哈尔滨工业大学：《建筑结构抗震设计》课程教学资源（PPT讲稿）第五章 多层和高层钢筋混凝土结构房屋 §5.1 概述 §5.2 震害及其分析 §5.3 钢筋混凝土结构房屋设计特点及概念设计

第六章隔振结构简介 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括: 框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构 和框架-筒体结构等。 本章仅介绍前两种 §5.1概述 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。 钢筋混凝土框架房屋层数一般在十层以下。 框架-抗震墙结构:在框架房屋中増加抗震墙构成。 抗震墙主要承受水平荷载,框架主要承受竖向荷载

§5.1 概述 多层和高层钢筋混凝土结构体系包括： 框架结构、框架-抗震墙结构、抗震墙结构、筒体结构 和框架-筒体结构等。 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 构件组成承重体系的房屋。 框架-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。 抗震墙主要承受水平荷载，框架主要承受竖向荷载

抗震墙 框架-抗震墙 框架房屋

抗震墙 框架房屋 框架-抗震墙

§5.2震害及其分析 、结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层 层 13 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 12 并形成弹塑性变形集中的现象,不 11 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 8-7-6 7 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 5 右图为该结构输入天津波的弹 塑性分析结果 4321 △ 4080120

一、结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层 §5.2 震害及其分析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (mm) 层 1 3 5 6 7 9 11 13 40 80 120 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。 右图为该结构输入天津波的弹 塑性分析结果

二、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。 1、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

二、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。 1、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

2、柱底 与柱顶相似,由于箍筋较柱顶密,震害相对柱顶较轻

2、柱底 与柱顶相似，由于箍筋较柱顶密，震害相对柱顶较轻

3、短柱 当柱高小于4倍柱截面高度(H/<4)时形成短柱。 短柱刚度大,易产生剪切破坏。 窗台形成短柱 IALL MI IIIIII IIIII lu mn III II

3、短柱 当柱高小于4倍柱截面高度（H/b<4)时形成短柱。 短柱刚度大，易产生剪切破坏

4、角柱 由于双向受弯、受剪,加 上扭转作用,震害比内柱重。 5、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。 节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。 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。 框架梁 震害多发生于梁端。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裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较 大,超过了梁的受剪承载力,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

4、角柱 由于双向受弯、受剪,加 上扭转作用，震害比内柱重。 5、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。 6、框架梁 震害多发生于梁端。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裂缝。破坏的主要原因是梁端屈服后产生的剪力较 大，超过了梁的受剪承载力，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。 节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系

、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, 般是上轻下重,空心砌体墙重 于实心砌体墙,砌快墙重于砖 墙 框架-剪力墙结构上部较严 重,框架结构下部震害严重。 i T面前而

三、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，一 般是上轻下重，空心砌体墙重 于实心砌体墙，砌快墙重于砖 墙。 框架-剪力墙结构上部较严 重，框架结构下部震害严重

填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载 力低,变形能力小,墙体与框架缺乏有效的拉 结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落

填充墙破坏的主要原因是：墙体受剪承载 力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉 结，在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落

四、抗震墙的震害 在强震作用下,抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破 坏。主要是由于连梁跨度小,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

四、抗震墙的震害 在强震作用下，抗震墙的震害主要表现在墙肢之间连梁的剪切破 坏。主要是由于连梁跨度小，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