钢筋混凝土框架结构的

钢筋混凝土框架结构的第一节框架结构地震破坏特点框架结构地震破坏特点结构构件破坏、非结构构件破坏、地基和基础破坏框架柱的破坏压弯破坏剪切破坏弯曲破坏第2页,共31页，2024年2月25日，星期天A、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。第3页,共31页，2024年2月25日，星期天B、柱底

与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。第4页,共31页，2024年2月25日，星期天C、短柱

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。第5页,共31页，2024年2月25日，星期天D、角柱

由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。第6页,共31页，2024年2月25日，星期天2.框架梁的破坏震害多在梁端，有斜截面破坏、正截面破坏、锚固破坏一般为剪切破坏。A.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斜裂缝（因弯剪作用）。B.在梁负弯矩钢筋切断处由于抗剪能力削弱也易产生裂缝，造成梁剪切破坏。

原因：梁端屈服后产生的剪力较大，超过梁的受剪能力，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因素引起的。第7页,共31页，2024年2月25日，星期天3.梁柱节点的破坏A.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。B.梁筋锚固破坏。锚固长度不足，从节点内拔出，将混凝土拉裂。C.装配式框架构件连接处易发生脆断，剖口焊接钢筋处易拉断，焊接处后浇混凝土开裂或散落。

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。第8页,共31页，2024年2月25日，星期天第9页,共31页，2024年2月25日，星期天4、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。第10页,共31页，2024年2月25日，星期天

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生剪切破坏和散落。第11页,共31页，2024年2月25日，星期天5.其他A、伸缩缝宽度太小，地震时发生碰撞造成震害。B、建造在软弱地基上的高柔建筑物，因Tg=T1发生共振，烈度不高但其破坏的例子屡见不鲜。C、建造在软弱地基上或液化土层上的框架结构，在地震时常因地基不均匀沉陷使上部结构倾斜甚至倒塌。第12页,共31页，2024年2月25日，星期天二.框架结构地震破坏原因除场地和地基因素外，上部结构上主要原因有：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。第13页,共31页，2024年2月25日，星期天第二节结构选型抗震设计特点:使用阶段或在常遇地震作用时，结构在弹性范围工作；在基本烈度地震作用时,结构在弹塑性范围工作;在罕遇烈度地震作用时,结构亦在弹塑性范围工作;一、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规范的规定。甲类建筑适用的最大高度应专门研究。第14页,共31页，2024年2月25日，星期天50100120130框架-抗震墙结构25455560框架结构9876结构类型烈度现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（m)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，使用的最大高度应适当降低（一般降低20%左右）。第15页,共31页，2024年2月25日，星期天二.结构的抗震等级地震作用下，钢筋混凝土结构的地震反应有下列特点：1、地震作用越大，房屋的抗震要求越高；2、结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能；3、房屋越高，地震反应越大，抗震要求越高。

地震作用与烈度、场地等有关，从经济角度考虑，对不同烈度、场地的结构的抗震要求可以有明显的差别。

主、次抗侧力构件的抗震要求应有差别。

抗震等级是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。抗震等级与结构类型、房屋高度、地震烈度有关第16页,共31页，2024年2月25日，星期天

下表为丙类建筑抗震等级的划分：一一一

抗震墙一一二二三三四

框架≤50>60≤60>60≤60>60≤60

高度（m)

一剧场,体育馆等大跨度公共建筑一一二二三三四

框架≤25>30≤30>30≤30>30≤30

高度（m)框架-抗震墙结构框架结构结构类型烈度6879三二一三二现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级注：1.建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；

2.接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。

3.甲、乙类，6～8度时，提一度，丁类可降一度选取。第17页,共31页，2024年2月25日，星期天第三节结构布置原则设置多道抗震防线

抗震设计的一个重要原则是结构应有必要的赘余度和内力重分配的功能。二.结构布置原则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。2.结构的竖向布置，应使其质量沿高度方向均匀布置，避免结构刚度突变，并应尽可能降低建筑物的重心，易利结构的整体稳定性。第18页,共31页，2024年2月25日，星期天结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层12345678910111213(mm)层13567911134080120

在强烈地震作用下，结构的薄弱楼层率先屈服、发展弹塑性变形，并形成弹塑性变形集中的现象，不能发挥整体的抗震能力。1976年唐山大地震中，位于天津塘沽区的天津碱厂十三层蒸吸塔框架，该结构楼层屈服强度分布不均匀，造成6层和11层的弹塑性变形集中，导致6层以上全部倒塌。

右图为该结构输入天津波的弹塑性分析结果。第19页,共31页，2024年2月25日，星期天注意：填充墙质量分布应均匀柱截面、砼等级、配筋不应同时改变增加构件强度不一定有利第20页,共31页，2024年2月25日，星期天三.结构的破坏机制1.双向设置框架结构第21页,共31页，2024年2月25日，星期天两种破坏形式弱柱型弱梁型为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。2.强柱弱梁，强剪弱弯，节点更强第22页,共31页，2024年2月25日，星期天1）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应较晚形成；2）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其它形式破坏，如剪切破坏、粘结破坏等；3）在梁、柱破坏之前，节点应有足够的强度即变形能力；第23页,共31页，2024年2月25日，星期天四.结构的延性

避免脆性破坏强剪弱弯、控制轴压比、剪跨比、剪压比、配筋率等轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比，即剪跨比：0.900.950.800.850.700.75框架框架-剪力墙三二一结构类型抗震等级柱轴压比限制第24页,共31页，2024年2月25日，星期天

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建筑结构方案，不设防震缝。1、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。五、防震缝与抗撞墙（2）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，并按低的房屋高度计算缝宽。th第25页,共31页，2024年2月25日，星期天

8、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。2、抗撞墙层高不同高度、刚度相差较大

每一侧的数量不应少于两道。宜分别对称布置，墙肢的长度可不大于一个柱距。

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。

抗撞墙的端柱和框架边柱箍筋应沿房屋全高加密。第26页,共31页，2024年2月25日，星期天1）平面或楼层有局部薄弱环节，不能发挥整体抗震能力。

震坏房屋在设计上存在的问题2）梁柱变形能力不足，构件过早破坏；3）梁柱节点箍筋不足，节点受震破坏，梁柱失去了相互之间的联系；4）砌体添充墙破坏；六.其它问题楼电梯间屋顶局部突出基础联系梁第27页,共31页，2024年2月25日，星期天

抗震墙的一般布置原则是“均匀、分散、对称、周边”。七、框架-剪力墙结构的结构布置1、抗震墙布置的基本原则框架-抗震墙结构中的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。

一般情况下，宜布置在竖向荷载较大处，平面形状变化处和楼梯间、电梯间等。2、抗震墙布置位置的选择

房屋较长时，纵向抗震墙不易设置在端开间。第28页,共31页，2024年2月25日，星期天3、抗震墙布置的具体要求（1）楼（电）梯间、竖井等使楼面开洞的竖向通道，不宜设在结构单元端部角区及凹角处；这种竖向通道不宜独立设在柱网之外的中间位置。第29页,共31