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钢筋混凝土框架结构房屋震害分析及抗震措施研究

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钢筋混凝土框架结构房屋震害分析及抗震措施讨论框架结构自身重量轻,能有效减小地震作用。假如设计合理,框架结构的抗震性能一般较好,能达到很好的延性,但同时由于侧向刚度较小,地震时水平变形较大,易造成非结构构件的破坏。结构较高时,过大的水平位移引起的 P△效应也较大,从而使结构的损伤更为严重[1-2]。因此,在设计时必须严格限制框架结构的最大适用高度。1 震害特性1.1 框架梁、柱的震害框架梁、柱的震害主要反映在梁柱节点处。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,震害情况如下。1.1.1 框架柱上下端出现塑性铰为了实现小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设防目标,对于钢筋混凝土框架结构,要求采纳强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件的设计原则。然而地震中在框架梁基本完好的情况下,柱端出现塑性铰的情况非常普遍,如图 1 所示。地震灾区很多框架结构的垮塌源于柱端先于梁端破坏,发生一垮到底的现象。对此,不免产生这样的疑问:现行法律规范的设计方法能实现强柱弱梁吗?地震作用在板、梁、柱中的传递路径与设计时所采纳的假定一致吗?因此,如何提高柱的承载力,如何考虑楼板对框架梁强度和刚度的贡献,以真正实现强柱弱梁值得商榷。图 1 框架柱上下端出现塑性铰1.1.2 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,如图 2 所示,上部梁、板倾斜。图 2 纵筋压曲成灯笼状由于节点处的弯矩、剪力和轴力都比较大,柱的箍筋配置不足或锚固不好,在弯、剪、压共同作用下,使箍筋失效而导致出现此种震害。1.1.3 短柱破坏当有错层、夹层或有半高的填充墙,或不适当地设置某些连系梁时,容易形成短柱(柱高与柱截面的边长之比小于 4)。如:由于窗台墙体对柱子的约束作用,使柱子的有效长度减小了 50%,成为短柱,如图 3 所示。图 3 短柱剪切破坏柱子较短时,剪跨比过小,刚度过大,柱中吸收的地震力也较大,容易导致柱子的脆性剪切破坏,形成交叉裂缝乃至脆断。因此,结构设计应尽量避开形成短柱。1.1.4 节点破坏图 4 节点破坏1.1.5 角柱破坏房屋不可避开地发生扭转,因此角柱所受承载力最大,同时角柱又有双向弯矩作用,而其约束又较其他柱小,所以震害重于内柱。1.1.6 框架梁产生斜裂缝在地震作用下,部分框架梁有斜裂缝产生,受损严重的梁,裂缝贯穿。1.2 填充墙的震害填充墙能够增加框架结构的整体刚度,人们想利...

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