土木工程抗震第5章 钢筋混凝土结构的房屋抗震设计

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1、第5章钢筋混凝土结构的房屋抗震设计1、钢筋混凝土框架：钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等构件组成承重体系的房屋。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载，框架主要承受竖向载。2、框架梁、柱震害：⑴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。⑵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。⑶短柱刚度大，易产生剪切破坏。⑷角柱由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震

2、害比内柱重。⑸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。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。⑹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。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，以及反复荷载作用下混凝土抗剪强度降低等。3、填充墙震害：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，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。原

3、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。4、抗震墙震害：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。5、防震缝震害：缝宽度过小，地震时结构相互碰撞造成震害。6、震害分析：⑴注意场地和地基因素⑵结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀⑶构件要有足够的承载力和延性⑷重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固等脆性破坏⑸保证施工质量。7、钢筋混凝土结构概念设计：⑴设置多道抗震防线；⑵合理控制结构的弹塑区部位（结构有较好的

4、塑性内力重分布能力、有较宽的约束屈服范围及极限变形、局部破坏不致导致整个结构失效及具有易于修复的可能性）⑶加强结构的整体性和构件间的连接；⑷抗侧力构件的刚度、强度、延性应有适当的对应关系；⑸上部结构应与地基条件适应。8、抗震设计的规定：⑴最大高度应不超过表的规定；⑵建筑结构布置宜规则；⑶合理设计结构破坏机制；⑷构件在极限破坏前不发生明显的脆性破坏（应以构件弯曲时主筋受拉屈服破坏为主，应避免变形性能差的混凝土首先压溃或剪切破坏，以及钢筋锚固失效和粘接破坏）；⑸合理防震缝与抗撞墙9、钢筋混凝土结构的地震特点：⑴地震作用越大，房屋的抗震要求越高；⑵结构的抗震能力主

5、要取决于主要抗侧力构件的性能；⑶房屋越高，地震反应越大，抗震要求越高。10、抗震等级：确定结构构件抗震计算和抗震措施的标准。根据设防烈度、房屋高度、建筑类别、结构类型及构件在结构中的重要程度确定，共分四个等级，一级最高，见表。当框架-抗震墙结构有足够的抗震墙时,其框架部分是次要抗侧力构件,可按框架-抗震墙结构中的框架确定抗震等级。否则按框架结构确定等级。区分标准是看框架部分承受的地震倾覆力矩是否﹥结构总地震倾覆力矩的50%。11、合理设计结构破坏机制：⑴框架：应为节点基本不破坏，梁比柱的屈服能早发生、多发生；同一层中，各柱两端屈服历程越长越好；底层柱底的塑性

6、铰宜最晚发生。梁柱端的塑性铰出现得尽可能分散。⑵框架-抗震墙：抗震墙的各墙段的高宽比≥2，使其成弯剪破坏。连梁宜在梁端塑性屈服，且有足够的变形能力，在墙段充分发挥抗震作用前不失效。12、防震缝：⑴平面过长、结构单元的结构体系不同、高度和刚度相差过大以及各结构单元的地基条件有较大差异时考虑设。⑵框架房屋的防震缝宽度，当高度≤15m时70，超过时，6、7、8、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm。框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度可采用框架规定数值的50%，且≥70mm。13：抗撞墙：⑴8、9度设防的钢筋混凝土框架房屋防震缝两侧的结构，当结构高

7、度、刚度或层高相差较大时，可在防震缝两侧房屋的尽端设垂直于防震缝的抗撞墙。⑵每一侧的数量不≥两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于一个柱距。⑶内力应按考虑和不考虑抗撞墙两种情况进行分析，按不利情况取值。⑷抗撞墙的端柱和框架边柱箍筋应沿房屋全高加密。14、框架的结构体系：⑴宜对称布置⑵梁、柱构件应避免剪切破坏，“强剪弱弯”⑶梁、柱构件之间应设置成“强柱弱梁”⑷“更强的节点”。梁柱节点的承载力宜大于梁、柱构件的承载力。15、抗震墙布置要求：⑴抗震墙宜沿主轴方向双向布置，贯通房屋全高，且横向与纵向抗震墙宜相连，互为翼墙，以提高其刚度和承载能力。布置原则是“均匀、

8、分散、对称、周边”。⑵位置宜布置在竖向荷载较大处，平