混凝土框架结构房屋抗震设计.ppt

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1、工程结构抗震设计原理南京工业大学土木工程学院2012.8南京工业大学土木工程学院南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计目录第一章地震工程学概论第二章场地与地基基础抗震第三章工程结构的地震反应分析第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计第五章砌体结构的抗震设计第六章工程结构隔震与消能减震简介南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计4.1概述多层和高层钢筋混凝土结构体系包括：框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和框架-筒体结构等。本章仅介绍前两种。钢筋混凝土框架房屋：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等构件组成承重体系的房屋

2、，钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成，抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载。第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计抗震墙框架房屋框架-抗震墙南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计一、框架结构的整体破坏形式4.2震害及其分析按破坏性质：延性破坏和脆性破坏；按破坏机制：强柱弱梁和强梁弱柱《规范》通过增大柱端弯矩来实现强柱弱梁，但汶川震害表明，框架结构破坏基本为强梁弱柱。所以规范规定的方法还有待进一步改进。强柱弱梁强梁弱柱南京工业大

3、学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计二、框架梁、柱的震害梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。一般是梁轻柱重，柱顶重于柱底，尤其是角柱和边柱更易发生破坏。1、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。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。破坏不易修复。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计2、柱底与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计3、短柱当柱高小于4倍柱截面高度（H

4、/b<4)时形成短柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计4、角柱由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。5、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。节点内箍筋很少或无箍筋时，柱纵向钢筋压曲外鼓。节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。6、框架梁震害多发生于梁端。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裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较大，超过了梁的受剪承载力，梁内箍筋配置较稀，以及反复荷

5、载作用下混凝土抗剪强度降低等。节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计三、填充墙的震害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-剪力墙结构上部较严重（弯曲变形），框架结构下部震害严重（剪切变形）。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计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

6、生剪切破坏和散落。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计四、抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破坏。主要是由于连梁跨度小，高度大形成深梁，在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝，为剪切型脆性破坏，尤其是在房屋1/3高度处的连梁破坏更为明显。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计五、防震缝的震害防震缝宽度过小，地震时结构相互碰撞造成震害。总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结构上主要应注意：1）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀；2）结构构件要有足够的承载力和延性；3）

7、重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固等脆性破坏；4）保证施工质量。六、楼梯间的震害由于楼梯的施工缝在踏步板1/3高处，汶川地震时楼梯普遍在此处折断。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计原因：单跨框架，结构冗余度不够南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计集集地震中，高层建筑扭转破坏（平面不规则）。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计集集地震中，底框结构破坏（竖向不规则）。南京工业大学土木工程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计学校建筑，纵向无墙走廊大悬臂，严重破坏。南京工业大学土木工

8、程学院第四章钢筋混凝土框架结构的抗震设计走廊有柱，破坏较轻。南京工业大学土木工程