鋼結(jié)構(gòu)抗震課件

關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)抗震第1頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三抗震墻框架房屋框架-抗震墻第2頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三一、結(jié)構(gòu)層間屈服強度有明顯的薄弱樓層5.2震害及其分析12345678910111213(mm)層13567911134080120

在強烈地震作用下，結(jié)構(gòu)的薄弱樓層率先屈服、發(fā)展彈塑性變形，并形成彈塑性變形集中的現(xiàn)象，不能發(fā)揮整體的抗震能力。1976年唐山大地震中，位于天津塘沽區(qū)的天津堿廠十三層蒸吸塔框架，該結(jié)構(gòu)樓層屈服強度分布不均勻，造成6層和11層的彈塑性變形集中，導(dǎo)致6層以上全部倒塌。

右圖為該結(jié)構(gòu)輸入天津波的彈塑性分析結(jié)果。第3頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三二、框架梁、柱的震害

梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。1、柱頂

柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。重者混凝土壓碎崩落，柱內(nèi)箍筋拉斷，縱筋壓曲成燈籠狀。

主要原因：節(jié)點處彎矩、剪力、軸力都較大，受力復(fù)雜，箍筋配置不足，錨固不好等。

破壞不易修復(fù)。第4頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三2、柱底

與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。第5頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三3、短柱

當柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)時形成短柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。第6頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三4、角柱

由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。5、梁柱節(jié)點

節(jié)點核心區(qū)產(chǎn)生對角方向的斜裂縫或交叉斜裂縫，混凝土剪碎剝落。節(jié)點內(nèi)箍筋很少或無箍筋時，柱縱向鋼筋壓曲外鼓。

節(jié)點破壞的主要原因是節(jié)點的受剪承載力不足，約束箍筋太少，梁筋錨固長度不夠以及施工質(zhì)量差所引起。6、框架梁

震害多發(fā)生于梁端。在地震作用下梁端縱向鋼筋屈服，出現(xiàn)上下貫通的垂直裂縫和交叉裂縫。破壞的主要原因是梁端屈服后產(chǎn)生的剪力較大，超過了梁的受剪承載力，梁內(nèi)箍筋配置較稀，以及反復(fù)荷載作用下混凝土抗剪強度降低等。

節(jié)點破壞將導(dǎo)致梁柱失去相互之間的聯(lián)系。第7頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三三、填充墻的震害

砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞。一般7度即出現(xiàn)裂縫，8度和8度以上地震作用下，裂縫明顯增加，甚至部分倒塌，一般是上輕下重，空心砌體墻重于實心砌體墻，砌快墻重于磚墻。

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)上部較嚴重，框架結(jié)構(gòu)下部震害嚴重。第8頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三

填充墻破壞的主要原因是：墻體受剪承載力低，變形能力小，墻體與框架缺乏有效的拉結(jié)，在往復(fù)變形時墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。第9頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三四、抗震墻的震害

在強震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。第10頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三五、防震縫的震害

防震縫寬度過小，地震時結(jié)構(gòu)相互碰撞造成震害。

總結(jié)以上震害調(diào)查結(jié)果，除注意場地和地基因素外，從結(jié)構(gòu)上主要應(yīng)注意：1）結(jié)構(gòu)的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻；2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載力和延性；3）重視構(gòu)造，加強對混凝土的約束，防止剪切、錨固等脆性破壞；4）保證施工質(zhì)量。第11頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三5.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計特點及概念設(shè)計一、單柱及群柱的曲線---位移延性比第12頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三彈性范圍有約束屈服范圍無約束屈服范圍二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計特點使用階段或在常遇地震作用時，結(jié)構(gòu)在彈性范圍工作；在基本烈度地震作用時,結(jié)構(gòu)在彈塑性范圍工作;在罕遇烈度地震作用時,結(jié)構(gòu)亦在彈塑性范圍工作;程度不同第13頁，講稿共15頁，2023年5月2日，星期三三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計1.設(shè)置多道抗震防線；2.合理控制結(jié)構(gòu)的彈塑區(qū)部位；1）結(jié)構(gòu)有較好的塑性內(nèi)力重分布能力；2）結(jié)構(gòu)有較寬的約束屈服范圍及極限變形；3）局部破壞不致導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)失效及具有易于修復(fù)的可能性。3.加強結(jié)構(gòu)的整體性和構(gòu)件間的連接