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文件名称:建筑结构抗震设计:多层及高层混凝土结构抗震设计PPT教学课件.pptx
文件大小:27.84 MB
总页数:269 页
更新时间:2025-06-29
总字数:约1.03万字
文档摘要

;;我国地震区的多层及高层建筑大多采用钢筋混凝土结构。目前工程中常用的多层及高层混凝土结构有框架结构[见图6-1(a)]、剪力墙结构[也称抗震墙结构,见图6-1(b)]、框架-抗震墙结构[见图6-1(c)]、框架-筒体结构、筒体结构等。;;;;;1.平面不规则

建筑物平面不规则,质量和刚度分布不均匀、不对称而造成刚度中心与质量中心偏离较大,易使结构在地震时由于过大的扭转反应而严重破坏。例如,在汶川地震中,平面不规则的建筑产生了扭转破坏,角柱破坏严重。;2.竖向不规则

结构竖向布置不规则,当竖向刚度和强度有突变时,刚度或强度突然变小处的楼层将产生应力集中,此处楼层成为薄弱层,变形较大,极易发生破坏甚至倒塌。如图6-2所示,该栋五层房屋的底部一、二层是薄弱层,层间侧移刚度较小,地震时,一、二层发生严重破坏,五层建筑变成三层。;3.防震缝不合理

防震缝两侧的结构单元由于各自的振动特性不同,在地震时会发生不同形式的振动,如果防震缝的宽度不够或构造不当,就有可能发生碰撞而导致震害,如图6-3所示。;1.长柱的震害

一般框架长柱的破坏发生在柱的上、下两端,底层柱的柱顶震害重于柱底,顶层突出屋面的柱的柱底震害重于柱顶。其表现形式是在弯矩、剪力、轴力的复合作用下,柱两端周围出现水平裂缝或交叉斜裂缝,严重者会发生混凝土压碎、箍筋拉断或崩开、纵向钢筋受压屈服呈灯笼状等情况。图6-4所示为底层柱的柱顶震害,图6-5所示为出屋面水箱间柱的柱底震害。;;2.短柱的震害

当有错层、夹层、半高的填充墙,或不适当地设置某些连系梁时,容易形成短柱(当反弯点在层高范围内,柱净高与柱截面的边长之比小于4时)。一方面,由于短柱的侧向刚度大,相应地承担了较大的地震剪力;另一方面,剪跨比较小,短柱变形能力差,常发生剪切破坏,形成交叉裂缝乃至脆断。如图6-6所示,由于窗间墙是刚度较大的砖砌体,因而形成了短柱。;3.角柱的震害

由于角柱处于双向偏压受力状态,受结构整体扭转影响较大,受力状态较复杂,而受横梁约束的条件相对减弱,因此震害重于内柱,如图6-7所示。;框架梁的破坏一般发生在梁端,在竖向荷载和地震的作用下,梁端承受反复作用的剪力和弯矩,出现垂直裂缝或交叉裂缝。当抗剪钢筋配置不足时,将发生脆性剪切破坏;当抗弯纵向钢筋配置不足时,将发生弯曲破坏。另外,当梁主筋在节点内锚固不足时将发生锚固失效(主筋拔出等),如图6-8和图6-9所示。;节点区无箍筋或少箍筋,在剪、压作用下混凝土易出现交叉斜裂缝甚至挤压破碎,进而纵向钢筋压曲呈灯笼状,如图6-10所示。节点区箍筋过少,或节点区钢筋过密,影响混凝土浇筑质量,都会引起节点区的破坏,如图6-11所示。;在汶川地震中,底层角柱的节点剪切破坏较为严重,如图6-12、图6-13所示。;剪力墙的震害主要表现在墙肢之间的连梁由于剪跨比较小而产生交叉裂缝形式的剪切破坏,如图6-14所示。;框架结构中的填充墙在地震时破坏较为严重,一般7度即出现裂缝,其中端墙、窗间墙及门窗洞口边角部分的裂缝最多;9度以上,填充墙大部分倒塌。其原因是在地震作用下,框架的层间位移较大,填充墙虽然企图阻止其侧移,但因填充墙的极限变形较小而最终产生交叉斜裂缝,甚至倒塌。;;;;;;《建筑抗震设计规范(2016年版)》(GB50011—2010)要求现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度应符合表6-1的要求。平面和竖向均不规则的结构,适用的最大高度宜适当降低,降低的高度一般为10%左右。;《建筑抗震设计规范(2016年版)》(GB50011—2010)要求现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度应符合表6-1的要求。平面和竖向均不规则的结构,适用的最大高度宜适当降低,降低的高度一般为10%左右。;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.框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构。

3.部分框支抗震墙结构指首层或底部两层为框支层的结构,不包括仅个别框支墙的情况。

4.表中框架不包括异形柱框架。

5.板柱-抗震墙结构指板柱、框架和抗震墙组成抗侧力体系的结构。

6.乙类建筑可按本地区设防烈度确定其适用的最大高度。

7.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。;延性是指构件或结构屈服后,具有承载能力不降低或基本不降低且具有足够塑性变形能力的一种性能,一般用延性比μ(极限变形Δu与屈服变形Δy之比)表示延性,即塑性变形能力的大小。塑性变形可以消耗地震能量,大部分抗震结构在中震作用下都因进入塑性状态而耗能。图6-20所示为汶川地震中某两层框架结构虽严重变形,但仍未倒塌(延性好)。;;;;;采用不同的内力调整系数来达到不同层次的延性水平,相应地将结构和构件的抗震要求分成不同层次的抗震措施等级;采用各种不同的具体构造规定来