[叶列平]-汶川地震中框架结构的震害及未实现强柱弱梁屈服机制的问题.ppt

1、汶川地震中框架结构的震害和强柱弱梁的屈服机制未能实现，清华大学土木工程系，叶列概述，砌体结构震害，概述，概述，未设防砌体结构基本上是唐山地震的再现。带圈梁和构造柱措施的砌体结构大多震害较轻，很少发生脆性破坏和倒塌。因此，如何实施砌体结构抗震规范，特别是圈梁和构造柱的抗震措施，可能不需要进一步研究。综上所述，框架结构的震害问题很多，突出的是填充墙破坏严重，没有实现“强柱弱梁”。主要讨论框架结构的震害，总结汶川地震框架结构抗震规范中未能实现强柱弱梁屈服机制的原因和影响因素。汶川地震中框架结构的震害，围护结构和填充墙(或错层)的严重开裂和破坏，导致短柱的剪切破坏和梁柱节点

2、区底部楼板侧向位移过大，导致倒塌柱端出现塑性铰，未能实现“强柱弱梁”的屈服机制，汶川地震中围护结构和填充墙的严重开裂和破坏，也会造成一定的人员伤亡和恐惧。地震后，修复工作很重，费用很高。“可修复”没有明确的定义。“可修复”应考虑非结构构件的损伤程度、汶川地震中框架结构的地震损伤、填充墙(或错层)引起的短柱剪切损伤、填充墙(或错层)引起的短柱剪切损伤、汶川地震中框架结构的地震损伤，当填充墙(或错层)引起短柱剪切损伤时，避免错层建筑方案是不可避免的，可采用连续箍筋约束混凝土柱或钢夹套管柱。汶川地震框架结构震害、填充墙(或错层)引起的短柱剪害、汶川地震框架结构震害、连续箍筋引起的框架结构震害。汶川地

3、震框架结构震害、填充墙(或错层)引起的短柱剪害、汶川地震框架结构震害、柱剪害、梁柱节点区震害、汶川地震框架结构震害、李迎民、柱剪害、梁柱节点区震害、汶川地震框架结构震害、柱剪害、梁柱节点区震害、配筋不足最小配箍率有待提高。强剪弱弯：即使塑性铰首先由柱端的弯曲破坏形成，巨大的轴压也容易压碎混凝土，严重削弱柱端的抗剪能力，而柱端的铰不会降低柱端的地震剪力，容易造成剪切破坏。连续箍筋技术可以防止柱端混凝土强度严重下降。控制柱的轴压比，框架结构在汶川地震中发生震害，底层水平位移过大，导致倒塌。底层用作大空间，如商业或公共停车场，上层是住宅或酒店。填充墙增加了上部楼层的刚度，形成了一个灵活的下部结构，一

4、些较差的施工质量会导致底部楼层坍塌。在结构的整体抗震方案中，有必要在结构抗震分析中充分考虑非结构构件，如填充墙，这将在下面具体讨论。汶川地震中，由于柱端塑性铰的存在，未能实现“强柱弱梁”的屈服机制，设计规范要求的“强柱弱梁”破坏机制也鲜有提及。柱端出现塑性铰，未能实现“强柱弱梁”的屈服机制；汶川地震中框架结构的震害：柱端出现塑性铰，未能实现强柱弱梁的屈服机制；原因分析和改进建议；框架-剪力墙结构的强柱弱梁屈服机制、整体屈服机制、局部屈服机制、强柱弱梁屈服机制、整体屈服机制。建筑结构，第38卷，第6期，规范中关于“强柱弱梁”屈服机制的规定和“强柱弱梁”屈服机制的规定，二级和三级框架结构应符合Mc

5、=hc Mb，一级框架结构应符合Mc=hc Mb，9度形式。主要考虑钢筋和混凝土材料强度的变异性，如钢筋的超强度不超过10%，地震随机性和结构动力效应等。一级：hc=1.4，二级：hc=1.2，三级：hc=1.1，强柱弱梁屈服机制未实现的原因，填充墙等非结构构件影响楼板，影响框架梁的跨度和荷载，增加梁的截面尺寸。梁端超配筋、钢筋超实际强度的柱轴压比限值规定，高柱的最小配筋率和最小配筋率过小，影响梁柱的可靠度差异，影响因素分析，填充墙等非结构构件的影响， 填充墙对整个结构抗震性能的影响和作用如下：首先，它可以作为整个结构体系的第一道抗震防线，首先破坏和耗散地震能量。 (问题：填充墙开裂和破坏)二

6、是影响裸框架结构的内力分布，如限制框架柱部分柱段的侧向位移变形，形成短柱，导致短柱的剪切破坏，进而影响整个结构的破坏模式。第三，结构的实际横向刚度分布不均匀，如：底层业务-上层住宅或办公室，这将导致整个结构的实际楼层刚度差异显著，不可能实现“强柱弱梁”的机理；另一个例子：填充墙在平面上的不均匀分布导致结构平面的偏心刚度，从而产生扭转效应。李迎民，影响因素分析，非结构构件如填充墙的影响，影响因素的影响，非结构构件如填充墙的影响，影响因素的影响，非结构构件如填充墙的影响，影响因素的影响，非结构构件如填充墙的影响，非结构构件如填充墙的影响，围护墙和填充墙通常都是直接在框架中直接参与整个结构的地震应力

7、，增加了层的刚度，导致结构层刚度不均匀；或者平面刚度分布不规则，造成扭转效应。随着结构刚度的增加，基本周期减少约40.60%，地震力增加。由于填充墙侧向刚度大、分布地震力大、强度低，容易造成填充墙严重开裂和破坏。影响因素分析、填充墙等非结构构件的影响、反规范第3.7.4条的规定：应考虑围护墙和隔墙对结构抗震的不利影响，以避免因设置不合理造成主体结构的破坏。然而，没有具体的方法来考虑填充墙对结构抗震的不利影响。在实际工程中，填充墙的种类很多，布局复杂，与主框架结构的连接结构也多种多样，如何考虑是非常复杂的。关键是要明确填充墙的结构功能和设计目标。影响因素分析，填充墙等非结构构件的影响。以填充墙为

8、第一道抗震防线，对影响因素、填充墙等非结构构件的影响以及填充墙参与结构受力的影响进行分析，是一种很好的整体结构抗震设计思路。以填充墙为第一道抗震防线，对影响因素、填充墙等非结构构件的影响以及填充墙参与结构受力的影响进行分析，是一种很好的整体结构抗震设计思路。根据这一思想，填充墙在中等地震下的开裂应该是正常的预期目标，但是填充墙在严重地震下不会倒塌(结构措施)。通过合理的构造措施，如设置构造柱、水平系梁、拉杆等。可以增强填充墙与主框架结构的协同工作能力，提高填充墙的变形能力，包括抗裂和抗倒塌能力。这种组合墙体应视为整个结构的组成部分，在整个结构的抗震分析和设计中应予以考虑，并在施工中保证和实施相

9、应的结构措施。影响因素分析，填充墙等非结构构件的影响。填充墙在设计中经过仔细考虑，并通过水平系梁和构造柱与周围框架连接。结构的侧向刚度很高，填充墙在地震中几乎不开裂，主框架结构几乎不受损。另一面填充墙有明显裂缝，虽然主框架结构损坏不严重，但需要大修。绵阳两栋框架结构，影响因素分析，以及填充墙等非结构构件的影响，89附录3:砖填充墙框架结构体系抗震验算：框架(f)填充墙框架(FW) (1)侧向刚度：K=Kf Kfw (2)地震效应：剪力分配框架Vf填充墙框架Vfw在地震层；Vf填充墙框架的柱nfw、c；(3)填充墙框架截面抗震验算：框架填充墙框架的总层抗剪承载力为0.4 Vfw，填充墙参与结构应

10、力，由于粘土砖的使用受到限制，02反规范取消本附录，附录F:钢筋混凝土小型空心砌块抗震墙，影响因素分析，填充墙不参与结构应力，填充墙与周围框架隔离。变形间隙采用柔性防水材料填充，间隙大小由中等地震时层间侧向位移决定，受填充墙等非结构构件、影响因素分析以及填充墙等非结构构件的影响。填充墙不参与结构应力，填充墙和周围框架设置接缝以隔离它们之间的相互作用。变形间隙用柔性防水材料填充，间隙大小由中等地震时层间的横向位移决定。影响因素分析和填充墙等非结构构件的影响，对于一些填充墙很少或没有填充墙的楼层(通常是底层或底层)，以及其他填充墙较多的楼层，整个结构实际上会形成一个柔性层，因此应充分考虑包括填充墙

11、在内的实际层刚度，控制层刚度沿高度的变化率不宜过大。可以增加框架柱截面尺寸，控制层刚度的变化率。但是这个栏目会太大。更好的方法是在这些地板上设置一些支撑。影响因素分析，填充墙等非结构构件的影响。对于一些填充墙较少或没有填充墙的楼层(通常是底层或底层)，以及其他填充墙较多的楼层，整个结构实际上会形成一个柔性层，因此应充分考虑包括填充墙在内的实际层刚度，控制层刚度沿高度的变化率不应太大。可以增加框架柱截面尺寸，控制层刚度的变化率。但是这个栏目会太大。更好的方法是在这些地板上设置一些支撑。影响因素分析，填充墙等非结构构件的影响等。都江堰的框架结构在底层有一个没有填充墙的停车场，典型案例分析、影响因素

12、分析、填充墙等非结构构件的影响、典型案例分析、纯框架分析、影响因素、填充墙等非结构构件的影响、影响因素分析、填充墙等非结构构件的影响、典型案例分析、填充墙后框架分析、影响因素分析、填充墙等非结构构件的影响等。由于填充墙具有一定的结构功能和不同的布置位置，所以在使用中经常要进行修改。建议：明确填充墙的抗震设计目标和相应的支撑结构措施。永久填充墙可以作为第一道抗震防线，在整体结构分析中应予以考虑。应与主框架结构结合形成组合墙，或采取必要的措施，如水平钢筋绑扎、构造柱和水平系梁。当“强柱弱梁”作为包括填充墙在内的整个结构屈服机制的设计目标时，预计铰接框架梁不应设置填充墙，或填充墙与框架柱之间应留有足

13、够的变形间距。用户需要经设计单位批准才能拆除和改造填充墙。影响因素分析、楼层影响、影响因素分析、楼层影响、楼层现浇和框架梁结合良好，共同工作能力强，能够显著提高框架梁的抗弯刚度和抗弯承载力，主要体现在两个方面：当梁端承受正弯矩时，楼层和框架梁共同形成一个T形截面，增加框架梁的受压区宽度，进而增加梁端的抗弯承载力和抗弯刚度。当梁端承受负弯矩时，楼板中的配筋相当于增加框架梁的负弯矩配筋，这将显著提高框架梁的抗负弯矩承载力。影响因素的分析、地板的影响、关于如何考虑地板的影响没有具体的规定。第6.2.2条规定，在计算梁端抗弯承载力时，如果考虑楼板中的钢筋，材料强度标准值考虑一定的超强系数，框架结构的“

14、强柱弱梁”程度可以提高。影响因素分析、楼板的影响以及我国工程设计中的一些实践表明，中梁和边梁的刚度一般增大到原框架梁矩形截面刚度的2倍和1.5倍。框架梁抗弯刚度增加后，梁端弯矩也相应增加，但增加的钢筋都布置在梁段，楼板仍按其自身应力进行加固。然而，当根据公式(1)计算“强柱弱梁”的情况时，通常不考虑楼板中平行于梁肋的配筋(公式(1)中未考虑，因此配筋过多)。许多研究表明，楼板中的钢筋将使框架梁的实际抗弯承载力提高20.30%，甚至在某些情况下提高近一倍，用于分析影响因素和楼板对二、三级框架的影响：Mc=hc Mb (1a)，主框架结构和9度：Mc=hcMbua (1b)。影响因素分析，楼板的影

15、响，即使不考虑其他因素使框架梁超匹配，对于大多数二级和三级框架，只有楼板配筋因素引起的过匹配才会超过公式(1a)的柱端弯矩增大系数；如果考虑其他因素导致框架的梁超加固，则一级框架可能不满足公式(1b)中强柱弱梁的要求。对于二级和三级框架：主框架结构Mc=hc Mb (1a)和9度：Mc=hcMbua (1b)，影响因素及楼板影响的分析，目前在考虑楼板影响时，对“强柱弱梁”的设计有两种思路：一是不考虑楼板翼缘而计算梁截面的抗弯承载力，而不是间接考虑增加柱梁强度比hc。二是保持柱的强度比值有效翼缘宽度：一般取梁每边厚度的6倍。对于二级和三级框架：Mc=hc Mb (1a)到一级框架结构和9度：Mc

16、=hcMbua (1b)，影响因素分析，楼层影响，后一种方法：有两种方法：当ACI方法用于检查框架柱和梁的强度比时，梁端的承载力(特别是负弯矩承载力)必须考虑有效翼缘宽度。当新西兰法确定框架梁所需的负弯矩钢筋时，可将板有效宽度内平行于梁肋的板内钢筋视为负弯矩抗拉钢筋的一个组成部分，框架梁端部矩形截面所需的负弯矩钢筋面积为除去相应楼板钢筋承载力贡献后的抗拉钢筋面积。影响因素分析表明，框架梁过大的跨度和荷载会增大梁的截面尺寸，框架梁过大的跨度和荷载会增大梁的截面尺寸，从而增大梁的截面尺寸。与形成强梁弱柱相比，框架结构的侧向变形模式更接近纯层剪型。另外，为了满足大跨度、大荷载的承载力要求，框架梁往往不能满足公式(1)，因此很容易形成层屈服机制而引起倒塌。根据影响因素分析，框架梁跨度和荷载过大，使梁截面尺寸增大，梁柱刚度比过大，形成“强柱弱梁”。首先，当梁柱的刚度比超过一