汶川地震中框架结构震害情况调查及分析
汶川地震建筑震害分析及设计改进建议
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汶川地震建筑震害分析及设计改进建议[引言]汶川大地震后,福建省设协结构与抗震专业委员会组织结构专家到成都、彭州(彭州市区、通济镇、白麓镇、小鱼洞)、都江堰、绵竹市、汉旺镇等地进行震害调查,涉及的结构型式有钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、砌体、排架、钢结构等,为了认真总结震害经验教训,分析结构的破坏机理,提出设计的改进建议,对新建筑的设计有重要的指导意义。
一、汶川地震基本参数:根据地震部门提供的数据,这次地震的基本参数如下:震级M8.0,断层为龙门山断裂,震源深度14KM,断裂长度185KM(主震),烈度分布6~11度。
这次地震震害给人的总体感觉,随地形分布,西北高震害严重,东南底震害较轻。
二、典型震害及实景照片:图1都江堰都江之春楼盘有一幢纯框架结构的七层建筑,底层空旷,上部有隔墙,图2楼梯梯板拉裂的震害图3 水泥厂结构的震害图4 白鹿镇中学在地震断裂带两侧教学楼的震害图5 都江堰都江之春楼盘底层柱破坏图6 汉旺镇东方汽轮机厂,框架结构的办公楼隔墙震害图7 汉旺镇东方汽轮机厂单层厂房震害图7 小鱼洞大桥的震害三、结构概念设计问题:1、多道抗震防线:结构必须有多道抗震防线,这是抗震设计中非常重要的一个基本概念。
在这次汶川地震中也充分表现出来,有些建筑倒塌,而有些建筑不倒,下面从空旷建筑倒塌来看结构有多道抗震防线的必要性:这次震害学校教学楼较为严重,一般说来,钢筋混凝土框架结构的抗震性能要优于砌体结构,但这次震害表明空旷的学校(框架结构)教学楼倒塌(如映秀镇漩口中学教学楼,建于2007年3月),而附近的4层砌体结构办公楼,尽管破坏非常严重,但并没倒塌。
为什么在强震作用下,性能比较好的钢筋混凝土框架结构反而不如抗震性能相对较差的砖混结构?其主要原因就是纯框架结构只有一道防线,在大震时,一旦这道防线突破,结构就丧失了全部的承载力而倒塌;而砌体结构住宅和办公楼,由于小开间布置,纵、横墙体较多,按照规范设置构造柱和圈梁,其整体性和延性较好。
框架建筑砌体结构震害调查及原因浅析——以汶川震后漩口中学为例
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2.2 框架结构约束下的砌体结构 源自 型交叉裂缝破坏这种破坏主要表现为肚墙出现 X 形贯穿性通透斜裂缝、砌 体结构外表装饰层大量脱落墙体裸露。X 型裂缝出现在整片 墙体,一般大面积出现,主要集中出现在门窗洞口和山墙以及 内部隔墙等位置,如图 2 所示。由于框架结构的受力特性,X 型裂缝一般对于房屋结构的稳定性影响不大,但在一定程度 上砌体结构的稳定性会有所破坏并且会影响室内外美观。
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建筑工程
框架建筑砌体结构震害调查及原因浅析
——以汶川震后漩口中学为例
张 敏 杨闳镳 熊正兴
六盘水师范学院
摘 要:漩口中学位于汶川地震中极震区映秀镇,系 2008 年地震遗址。本文主要对该校的框架建筑中的砌体结构震害展开 调查,粗略分析了砌体结构的倒塌形式,给出了影响框架建筑砌体结构倒塌形式的原因, 总结出框架建筑砌体结构在震中破坏的 几种表现形式。
2 漩口中学各种框架结构约束下的砌体结构破坏 形式及原因浅析 2.1 水平裂缝
框架结构中的填充墙水平裂缝较为常见,这种裂缝主要 产生于填充墙上下部位或者门窗过梁上下。如图 1 所示。一 般施工过程中,门窗洞口过梁与砌体结构之间主要采用水泥 砂浆作为灰缝连接,水泥砂浆的保水性较差,砌块的吸水性较 强,因此,砌筑时如果养护不到位,水泥砂浆往往得不到充分 的水化,最终导致砌体结构的抗剪强度降低,在地震力的水平 往复作用下,未经充分水化的水泥砂浆黏结力往往起不到很
(1)“下重上轻”,该校所属框架结构底层填充墙震害明显 比其他楼层严重,填充墙上斜裂缝、水平竖向裂缝和与框架梁 柱搭接处的无序裂缝同时出现;二层以上填充墙震害逐渐减 轻,顶层除女儿墙外裂缝最轻。
(2)端墙、窗间墙、无拉结半墙及门窗洞口边角部位的震 害相比而言更为严重,窗间墙的震害裂缝的宽度明显增大,是 一般墙体震害裂缝宽度的 2~3 倍。端墙及半墙因为无拉结措 施破坏严重,有部分坍塌。门窗洞口四角部位斜裂缝明显,裂 缝宽度呈斜向上 45 度方向由大减小。
多层框架结构填充墙震害分析——“5·12”汶川地震郫县某高校教学实验楼填充墙震害考察及分析
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洞边角部位一般出现延 伸 的斜裂缝 ,宽度 由边 角部位最 大
逐渐延伸减小。
层框架结构填充墙的抗 震加 强的若干 建议 措施 ,供 相关技 术人 员参考。
32 . 施 工 方 面
2 填 充墙震 害描述
2 1 填 充墙 局 部 破 坏 特 征 .
经震害调查 ,该教学 实验楼框 架梁 柱基本 完好 ,填 充 墙 的震害主要表现为出现不 同形式的荷载 裂缝 : ( )竖 向裂缝 ,填 充墙 与框架柱脱离分开 ( I 4 ; I 图 ~ ) ( )水平裂缝 ;一般沿灰缝错开 ( 5 ) 2 图 、6 ;
( ) 斜 裂 缝 ,此 种 裂 缝 的 出现 率 最 高 ( 7~1 ) 3 图 1 。斜 裂缝 出现 的 形 式 ,有 的 是 沿 灰 缝 出 现 ,即 灰 缝 错 开 , 而 空
填充墙 的砌筑质量 以及 与框架 梁柱之 问的 拉结 措施决 定 了本身的破坏程度 J 。 ( )墙体施工质 量差 ,砂浆强 度等级 过低 ,灰缝 不够 1 饱满。只有当砌块 的强度低 而砂浆 的强度 较高 ,砌体才 会 被拉断表面出现裂缝 。如 图 ( 2 3 1 、1 )所示 ; ( )填充墙 没有 钢筋 与框 架拉 结 ,或者拉结不 能满 足 2 地震 时的要求 。填 充墙 用空心 砖砌筑 ,由于空心砖 的竖孔 的影 响 ,拉结钢筋无法设置在上下两层砖 之间的砂浆 内。
心砖 未被拉 断 ,再 有就是横 穿过空 心砖 出现 ,即灰缝未 错 开而空心砖 出现破坏 ( 1 ) 图 2 ,或者 两种破 坏形式 同 时出
现 ( 1) 图 3;
( )螺旋状裂缝 ( 1 ) 4 图 4 ;
汶川地震中框架结构震害情况调查及分析
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汶川地震中框架结构震害情况调查及分析耿栋合肥工业大学土木与水利工程学院,研2012级15班,2012110857摘要:本文结合5.12汶川大地震,介绍了钢筋混凝土框架结构在地震中的震害情况,从房屋整体垮塌、房屋整体严重歪斜、房屋部分楼层垮塌、房屋部分集中垮塌四个方面介绍了框架结构整体震害现象, 从框架柱、梁、填充墙等破坏介绍了框架结构构件震害现象。
并从结构平立面布置、结构体系和结构构件等方面初步分析了钢筋混土框架结构破坏的主要原因。
最后对如何加强框架结构的抗震构造措施提出了建议。
关键词:汶川地震;钢筋混凝土框架结构;震害情况;震害分析;抗震措施1.框架结构震害情况调查四川地震区中的多层和高层房屋建筑大多数采用钢筋混凝土结构,框架结构应用居多。
震害表明,多层和高层钢筋混凝土房屋具有足够的强度,良好的延性和较强的整体性,经过合理的抗震设计,采用此类结构是可以保证安全的。
此次调查的德阳、绵竹、什邡、都江堰等重灾区的框架结构和框架-剪力墙结构的主体结构震害较轻,未见主体结构整体坍塌。
但填充墙体和围护结构的震害比较严重。
特别是框架结构,填充墙体开裂严重。
通过增设构造梁、柱,加强维护墙体与主体结构的连接,可以有效减轻非结构构件的震害。
钢筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能,在地震时遭受到的破坏比砌体结构的震害轻得多。
但如果设计不当、缺乏合理有效的抗震措施或施工质量不良,多层和高层钢筋混凝土框架结构建筑也会产生一定程度的震害,部分结构构件会发生严重的破坏。
其主要表现在以下几个方面。
1.1框架结构整体破坏1.1.1 房屋整体垮塌型填充墙普遍倒塌,房屋的柱子几乎全部折断或压断,因柱子破坏导致房屋整体倾倒,楼屋盖叠落在一起,房屋全都一塌到底,整栋房屋彻底倒塌。
下图所示为位于断层附近的北川县城曲山镇某钢筋混凝土框架结构的破坏形态就属于这种类型。
框架结构的柱子几乎全部折断,房屋整体失稳,几乎完全倒平。
1.1.2 房屋整体严重歪斜型填充墙普遍损毁,房屋部分底层或下层数层失稳倒塌,柱子毁坏,而顶层或上层严重破坏,顶层或上部楼层框架落下并有局部倒塌,呈整体倾斜状态。
汶川大地震震害特点与成因分析
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汶川大地震震害特点与成因分析•相关推荐汶川大地震震害特点与成因分析汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失,通过对地震特点研究发现,汶川地震地震能量巨大,震级大,烈度超强,震源深度较浅,破裂长度大,地震持续时间长,这是造成巨大损失的内因。
下面是小编收集整理的汶川大地震震害特点与成因分析,希望大家喜欢。
汶川大地震震害特点与成因分析篇11 引言2008年5月12日下午两点28分,四川汶川发生了M8.0级特大地震。
这次地震震级大,余震也很多,地表破裂十分严重,同时也带来了次生灾害,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。
我国处于西亚地中海和环太平洋的地震带交汇地区,是个受地震灾害比较严重的地区,然而我国对地震的研究起步比较晚,尤其是对房屋抗震研究也是十分缓慢。
而且对地震的研究主要是从理论和室内试验着手,但室内试验却很难模拟出现实的地震作用,再加上地震发生本身的复杂性,地震作用很难预测。
所以地震的作用机制及震害还很难准确确定。
因此对地震特点及震害分析就十分必要,这对我们研究地震作用机理,进行抗震设计有着十分重要的意义。
2 汶川地震特点根据房屋的破坏特征和实地研究,我们发现汶川地震具有以下特点:1、地震能量巨大、烈度超强。
8级地震释放的能量为7级地震的32倍,本次释放的地震波能量约为1023.7尔格,有专家称相当于当年上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。
据有关资料介绍,在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g(地震烈度10度强),在江油获取的峰值加速度记录达0.7g(地震烈度接近10度)。
此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g(地震烈度9度)的区域尺度达到350公里,震中烈度高达到11度。
2、震源深度浅、破裂长度大。
汶川地震震源发生在地表以下19千米处,所产生的地面运动十分剧烈,地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播,破裂长度达240千米。
3、发震方式特殊、震动持续时间长。
汶川地震建筑震害调查分析
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汶川地震建筑震害调查分析发言者:叶列平前面听了那么多精采的报告,下面我就这次汶川地震中的框架结构中的很多问题做一些探讨。
这个图片是一个小学,这个是有外廊的,有构造柱的,这种新的抗震规范设计的楼多了一个抗震的层次,性能就比较好。
所以对于未考虑设防的砌体结构,基本都是唐山地震的重复,按照89规范以后设计的,采取圈梁和构造柱措施的砌体结构,大多震害比较轻,很少发生脆性破坏而倒塌,因此砌体结构主要是如何落实抗震规范执行的问题,特别是落实圈梁和构造柱抗震措施,需要进一步研究的工作可能并不多。
主要是落实的问题,设计、施工、执行规范的力度问题。
框架结构的震害问题很多,前面有很多的介绍,最主要的问题是填充墙破坏严重,未实现强柱弱梁。
框架结构的震害大概有这么几个问题,一个是维护墙和填充墙的严重开裂和破坏,填充墙造成短柱剪切破坏,柱剪切破坏,梁柱节点破坏等等。
这是填充墙破坏的照片,不多说了,会造成一定的人员伤亡,造成恐惧的心理,修复工作量很大,费用很高,规范对可修没有明确定义,这是错层造成短柱剪切破坏的照片,其实只要预留缝就可以解决这样的问题,对于这样没有办法避免的短柱,可以采用连续箍筋约束混凝土的办法增强,这个是连续箍筋约束混凝土的柱子,这个是一根钢筋,施工其实也很方便,这是非常好的一个已经成熟的技术,但是在我们国家一直推广不开,不知道什么原因,钢的外套管的柱子的问题,概念很简单,这是箍筋约束混凝土,可以防止外面的保护层脱落,可以很容易的提供有效的约束,并且还可以作为模板用,这个钢的外套和钢板混凝土概念不一样,只是在柱身这一段里面有一个钢的外套管,这个延性很好,可以防止短柱的剪切破坏。
相关的研究还不是很多。
这是柱的各种各样的剪切破坏的情况,这个照片也是一个有代表性的,箍筋不少,但是都放在了底下,这个是偷工不减料,这是施工管理的问题。
强剪弱弯的问题,即使柱端先发生弯曲破坏形成塑性铰,巨大的轴压易使混凝土压溃,严重削弱柱端抗剪能力。
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
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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。
汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思
![汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思](https://img.taocdn.com/s3/m/292149d56aec0975f46527d3240c844769eaa0f5.png)
汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思汶川地震是2008年中国四川省汶川县发生的一次毁灭性地震,给该地区造成了巨大的人员伤亡和财产损失。
这次地震对于建筑结构安全提出了重要的反思和教训。
1.结构抗震能力不足:汶川地震暴露了许多建筑结构抗震能力的不足。
许多房屋和公共建筑没有设计和建造符合地震安全标准的结构,无法承受地震引发的巨大震力。
2.建筑质量问题:地震发生后,一些建筑物出现严重破坏并坍塌,暴露出建筑质量问题。
其中包括建筑材料的使用、施工工艺的控制以及质量监督的不健全等。
3.地理环境和规划问题:地震震害的调查也揭示了地理环境和城市规划等因素对建筑结构安全的影响。
一些地理条件,如地震活动带、土壤类型等,应纳入设计和规划的考虑,以提高建筑物的抗震能力。
4.建筑文化和技术水平:一些地方的建筑文化和技术水平对地震的准备和应对能力不足。
在地震前,很多人对地震的认识和准备不够充分,缺乏应急预案和逃生意识。
汶川地震震害调查的结果引起了重大反思和改进措施,对提高建筑结构安全产生了积极影响:1.加强抗震设计和规范:根据地震调查结果,加强建筑结构抗震设计和建设规范的制定,确保建筑物能够在地震中保持稳定,确保人员的生命安全。
2.建设抗震设施:加强对公共建筑、重点基础设施等的抗震设施建设,提高它们的抗震能力和灾害应对能力。
3.加强质量监督和施工管理:加强对建筑材料和施工工艺的质量监督,提高建筑质量水平。
加强施工管理,确保施工符合相关规定和标准。
4.提高地震科普和教育:加强地震科普和教育,提高公众对地震的认知和应对能力,培养逃生和自救的意识。
汶川地震震害调查为中国的建筑结构安全提供了重要经验教训,促使政府、建筑行业以及公众更加重视地震安全,加强建筑抗震能力的提升和灾害应对能力的加强。
汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策_薛彦涛
![汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策_薛彦涛](https://img.taocdn.com/s3/m/8930ce39b4daa58da0114a2c.png)
[文章编号] 1002-8412(2009)05-0093-08汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策薛彦涛,黄世敏,姚秋来,葛学礼,曾德民,尹保江,荣维生,于 文(中国建筑科学研究院抗震所,北京100013)[摘 要] 汶川大地震造成了部分钢筋混土框架结构的严重破坏和倒塌,震害包括结构的整体倒塌、部分倒塌、薄弱层倒塌、底层柱的柱顶和柱底的弯曲破坏、短柱的剪切破坏、框架梁端的弯曲破坏等等;此外原先抗震设计时不被注意的楼梯出现受拉破坏,有的甚至被拉断;填充墙是框架结构破坏严重的非结构构件。
框架结构这些震害产生的原因多种多样,如实际地震影响烈度大大超过设计设防烈度、建筑的施工质量问题、设计不合理(刚度突变,强梁弱柱),等等。
在对倒塌破坏的框架的震害进行深入分析后,本文提出了解决框架结构抗倒塌的方法:加强柱的抗震设计、适当布置抗震墙、采用隔震或消能减震技术。
楼梯设计时应考虑地震下楼梯受力情况,采用刚性连接时,要求计算出楼梯地震效应,并进行配筋;楼梯一端与结构采用滑动连接时,可消除楼梯地震作用下的内力,设计时可不考虑地震影响;加强结构填充墙抗震性能,确保罕遇地震下不致倒塌伤人。
[关键词] 汶川地震;框架结构;震害;破坏倒塌;强柱弱梁[中图分类号] P315.9 [文献标识码] ASeismic Damage and Design Concept from the Buildings of RC Frame Structure in WenchuanEarthquakeXue Yan -tao ,Huang Shi -min ,Yao Qiu -lai ,G e Xue -li ,Zeng De -min ,Yin Bao -jiang ,Rong W ei -sheng ,Yu We n(China Academy of Building Res earch ,Beijing 100013,China )A bstract :Wenchuan 5.12earthquake caused severely damage in RC frame .In this paper ,many kinds of damage on RC frame structure are introduced ,such as the integral structure collapse ,soft story collapse ,bending damage at the bottom and or the top of columns ,shear failure in short column ,etc .The stairs without seis mic design appear pulling damage and s ome of them are even pulled down .Filling walls are also badly damaged .The causes of the damage in RC Frame under earthquake are that earthquake intens ity ,the construction quality ,the unreasonable design such as the mutation in vertical stiffness and the strong beam and the soft colu mn ,etc .After a thorough anal y s is ,the anti collapse methods of RC frame structure are proposed :strengthening the aseismic ability of the column in design ,adding shear walls in RC frame and using base isolation or energy dissipation technology .Earthquake should be considered in stair design if stairs connect with the structure directly ,but if setting slid ing link bet ween stair and structure ,the effect of earthquake could be neglected .Strengthening the anti -earthquake performance of filling wall could ens ure no collapse happening during severe earthquake .Keywords :Wenchuan 5.12earthquake ;RC frame structure ;Seis mic damage and collapse[收稿日期] 2009-02-121 引言2008年5月12日四川省汶川县发生的里氏8级特大地震,震中位于四川省映秀镇。
汶川5.12地震框架-剪力墙结构震害调查与反思
![汶川5.12地震框架-剪力墙结构震害调查与反思](https://img.taocdn.com/s3/m/20cfeb0aa6c30c2259019ed8.png)
[文章编号] 100228412(2008)0420037204汶川5112地震框架-剪力墙结构震害调查与反思尹保江,黄世敏,薛彦涛,葛学礼,曾德民,荣维生,姚秋来,于 文,申世元(中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京100013)[摘 要] 汶川5112地震发生后,受建设部委派,作者迅速赶往重灾区都江堰市进行震害调查。
对框架-剪力墙结构的震害情况进行了专门调查,与框架结构的震害进行了对比。
框架-剪力墙结构的抗震性能明显优于框架结构;楼梯应考虑参与主体结构抗震作用。
[关键词] 汶川地震;框架2剪力墙结构;震害调查[中图分类号] P31519;T U973+116 [文献标识码] AS eismic Dama ge I nvestig a tion and Thinking on the Da mage Buildings o f Fra me 2shear Wall S tructure in Wenchuan 5112Earthqua keY in Bao 2jiang ,Huang Shi 2m i n ,Xue Y an 2tao ,Ge Xue 2li ,Zeng De 2min ,Rong W ei 2sheng ,Y ao Qiu 2lai ,Y u W en ,Shen Shi 2yuan (Ch ina Academy o f Build ing Research ,Beijing 100013,Ch ina )Abstract :Wenchuan 5112E arthqu ake has made serious damag e to th e bu ildings.Auth ors are s ended by M inistry of H ousing and U rban 2Rural Devel opmen t o f the P.R.China ,an inves tigation on the seismic damage o f build ings in Dujiang yan C ity ,and s pecial inv estig ation are made on the damage condition and characteristic o f frame 2shear wall buildings.S ome sug gestions are propos ed in this paper.K eywo r ds :Wen chuan earthquake ;frame 2shear wall s tructure ;seismic damag e inv estig ation[收稿日期] 221 前言2008年5月12日14时28分,四川汶川发生里氏810级地震,造成近10万人遇难与失踪,数百万灾民急需救助。
汶川地震调查报告
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强剪弱弯,调整梁内力设计值,加密梁 端部箍筋间距
3、梁柱节点 ➢ 节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交
叉斜裂缝,混凝土剪碎剥落,节点内箍 筋很少或没有放置箍筋时,柱纵向筋压 曲外鼓。 ➢ 梁筋锚固破坏。锚固长度不足,从节点 内拔出,将混凝土拉裂。 原因:节点受弯承载力不足,约束混凝 土太少,梁筋锚固长度不足及施工质量 引起。
5、砌体房屋和底部框架上部砌体房屋严格设计
砌体结构房屋:加强楼梯间的构造、纵横墙间的拉结,楼 板与墙体、构造柱和圈梁的连接
底部框架结构结构房屋:加强底部框架刚度,避免刚度突 变(禁止采用纯框架), 6、大型或重要建筑宜按“抗震性能设计”方法,适当提高 结构的抗震性能目标,以保证在设防烈度地震作用下结构 不发生屈服 地基选择、结构方案、多道抗震设防线、结构构造措施 7、在高烈度区或重要建筑中,采用隔震、减振技术,提高 结构整体抗震水平
2、底部框架结构房屋的破坏
3、框架结构房屋的破坏
(1)柱的破坏 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。
端部箍筋 加密,限 制轴压比
短柱
限制柱剪 跨比
角柱
由于双向受弯、受剪,加上扭转作用,震害比内柱重。
调整破坏。 ➢ 在地震作用下梁端纵向钢筋屈
8、必须加大规范执行力度的监督检查
屋角楼梯间使房屋受震扭转并致左山墙破坏
三层框架楼上设三层造型建筑,地震中 框架柱全部剪断
六层砌体结构上加建一层, 地震中两侧墙体脱落
水边地的地下水位较高,土质也较松软, 地震时容易产生土层滑动或地层液化。
汶川地震震害分析及建议
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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
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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。
汶川地震中绵阳地区底部框架结构房屋震害调查与分析
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)男 , , 结构工程专业本科。
l 06
四川建 筑
第3 O卷 2期
2 1 .4 000
hபைடு நூலகம்
・
i童 l l程 缮 曩 l 构 . _
部 产 生 垂 直 于 梁 方 向 的 竖 直 裂 缝 , 缝 贯 穿 整 个 梁 , 底 部 裂 且
( ) 5中底 框结构 房屋房 角 处 只有一 根框架角 柱 , 1图 其纵横 向均未设 置抗震 墙 , 震 中其破坏 较轻 ; 地 而另一 房角 B处横 向布置有砖砌 体抗 震墙 , 地震 中它却被严重破坏 。
生 ; 绍 军 ( 9 7~) 男 , 构 工 程 专 业 本 科 ; 兴 强 (9 6 杨 18 , 结 成 18
~
() 4 抗震墙 的破坏 。地震 中抗震墙 发生破 坏很 少 , 尤其
是 钢 筋 混 凝 土 的 剪 力 墙 几 乎 没有 一 点 损 害 , 有 老 式 的砖 结 只 构抗震墙才受到了破坏 。
8
绵 阳 市 区
北 川 县
2 5
O
1 2
1
0
2
O
5
西 南科 技 大 学
5 0
3 6
1 4
O
O
I 底框 结构 房屋破 坏 的典型特 征
I I 墙体 的破 坏 .
() 1 墙角处的破坏。砌体阳角破坏 , 两片墙体裂缝均贯穿 墙体 , 且越靠近底层裂缝宽度越大, 越靠近顶层裂缝宽度越小。 ( ) 问墙及洞 口处墙体的破环 。破坏 的一 般形式 为 x 2窗 形裂缝 和 4 。 5单缝 。愈靠 近底层破坏 愈严重 , 愈靠 近顶层 破 坏愈小 , 顶层窗间墙几乎 没有破坏 ( 1 。 图 ) () 3 底层填充墙 的破坏 。其破坏形 式大多为局部或 整片 倒塌 、 一片墙体 与梁 和柱连接处整体产生水 平或竖直 的裂 缝
汶川地震中房屋建筑震害分析与对策研究
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汶川地震中房屋建筑震害分析与对策研究摘要目前,人类无法阻止自然灾害的发生,比如:5.12汶川大地震,但是一定要从生命和鲜血的代价中靠自身的智慧去和自然做抗争,并不断的总结和提高。
如何在自然灾害中把灾害降到最低,并有序的进行灾后重建是至关重要的。
本文对不同类型房屋和结构和不同建材及制品的房屋进行了抗震研究,并提出了改善对策。
关键词房屋建筑;抗震;分析加强房屋的抗震设防质量,保护人民的生命和安全是关系到社会稳定和经济发展的大事,所以加大房屋建筑的抗震研究非常重要,这就要找出症结,不断的开发新技术,从设计和施工等众多环节中严加控制,做好房屋建筑抗震建设,让人民和党放心。
1 不同的类型对房屋的抗震影响1.1 砖混结构中的不合理的构造易受到震害以前,砖混结构中对圈梁和构造柱的设置没有更多的要求和规范,不充分的预制楼板对砖混结构的整合稳定性都会有重要的影响,所以这也是在震区易受到破坏而不宜采用的结构形式,具体的机构如:大开间、外走廊、打开窗等结构形式应尽量避免。
1.2 混合结构形式易受重创混合结构其传力的途径比较复杂,当刚度发生突变或变形能力发生不协调等因素时就容易受到破坏,这种情况适应于任何混合结构包括部分砖混部分框架的水平混合结构、上部砖混下部框架的竖向架构等类型。
1.3 框架结构在地震中易受到破坏主要表现在:框架柱比框架梁先破坏,当框架柱不能抵抗水平振动和荷载的情况下,就易出现粉碎性压缩破坏。
1.4 排架结构在地震中易受到破坏排架结构常用于厂房或仓储,由于排架结构自身的特点:屋架很重而且跨度也比较大,柱间的连接又非常弱,还会由于年代久远没有修葺价值而容易遭受破坏,双跨的一般轻于单跨的震害,轻屋架轻于重屋架。
2 不同建材及制品的房屋对震害的影响1)以前冷拔低碳钢丝构件被大量的用于房屋建筑,但其表面的光滑使其和混凝土的粘接性非常的差,在遭受强烈的地震后会使混凝土和钢丝分开、发生脆性破坏。
所以预应力空心板中使用这样的钢材最容易遭到破坏和坍塌。
汶川框架结构震害
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(3)梁、柱构造不当的震害 柱端箍筋仅为90度弯勾,箍筋拉脱纵筋外屋具有足够的强度,良好的延性和 较强的整体性,经过合理的抗震设计,高烈度区采用此类结 构安全是有保障的。 1.框架结构底层是薄弱层,破坏时底层柱上下端出现塑性 铰,上端塑性铰重于下端; 2.框架结构基本都是“强梁弱柱”,而不是“强柱弱梁”。 3.柱间嵌砌窗间墙,将使长柱成为短柱,导致脆性剪切破 坏,应采取相应构造措施; 4.框架柱下端塑性铰均发生在地面以上区段,除底层柱柱 根加密区不少于柱高1/3,有无刚性地坪,均应取刚性地坪上 下各500mm箍筋加密。 5.角柱破坏重于中柱和边柱,应采取加强构造措施。
(2)框架梁的震害
框架结构基本都是“强梁 弱柱”,很少出现梁端塑性铰 或其它破坏。梁板整浇增大 梁端抗弯能力。
装配式楼盖框架结构,柱端屈服,梁端因负弯矩 引起构件开裂,预制板现缝。
(3)框架梁柱节点的震害
在反复荷载作用下,节点核心区混凝土处于剪压复合应力 状态。当节点配筋偏少或构造不当时,会出现交叉裂缝,导致 剪切破坏,严重时节点混凝土剪碎剥落。
汶川地震钢筋混凝土框架结构的震害调查与分析
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压碎区高度约 30 m 外 侧的混凝 土出现劈裂破坏( 2 。 0 m, 图 )
() 3 短柱 。框架短 柱长细 比小 于 4, 大震 作用下 发生 在 剪切破坏。短柱一般在中上部断裂 , 为水平 裂缝。个别梯段
梯段板在其施工缝处破损严重。主要表现 为: 施工缝两 侧梯段沿施工缝发生明显错动 , 由于错动 导致施 工缝附近混 [ 收稿 日期 ]09— 3— 6 20 0 2 [ 基金项 目] 西南科技大 学重点科研基金( 8 X 11 0 Z 10 ) [ 作者简 介] 娟 ( 96~) 女 , 韩 18 , 结构 工 程 专 业硕 士研
生斜裂缝或交叉裂缝 , 或沿 窗口上下标 高产生水平裂缝 。在
此次震害调查 中, 端墙有 时发生填 充墙 的倒塌 , 而且 以空心 砌块最为严重 。山墙砌块在 中下部压碎居 多 , 中部沿交叉 在 裂缝方向空心砖压碎 。建筑角部受力复杂 , 在强震 中出现不
同程度的破坏 , 轻者裂缝 , 重者局部墙体压碎( 8 。 图 )
1 房屋破 坏 的典 型特征
1 1 柱 的 破 坏 .
柱顶纵筋 压屈 、 混凝 土压碎 , 出现 斜裂缝 或交叉 的斜 柱 裂缝 , 柱底出现水平裂缝 , 柱顶的震 害 比柱底严重 ; 短柱易发 生剪切破坏 , 角柱的震 害比其他部位的柱严重。
( ) 柱 。角 柱 在 一 层顶 梁 柱 节 点 区下 方 柱 混 凝 土 被 压 1角
究生 。
梁在邻 近支柱处 出现沿梯段梁梁高的竖 向裂缝 ( 裂缝 宽度最 大达 2m , m) 并有部分 混凝土酥 碎 、 落 的现象。个别梯 段 脱
梁、 梯段 板跨 中附近也 出现开裂 , 但裂缝宽度较小( 3 。 图 ) () 4 柱顶。框 架柱 大多数在柱 顶部 出现破 坏 , 其在 与 尤 框架梁交接处 的节点 下部 破 坏更为 突 出 , 端呈 现水 平裂 柱 缝、 斜裂缝或交叉裂缝 , 钢筋弯曲且 外露 , 些结构该部位 的 某
汶川地震中框架结构震害与未实现强柱弱梁屈服机制经典问题
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度,造成结构层刚度不均匀;或造成平面 刚度分布不规则,引起扭转效应。
• 结构刚度增大, 基本周期减小约40~60%,
地震力增大。
• 由于填充墙抗侧刚度大、所分配的地震
力较大,而其强度较低,因此容易导致 填充墙产生严重开裂和破坏。
改变了框架结 构的整体受力 机制,使整体 结构难以形成 “强柱弱梁”屈 服机制
汶川地震中框架结构的震害 和未实现强柱弱梁屈服机制的经典问题
概述
砌体结构震害
概述
概述
砌体结构震害 未设防的砌体结构,基本是唐山地震的再现 按89规范后设计,采取圈梁和构造柱措施的
砌体结构,大多震害较轻,很少发生脆性破 坏倒塌。 因此,砌体结构主要是如何落实抗震规范执 行的问题,特别是落实圈梁和构造柱抗震措 施,需进一步研究的工作可能并不多。
柱端出现塑性铰,未实现“强柱弱梁”屈服机制
汶川地震中框架结构的震害
柱端出现塑性铰,未实现“强柱弱梁”屈服机制
汶川地震中框架结构的震害
柱端出现塑性铰,未实现“强柱弱梁”屈服机制
未实现强柱弱梁屈服机制 的原因分析及改进建议
强柱弱梁屈服机制
整体型屈服机制
局部型屈服机制
强柱弱梁屈服机制
框架-剪力墙结构的整体型屈服机制 叶列平等,简论结构抗震的鲁棒性,《建筑结构》,Vol.38, No.6
加了框架梁的受压区宽度,进而增加梁端抗弯承载力和抗 弯刚度。
• 梁端承受负弯矩时,楼板内的配筋相当于增加了框架梁的
负弯矩筋,会显著增强框架梁的抗负弯矩承载力。
影响因素的分析
楼板影响
• 《抗规》对如何考虑楼板的影响没有做出具体规定 • 6.2.2条文说明指出,当计算梁端受弯承载力时,若计入
汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述
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汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述摘要:本文介绍在2008年5月12日四川省波川一北川大地震中砌体结构和钢筋混凝土结构的各种典型破坏特征,包括砌体结构的开裂、倾覆,钢筋混凝土结构的短柱破坏效应、剪切破坏、剪压破坏、压屈破坏、弯剪破坏、粱柱塑性铰、钢筋锚固不足破坏、混凝土酥碎破坏等。
文中分析探讨了震害的原因及吸取的教训,以及各种加固技术综述。
关键词:裂缝;抗震能力;加固方法2008年5月12日,在我国四川省汶川县发生了里氏8.0级大地震,震害较为严重地集中在老旧民房和砌体建筑,钢筋混凝土建筑、特别是高层钢筋混凝土建筑的破坏相对较少。
全世界的工程抗震实践证明,除理论和实验研究外,震害经验是工程抗震的重要基础之一,也是人类防御地震灾害的共同精神财富。
因此,对此次汶川地震中各类建筑和工程设施的震害进行分析研究,总结经验教训,对改进建筑抗震设计和施工具有十分重要的意义。
近20多年来,我国的钢筋混凝土建筑发展迅速,能否经受地震考验、达到预期的抗震设防目标,是人们十分关注的问题。
汶川地震中钢筋混凝土建筑的震害经验,无疑为我们提供了十分重要的借鉴。
一、地震基本情况据国家地震台网测定,本次地震震级为里氏8.0级,震源深度33km,震中位于北纬31.0度。
东经103.4度,位于四川省汶川县。
按中国的地震区划表,汶川县为7度设防,其对应加速度峰值为35gal。
而实际根据地震局公布的数据计算得到的成都波峰僵加速度:304.8gal,持时142.4 s。
震中地表加速度PGA=0.63G,约630gal。
由此可见,实际地震烈度远远高于设防烈度,即地震作用远远高出建筑物50年寿命期内预计可能遭遇到的地震作用。
二、震害分布情况及分析(一)砌体结构的破坏情况及分析一是墙体开裂破坏;二是墙体转角处破坏;三是楼梯间墙体的破坏;四是楼梯间墙连接处的破坏;五是楼屋盖的破坏;六是山墙破坏;七是施工质量引起的破坏。
(二)钢筋混凝土结构的破坏情况及分析1、结构概念设计和结构体系问题我国现行《建筑抗震设计规范》提出了一系列非常重要的基本要求,即“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”:“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力绩构的侧向刚度和承载力突变”。
汶川桥梁震害分析与抗震设计对策
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汶川桥梁震害分析与抗震设计对策2008年5月12日,四川汶川发生了震惊世界的里氏0级地震。
这次地震给当地人民带来了巨大的灾难,也给当地的交通基础设施造成了严重的损失。
本文旨在分析汶川地震中桥梁的震害情况,并探讨相应的抗震设计对策,以期为未来桥梁的抗震设计提供参考。
在汶川地震中,大量的桥梁受到了严重的破坏。
根据相关调查报告,共计有74座桥梁垮塌,另有117座桥梁出现不同程度的受损。
这些桥梁的震害特点主要包括:桥墩断裂、上部结构坠落、桥面扭曲等。
造成这些破坏的主要原因在于地震的强烈震动和桥梁本身的结构缺陷。
在损失情况方面,由于桥梁的破坏,使得当地交通受到了严重影响,进而对灾后救援和恢复生产造成了巨大的阻碍。
桥梁的震害还可能引发次生灾害,如山体滑坡、泥石流等,进一步加剧了灾害的影响。
针对汶川地震中桥梁的震害情况,本文提出以下抗震设计对策:场地选择:在选址阶段,应尽量避免地质条件不良的地段,如活动断层、山沟等。
同时,对于重要桥梁,应采取场地加固措施,如桩基加固、坡面治理等。
结构选型:在桥梁结构设计时,应选择具有优良抗震性能的桥型,如拱桥、悬索桥等。
还应注重结构体系的整体性,以提高桥梁的抗震能力。
抗震措施:在施工过程中,应采取有效的抗震措施,如加强钢筋连接、设置隔震支座等。
在桥面铺装时,应采用具有防滑性能的材料,以防止地震时桥面滑动。
老桥评估与加固:对于已有桥梁,应进行全面的震害评估,并对存在安全隐患的桥梁采取加固措施。
新桥设计:在今后的桥梁设计中,应注重抗震设计,将抗震要求作为一项重要指标。
同时,应加强桥梁结构健康监测,以便及时发现和处理潜在的安全隐患。
建立健全的抗震设计规范:相关部门应加强桥梁抗震设计规范的制定和更新,以满足日益增长的抗震需求。
加强培训与教育:提高桥梁设计、施工及管理人员的抗震意识,使其掌握有效的抗震设计和施工方法。
本文对汶川桥梁震害情况进行了深入分析,并提出了相应的抗震设计对策。
通过总结可得,汶川桥梁的震害主要表现为桥墩断裂、上部结构坠落及桥面扭曲等,其主要原因在于地震强烈震动和桥梁本身的结构缺陷。
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汶川地震中框架结构震害情况调查及分析
耿栋
合肥工业大学土木与水利工程学院,研2012级15班,2012110857
摘要:本文结合5.12汶川大地震,介绍了钢筋混凝土框架结构在地震中的震害情况,从房屋整体垮塌、房屋整体严重歪斜、房屋部分楼层垮塌、房屋部分集中垮塌四个方面介绍了框架结构整体震害现象, 从框架柱、梁、填充墙等破坏介绍了框架结构构件震害现象。
并从结构平立面布置、结构体系和结构构件等方面初步分析了钢筋混土框架结构破坏的主要原因。
最后对如何加强框架结构的抗震构造措施提出了建议。
关键词:汶川地震;钢筋混凝土框架结构;震害情况;震害分析;抗震措施
1.框架结构震害情况调查
四川地震区中的多层和高层房屋建筑大多数采用钢筋混凝土结构,框架结构应用居多。
震害表明,多层和高层钢筋混凝土房屋具有足够的强度,良好的延性和较强的整体性,经过合理的抗震设计,采用此类结构是可以保证安全的。
此次调查的德阳、绵竹、什邡、都江堰等重灾区的框架结构和框架-剪力墙结构的主体结构震害较轻,未见主体结构整体坍塌。
但填充墙体和围护结构的震害比较严重。
特别是框架结构,填充墙体开裂严重。
通过增设构造梁、柱,加强维护墙体与主体结构的连接,可以有效减轻非结构构件的震害。
钢筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能,在地震时遭受到的破坏比砌体结构的震害轻得多。
但如果设计不当、缺乏合理有效的抗震措施或施工质量不良,多层和高层钢筋混凝土框架结构建筑也会产生一定程度的震害,部分结构构件会发生严重的破坏。
其主要表现在以下几个方面。
1.1框架结构整体破坏
1.1.1 房屋整体垮塌型
填充墙普遍倒塌,房屋的柱子几乎全部折断或压断,因柱子破坏导致房屋整体倾倒,楼屋盖叠落在一起,房屋全都一塌到底,整栋房屋彻底倒塌。
下图所示为位于断层附近的北川县城曲山镇某钢筋混凝土框架结构的破坏形态就属于这种类型。
框架结构的柱子几乎全部折断,房屋整体失稳,几乎完全倒平。
1.1.2 房屋整体严重歪斜型
填充墙普遍损毁,房屋部分底层或下层数层失稳倒塌,柱子毁坏,而顶层或上层严重破坏,顶层或上部楼层框架落下并有局部倒塌,呈整体倾斜状态。
如图所示,位于断层附近的北川县城曲山镇新城区某一框架房屋,可以看到底部框架变形集中,整栋房屋残留有大变形的痕迹,柱子首先破坏而失去承重能力,部分底层完全倒塌,造成房屋整体严重倾斜。
1.1.3 房屋部分楼层垮塌型
有的房屋一端或两端倒塌,中间尚存。
有的两端尚存,有的中间倒塌。
房屋某层或某几层填充墙坍塌,柱子严重破坏,丧失承载能力,因这些层的柱子破坏导致上楼层整体同步塌落。
如图所示,北川县一中原本是5层教学楼,地震时底层和第2层完全垮塌,上部3层下座。
1.1.4 房屋部分集中垮塌型
房屋部分垮塌,部分虽坏而未倒。
填充墙出现贯通的水平或垂直裂缝,斜向或交叉裂缝,严重者断裂和倒塌,框架柱上下端普遍断裂,局部框架梁碎裂,楼板及楼梯平台断裂,楼梯
间墙体断裂局部倒塌。
出现楼层柱铰机构,形成层间侧移机构。
如图所示的绵竹市汉旺镇东气厂技校教学楼,就属于房屋部分集中垮塌型。
这类框架房屋整体设计上存在着较大的不均匀性,造成平面或楼层的局部薄弱环节,不能发挥结构整体抗震能力。
1.2框架结构构件破坏
1.2.1 框架柱的破坏
框架柱在地震时的破坏有不同的情形。
一般框架长柱的破坏发生在柱上下两端,特别是柱顶。
其表现形式是,在弯矩、剪力、轴力的复合作用下柱顶周围有水平裂缝或交叉斜裂缝,严重者会发生混疑土压溃,箍筋拉断或崩开,纵筋压屈外鼓呈灯笼状。
框架结构中设有错层、夹层、嵌砌于柱之间窗台墙或支于框架柱的楼梯平台梁时,就会形成短柱。
短柱由于刚度较大,分担的地震剪力大,而剪跨比又小,容易在柱子全高范围内产生斜裂缝或交叉裂缝,导致脆性剪切破坏。
1.2.2 框架梁的震害
框架梁的破坏一般发生在梁端。
在竖向荷载与地震作用下,梁端承受反复荷载作用的剪力与弯矩,出现垂直裂缝、交叉斜裂缝。
当抗剪钢筋配置不足时发生脆性剪切破坏;当抗弯钢筋配置不足时发生弯曲破坏。
另外,当梁主筋在节点内锚固不足时发生锚固失效破坏。
1.2.3 框架梁柱节点的震害
在反复荷载作用下,节点核心区混凝土处于剪压复合应力状态。
当节点配筋偏少或构造不当时,会出现交叉裂缝,导致剪切破坏,严重时节点混凝土剪碎剥落,柱纵筋压屈外鼓。
节点区箍筋过少,或者混凝土浇筑质量不足,都会加重节点区的破坏。
1.2.4 填充墙的的震害
框架中常以砖砌体作为填充墙,起着分隔和围护作用,框架中的砌体填充墙与框架共同工作,使结构在水平地震作用下早期刚度大大增加,吸收较大的地震能量。
而填充墙本身的抗剪强度低,在地震作用下很快出现裂缝,若墙体与梁柱无可靠连接,还会导致墙体外闪倒塌,威胁人身安全。
2.框架结构震害情况分析
2.1 结构平立面布置的缺陷导致破坏
我国建筑抗震设计规范对建筑体型均匀规整性有明确要求,汶川地震的震害现象又一次说明了体型均匀规整的重要性。
不规则建筑震害明显重,如什邡市宏达集团民主生产基地办公楼,结构整体平面布置呈折线型,地震中底层柱子几乎全部严重破坏,如左下图所示,角柱震害明显重于内柱,柱子承受了较大的扭转作用。
与之形成鲜明对比的是其附近的一幢体型规则的建筑基本保持完好。
都江堰市虹口乡高原新村附近的一不均匀框架结构,柱子平面布置混乱且有大量异形柱,结构侧向刚度分布不均匀甚至在有些部位出现突变。
在地震中这一结构遭受严重破坏,柱端混凝土压碎脱落,钢筋外露屈服,柱中剪切破坏及楼板大幅度侧移,其震害与结构平面布置不均密切相关。
垂向不规则的结构震害也明显加重,当结构沿竖向的质量或刚度有突变,形成薄弱层,产生较大塑性变形,发生破坏,甚至倒塌。
如图美国橄榄景医院主楼,1~2层为框架,2层
有较多的砖填充墙,3层以上为框架—抗震墙,上刚下柔,刚度相差悬殊,在地震中遭受较严重破坏。
除此之外,当建筑平面部分呈圆形或有突出部分时,受力比较复杂,容易造成局部应力集中。
在汶川地震中底层单跨大开间,上部结构重,属于典型的鸡腿建筑,缺少多道抗震防线,遭到了严重破坏。
另外,有些错层框架,没有明确的传力途径,错层也易形成短柱效应,有些填充墙的不合理开洞形成短柱,加重震害。
2.2 结构体系和构件方面的问题
在汶川地震中钢筋混凝土框架结构的整体倒塌、倾斜、整层压扁等整体破坏几乎均由柱的破坏引起,也就是所谓的强梁弱柱破坏模式,而未实现强柱弱梁的抗震要求。
柱子截面小,材料强度低,层刚度弱,实际轴压比超限,往往容易形成薄弱层,在大的地震动作用下容易形成塑性柱机构,结构容易发生整体倾斜或倒塌。
梁与现浇的刚性楼板共同工作,其刚度大大增加,同时楼板钢筋作用增加梁端负向抗弯能力,强柱弱梁设计理念难以实现,出现强梁弱柱,箍筋间距过大,柱两端及梁柱节点核心区加密不足,甚至未加密,箍筋对混凝土和纵筋的约束力差,致使混凝土压碎,纵筋压屈或剪弯,框架柱出现多种破坏形态。
汶川地震中也有不少框架结构的主体结构震害较轻,但填充墙破坏严重。
这可能是其没能与主体结构有可靠的拉接,或者连接部位没有采取必要的加强措施有关,比如缺少拉接筋或是拉接筋长度不够或拉接筋的间距过大等。
3.结束语
汶川地震灾难主要源自房屋和工程结构的破坏和倒塌,防止房屋和工程结构倒塌是减少人员伤亡和经济损失的主要途径。
一方面,应明确地震设防的目标是防止倒塌,防止结构破坏后丧失整体稳定性,以保障人员安全。
另一方面,应切实将抗震设防贯穿与规划、工程选址、工程设计、工程施工、质量监管和竣工验收、工程维护等全过程。
地震也暴露了施工质量和施工方法的一些严重弊端及缺陷,如框架节点箍筋设置存在严重缺陷,箍筋间距过大和
箍筋过细,不少混凝土骨料基本都是大直径卵石等,导致混凝土强度无法保证,在往复荷载作用下强度和变形能力更差,后果严重,教训深刻。
所以应制定相应的法律法规,加大房屋及工程质量监管力度,确保其抗展能力。
参考文献:
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