建筑结构抗震设计第五章多层和高层钢筋混凝土结构房屋.ppt
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1、第五章多层和高层钢筋混凝土结构房屋第五章多层和高层钢筋混凝土结构房屋5.1 5.1 概述概述多层和高层钢筋混凝土结构体系包括:多层和高层钢筋混凝土结构体系包括:框架结构、框架框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构和框架和框架-筒体结构等。筒体结构等。本章仅介绍前两种。本章仅介绍前两种。钢筋混凝土框架房屋:钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等钢筋混凝土框架房屋:钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等 构件组成承重体系的房屋。构件组成承重体系的房屋。框架框架-抗震墙结构:在框架房屋中增加抗震墙构成。抗震墙结构:在框架房屋中增加抗震墙构成。钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。钢
2、筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。抗震墙主要承受水平荷载,框架主要承受竖向荷载。抗震墙主要承受水平荷载,框架主要承受竖向荷载。抗震墙抗震墙框架房屋框架房屋框架框架-抗震墙抗震墙一、结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层一、结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层5.2 5.2 震害及其分析震害及其分析1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010111112121313(mm)(mm)层层1 13 35 56 67 79 91111131340408080120120 在强烈地震作用下,结构的薄在强烈地震作用下,结构的薄弱楼层率先屈服、发展弹塑性变形,弱楼层率先屈服、发展弹塑性变形,并形成
3、弹塑性变形集中的现象,不并形成弹塑性变形集中的现象,不能发挥整体的抗震能力能发挥整体的抗震能力。1976 1976年唐山大地震中,位于天年唐山大地震中,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框架,该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成均匀,造成6 6层和层和1111层的弹塑性变层的弹塑性变形集中,导致形集中,导致6 6层以上全部倒塌。层以上全部倒塌。右图为该结构输入天津波的弹右图为该结构输入天津波的弹塑性分析结果。塑性分析结果。二、框架梁、柱的震害二、框架梁、柱的震害 梁柱变形能力不足,构件过早发生梁柱变形能力不足,构件过早发生破坏。一般是
4、梁轻柱重,柱顶重于柱底,破坏。一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角柱和边柱更易发生破坏。尤其是角柱和边柱更易发生破坏。1 1、柱顶、柱顶 柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交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。筋拉断,纵筋压曲成灯笼状。主要原因:节点处弯矩、剪力、主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力都较大,受力复杂,箍筋配置不轴力都较大,受力复杂,箍筋配置不足,锚固不好等。足,锚固不好等。破坏不易修复。破坏不易修复。2 2、柱底、柱底 与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻。与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震
5、害相对柱顶较轻。3 3、短柱、短柱 当柱高小于当柱高小于4 4倍柱截面高度(倍柱截面高度(H/b4)H/b4)时形成短柱。时形成短柱。短柱刚度大,易产生剪切破坏。短柱刚度大,易产生剪切破坏。4 4、角柱、角柱 由于双向受弯、受剪由于双向受弯、受剪,加加上扭转作用,震害比内柱重。上扭转作用,震害比内柱重。5 5、梁柱节点、梁柱节点 节点核心区产生对角方向节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝,混凝的斜裂缝或交叉斜裂缝,混凝土剪碎剥落。节点内箍筋很少土剪碎剥落。节点内箍筋很少或无箍筋时,柱纵向钢筋压曲或无箍筋时,柱纵向钢筋压曲外鼓。外鼓。节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足,约束箍筋太少,
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