钢筋混凝土多层框架结构的抗震
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框架-剪力墙结构上部较严重, 框架结构下部震害严重。
具有抗震墙的结构的震害
在地震反复作用下,在连梁的梁侧形成X形裂缝,主要是由于剪力 和弯矩产生的主拉应力超过连梁混凝土抗拉强度所致抗震墙的破坏,一 般不会导致房屋倒塌,可消耗地震能力,小震是应保证不出现裂缝。
抗震墙的破坏
抗震墙的剪切破坏
墙肢间连梁的破坏
软弱底层房屋倒塌形式 (底层完全倒塌)
应力集中
结构竖向布置产生很 大的突变时,在突变处 由于应力集中会产生严 重震害。
应力集中产生的震害
防震缝处碰撞
防震缝如果宽度 不够,其两侧的结 构单元在地震时就 会相互碰撞而产生 震害
防震缝两侧结构单元的碰撞 碰撞
Ⅰ
ⅡⅡ
碰撞
整框体架破坏结形构的震害
式
框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏,按破坏机制可 分为梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。
(A)
(B)
框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型;(b)强柱弱梁型
局部破坏形式
构件塑性铰 处的破坏
构件的剪 切破坏
节点的破坏
短柱破坏
填充墙的 破坏
小偏心受 压状态引 起柱的脆 性破坏
钢筋搭接处 破坏
框架梁、柱、节点震害
(1)框架梁 破坏发生在梁端,梁端纵筋屈服,出现上下贯通垂直裂缝和交叉斜裂
缝。在梁端负弯矩钢筋切断处,由于抗弯能力的削弱也容易产生裂缝, 造成梁剪切破坏。
当节点区剪压比较大时,箍筋未屈服混凝土就被剪、压酥碎而破坏,导 致整个框架破坏。
破坏主要原因:大都是混凝土强度不足、节点处的箍筋配置量小或节 点处钢筋太稠密,使得混凝土浇捣不密实,梁筋锚固长度不够。
节点的破坏
填充墙的破坏
填充墙的震害较框架结构
严重。由于框架侧向变形,
使墙体出现斜裂缝或对角裂
缝。强震时,未采取拉结处
结构布置不合理而产生的震害
扭转破坏
旋转轴
平面为L形的建筑
唐山地震时,位于天津市的一幢平面为L形的建筑由于不对称而产生了强烈 的扭转反应,导致离转动中心较远的东南角和东北角处严重破坏。
薄弱层破坏
底部框架结构的变形
第 五 层 破 坏
高层建筑的第5层倒塌
具 有 薄 弱 底 层 的 房 屋 , 易 在 地 震 时 倒 塌 软弱底层房屋倒塌形式(倾倒)
主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力都较大,受力复杂,箍筋配置 不足,锚固不好等。
b、柱底:与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻。
c、短柱:当柱高小于4倍柱截面高度(H/b<4)时形成短柱。短柱刚度大, 易产生剪切破坏。
d、角柱:由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重。
(3) 框架节点 节点的破坏机理复杂,主要表现为:节点核芯产生斜向的X形裂缝,
理措施的墙体,则有局部或
整片倒塌的现象。一般地讲,
非承重空心砖填充墙比普通
Biblioteka Baidu
粘土砖填充墙破坏严重。
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载
力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的
拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和
散落。
砌体填充墙刚度大而承载力低, 首先承受地震作用而遭破坏。一 般7度即出现裂缝,8度和8度以上 地震作用下,裂缝明显增加,甚 至部分倒塌,一般是上轻下重, 空心砌体墙重于实心砌体墙,砌 快墙重于砖墙。
框架梁剪切破坏的主要原因: 梁端钢筋屈服后,裂缝的产生和开展使混凝土抵抗剪力的能力逐渐减
小,而梁内箍筋配置又少,以及地震反复作用使混凝土抗剪强度进一步 降低。当剪力超过梁抗剪承载力时产生破坏。
(2)框架柱 破坏主要发生在接近节点处,在水平地震作用下,进入塑性阶段,
形成塑性铰,发生破坏。
a、柱顶:柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎 崩落,柱内箍筋拉断,纵筋压曲成灯笼状。
具有抗震墙的结构的震害
在地震反复作用下,在连梁的梁侧形成X形裂缝,主要是由于剪力 和弯矩产生的主拉应力超过连梁混凝土抗拉强度所致抗震墙的破坏,一 般不会导致房屋倒塌,可消耗地震能力,小震是应保证不出现裂缝。
抗震墙的破坏
抗震墙的剪切破坏
墙肢间连梁的破坏
软弱底层房屋倒塌形式 (底层完全倒塌)
应力集中
结构竖向布置产生很 大的突变时,在突变处 由于应力集中会产生严 重震害。
应力集中产生的震害
防震缝处碰撞
防震缝如果宽度 不够,其两侧的结 构单元在地震时就 会相互碰撞而产生 震害
防震缝两侧结构单元的碰撞 碰撞
Ⅰ
ⅡⅡ
碰撞
整框体架破坏结形构的震害
式
框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏,按破坏机制可 分为梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。
(A)
(B)
框架的破坏形式 (a)强梁弱柱型;(b)强柱弱梁型
局部破坏形式
构件塑性铰 处的破坏
构件的剪 切破坏
节点的破坏
短柱破坏
填充墙的 破坏
小偏心受 压状态引 起柱的脆 性破坏
钢筋搭接处 破坏
框架梁、柱、节点震害
(1)框架梁 破坏发生在梁端,梁端纵筋屈服,出现上下贯通垂直裂缝和交叉斜裂
缝。在梁端负弯矩钢筋切断处,由于抗弯能力的削弱也容易产生裂缝, 造成梁剪切破坏。
当节点区剪压比较大时,箍筋未屈服混凝土就被剪、压酥碎而破坏,导 致整个框架破坏。
破坏主要原因:大都是混凝土强度不足、节点处的箍筋配置量小或节 点处钢筋太稠密,使得混凝土浇捣不密实,梁筋锚固长度不够。
节点的破坏
填充墙的破坏
填充墙的震害较框架结构
严重。由于框架侧向变形,
使墙体出现斜裂缝或对角裂
缝。强震时,未采取拉结处
结构布置不合理而产生的震害
扭转破坏
旋转轴
平面为L形的建筑
唐山地震时,位于天津市的一幢平面为L形的建筑由于不对称而产生了强烈 的扭转反应,导致离转动中心较远的东南角和东北角处严重破坏。
薄弱层破坏
底部框架结构的变形
第 五 层 破 坏
高层建筑的第5层倒塌
具 有 薄 弱 底 层 的 房 屋 , 易 在 地 震 时 倒 塌 软弱底层房屋倒塌形式(倾倒)
主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力都较大,受力复杂,箍筋配置 不足,锚固不好等。
b、柱底:与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻。
c、短柱:当柱高小于4倍柱截面高度(H/b<4)时形成短柱。短柱刚度大, 易产生剪切破坏。
d、角柱:由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重。
(3) 框架节点 节点的破坏机理复杂,主要表现为:节点核芯产生斜向的X形裂缝,
理措施的墙体,则有局部或
整片倒塌的现象。一般地讲,
非承重空心砖填充墙比普通
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粘土砖填充墙破坏严重。
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载
力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的
拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和
散落。
砌体填充墙刚度大而承载力低, 首先承受地震作用而遭破坏。一 般7度即出现裂缝,8度和8度以上 地震作用下,裂缝明显增加,甚 至部分倒塌,一般是上轻下重, 空心砌体墙重于实心砌体墙,砌 快墙重于砖墙。
框架梁剪切破坏的主要原因: 梁端钢筋屈服后,裂缝的产生和开展使混凝土抵抗剪力的能力逐渐减
小,而梁内箍筋配置又少,以及地震反复作用使混凝土抗剪强度进一步 降低。当剪力超过梁抗剪承载力时产生破坏。
(2)框架柱 破坏主要发生在接近节点处,在水平地震作用下,进入塑性阶段,
形成塑性铰,发生破坏。
a、柱顶:柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土压碎 崩落,柱内箍筋拉断,纵筋压曲成灯笼状。