第五章多高层建筑钢筋混凝土结构抗震设计ppt课件.ppt

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1、第五章多层和高层钢筋混凝土结构房屋5.1多高层钢筋混凝土结构的震害及其分析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。钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。抗震墙框架房屋框架-抗震墙框架-抗震墙结构：在框架房屋中增加抗震墙构成。北京饭店平面布置历次地震经验表明，钢筋混凝土结构房屋一般具有较好的抗震性能。结构设计中只要经过合理的抗震计算并采取妥善的抗震构造措施，在一般烈度区建

2、造多层和高层钢筋混凝土结构房屋是可以保证安全的。主要震害可概述如下：1、共振效应引起的震害结构的自振周期与场地土的自振周期接近或一致，引起建筑物的共振，导致结构破坏严重。2、结构平面或竖向布置不当引起的震害3、框架柱、梁和节点的震害未经抗震设计的框架的震害主要反映在梁柱节点区。柱的震害重于梁；柱顶震害重于柱底；角柱震害重于内柱；短柱震害重于一般柱。柱顶震害：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。破坏不易修复。柱底震害：与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。

3、短柱震害：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。角柱震害：由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。4、框架砖填充墙的震害框架中嵌砌砖填充墙，容易发生墙面斜裂缝，并沿柱周边开裂。端墙、窗间墙和门窗洞口边角部位破坏更加严重。由于框架变形属剪切型，下部层间位移大，填充墙震害呈现“下重上轻”的现象。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，因此在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。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

4、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。7、抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙的震害主要表现为墙肢之间连梁的剪切破坏。这主要是由于连梁跨度小、高度大形成深梁，在

5、反复荷载作用下形成X形剪切裂缝，这种破坏为剪切型脆性破坏，尤其在房屋1／3高度处的连梁破坏更为明显。8、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）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。5.2选型、结构布置和设计原则5.2.1结构体系选择在考虑地震烈度、场地土、抗震性能，使用要求及经济效果等因素和总结地震经验的基础上

6、，在震区选择结构体系应综合考虑如下条件：1、现浇混凝土房屋适用的最大高度2、房屋高宽比限值3、建筑物刚度与场地条件有关4、基础形式及埋置深度5、应注意技术经济指标。1、房屋的适用最大高度《抗震规范》规定：乙、丙和丁类建筑的框架结构和框架-抗震墙结构适用的最大高度应不超过下表的规定。甲类建筑适用的最大高度应专门研究。注：1.房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；2.超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施；3.平面和竖向均不规则的结构或建造在Ⅳ场地的构筑物，使用的最大高

7、度应适当降低（一般降低20%左右）。5.2.2建筑结构布置1.结构布置的基本原则是：①结构平面应力求简单规则，结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置，尽量使结构的刚心与质心重合，避免地震时引起结构扭转及局部应力集中。刚度中心质量中心②结构的竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀分布，避免结构刚度突变，并应尽可能降低建筑物的重心，以利结构的整体稳定性。③合理地设置变形缝。当建筑平面过长、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，应考虑设防震缝。其最小宽度应符合下面要求：高层建筑宜选用合理的

8、建筑结构方案，不设防震缝。防震缝①钢筋混凝土框架房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm，超过15m时，6、7、8、9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m，宜加宽20mm。②框架抗震墙房屋的防震缝宽度，可采用第①条数值的70％，抗震墙房屋可采用第①条数值的50％，且均不宜小于70mm。③防震缝两侧结构类型不同时，按不利体系考虑，并