筑中,地震灾害表明,地震作用下填充墙对框架结构的影响是不能忽视的,这种影响在地震各阶段的表现是不同的。

根据对历次震害的总结和分析,《建筑抗震设计规范》(gb50011-2010)加强了关于填充墙的构造措施以达到减轻填充墙的震害损失,但是对于填充墙对框架结构的影响,由于缺乏足够的资料,未对此进行明确的规定,仍采取基本周期折减系数法统一考虑其影响。

本文认为,采取基本周期折减系数法有可能导致某些结构构件实际地震破坏模式与计算破坏模式不符从而给结构带来安全隐患。

通过分析,作者希望能够引起结构工作者的重视,并给予借鉴。

2. 震害分析2.1 填充墙在地震作用下的破坏震害统计表明,地震作用下,框架结构中填充墙的震害主要表现为墙面出现单斜裂缝、交叉裂缝、与框架梁之间出现水平裂缝或者发生平面外倒塌。

同时由于框架结构在水平荷载作用下变形为剪切型,因此框架下部填充墙破坏大于框架上部。

2.2 地震作用下填充墙对框架结构的影响研究表明,填充墙框架的承载能力略大于填充墙和框架单独工作时承载能力之和,填充墙框架结构在地震作用下框架对墙体有约束作用,同时墙体对框架也有一定的支撑。

这种支撑作用增大了结构早期刚度。

并且,填充墙增强了框架的耗能能力和变形能力,减少了结构倒塌的可能性【1】。

从这一方面考虑,填充墙对于框架结构的抗震是有利的。

李英民【2】等人通过对按规范设计的框架结构算例进行了弹性、静力弹塑性和非线性动力分析并得出结论:1)填充墙对结构刚度贡献在多数情况下不容忽略;2)填充墙改变了结构构件的约束条件、结构刚度分布。

填充墙竖向刚度分布的不均匀可能导致薄弱层的发生,平面刚度分布的不对称则可能加剧结构扭转效应;沿高度和平面均匀分布的填充墙对结构抗震性能总体上是有利的;3)非均匀分布填充墙甚至可能改变结构的破坏模式和薄弱部位 ,使设计预期的破坏模式不能实现;4)改变了所连接竖向抗侧力构件的约束条件 ,使构件的非线性性能发生变化;5)有可能改变框架柱的受力模式 ,使上下柱端承受明显的附加剪力,且增大柱的轴力汶川地震中,由于填充墙造成的结构破坏也论证了填充墙对结构的不利影响【3】【4】【5】:窗下填充墙布置不当,造成框架柱成为短柱并出现脆性破坏;2)填充墙对框架柱产生附加斜向压力,造成框架柱剪切破坏;3)填充墙对框架梁底部产生向上的压力造成框架梁发生弯剪破坏;3. 抗震规范关于填充墙的有关规定抗震规范中关于填充墙等非承重构件的规定主要包括构造措施和计算方法两个方面。

钢筋混凝土框架结构的抗震特性

钢筋混凝土框架结构的抗震特性

钢筋混凝土框架结构的抗震特性地震是自然界最具破坏性的灾害之一,不仅会导致财产损失和生命危险,而且会对城市基础设施造成巨大破坏,给整个社会和民众带来极大困扰。

钢筋混凝土框架结构是一种常用的建筑结构,约占当今建筑市场的60%。

与其他结构相比,钢筋混凝土框架结构具有高强度、高刚度、成本低廉等优点,因此被广泛采用。

本文将深入探讨钢筋混凝土框架结构的抗震特性,以及如何提高其抗震能力。

一、1. 基本结构钢筋混凝土框架结构由纵向钢筋、梁、柱、地基和跨越支撑等组成。

很多地震研究表明,地震力主要是由惯性力引起的。

在地震力作用下,建筑物都会发生变形,因为只有在变形情况下,建筑物才能吸收并消耗地震能量,从而减少结构损坏和崩溃的风险。

这就是钢筋混凝土框架结构的一个显著优点,对于水平地震波的激振有很强的承载力。

2. 结构的抗震性钢筋混凝土框架结构的抗震性能主要取决于结构本身的抗震设计和材料的质量。

在设计过程中,需要考虑结构的紧凑性、平面和空间的可靠性、结构和及其节点的刚度等因素。

在钢筋混凝土框架结构中,梁和柱是结构的基本构件。

它们的设计强度和刚度是评估结构抗震特性的关键。

在计算梁和柱的强度时,需要根据各自的受力情况来确定抗震标准。

需要注意的是,柱的强度应与梁的强度相匹配,这样才能在地震中起到更好的作用。

3. 整体变形钢筋混凝土框架结构的整体变形特性影响着结构在地震中的作用。

在地震中,建筑物变形的大小和方式都与地震波的能量有关。

钢筋混凝土框架结构变形后的刚度将随之增加,建筑物的阻力也会随之增加,最终阻止结构的整体崩溃。

但是,建筑物不应受到过大的变形,过大的变形会导致建筑物的破坏,这也是钢筋混凝土框架结构设计中应该考虑的重要因素。

二、如何提高钢筋混凝土框架结构的抗震能力1. 骨架抗力的提高骨架抗力是钢筋混凝土框架结构的关键因素,它反映了结构在受到外力作用时承受力的大小。

通过改进结构系统,合理设计结构布局、截面和节点等,可以加强结构的骨架抗力。

钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析共3篇

钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析共3篇

钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析共3篇钢筋混凝土框架结构的概率地震易损性与风险分析1钢筋混凝土框架结构是现代建筑领域中经常使用的一种结构形式,具有较强的承载能力和稳定性。

然而,在面对地震等自然灾害时,这种结构也存在着一定的易损性和风险。

地震是影响钢筋混凝土框架结构的重要因素之一,其易损性主要表现在两个方面。

首先是框架结构自身的设计问题。

如果设计不合理,如未考虑地震荷载、支撑剪切强度不足等问题,就难以保证其在地震中不发生破坏。

其次是地理位置的影响。

地震是不可预测的,如果钢筋混凝土框架结构建造在容易发生地震的区域,那么就很容易受到地震的影响,从而导致损坏或坍塌。

除了地震,风也是影响钢筋混凝土框架结构的因素之一。

在气候条件较差的地区,如发生飓风、龙卷风等恶劣天气,就很容易对结构产生影响,导致其损坏甚至坍塌。

为了更好地评估钢筋混凝土框架结构的易损性和风险,需要进行各种分析和评估。

降低地震风险的方法可以从建筑结构设计、材料及施工过程等方面入手。

在地震的严重情况下,建筑物结构的抵抗能力尤为重要,因此应注重框架结构的强度和抗震能力的提高。

在风力方面,需要加强建筑物的抗风能力,在设计中加入能够抵抗风力的结构组件,以提高建筑物的稳定性和耐受能力。

除了在建筑设计及施工中要注意以上问题,科学合理的防灾预防系统也是降低钢筋混凝土框架结构风险的有效手段。

建筑物防灾预防系统可以包括地震应急预案、人员救援预案、灾后重建预案等,旨在提高建筑物的抗灾能力以及灾后应急处理的效率。

总之,钢筋混凝土框架结构的易损性和风险并非不可逆转,通过合理科学的施工和防灾预防系统建设,可以有效地降低其易损性和风险。

国家和建筑界的相关部门需要加强对该领域的监管和规范,使钢筋混凝土框架结构在未来的使用中更加安全可靠,为人民生命和财产安全提供更好的保障钢筋混凝土框架结构具有广泛的应用,但其易受地震、风等自然灾害的影响。

通过建筑结构设计、材料及施工过程等方面的优化以及科学合理的防灾预防系统建设,可以有效降低其易损性和风险。

汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述

汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述

汶川地震建筑物破坏原因分析汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述摘要:2008年5月12日下午14时28分,我国四川汶川发生7.8级特大地震,我国多个省份都有震感,这是建国以来,发生在我国境内的震级最大的一次地震!其对建筑物的破坏程度也是相当之大的,如果对建筑物地震破坏的原因进行了分析,就可以针对建筑物地震破坏的原因,探寻提高建筑物的抗震性能的手段和方法,指导抗震救灾和灾后重建工作,指导对建筑物的抗震设计和指导对施工质量进行控制等。

关键词:汶川地震建筑物破坏原因抗震设防加固技术5.12汶川发生地震后,建筑物都受到了不同程度的破坏,但整体来讲破坏还是很严重的。

由于个人各种条件限制,并没有能够对地震灾区后破坏的建筑物和未破坏的建筑物或者是破坏较轻的建筑物进行调查,但是通过查阅一些资料还是可以从中找出地震造成建筑物破坏的原因和规律的。

1.下面就5.12汶川地震造成建筑物破坏的原因进行简要的分析:1.1 建筑物所在地区的地震烈度成建筑物破坏的主要原因[1]地震烈度越高,对建筑物破坏的程度越大。

比如5.12汶川地震的震中映秀镇的地震烈度达到11度,而汶川县城的地震烈度为9度左右,因此映秀镇的建筑物破坏就比汶川县城的建筑物破坏更为严重。

5.12汶川地震之所以造成地震重灾区建筑物极其严重的破坏,主要是由于这次地震的烈度远远超过了当地的抗震设防烈度。

我国长期以来经济欠发达,属于发展中国家,目前我国对建筑物的抗震设防原则是小震不坏、中震可修、大震不倒。

一般情况下,大于、等于7级的地震(约为9度左右)为大地震,大于、等于8级的地震即为巨大地震。

每次地震只有一个震级,在震中的地方用震级表示,地震向四周扩散影响到的地方就用地震烈度表示。

每次地震的震中地震烈度最高,从震中向四周扩散,地震烈度逐渐减小。

5.12汶川地震的震级为8级,属于巨大地震,所以大部分地震重灾区的地震烈度都达到了9度以上。

一般超过9度的地震或者地震烈度超过设防烈度两度以上时就可以造成房屋大量倒塌。

建筑崩塌地震实验报告(3篇)

建筑崩塌地震实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的本实验旨在模拟地震条件下建筑物的破坏情况,分析不同结构类型、材料性能和基础条件对建筑物抗震性能的影响,为地震灾区建筑重建提供理论依据和参考。

二、实验背景地震作为一种自然灾害,给人类带来了巨大的灾难。

建筑物在地震中容易发生倒塌,造成人员伤亡和财产损失。

因此,研究地震条件下建筑物的破坏机理,提高建筑物的抗震性能具有重要意义。

三、实验材料与设备1. 实验材料:- 混凝土:强度等级C30- 钢筋:HRB400- 木板:厚度为20mm- 沙子:粒径为0.5-1.0mm2. 实验设备:- 地震模拟台- 力学测试系统- 激光测距仪- 摄像机- 水平仪四、实验方法1. 实验设计:本实验共设计了四种不同结构类型的建筑模型,分别为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构和砖混结构。

每种结构类型分别设置不同材料性能和基础条件,共计16个实验模型。

2. 实验步骤:(1)制作实验模型:按照设计要求,制作四种不同结构类型的建筑模型,确保各模型尺寸、材料性能和基础条件一致。

(2)安装地震模拟台:将实验模型放置于地震模拟台上,确保模型稳定。

(3)设置地震波:根据实验要求,设置不同地震波参数,如震级、持续时间、频谱等。

(4)进行地震模拟实验:启动地震模拟台,模拟地震条件下建筑物的破坏情况。

(5)记录实验数据:使用力学测试系统、激光测距仪和摄像机等设备,记录实验过程中的各项数据,如加速度、位移、裂缝宽度等。

(6)分析实验结果:对实验数据进行处理和分析,总结不同结构类型、材料性能和基础条件对建筑物抗震性能的影响。

五、实验结果与分析1. 不同结构类型对建筑物抗震性能的影响:(1)框架结构:在地震作用下,框架结构具有良好的抗震性能,但存在柱梁节点破坏的风险。

(2)剪力墙结构:剪力墙结构具有较高的抗震性能,但存在墙体开裂、脱落等风险。

(3)框架-剪力墙结构:框架-剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,具有较好的抗震性能,但存在节点和墙体破坏的风险。

地震作用建筑弯剪破坏实例

地震作用建筑弯剪破坏实例

地震作用建筑弯剪破坏实例地震作用建筑弯剪破坏实例地震是一种自然灾害,经常给人们的生命和财产带来巨大的损失。

在地震中,建筑物往往是最容易受到破坏的对象之一。

建筑物的破坏形式有很多种,其中最常见的是弯剪破坏。

本文将从以下几个方面详细介绍地震作用下建筑物弯剪破坏的实例。

一、地震作用地震是指地球内部因为各种原因而发生的振动现象。

它是一种自然灾害,可以给人类社会带来巨大的影响。

地震通常由地壳运动引起,其能量释放形式有两种:一种是弹性波,另一种是非弹性波。

这些波会传播到建筑物中,并对其造成不同程度的影响。

二、建筑物弯剪破坏在地震中,建筑物主要受到两种力的作用:水平力和垂直力。

水平力通常由横向或纵向运动引起,而垂直力则由重力和惯性力共同作用引起。

这些力会使建筑物产生弯曲和剪切变形,导致其结构破坏。

弯剪破坏是指建筑物在地震中由于受到水平力和垂直力的共同作用,导致其结构发生弯曲和剪切变形而破坏。

这种破坏形式在地震中非常常见,特别是在高层建筑、桥梁、大型厂房等结构中更为明显。

三、实例分析以下是几个具体的实例,说明了地震作用下建筑物弯剪破坏的情况。

1. 汶川地震2008年5月12日,中国四川省汶川县发生了7.8级地震。

这次地震造成了超过6万人死亡和数十万人受伤,并且给当地的建筑物造成了严重的损害。

其中最典型的就是当时被称为“鸟巢”的汶川县体育馆。

这座体育馆采用了钢筋混凝土框架结构,在地震中发生了严重的弯剪破坏。

整个建筑物呈现出明显的V形变形,部分墙体和屋顶坍塌。

2. 美国北岸地震1994年1月17日,美国加利福尼亚州北岸发生了6.7级地震。

这次地震造成了60人死亡和上万人受伤,并且给当地的建筑物造成了严重的损害。

其中最典型的就是奥克兰-圣弗朗西斯科湾桥。

这座桥梁采用了钢筋混凝土框架结构,在地震中发生了严重的弯剪破坏。

整个桥梁呈现出明显的S形变形,部分桥墩和桥面坍塌。

3. 日本东北地震2011年3月11日,日本东北海岸发生了9.0级地震和海啸。

框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析

框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析

框架结构抗地震倒塌能力的研究汶川地震极震区几个框架结构震害案例分析一、本文概述本文旨在深入研究框架结构在地震中的抗倒塌能力,特别是在汶川地震极震区的实际震害案例分析基础上,探讨框架结构的抗震性能和失效机制。

汶川地震是中国历史上一次具有极大破坏性的地震,其极震区的震害情况尤为严重,为我们提供了宝贵的震害数据和实际案例。

本文通过分析这些案例,旨在提升对框架结构抗震性能的理解,为未来的抗震设计和防灾减灾提供科学依据。

文章首先将对框架结构的基本特性和抗震设计原理进行概述,为后续的分析和讨论提供理论基础。

随后,将详细介绍汶川地震极震区的几个典型框架结构震害案例,包括震害现象、破坏程度和影响因素等。

通过对这些案例的深入分析,我们将揭示框架结构在地震中的倒塌机制和薄弱环节,探讨现有抗震设计方法的优点和不足。

在此基础上,文章将进一步研究提高框架结构抗地震倒塌能力的有效措施和方法。

结合震害案例的分析结果,我们将探讨如何优化框架结构的抗震设计,提高结构的延性、耗能能力和整体稳定性。

还将关注新型抗震材料和技术的应用,以期在未来抗震设计和防灾减灾工作中取得更好的效果。

本文将对研究成果进行总结,并提出对未来研究方向的展望。

通过本文的研究,我们期望能够为提升我国框架结构抗震性能提供有益的建议和参考,为保障人民群众生命财产安全做出积极贡献。

二、框架结构的抗地震倒塌能力分析框架结构作为一种常见的建筑结构形式,其抗地震倒塌能力一直是工程界和学术界研究的重点。

在汶川地震极震区的震害案例分析中,我们可以发现,框架结构的抗地震倒塌能力受到多种因素的影响,包括结构设计、材料性能、施工质量、地震动特性等。

从结构设计的角度来看,合理的抗震设计是提高框架结构抗地震倒塌能力的关键。

在汶川地震中,一些遵循了现行抗震设计规范的框架结构表现出了较好的抗震性能,能够在地震中保持结构的整体性和稳定性。

然而,也有一些框架结构由于设计上的不足,如结构布置不合理、节点连接不牢固等,导致在地震中出现了严重的破坏甚至倒塌。

钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展

钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展

㊃综㊀述㊃钢结构(中英文),38(12),1-26(2023)DOI :10.13206/j.gjgS 23062902ISSN 2096-6865CN 10-1609/TF㊀㊀编者按:当前我国第五代GB 18306 2015‘中国地震动参数区划图“明确了基本㊁多遇㊁罕遇和极罕遇等四级作用的地震动参数确定方法并提高了工程结构抗震设防标准㊂组合结构适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域具有广泛应用价值㊂由于钢管混凝土柱存在间接约束以及界面滑移等特性,其抗震能力可进一步挖掘,以提升强震下重要工程结构的安全性,或者在维持相同性能时节约材料用量㊂学者们通过模型试验㊁理论研究以及关键技术研发,所形成的系列成果在工程结构中得到了成功应用㊂为此,‘钢结构(中英文)“杂志特邀丁发兴教授为主编,系统组织了两期(本期及2024年第1期) 组合结构抗震性能与韧性提升 专栏,向读者介绍国内针对钢管混凝土柱㊁钢管混凝土柱-组合梁节点㊁组合框架以及组合框架-筒体结构等方面的最新研究成果,探讨各有效措施对抗震性能的影响规律,以期推动组合结构技术的完善与升级㊂钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展∗丁发兴1,2㊀许云龙1㊀王莉萍1,2㊀吕㊀飞1,2㊀段林利1,2㊀余志武1,2(1.中南大学土木工程学院,长沙㊀410075;2.湖南省装配式建筑工程技术研究中心,长沙㊀410075)摘㊀要:钢-混凝土组合结构因具有抗弯刚度大㊁承载力高㊁延性好和施工便捷等优点,适应国家新型城镇化建设重大需要,在城市人口密集区域和抗震设防高烈度区域应用广泛㊂在提高工程结构抗震设防标准的背景下,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂为此,归纳总结了钢-混凝土组合结构抗震性能的研究进展,包括钢-混凝土组合梁㊁钢管混凝土柱及钢管混凝土柱-组合梁节点的滞回性能试验研究,以及钢-混凝土组合结构体系的拟静力㊁拟动力及振动台试验研究,讨论并比较了各种抗震分析模型及其方法,提出了当前研究存在的一些问题和尚需深入研究的方向㊂基于现有研究成果总结得到:1)组合梁主要依靠钢梁耗能,可采取增大钢梁截面尺寸的措施提高耗能能力㊂钢管混凝土柱主要依靠钢管和混凝土耗能,可采取拉筋增强约束措施直接约束混凝土,使其由脆性向塑性转变从而提高框架柱的耗能能力㊂与其他类型组合节点相比,刚性连接组合节点具有更好的耗能能力㊂2)罕遇地震下框架结构以梁耗能为主,而在超罕遇地震下仍以梁作为主要耗能部件将使工程成本大幅增加㊂由于超罕遇地震发生概率极低,若采取适当的增强约束措施使柱也具备耗能能力并参与耗能,则可在适当增加工程建设成本的同时使结构具有抵抗超罕遇地震的能力,此时组合结构抗震设计理念可由罕遇地震时的 强柱弱梁,梁耗能为主 向超罕遇地震时的 梁柱共同耗能 推进㊂3)基于平截面假定的杆系纤维模型计算软件通常适用于弹性和弹塑性小变形阶段分析,而当组合结构处于塑性大变形阶段时,结构杆件便不再符合平截面假设㊂对强震下组合结构体系的动力响应仿真模拟需要克服弹塑性小变形阶段的假定条件,采用适用于塑性大变形阶段结构分析的混凝土三轴弹塑性本构模型及相应的体-壳元模型是一种有效的途径㊂4)剪力墙结构具有整体性好㊁侧向刚度大等优点,但传统构造下其抗震能力较弱,可通过提升连梁和墙肢等耗能构件的耗能能力以增强结构整体耗能能力,如采用钢-混凝土组合连梁㊁型钢混凝土连梁或合理构造钢板连梁,以及型钢-约束混凝土或钢管混凝土墙肢等㊂5)工程结构在使用阶段面临着诸多灾害考验,传统方法根据不同外荷载进行独立抵抗设计,忽视了多灾害耦合作用机制,使结构综合抗灾性能难以满足使用需求,故建立安全可靠的抗多灾害设计方法和结构体系是结构工程师在防灾减灾领域的一项重大课题㊂关键词:钢-混凝土组合梁;钢管混凝土柱;钢-混凝土组合结构;抗震性能;试验研究∗国家自然科学基金项目(51978664)㊂第一作者:丁发兴,男,1979年出生,博士,教授㊂通信作者:王莉萍,女,1987年出生,博士,副教授,wlp2016@㊂收稿日期:2023-06-290㊀引㊀言中国是世界上地震灾害最严重的国家之一,地震灾害给人类社会活动造成了不可估量的损失㊂大量建筑结构因抗震能力不足而倒塌,造成的人员伤1丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023亡和经济损失使得抗震减灾技术成为结构工程师们面临的主要考验㊂为提高建筑结构的抗震性能,研究者们在结构布置和局部构造等方面展开了大量的研究工作㊂钢-混凝土组合结构因充分发挥了两种材料的力学性能优势,提升了结构的刚度㊁承载力和耗能能力而在高层及超高层建筑结构中得到了广泛应用[1]㊂随着经济社会的发展,工程结构抗震设防标准也在不断提升,研究钢-混凝土组合结构的抗震性能,进一步提升其抗震韧性,建立具有更高韧性的钢-混凝土组合结构抗震设计方法,对促进建筑结构实现 双碳 战略目标具有重要意义㊂组合结构中,钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱的材料利用效率最高,其抗震性能提升明显㊂为此,笔者对国内外相关钢-混凝土组合结构的主要研究成果进行归纳总结,对组合结构抗震性能方面需要进一步深入研究的工作进行展望,以期为后续研究工作提供一些参考和建议㊂1㊀钢-混凝土组合构件及节点抗震性能1.1㊀钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁由钢梁和混凝土板通过栓钉连接而成,发挥了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉性能优势㊂Daniels等[2]对组合框架中的组合梁进行了抗震性能研究,并给出了组合梁的弹塑性分析方法㊂文献[3-5]先后对组合梁进行了低周往复试验研究,结果表明组合梁具有良好的耗能能力和延性,增设腹板加劲肋或增加腹板厚度能明显提高组合梁的极限承载力,改善构件延性㊂Gattesco 等[6-7]㊁Taplin等[8]和Bursi等[9-10]着重研究了剪力连接件对组合梁抗震性能的影响,指出剪力连接件的布置方式直接影响界面滑移量,进而影响组合梁极限承载力㊂国内聂建国等[11]首先进行了6组钢-混凝土叠合板组合梁低周往复荷载试验研究,结果表明钢-混凝土叠合板组合梁的滞回曲线饱满,且存在界面滑移,其剪力连接度直接影响构件正向极限抗弯承载力,而反向极限抗弯承载力则可依据简化塑性方法计算得出㊂此后,蒋丽忠等[12-16]和Ding等[17]先后对低周往复荷载下钢-混凝土组合梁的抗震性能进行了系列试验研究,分别探讨了剪力连接度㊁力比㊁栓钉直径㊁腹板厚度㊁纵向和横向配箍率对组合梁抗震性能的影响规律,并建立了恢复力模型[13]㊂Liu等[18]建立了三维实体-壳元模型,其中钢梁采用壳单元,混凝土采用实体单元,栓钉采用梁单元或弹簧单元,分析结果表明组合梁的抗震能力主要依靠钢梁翼缘,增大钢梁尺寸有利于提高抗震能力,而增大栓钉剪力连接度也有利于提高钢梁的耗能㊂1.2㊀钢管混凝土柱钢管混凝土柱由外钢管内部填充混凝土而成㊂自1965年日本九州大学学者Sasaksi和Wakaba-yashi对方钢管配筋混凝土柱进行拟静力试验后[19],Tomii等[20]也开展了圆钢管混凝土柱拟静力试验研究,表明钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更大的极限承载力,更好的延性和耗能能力,以及更小的刚度退化等特点㊂Elremaily等[21]最早根据试验结果和理论分析指出钢管约束作用提升了柱承载力和抗震性能㊂随后有关钢管混凝土柱抗震性能研究越来越丰富,研究者们分别从材料强度㊁轴压比㊁宽(径)厚比和长细比等方面探讨了钢管混凝土柱抗震性能规律㊂在材料强度方面,吕西林等[22]㊁韩林海等[23]和Liu等[24]先后研究了混凝土强度对钢管混凝土柱抗震性能的影响规律,结果显示随着混凝土强度的提升,试件初始刚度略有增大,极限承载力也有所提高,但其延性和耗能能力均下降,且刚度退化加快㊂游经团等[25]和Yadav等[26]的试验结果表明:增大钢管屈服强度能够明显提升极限承载力,但对初始抗弯刚度几乎无影响㊂Varma等[27-28]探讨了钢材强度对柱抗震性能的影响规律,低轴压比下柱的延性系数随钢材强度的增大而降低,而当轴压比较大时,该规律并不明显㊂在轴压比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁游经团等[25]㊁Varma等[27-28]㊁张春梅等[29]㊁李学平等[30]㊁李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和Cai等[33]通过试验研究发现,轴压比是影响柱抗震能力的直接因素,增大轴压比导致水平承载力㊁延性和耗能能力下降,刚度退化明显㊂在宽(径)厚比方面,吕西林等[22]㊁Liu等[24]㊁Yadav等[26]和李学平等[30]的试验表明,试件水平极限承载力随着宽(径)厚比增大而降低㊂Varma 等[27-28]㊁李斌等[31]和余志武等[34]指出,提高宽(径)厚比可使其延性系数下降㊂聂瑞锋等[32]和Matsui等[35]指出,宽(径)厚比越大,耗能能力越弱㊂在长细比方面,李斌等[31]㊁聂瑞锋等[32]和邱增美等[36]通过试验研究表明,随着长细比的增加,钢管混凝土柱初始刚度明显降低,刚度退化加快,水平2钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展承载力和耗能能力变弱,延性系数也明显下降,当长细比达到一定值时延性系数下降更快㊂为加强大宽(径)厚比钢管对混凝土的约束作用而提升其抗震性能,学者们陆续提出了诸多约束措施,如在柱端部焊接钢板或角钢[37],包裹纤维复合材料[38],设置约束拉杆[39]㊁栓钉[40]㊁加劲肋[41]或斜拉肋[42]等局部加强措施,如图1a ~1g 所示,这些局部加强构造一定程度上延缓了柱端塑性铰的形成与发展㊂a 钢板约束;b 角钢约束;c 纤维复合材料约束;d 拉杆约束;e 栓钉约束;f 加劲肋约束;g 斜拉肋约束;h 内拉筋约束㊂图1㊀各种约束方式下的钢管混凝土柱由于钢管对混凝土的约束作用为间接被动约束,丁发兴[43]在比较各种约束方式后提出了内拉筋约束钢管混凝土柱技术,如图1h 所示,并揭示了内拉筋直接约束混凝土的工作原理㊂此后,丁发兴课题组开展了端部拉筋钢管混凝土柱抗震性能试验研究,截面形式包括矩形[44]㊁圆形[45]㊁椭圆形[46]㊁圆端形[47]等,探讨了拉筋与钢管内表面接触方式的影响[48],试验结果表明,实际轴压比高达0.8的超高轴压比钢管混凝土柱仍呈现延性破坏,且钢管混凝土柱塑性铰展现出小偏压和大偏压两个阶段,其韧性得到进一步提升㊂同时,课题组基于体-壳元模型进行了有限元模拟,其中混凝土采用实体单元,钢管采用壳单元,拉筋采用杆单元,分析结果表明,压弯荷载下拉筋具有降低界面滑移㊁直接约束混凝土以及促进钢管抗弯等效果,从而提高抗弯刚度㊁承载力和耗能能力,其中拉筋大幅度提高了混凝土的耗能能力[49]㊂1.3㊀钢管混凝土柱-组合梁节点作为钢-混凝土组合结构的关键传力部位,组合节点的剪力主要通过钢梁腹板传递,其次通过节点区混凝土和钢管壁间的黏结力和摩擦力传递,而弯矩则主要由加强环板㊁内隔板等构件传递[50]㊂现有节点试验不少是以钢管混凝土柱和纯钢梁的连接为研究对象,而相关组合框架及组合节点的试验研究结果表明,钢梁与楼板在进入弹塑性阶段之后仍能发挥明显的组合效应[51],这种组合效应能显著提高结构的刚度㊁强度及耗能能力,抑制钢梁上翼缘屈曲,增强钢梁的稳定性[52]㊂另外,当节点区域受正向弯矩作用时,楼板与钢梁的组合效应更为显著[53-54],楼板的存在将使中性轴上移,导致钢梁下翼缘应变明显增大,从而促使下翼缘更易发生屈服及破坏,降低组合梁的转动能力[55]㊂鉴于钢筋混凝土楼板对节点区域及结构体系具有重要影响,笔者仅对考虑楼板的组合节点抗震性能试验进行梳理㊂组合梁节点及框架试验表明负弯矩区钢梁下翼缘由于受压易过早出现局部屈曲和失稳的问题,李杨等[56]在普通组合梁负弯矩区下翼缘增设一块混凝土板,开展了钢-混凝土双面组合梁节点的抗震性能试验,与普通组合梁节点相比,双面组合梁节点具有更高的刚度和承载力,但在刚度退化㊁延性系数和耗能能力等方面无明显优势㊂在削弱式节点方面,Xiao 等[57]和Li 等[58]对带楼板的狗骨式节点进行了拟静力试验,结果表明,减小梁截面可促进削弱区域塑性铰的形成,有效避免节点核心区焊缝撕裂㊂在传统刚性节点方面,聂建国课题组先后完成了内隔板式节点[59]㊁栓钉内锚固式节点㊁外隔板式节点[60]和内隔板贯通式节点[61]的拟静力试验研究㊂研究发现:内隔板式节点表现出较强的极限承载能力,但其位移延性系数低;而栓钉内锚固式节点具有较强的变形能力,但极限承载力较低;相比之下,外隔板式节点和内隔板贯通式节点在极限承载能力㊁位移延性系数和耗能能力等方面均具有良好的性能[60-61]㊂此外,聂建国等[62]建立了组合节点剪力-剪切变形曲线的恢复力模型,提出了组合节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力计算公式㊂韩林海课题组[63-64]采用外环板式节点对圆钢管混凝土柱-组合梁节点进行拟静力试验研究,提出了节点的抗剪承载力公式和核心区剪力-剪切变形恢复力模型㊂周期石等[65]提出了楼板钢筋和钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,发现楼板钢筋的穿入增强了节点区域钢梁抗弯刚度和楼板的组合效应,而钢梁翼缘削弱的穿入降低了穿入钢梁对浇筑柱中混凝土的影响㊂研究表明,对于钢梁翼缘削弱穿入钢管混凝土柱的刚接节点,当削弱程度不大时,节点具有良好的抗震性能,但仍将降低节点的刚3丁发兴,等/钢结构(中英文),38(12),1-26,2023度㊁承载力和耗能能力㊂在半刚性节点方面,Mirza等[66]分别对半刚性单边螺栓节点进行了静力和拟静力试验,并根据有限元分析结果给出了构造设计方法㊂王静峰等[67-69]进行了半刚性单边螺栓节点试验,包含圆㊁方钢管和带纵向加劲肋钢管的拟静力试验以及带纵向加劲肋钢管混凝土柱的拟动力试验㊂试验结果表明,圆钢管混凝土柱-组合梁节点的承载力和弹性刚度要大于方截面[67];外伸端板连接节点的承载力和弹性刚度要大于平齐端板连接,而其转动能力和延性性能要低于平齐端板连接[68-69]㊂Yu等[70]提出了上焊下栓式的节点连接方式,即钢梁上翼缘与柱隔板焊接,下翼缘与柱隔板通过螺栓连接,螺栓连接处板件的滑移有利于降低钢梁下翼缘应力,避免出现过早断裂的现象㊂欧洲规范[71]中,根据初始转动刚度大小,将节点分为铰接㊁半刚性连接和刚性连接;根据抗弯承载力大小,将节点分为铰接㊁部分强度和全强度㊂Ding 等[72]认为该分类标准对于半刚性连接节点的定义较为宽泛,难以准确判定试件的类型,应根据节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力等性能指标综合定义,并将其细化为半刚接㊁准刚接㊁Ⅰ类刚接和Ⅱ类刚接四类㊂据此,丁发兴等[73]完成了端板螺栓连接和加强环连接组合梁节点的拟静力试验,利用柱内拉筋 强柱 构造和加劲肋 强梁 构造技术实现了节点核心区强连接,显著提升了螺栓连接节点的初始转动刚度㊁抗弯承载力和耗能能力,使栓连节点达到了刚性节点的性能要求㊂同时,内拉筋 强柱 构造技术实现了轴压比高达0.8时,组合节点梁端发生弯曲破坏的失效模式㊂除了以上相关平面框架组合节点抗震性能试验研究外,樊健生等[74-75]从加载路径㊁混凝土楼板㊁柱类型及节点位置等方面对空间组合内隔板贯通式节点进行了拟静力试验,结果表明空间受力的节点在承载力和延性性能等方面均有明显下降,因此平面荷载作用不能完全反映其抗震性能,在节点设计中应考虑空间荷载的耦合作用㊂2㊀钢-混凝土组合结构体系抗震性能组合梁㊁柱及其组合节点等构件的研究最终以在结构体系中的应用为落脚点,因而各类组合构件集成后的体系响应是工程实践重要的关注点之一㊂笔者以钢-混凝土组合框架结构为主要对象,根据不同试验方法分别梳理了研究者在有关结构体系抗震方面的研究成果㊂2.1㊀试验研究2.1.1㊀拟静力试验Matsui[76]㊁Kawaguchi等[77-78]㊁马万福[79]㊁钟善桐等[80]㊁李斌等[81]㊁王来等[82]㊁李忠献等[83]和王先铁等[84]对钢-混凝土组合框架模型进行了系列抗震性能试验研究,指出钢-混凝土组合框架结构的抗震性能要优于钢筋混凝土框架和钢框架结构㊂为研究混凝土楼板在框架结构中的组合效应,聂建国等[85]完成了4层单跨纯钢框架和组合框架结构的拟静力试验㊂结果表明:与整体性较差的纯钢框架相比,组合框架的抗侧刚度因混凝土楼板空间作用而大幅提升㊂Tagawa等[86]㊁Nakashima 等[87]和聂建国等[52,88]分别进行了足尺框架子结构拟静力试验,探讨了混凝土楼板对结构刚度㊁强度㊁耗能及变形能力的影响规律,确定了在结构设计中楼板组合效应的有效计算宽度㊂王文达等[89]㊁王先铁等[90]和余志武等[91]以柱截面形状㊁材料强度㊁含钢率㊁轴压比和梁柱线刚度比等为研究对象,对组合框架结构开展了往复荷载作用下的试验研究,探讨了各参数对组合框架结构抗震性能的影响规律,提出了钢管混凝土框架荷载-侧移实用恢复力模型及位移延性系数简化计算方法㊂王静峰等[92-94]和王冬花等[95]研究了往复荷载作用下半刚性单边高强螺栓连接组合框架的抗震性能和破坏机理,分析了滞回及骨架曲线㊁强度和刚度退化规律㊁延性及耗能能力等力学性能指标,并建立了半刚性钢管混凝土框架的弹塑性地震反应分析模型,提出了一种适用于半刚性钢管混凝土框架的P-Δ关系曲线的简化二阶方程和弹塑性层间位移的简化计算方法㊂此外,赵均海等[96]提出了装配式复式钢管混凝土框架结构及其极限承载力简化计算方法,阐述了柱-柱拼接节点和加强块梁柱节点在此类结构中的应用效果㊂Ren等[97]和王波等[98]在钢管混凝土框架中增设屈曲约束支撑装置,研究水平反复荷载作用下耗能减震部件对结构抗震性能的影响㊂结果表明:增设屈曲支撑不仅对结构的刚度和承载力有提升作用,还能延缓塑性铰的形成,增强结构延性和耗能能力㊂丁发兴等[99]完成了2层2跨组合框架对比试验研究,结果表明:内拉筋强柱构造措施提升了框架结构的刚度和承载力,延缓了柱端塑性铰的形成,增强了结构延性和耗能能力㊂由此可见,内拉筋提升框架柱的刚度㊁承载力和耗能能力,其效果相当于增4钢-混凝土组合结构抗震性能研究进展设屈曲支撑㊂2.1.2㊀拟动力试验宗周红等[100]通过对缩尺比例为1/3的半刚性两层空间组合框架的拟动力试验,从层间刚度㊁自振频率㊁加速度反应㊁位移反应和滞回曲线等方面评估了该结构的动力响应和耗能性能,研究了峰值加速度㊁频谱特性和强震持续时间对结构动力响应和力学性能的影响,建立了组合框架结构动力分析模型㊂Herrera等[101]按照3/5的比例对一幢节点采用T型连接方式的4层组合框架进行了拟动力试验,结果表明此类节点的组合框架满足美国相关设计标准㊂在半刚性节点组合框架方面,He等[102]对缩尺比例为4/7的端板螺栓连接组合框架子结构模型先后进行了拟动力㊁拟静力和静力推覆试验,从层间位移及剪力㊁应变㊁转角和耗能等方面分析结构在多遇地震㊁设防地震㊁罕遇地震和超罕遇地震水准下的动力响应㊂完海鹰等[103]对节点采用长螺栓式双腹板顶底角钢半刚性连接的钢管混凝土框架进行拟动力试验研究,探讨不同峰值加速度下结构的受力特征㊁刚度退化㊁动力响应及耗能能力㊂王静峰等[104-105]通过两组拟动力试验分别研究了钢管混凝土柱-组合梁框架和钢管混凝土柱-钢梁框架的动力性能和破坏特征,探讨了柱截面形式和端板类型对结构性能的影响㊂试验结果表明,圆形柱组合框架的最大位移响应和累积耗能均大于方形柱组合框架,但其初始刚度和承载力则弱于方形柱组合框架㊂此外,王静峰等[106]还采用混合试验方法对装配式中空夹层钢管混凝土组合框架开展了拟动力试验研究,分析了该组合框架结构在峰值加速度为0.62g和1.24g时的动力响应和破坏机理㊂在屈曲约束支撑组合框架方面,Tsai等[107-108]完成了多级地震作用下3层3跨足尺钢管混凝土柱屈曲约束支撑框架拟动力试验研究,探讨了屈曲约束支撑对结构整体抗震性能的影响,并从有效刚度㊁耗能和位移延性系数等方面评估了支撑构件连接方式的有效性㊂郭玉荣等[109]完成了防屈曲支撑组合框架子结构拟动力试验,提出了防屈曲支撑可增强结构的抗侧刚度和变形恢复能力㊂2.1.3㊀振动台试验黄襄云等[110-111]利用振动台试验对5层2跨2开间钢管混凝土空间框架结构的动力特性㊁加速度反应和位移反应进行了分析,并分别按等强度㊁刚度㊁截面积的原则将钢管混凝土柱换算成钢筋混凝土柱进行试算,综合评定了该结构的抗震性能㊂杜国锋等[112]采用单输入㊁单输出方式对8层单跨2开间钢管混凝土柱-钢梁框架进行动力特性试验,并通过3种不同地震波作用分析了结构的最大地震作用力㊁层间剪力㊁位移和应变反应㊂邹万山等[113]通过振动台试验得出,不同频谱特性的地震波对模型结构的加速度和位移反应分布曲线形状影响较小,且模型各层绝对加速度主要由前两阶振型决定,其他高阶振型的影响可以忽略㊂罗美芳[114]研究了不同工况下4层钢-混凝土组合框架结构的动力响应及破坏模式,评价了该结构的抗震性能㊂童菊仙等[115-116]设计并制作了有㊁无侧向耗能支撑的5层单跨2开间的方钢管混凝土柱框架模型,利用振动台试验对两种框架的动力特性和地震响应进行分析,得到了结构的振型㊁周期和阻尼比等基本属性,以及地震波作用下的位移㊁加速度和应力响应㊂结果表明:即使没有楼板的组合作用,结构仍具有较好的抗震性能;侧向支撑可承担部分水平地震作用,减小了结构的动力反应㊂陈建斌[117]和吕西林等[118]完成了国内首个方钢管混凝土高层组合框架-支撑结构振动台试验㊂试验中发现结构支撑体系的破坏较为严重,试验结果表明:该结构的动力性能介于钢筋混凝土结构和钢结构之间且更倾向于钢结构,其塑性㊁韧性和抗震性能表现良好,并通过计算结果显示阻尼器对加快结构峰值反应后的振动衰减具有较大作用㊂为研究地震作用下半刚性连接组合梁框架的动力特性以及破坏模式,李国强等[119]进行了1个足尺半刚性连接组合梁框架结构模型振动台试验研究㊂结果显示:当峰值加速度高达1.2g时,结构整体仍未发生明显损坏,表明该结构形式可满足高烈度区域的抗震设防要求㊂Han等[120]对两个由组合框架结构和钢筋混凝土剪力墙混合形成的高层建筑模型进行了振动台试验,对比分析了圆钢管混凝土柱和方钢管混凝土柱对该混合结构体系整体性能的影响,验证了组合框架结构与核心剪力墙结构在地震作用下优良的复合效应和抗震性能㊂2.2㊀理论分析静力弹塑性分析法是以反应谱为基础,首先依据抗震需求谱和结构能力谱得到地震作用下建筑结构所产生的目标位移,随后在建筑结构上施加稳定的竖向荷载,同时施加单调递增的水平荷载直至达到目标位移,最后评估结构最终状态下的抗震性能㊂通过该方法可以评估地震作用下结构的内力和变形5。

钢筋混凝土的抗震性能评估

钢筋混凝土的抗震性能评估

钢筋混凝土的抗震性能评估地震是一种极具破坏力的自然灾害,给人类的生命和财产带来了巨大的威胁。

在建筑领域,钢筋混凝土结构因其良好的力学性能和经济性而被广泛应用。

然而,在地震作用下,钢筋混凝土结构的表现并非总是令人满意,因此对其抗震性能进行准确评估至关重要。

钢筋混凝土结构的抗震性能受到多种因素的影响。

首先,混凝土和钢筋的材料性能是关键因素之一。

混凝土的强度、弹性模量、徐变特性以及钢筋的屈服强度、抗拉强度和延性等都会直接影响结构的抗震能力。

高质量的混凝土和高强度、高延性的钢筋能够提供更好的抗震性能。

结构的设计也是影响抗震性能的重要方面。

合理的结构布局,如规则的平面和立面形状、均匀的质量分布以及适当的刚度和强度分布,有助于减少地震作用下的扭转和薄弱部位的出现。

梁柱节点的设计尤为重要,它直接关系到结构在地震中的整体性和传力性能。

施工质量对钢筋混凝土结构的抗震性能同样有着不可忽视的影响。

在施工过程中,混凝土的浇筑质量、钢筋的绑扎和连接质量等如果不符合规范要求,可能会导致结构存在缺陷,降低其抗震能力。

例如,混凝土振捣不密实可能会出现蜂窝麻面,影响混凝土的强度和整体性;钢筋的锚固长度不足可能导致钢筋在地震作用下提前拔出,从而影响结构的承载能力。

要评估钢筋混凝土结构的抗震性能,需要采用多种方法和技术。

其中,基于试验的方法是最为直接和可靠的。

通过对构件或结构进行拟静力试验或振动台试验,可以真实地模拟地震作用,观察结构的破坏模式和变形能力,从而评估其抗震性能。

然而,试验方法往往成本较高,且试验条件有限,难以完全模拟实际地震的复杂性。

数值模拟方法在抗震性能评估中也得到了广泛应用。

利用有限元软件,可以建立结构的数学模型,输入材料参数和地震波,计算结构在地震作用下的响应。

这种方法能够快速地对不同设计方案进行比较和分析,但模型的准确性取决于输入参数的合理性和计算方法的可靠性。

经验评估方法则基于以往的地震灾害调查和工程实践经验,通过对结构的特征参数进行分析,来判断其抗震性能。

汶川地震震害分析及建议

汶川地震震害分析及建议

2008年 5月 12日 14时 28分, 四川汶川县 发生里氏8. 0级地震, 震中位于汶川县映秀 镇 (东经 103.4 北纬31.07), 震源深度 14km。 汶川地震是我国自建国以来最为强烈的一 次地震, 直接严重受灾地区达 10万平方公里, 包括震中 50km 范围内的县城和 200km范围 内的大中城市。全国大部分地区有明显震 感, 泰国首都曼谷, 越南首都河内, 菲律宾、 日本等地也有震感。截至 6月 24日, 地震 已 造成 69185 人遇 难, 18467 人 失踪

若合理设置构造柱和圈梁, 砖混结构也能有效 抵御地震破坏, 在震害调查中也发现基本没有受到 破坏的砖混结构。因此, 对于砌体结构, 如何保证 结构的整体性和侧向承载力是抗震设计的关键。
2. 3 框架 -砌体混合结构
• 这类结构形式有多种, 如底框砖混结构 (底部框架 上部砖混, 竖向混合 ), 底层部分框架、部分砌体 上部砖混, 以及部分框架 -部分砖混 (水平混合 )。 这类结构的体系大多比较混乱, 由于经济原因, 大 多尽可能少用混凝土框架, 框架和砌体承重墙抗侧 力构件的承载力和变形能力很不协调, 平面抗侧刚 度极不均匀。这类结构的震害现象主要为底部框 架由于变形集中而破坏, 或上部砌体结构破坏。下 图为框架 -砌体混合结构的震害情况。
典型震害图片及防治措施来自• • 摘自网•
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1 建筑震害等级划分 2 各类结构形式的震害 3结论和建议 4典型震害及防治
1 建筑震害等级划分 • ( 1)可以使用, 即结构的承重结构基本保持完好, 少量非结 构构件损伤, 继续使用不会引起承重结构的破坏, 损伤的非 结构构件不会造成对生命和财产的威胁; • ( 2)加固后使用, 即承重结构发生一定的损伤, 部分非结构 构件破坏, 继续使用可能将会引起承重结构的损伤加大, 或 是剩余的非结构构件不稳定, 对生命和财产产生威胁; • ( 3)停止使用, 即承重结构发生严重损伤, 仅能保持自身结 构稳定, 不能继续使用; • ( 4)立即拆除, 即承重结构发生非常严重的损伤, 随时可能 发生倒塌。

框架结构中填充墙震害分析与抗震构造措施

框架结构中填充墙震害分析与抗震构造措施

摘要:文章通过对钢筋混凝土框架结构中的填充墙震害分析,结合抗震标准规定以及地震作用下填充墙对框架结构的破坏情况,文章主要介绍了填充墙震害,钢筋混凝土框架填充墙与柱拉结节点与钢筋混凝土构造柱的施工质量控制等,提出了一些解决相关问题的建议与方法,从而提高钢筋混凝土框架结构中填充墙抗震性能。

关键词:钢筋混凝土框架;填充墙震害分析;抗震构造;质量控制钢筋混凝土框架结构:是由钢筋混凝土柱、纵梁、横梁组成的框架来支承屋顶与楼板荷载的结构。

钢筋混凝土框架结构作为一种结构形式广泛应用于工业与民用建筑中,有关地震灾害说明,地震作用下填充墙对框架结构的影响是不能无视的,这种影响在地震各阶段的表现是不同的。

1钢筋混凝土框架填充墙震害分析据有关震害统计说明,地震作用下框架结构中填充墙的震害主要表现为墙面出现单斜裂缝、交叉裂缝、与框架梁之间出现水平裂缝或者发生平面外倒塌。

同时由于框架结构在水平荷载作用下变形为剪切型,因此框架下部填充墙破坏大于框架上部。

填充墙框架的承载能力略大于填充墙和框架单独工作时承载能力之和,填充墙框架结构在地震作用下框架对墙体有约束作用,同时墙体对框架也有一定的支撑。

这种支撑作用增大了结构早期刚度。

并且,填充墙增强了框架的耗能能力和变形能力,减少了结构倒塌的可能性。

1.3填充墙影响结构的刚度变化,造成填充墙的破坏无论填充墙采用的是砌块砌体墙等何种材料,填充墙在构造上与框架联系在一起共同作用的时候,或多或少地改变了整个框架体系的抗侧向作用的能力。

同时,由于填充墙的参加,有可能产生较大的扭转,使一个本来均匀规整的框架结构刚度中心偏移,从而使结构在地震作用下发生偏移。

大多数框架结构的主体结构震害一般较轻,主要破坏发生在围护结构和填充墙,因此,除了加强填充墙与主体结构的拉结措施外,还应考虑底层填充墙与结构构件在同一水准下的抗震设计。

1.4填充墙造成框架柱的附加作用,使框架结构出现"柱铰";现象同一结构层内,由于填充墙的分布方式不同,使得水平地震剪力的分配也发生变化,造成同一层内框架柱的水平受力不同而出现"柱铰";破坏现象。

汶川地震中底框和框架结构的震害分析

汶川地震中底框和框架结构的震害分析

文章编号:1009-6825(2009)13-0066-02汶川地震中底框和框架结构的震害分析*收稿日期:2009-01-13*:西南科技大学土木工程学院学生科技基金项目;校重点科研基金(项目编号:08zx1101)作者简介:黄代明(1987-),男,西南科技大学土木工程与建筑学院本科生,四川绵阳 621010赵 攀(1989-),男,西南科技大学土木工程与建筑学院本科生,四川绵阳 621010韩 娟(1986-),女,西南科技大学土木工程与建筑学院本科生,四川绵阳 621010黄代明 赵攀 韩娟摘 要:通过对西南地区底框和框架结构在汶川地震后的震害调研,收集了大量建筑结构震害资料,对底框砖混结构、钢筋混凝土框架结构两类结构的震害特征进行了统计,分析了建筑结构震害机理,以及初步探讨了地震区建筑结构选型和抗震措施问题,从而优化建筑结构抗震设计。

关键词:地震,震害特征,底框结构,框架结构,机理分析中图分类号:T U 352.1文献标识码:A0 引言2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生里氏8.0级地震,震中位于汶川县映秀镇(纬度31.0b N 、经度103.4b E),震源深度14km 。

汶川地震是我国自建国以来最为强烈的一次地震,直接严重受灾地区达10万km 2,包括震中50km 范围内的县城和200km 范围内的大中城市。

这次地震造成大量的建筑物损毁、倒塌。

本文通过对西南地区建筑结构在汶川地震后的震害调研,地震现场考察,收集了大量建筑结构震害数据,主要针对底框砖混结构、钢筋混凝土框架结构两类结构的震害特征进行统计,依据建筑结构地震损伤特征,探讨结构类型、材料强度、施工工艺等方面与结构震损的相关性,分析建筑结构震害机理,以期对建筑工程抗震防震工作提供参考。

1 底框结构这类结构形式主要用在中小城市的临街建筑中,为了满足底层商业及办公和上部作为住宅或写字楼的需要,常将整栋建筑的底层(或下面两层)作为框架结构,而上部作为砖混结构。

有关钢筋混凝土框架结构的抗震设计策略分析

有关钢筋混凝土框架结构的抗震设计策略分析

有关钢筋混凝土框架结构的抗震设计策略分析摘要:地震,是人类面临的最严重的自然灾害之一。

强烈的地震往往会给人的生命和财产造成巨大的损失,如何能使建筑物设计,在地震灾害中受得住考验,保证人民生命和财产的安全,这是每一个建筑结构设计人员应当考虑的问题。

钢筋混凝土框架结构体系,在我的工业以及民用建筑中应用比较广泛,如何能够提高钢筋混凝土框架结构在地震中的整体抗震能力?这是我们研究的重点和以后发展的方向。

关键词:钢筋混凝土框架结构;抗震设计;策略分析地震有着不可预知和不确定的特点,虽然地震的持续时间短,但是破坏性却是极大,如何能有效的预防地震灾害所带来的损失,把损失降低到最低,这是我不断研究与探讨的问题。

我国在工业和民用建筑中,常常会采用钢筋混凝土框架结构,采用这种框架结构的建筑,在历次地震灾害中的受损程度相对于砖房是很轻的。

因此对于钢筋混凝土框架结构,在建筑中的运用和大面积的推广,对减少地震灾害带来的损失,有一定的减轻程度。

钢筋混凝土框架结构存在的主要问题在我国虽然在工业和民用建筑中,钢筋混凝土框架结构得到了广泛的应用和发展,但是钢筋混凝土框架结构,在抗震方面也存在着诸多的问题。

下面我来通过对于钢筋混凝土框架结构震后的调查,来总结钢筋混凝土框架结构在抗震方面存在的问题。

钢筋混凝土框架结构,在整体设计上存在着很大的不均衡性,造成片面或者楼房的一些局部薄弱环节,不能有效的发挥结构整体抗震能力。

钢筋混凝土框架的柱梁节点地方,没有设置箍筋或者是箍筋的数量明显的不足,抗震以及相互之间的束缚能力差,这样往往会造成沿柱筋产生粘结裂开,或者是梁与柱之间的交叉裂缝,以至于使混凝土框架结构的保护层脱落,有时候也会使柱顶遭受到严重的破坏,使柱顶的主筋往外弯曲,特别是在一些没有横梁约束的地方,向边缘的边柱和一些层面的柱体,这种破坏很是严重和普遍。

梁、柱的变形方面能力不足,一旦梁或者是柱的端部进入到塑性屈服,往往会出现钢筋混凝土结构框架的脱落压酥、造成梁柱的主筋暴露在外面,使的梁柱因受到压力而形成弯曲,以及箍筋脱落的较为严重的破坏现象,有时候更会造成梁板的塌落现象。

钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化

钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化

钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式分析与优化钢筋混凝土框架结构是一种常见的建筑结构,具有较好的抗震性能。

但在强地震作用下,钢筋混凝土框架结构的失效模式主要包括框架弯曲、节点破坏、柱子翻转和框架整体失稳等。

这些失效模式的发生会导致结构的严重损坏或崩塌,给人员和财产造成巨大损失。

因此,对钢筋混凝土框架结构的地震主要失效模式进行分析和优化设计是非常必要的。

框架弯曲失效模式是钢筋混凝土框架结构地震失效的一种常见形式。

在地震作用下,框架受到横向地震力,框架柱子可能产生弯曲变形,从而使框架产生滞回效应,进而导致柱子的弯曲和框架的整体失稳。

针对这种失效模式,可以通过优化框架的刚度和加固柱子的方式来减小框架的变形程度,降低其受到的滞回效应,从而延缓框架的失效。

节点破坏是另一种常见的地震失效模式。

节点是框架结构中连接柱子和梁的关键构件,承受着横向地震力的作用。

在地震作用下,节点可能会受到强烈的剪切力和弯曲力,引起节点的开裂和破坏。

针对这种失效模式,可以采用加固节点、使用高强度钢筋或玻璃纤维等材料来增强节点的承载力,从而提高框架的抗震性能。

柱子翻转是一种较为严重的地震失效模式。

在地震作用下,柱子承受着横向地震力和重力荷载的联合作用,出现破坏的可能性较大。

特别是当柱子顶部处于弯曲状态时,柱子就会发生翻转,导致结构的全面破坏。

针对这种失效模式,可以采取加强柱子和加固节点的方式来提高柱子的承载力和限制其变形,从而降低柱子翻转的风险。

总之,钢筋混凝土框架结构地震主要失效模式的分析与优化设计是建筑抗震工程中非常重要的一部分。

只有充分了解失效模式的特点和机理,加强对结构的优化设计和加固措施,才能提高结构的抗震能力,防范地震灾害的发生。

不同类型地震波对钢筋混凝土框架结构的影响分析

不同类型地震波对钢筋混凝土框架结构的影响分析

不同类型地震波对钢筋混凝土框架结构的影响分析地震波是地震发生时产生的振动波动,是地震工程研究中的重要内容之一。

钢筋混凝土框架结构是一种常见的结构形式,在地震中承受了巨大的振动力,因此对不同类型地震波对钢筋混凝土框架结构的影响进行分析和研究具有重要意义。

地震波可以分为不同类型,包括P波、S波和地表波。

P波是最快传播的纵波,其振动方向与波动方向一致,具有较大的穿透力。

S波是横波,其振动方向垂直于波动方向,穿透力相对较弱。

地表波是在地下介质和地表界面反射后形成的地震波,具有较长的周期和较大的地面位移。

不同类型的地震波对钢筋混凝土框架结构的影响有所不同。

下面将对P波、S波和地表波分别进行分析。

首先,P波的作用对钢筋混凝土框架结构具有重要影响。

P波传播速度快,产生的振动周期相对较短,对结构的纵向变形和弹性变形具有较大的影响。

在地震中,当P波到达时,会产生较大的竖向地面加速度,使得结构产生沿纵向的轴向力。

此外,P波还会引起结构的弯曲变形,使得结构产生竖向的弯矩和竖向的剪力。

因此,钢筋混凝土框架结构在地震中需要对P波产生的力和变形进行充分考虑,以保证结构的安全性。

其次,S波的作用也对钢筋混凝土框架结构产生重要影响。

S波的传播速度较慢,振动周期相对较长,对结构的横向变形和剪切变形具有较大的影响。

当S波到达时,会产生横向的地面加速度,使得结构产生横向的轴向力和横向的剪力。

此外,S波还会引起结构的扭转变形,使得结构产生扭转力矩和形变。

因此,在设计钢筋混凝土框架结构时,需要对S波产生的力和变形进行合理的考虑,以保证结构的稳定性和抗震性能。

最后,地表波的作用对钢筋混凝土框架结构也不能忽视。

地表波具有较长的周期和较大的地面位移,对结构的水平位移和变形具有重要影响。

地表波的水平地面加速度会使得结构发生水平的轴向力和水平的剪力,造成框架结构的变形和位移。

此外,地表波还会引起结构的倾斜变形,使得结构产生倾斜力和弯曲力矩。

因此,在设计钢筋混凝土框架结构时,需要充分考虑地表波的影响,以保证结构的稳定性和抗震性能。

钢筋混凝土框架结构

钢筋混凝土框架结构

钢筋混凝土框架结构在现代建筑领域中,钢筋混凝土框架结构是一种广泛应用且极为重要的结构形式。

它以其出色的性能和多样的适用性,为我们的生活和工作环境提供了稳定、安全且富有创造性的空间。

钢筋混凝土框架结构的主要构成部分包括框架柱和框架梁。

框架柱通常是垂直的支撑构件,负责承受建筑物的竖向荷载,并将其传递至基础。

框架梁则水平布置,连接着各个框架柱,共同承担楼板和屋面板传来的荷载,并将其传递给柱子。

这种结构的优点众多。

首先,它具有良好的整体性和抗震性能。

在地震等自然灾害发生时,框架结构能够通过梁柱节点的变形和耗能,有效地吸收和分散地震能量,减少建筑物的损坏程度,保障人们的生命和财产安全。

其次,钢筋混凝土框架结构的空间布置灵活。

由于柱子和梁的布局可以根据建筑功能的需求进行调整,因此能够轻松适应各种不同的平面布局,为建筑设计提供了极大的自由度。

无论是宽敞的商场、复杂的办公楼,还是温馨的住宅,都可以通过合理的框架结构设计来实现。

再者,它的施工相对较为简便。

钢筋混凝土框架结构的构件可以在工厂预制,然后运输到施工现场进行安装,这样不仅能够保证构件的质量,还能加快施工进度,降低施工成本。

在设计钢筋混凝土框架结构时,需要考虑许多因素。

其中,荷载的计算是至关重要的一步。

荷载包括恒载(如结构自重、固定设备重量等)、活载(如人员活动、家具重量等)、风荷载以及地震作用等。

设计师需要根据建筑物的使用功能、地理位置和环境条件,准确地计算出这些荷载,并合理地分配到各个构件上。

钢筋的配置也是设计中的关键环节。

钢筋的直径、间距和布置方式直接影响着结构的承载能力和抗震性能。

一般来说,柱子中的钢筋主要承受压力和弯矩,需要在四个角部和周边均匀布置;而梁中的钢筋则包括受拉钢筋、受压钢筋和箍筋,其布置要根据梁的受力情况进行优化。

混凝土的强度等级选择也不容忽视。

高强度的混凝土能够提供更高的承载能力,但成本也相对较高。

因此,在设计时需要综合考虑建筑物的重要性、经济性和施工条件等因素,选择合适的混凝土强度等级。

地震灾害下的建筑物安全性评估

地震灾害下的建筑物安全性评估

地震灾害下的建筑物安全性评估地震,这一无法预测且极具破坏力的自然现象,给人类社会带来了巨大的威胁。

在地震发生后,建筑物的安全性评估成为了至关重要的工作。

它不仅关系到人们的生命安全,也对后续的救援、重建以及社会的稳定和发展具有深远的影响。

建筑物在地震中的表现取决于多种因素。

首先是建筑结构的类型,常见的有砖混结构、框架结构、钢结构等。

砖混结构由于其整体性相对较差,在地震中往往更容易出现损坏;框架结构具有较好的抗震性能,但如果设计不合理或施工质量不过关,也可能在强震下发生严重破坏;钢结构由于其强度高、韧性好,在抗震方面通常具有优势,但造价相对较高。

建筑材料的质量也是影响安全性的关键因素。

优质的钢筋、水泥等材料能够提供足够的强度和韧性,从而增强建筑物抵抗地震的能力。

而使用劣质材料建造的建筑物,在地震作用下可能迅速垮塌。

此外,建筑物的设计和施工质量同样不容忽视。

合理的抗震设计应考虑地震力的传递路径、结构的刚度和延性等因素。

施工过程中的严格把控,包括钢筋的绑扎、混凝土的浇筑等环节,都直接影响着建筑物的抗震性能。

在地震发生后,对建筑物进行安全性评估需要遵循一定的流程和方法。

评估人员首先会进行现场勘查,观察建筑物的外观损坏情况,如墙体的裂缝、梁柱的变形、楼板的坍塌等。

同时,还会检查建筑物周边的环境,如地基的沉降、边坡的稳定性等。

对建筑物结构的检测是评估的重要环节。

这可能包括使用专业的检测设备,如超声波检测仪、回弹仪等,来测定混凝土的强度、钢筋的位置和数量等。

还会通过对建筑物的倾斜度、位移等参数的测量,来判断其整体的稳定性。

在收集了足够的信息后,评估人员会根据相关的规范和标准,对建筑物的安全性进行分级评估。

一般来说,安全性等级可以分为完好、轻微损坏、中等损坏、严重损坏和倒塌五个级别。

对于被评估为轻微损坏和中等损坏的建筑物,可能需要进行修复和加固,以恢复其使用功能和安全性。

修复工作通常包括对裂缝的修补、受损构件的更换等。

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研究探讨 Research
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钢筋混凝土框架结构地震灾害分析
董文龙王鹏博
(商丘工学院土木工程学院河南商丘 476000)
中图分类号:G322 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2017)06-0324-01
摘要:在所有自然灾害中,地震影响力最为严峻,而且很难进行提前预测。

地震具有非常强的毁灭性,对人类生命财产造成极大损害,而且这种影响是大范围的。

就目前情况来看,地震出现频率逐渐频繁,而且造成的损失也更巨大。

基于此,相关部门不但
要进一步完善对地震预防体制的建设,同时还需加强各工程抗震结构的监督,确保在地震来临时将损失降到最低。

关键词:框架结构;混凝土;震害分析
引言:发生在2011年3月11日的日本本州东海岸附近的地震,级别为9级,
一切发生的太过突然,让人措手不及。

本次地震中心在仙台港向东130公里处,
深度高达24.4公里,相应的烈度范围在3-7度之间,其中7度在我国等同于12
度。

地震发生之后,到处都是遇难者,至今为止仍有不少人员还处于失踪状态,
这次地震给日本经济带来了严重损失。

日本的建筑物在搭建时采用钢筋混凝土结
构,具有不错的抗震能力,但面对如此强大的地震,即使震度在6-7度范围内的
地区房屋也遭受到不同程度的破坏,甚至有些出现严重坍塌现象。

一、框架结构房屋的损坏情况
在地震过后统计发现,本次地震房屋遭到破坏的数量高达13万栋,有大约
18000栋呈现完全毁灭状态,而且发现全部塌落的房屋普遍位于沿海地区。

随后日
本相关部门专门围绕在本次地震中涉及到的房屋采取了安全估量,估量结果为贺
川市大约有76栋房屋完全不满足评价标准,属于危险性建筑。

仙台市青叶区有52
栋,而且各自拥有的框架结构型房屋为25栋和18栋。

对于框架结构的建筑而言,到底是那部分构件出现问题引发最终损坏的,相
关部门从所有受损房屋中抽出一部分进行检查,表1给出了具体的检查结果。


表中可明显看出,非结构构件引发的破坏占比非常高,相比之下梁柱破坏却比较
小。

表1 受损框架结构中不同构件损坏情况
调查地区 调查房屋总数 梁柱损坏 墙体损坏 其他非结构构件的损

白河市 7 1 1 6
须贺川市 14 6 7 6
仙台市 43 15 11 24
郡山市 15 7 4 8
福州市 6 1 1 3
二、典型地震破坏形式
钢筋混凝土结构具有非常良好的抗震性能,能够有效抵御地震带来的破坏力。

但实际中仍不可避免有部分房屋出现损坏,究其原因发现是因为非结构构件出现损坏。

具体破坏原因有以下几种:
1、结构方面的破坏
(1)房屋层间垮塌
该种情况下,柱子绝大部分均会出现折断现象,而且填充墙发生坍塌,但其余结构均可保持相对完好的状态,这种局部的塌落在一定程度上促使房屋整体塌落。

在本次地震中,中间层发生坍塌现象,导致有山墙出现明显的洞口,2层支撑墙体的柱子将出现比较明显的剪切变形,最终给3层的柱子也带来不利影响。

(2)房屋部分垮塌
由于房屋的部分遭到严重破坏,致使一侧出现明显压扁现象,柱子的承受力也将严重下降,而且填充墙也普遍都被破坏。

对侧的柱子由于不存在坍塌情况,相应的填充墙也仅仅是出现裂缝。

(3)房屋整体垮塌
这种情况一般都是填充墙几乎无一幸免,致使底部柱子遭到严重破坏,房屋出现明显压扁状态,很难在继续发挥其承载的作用。

通常将这种情况视为强梁弱柱的情况。

就像仙台市若林区房屋结构,先是首层出现塌落,压扁柱子,最终引发上层塌落。

2、梁柱构件的破坏
梁柱破坏是最常见的一种构件破坏形式,其中一般柱子受到的影响比较大,对于柱子而言,端位置和身体处最为敏感,容易遭到破坏。

其中前者的外在表现为顶端出现裂缝,致使外部的保护层出现非常明显的脱落现象。

且还有更严重的情况,即纵向钢筋容易出现压曲现象,并且核心位置的混凝土也极有可能出现崩溃。

相比之下,后者一般体现为出现斜裂缝,外层混凝土脱落。

当破坏更严重时则直接表现为柱子从中部出现断裂。

3、填充墙的破坏
填充墙普遍是由加气混凝土等多种原料混合在一起制作而成的,其中应用比较广泛的墙体属ALC。

该类型一般都具有相对比较高的抗震性能,但由于本次地震的特殊性,使得不少墙体普遍出现损坏现象,最明显的外在体现即为出现各种形状的裂缝,包括竖向的、斜向的。

对于破坏不很明显的表现为失去外层保护层,而破坏相对严重的则直接体现为墙整体坍塌。

对于消费者而言,面对这种情形普遍都存在恐惧心,基于此一定要对其重视。

4、其它震害
另外还不可避免的会出现很多其他类型的震害,一般体现在非结构构件上,如门窗等。

三、地震灾害分析
对于上面讲述的钢筋混凝土整体架构的典型震害等问题,我们展开以下详细的分析:
1、梁端构建的塑性铰落后于柱端,并没有出现典型的破坏制度,正是由于框架结构的失稳才导致结构坍塌:只要是出现坍塌类的建筑物,“强梁弱柱”为必然现象。

具体机理为:第一、柱体横截面面积远远小于梁体的横截面面积,导致两者承载力差距较大,由于压力值过大导致其结构被破坏;第二、通常在实际设计中设计师一般将配筋数量和钢筋的强度设计的比较低,也正是由于其不高出梁,导致柱子很容易受到剪切、弯曲等应力的影响;第三、忽略了对现浇楼板的考虑,实践表明,其良好与否在一定程度上直接决定梁的强度和刚度。

2、由于刚度发生变化导致结构更加薄弱,容易使变形集中在一起,给房屋带来致命一击,引发难以承受的后果。

一旦刚度出现不均衡现象,结构也必然会遭到严重损坏,可将其具体原因归结为在竖向上存在非常不合理的布置,而且变形一般也发生在楼层最弱区域。

就拿大型建筑物物来举例,学校教室等建筑类型在最初布局时会尽可能扩大跨度的空间,这种结构就很容易引发刚度变形,使建筑物的抗震能力的严重下降。

3、构件自身的问题
遇到地震灾害时,构件自身出现问题也将导致非常严重的后果,很多部件配筋不足,也有可能强度达不到要求,比如:柱端箍筋数量偏少,导致其自身结构不稳定,难以抵抗巨大的压力。

另外,功能性需求迫使其转化为短柱,使其剪切破坏严重。

出现地震时,很多建筑物的主体结构问题不大,不过辅助性结构破坏非常严重,深入研究发现其可能的原因为主体结构与辅助结构之间脱节、连接的关键部位并没有实施更加有效的强化措施。

四、总结
近年来,破坏性地震的发生促使人们不断进行框架结构抗震性能的研究及提升,本文以日本地震为例,详细分析框架结构在震后的典型震害,期望形成对钢筋混凝土框架结构在地震下倒塌机理更深刻的认知,凝练出钢筋混凝土框架结构具有普遍指导意义的抗倒塌加固设计方法。

参考文献
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[5]谭皓,张电吉,卢海林,张薇. 芦山地震框架结构震害分析[J]. 世界地震工程,2015,02:95-100.
作者简介:董文龙(1988.02-),男,汉族,河南省商丘人,(硕士、教师、助教),研究方向:桥梁与隧道工程结构。

王鹏博(1994.03-),男,河南省临颍人,学士,研究方向:钢筋混凝土框架结构地震灾害分析。

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