框架结构震害分析课件

主讲四川建筑职业技术学院工学博士

框架结构震害分析陈文元2015.11主讲框架结构震害分析陈文元2015.11钢筋混凝土结构:柔性结构，具有较好的抗震性能，地震时所遭受的破坏比砌体结构（刚性结构）的震害轻得多。但如果设计不合理、施工质量不良，多层和高层钢筋混凝土结构建筑也会产生严重的震害。

框架结构震害分析钢筋混凝土结构:柔性结构，具有较好的抗震性能，地震时马那瓜美洲银行大厦1972年南美洲马那瓜地震中央银行大厦1．结构布置不合理产生的震害震前震后

框架结构震害分析马那瓜美洲银行大厦1972年南美洲马那瓜地震1．结构布置不合马那瓜中央银行结构平面布置框架抗震墙填充墙

框架结构震害分析平面不规则、竖向不规则严重扭转马那瓜中央银行结构平面布置框架抗震墙填充墙框架结构震害马那瓜美洲银行结构平面布置结构对称均匀抗侧包括4个L行筒体

框架结构震害分析马那瓜美洲银行结构平面布置结构对称均匀框架结构震害分析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。天津碱厂输入天津波的弹塑性分析结果（2）竖向不规则产生的震害(薄弱层)

框架结构震害分析12345678910111213(mm)层13567911

框架结构震害分析地震时倾倒的原因是底层柱子数量少，间距大。框架结构震害分析地震时倾倒的原因是底层柱子数量少，间距大。3．框架整体的震害框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。(b)强柱弱梁型(a)强梁弱柱型框架的整体破坏形式

框架结构震害分析3．框架整体的震害框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破一、框架梁、柱的震害

梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。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。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。

框架结构震害分析一、框架梁、柱的震害梁柱变形能力不足，构件过早发生破柱底与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。

框架结构震害分析柱底与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。短柱当柱净高小于4倍柱截面高度（H/b<4)或剪跨比不大于2时,形成短柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。短柱

框架结构震害分析短柱当柱净高小于4倍柱截面高度（H/b<4)或剪跨比角柱由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。角柱

框架结构震害分析角柱由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。梁柱节点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。节点内箍筋很少或无箍筋时，柱纵向钢筋压曲外鼓。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，梁筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。梁柱节点破坏

框架结构震害分析梁柱节点节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝，梁柱节点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。梁筋锚固破坏。锚固长度不足，从节点内拔出，将混凝土拉裂。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。

框架结构震害分析梁柱节点框架结构震害分析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，填充墙破坏

框架结构震害分析填充墙的震害砌体填充墙刚度大而承载力低，首先承受地震抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝。抗震墙破坏(交叉裂缝)

框架结构震害分析抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙在反复荷载作用下形成抗震墙中的连梁震害在强震作用下还表现在连梁上，其跨度小，高度大形成深梁，在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝，为剪切型脆性破坏，尤其是在房屋1/3高度处的连梁破坏更为明显。抗震墙破坏(交叉裂缝)

框架结构震害分析抗震墙中的连梁震害在强震作用下还表现在连梁上，其跨度框架梁震害多在梁端，为剪切破坏。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）。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。

框架结构震害分析框架梁框架结构震害分析1、伸缩缝宽度太小，地震时发生碰撞造成震害。如：天津友谊宾馆，东西段之间没有15cm抗震缝，在唐山地震时，防震缝处不少面积因碰撞而掉落。2、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。如：1976年委内瑞拉发生6.5级地震，距震中56km的加拉加斯冲积场地上有4幢10至12层钢筋混凝土框架结构公寓倒塌。

框架结构震害分析1、伸缩缝宽度太小，地震时发生碰撞造成震害。框架结构震害分地震前北川地震后北川

RebuildBeichuan

新建北川reasonableConstructionqualityguaranteedsupervise

third-party地震前北川地震后北川

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新建

谢谢2015.11

谢谢2015.11主讲四川建筑职业技术学院工学博士

框架结构震害分析陈文元2015.11主讲框架结构震害分析陈文元2015.11钢筋混凝土结构:柔性结构，具有较好的抗震性能，地震时所遭受的破坏比砌体结构（刚性结构）的震害轻得多。但如果设计不合理、施工质量不良，多层和高层钢筋混凝土结构建筑也会产生严重的震害。

框架结构震害分析钢筋混凝土结构:柔性结构，具有较好的抗震性能，地震时马那瓜美洲银行大厦1972年南美洲马那瓜地震中央银行大厦1．结构布置不合理产生的震害震前震后

框架结构震害分析马那瓜美洲银行大厦1972年南美洲马那瓜地震1．结构布置不合马那瓜中央银行结构平面布置框架抗震墙填充墙

框架结构震害分析平面不规则、竖向不规则严重扭转马那瓜中央银行结构平面布置框架抗震墙填充墙框架结构震害马那瓜美洲银行结构平面布置结构对称均匀抗侧包括4个L行筒体

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框架结构震害分析12345678910111213(mm)层13567911

框架结构震害分析地震时倾倒的原因是底层柱子数量少，间距大。框架结构震害分析地震时倾倒的原因是底层柱子数量少，间距大。3．框架整体的震害框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破坏和脆性破坏，按破坏机制可分为梁铰机制(强柱弱梁型)和柱铰机制(强梁弱柱型)。(b)强柱弱梁型(a)强梁弱柱型框架的整体破坏形式

框架结构震害分析3．框架整体的震害框架的整体破坏形式按破坏性质可分为延性破一、框架梁、柱的震害

梁柱变形能力不足，构件过早发生破坏。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。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。

框架结构震害分析一、框架梁、柱的震害梁柱变形能力不足，构件过早发生破柱底与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。

框架结构震害分析柱底与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻。短柱当柱净高小于4倍柱截面高度（H/b<4)或剪跨比不大于2时,形成短柱。短柱刚度大，易产生剪切破坏。短柱

框架结构震害分析短柱当柱净高小于4倍柱截面高度（H/b<4)或剪跨比角柱由于双向受弯、受剪,加上扭转作用，震害比内柱重。角柱

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框架结构震害分析梁柱节点框架结构震害分析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，填充墙破坏

框架结构震害分析填充墙的震害砌体填充墙刚度大而承载力低，首先承受地震抗震墙的震害在强震作用下，抗震墙在反复荷载作用下形成X型剪切裂缝。抗震墙破坏(交叉裂缝)

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框架结构震害分析抗震墙中的连梁震害在强震作用下还表现在连梁上，其跨度框架梁震害多在梁端，为剪切破坏。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）。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。

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