多层及高层钢筋混凝土结构抗震

1、震害及分析1、1结构布置不合理产生及震害1、1、1平面布置不合理建筑平面布局不合理即指布置不规则，质量和刚度分配不均匀、不对称，此时建筑物结构易在地震时产生过大的扭转反应而严重破坏。

震害及分析例如：天津市人民印刷厂，其平面呈“L”形，唐山大地震时，因受地震扭转作用而破坏。

震害及分析又如：天津市754厂11号厂房平面为矩形对称结构，但两个单元的刚度分布不均匀部对称，在唐山地震时该厂房因扭转作用而严重破坏。

震害及分析1、1、2竖向不规则结构沿竖向布置的刚度严重不均匀时，刚度有局部削弱或过大突变，刚度较小的楼层会成为薄弱层，刚度变化处产生应力集中，致使局部变形过大，极易发生破坏甚至倒塌。

震害及分析例如：台湾921集集大地震中由于房屋底层的柔性造成房屋破坏。

震害及分析例如：汶川地震时，四川绵竹市太极机械有限公司办公楼高低建筑相互碰撞破坏

震害及分析

震害及分析1、2场地影响产生的震害1、地基失效导致房屋不均匀沉降甚至倒塌。

震害及分析2、场地土质条件影响地震波的传播特性，使建筑物产生不同的地震反应，当房屋的自振周期与场地地基土的周期相近时，有可能发生类共振而加重房屋的震害，有时即使烈度不高，但结构物的破坏比预计的严重的多。1、3框架结构的震害1、3、1框架整体的震害若结构的塑性铰出现在梁端形成梁铰机制（即强柱弱梁），此时结构能承受较大整体变形，吸收较多的地震输入能量，整体扭曲破坏，但未必倒塌。若塑性铰出现在柱端形成柱铰机制（即强梁弱柱），此时结构的变形往往集中在某一薄弱层，结构发生脆性破坏，严重时将会导致房屋倒塌

震害及分析例如：汶川地震中四川省红白镇某两层框架结构发生严重变形，房屋并未倒塌

震害及分析1、3、2框架构架的震害1、框架柱剪切破坏压弯破坏弯曲破坏

震害及分析2、框架梁梁破坏后果不如柱的严重，纵向梁的震害重于横向梁。震害形态：竖向弯曲裂缝、剪切斜裂缝

震害及分析3、板震害：45度斜裂缝平行于梁的通长裂缝

震害及分析4、梁柱节点原因：受剪承载能力不足或施工质量较差节点核心箍筋配置量不足形式：斜裂缝交叉裂缝混凝土剪碎剥落柱纵筋压区外鼓（严重）

震害及分析1、3、3填充墙的震害在填充墙开裂前，填充墙与框架是共同工作的，由于填充墙的刚度较大，吸引了较大的地震作用，而其抗剪强度较低，所以填充墙的破坏往往先于框架梁柱。填充墙的破坏消耗了一部分地震能量，在一定程度上保护了框架结构。填充墙的震害大部分是墙面产生斜裂缝或交叉裂缝，房屋端部的窗间墙或门窗洞口的边角部位破坏尤为严重，在窗口上下墙面上也常见水平裂缝。墙面高大而开洞面积又大时，有整片墙倒塌的可能。

震害及分析1、3、4抗震墙的震害（1）抗震墙底部破坏抗震墙底部破坏多表现为受压区混凝土大片压碎剥落，纵筋压屈，这是由于狭而高的墙肢工作性能类似于悬臂梁，震害常出现在底部。（2）连梁的剪切破坏连梁是位于上下门窗洞口之间联系墙肢的水平构件，往往高度大而跨度小，剪切比较小，能吸收较多的地震剪力，剪切效应明显，在反复的载荷作用下已形成X形剪切裂缝。墙肢之间是抗震墙结构变形集中之处，故连梁很容易产生破坏。

震害及分析2、抗震设计的基本规范2、1房屋的抗震设计标准（1）建筑的抗震设防分类特殊设防类重点设防类标注设防类适度设防类（2）按抗震烈度设防按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度，是对该地区在未来十年内可能发生地震的预测结果。2、2“三正常”房屋“三正常”房屋即“正常设计、正常施工、正常使用”的房屋建筑，正常设计是由具有相应设计资源的单位在监理的监督下，按规范施工并验收合格，正常使用就是在使用过程中没有擅自改变房屋的结构和使用功能并进行正常维护。

抗震设计的基本规范2、3“小震不坏，中震可修，大震不倒”我国现阶段房屋建筑的抗震设防目标是“小震不坏，中震可修，大震不倒”，简称“三水准”抗震设防目标，这里小震是指低于设防烈度1.5度左右的地震，中震是指相当于设防烈度的地震，大震是指高于设防烈度1度左右的地震。

抗震设计的基本规范3、多层及高层钢筋混凝土

房屋设计的一般规定3、1选址要合理房屋抗震选址基本原则是：选择有利场地；慎用不利场地；避开危险场地，稳定的基岩、硬土，平摊开阔的低端均为有利建筑场地；软土、液化土、河岸边坡、突出的山丘均为属于不利场地，设计和施工要采取相应的措施‘断裂带、可能产生滑坡、塌方、塌陷等均属于危险场地，要避免建筑，辟为绿化带。3.2房屋的最大适应高度和高宽比从安全和经济等方面综合考虑，房屋的结构高度不同，抗震设防烈度不同，应采用相对的结构体系，JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规范》将混凝土高建筑结构按房屋高度划分为A级和B级，规定了各自的最大适应高度和高宽比的限值。

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定3、3抗震缝的设置防震缝最小宽度应符合：（1）框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm，超过15mm时，6度、7度、8度、9度相应每增加高度5mm，4mm，3mm和2mm，宜加宽20mm。（2）框架-抗震墙结构房屋的抗震缝宽可采用第（1）项规定的数值的70%；抗震墙结构的房屋的防震缝宽度可采用第（1）项规定数值的50%，且均不宜小于70mm。（3）防震缝两侧结构类不同时，宜按需要较宽的防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定3、4结构布置的要求3、4、1平面布置结构平面布置力要求简单、规则、对称、减小偏心，尽量避免平面不规则情况。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的扭转及局部应力集中。

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定3.4.2竖向布置（1）结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。（2）结构的楼层受剪承载力沿竖向宜均匀变化，避免突变。（3）结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。（4）多层建筑的竖向体型宜规则、均匀。

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定避免有过大的外挑的内收当结构上部楼层收进部位到室外地面的高度为H，与房屋高度H之比大于0.2时，上部楼层水平尺寸B1，不宜小于下部楼层水平尺寸的0.75倍。

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定

多层及高层钢筋混凝土房屋设计的一般规定当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，下部楼层的水平尺寸B不宜小于上部楼层水平尺寸B1的0.9倍，且水平外挑尺寸a不宜大于4mm。4、框架结构的内力调整4．1强柱弱梁原则如果把框架设计成“强柱弱梁”型，使梁先于柱屈服，柱子处底层柱根部可能屈服之外均基本处于弹性状态，形成楼层机制，塑性变形集中可能在不同楼层出现，楼层机制耗能小、延性差。4.2强剪弱弯原则弯曲破坏和剪切破坏是钢筋混凝土框架柱在地震作用下常见的破坏形式，其中弯曲破坏可以拥有较大的非线性变形而强度和刚度降低较小；而剪切破坏属于脆性破坏形式。柱发生剪切破坏常常伴随着刚度和强度的较大退化，破坏突然，对结构整体安全性影响也较大。故现代抗震设计思想中提倡“强剪弱弯”设计，目的就是尽量使结构在遭受强烈地震作用时出现延性破坏形式，使结构拥有良好的变形能力和耗能能力。

框架结构的内力调整参考文献：郭海燕戴素娟彭亚祥等《建筑结构抗震》机械工业出版社GB50011-2001《建筑抗震设计规范》中国建筑工业出版社黄卫《房屋抗震建筑读本》中国建筑工业出版社尚守平周福霖《结构抗震设计》机械工业出版社孙克俭《钢筋混凝土抗震结构的延性及延性设计》内蒙古人民出版社周福霖《工程结构减震控制》地震出版社龚思礼《建筑抗震设计》中国建筑工业出版社郭继武《建筑抗震设计》高等教育出版社丰定国王杜良《抗震结构设计》武汉工业出版社高振世朱继澄唐九如《建筑结构抗震设计》中国建筑工业出版社阎兴华韩淼《工程结构设计》中国计量出版社贝伦。加西亚《世界名建筑抗震方案设计》中国水利水电出版社王广军《多层砖房抗震及工程实例选编》地震出版社王光远《工程结构与系统抗震优化设计的实用方案》中国建筑工业出版社魏琏《建筑结构抗震设计》万国学术出版社戴国莹王亚勇