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1、多层及高层钢筋混多层及高层钢筋混凝土房屋构件设计凝土房屋构件设计土木工程系土木工程系1框架梁、柱的震害框架梁、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
2、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。22 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，震害相对柱顶较轻。33 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。44 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
3、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，梁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。筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。6 6、框架梁、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
4、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。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。节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。5填充墙的震害填充墙的震害 砌体填充墙刚度大而承载砌体填充墙刚度大而承载力低，首先承受地震作用而遭力低，首先承受地震作用而遭破坏。一般破坏。一般7 7度即出现裂缝，度即出现裂缝，8 8度和度和8 8度以上地震作用下，裂缝度以上地震作用下，裂缝明显增加，甚至部分倒塌，一明显增加，甚至部分倒塌，一般是上轻下重，空心砌体墙重般是上轻下重，空心砌体墙重于实心砌体墙，砌
5、快墙重于砖于实心砌体墙，砌快墙重于砖墙。墙。框架框架-剪力墙结构上部较严重，剪力墙结构上部较严重，框架结构下部震害严重。框架结构下部震害严重。6 填充墙破坏的主要原因是：墙体受剪承载力低，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。形时墙体易发生剪切破坏和散落。7抗震墙的震害抗震墙的震害 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坏。主要是由于连梁
6、跨度小，高度大形成深梁，在反复荷载作用下形成成X X型剪切裂缝，为剪切型脆性破坏，尤其是在房屋型剪切裂缝，为剪切型脆性破坏，尤其是在房屋1/31/3高度处的连梁高度处的连梁破坏更为明显。破坏更为明显。8防震缝的震害防震缝的震害 防震缝宽度过小，地震时结构相互碰撞造成震害。防震缝宽度过小，地震时结构相互碰撞造成震害。总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，总结以上震害调查结果，除注意场地和地基因素外，从结构上主要应注意：从结构上主要应注意：1 1）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀；）结构的刚度在平面上和沿竖向的分布要规则、均匀；2 2）结构构件要有足够的承载力和延性；）结构构件
7、要有足够的承载力和延性；3 3）重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固）重视构造，加强对混凝土的约束，防止剪切、锚固 等脆性破坏；等脆性破坏；4 4）保证施工质量。）保证施工质量。91 1）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应）框架塑性效应较多地发生在梁端，底层柱的塑性效应 较晚形成；较晚形成；4 4、框架结构抗震设计的正确指导思想、框架结构抗震设计的正确指导思想2 2）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其它形式破坏，如剪切）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其它形式破坏，如剪切 破坏、粘结破坏等；破坏、粘结破坏等；3 3）在梁、柱破坏之前，节点应有足够的强度即变形能力；）在梁、柱破坏之前，节
8、点应有足够的强度即变形能力；4 4）重视非结构构件设计。）重视非结构构件设计。强柱弱梁，强剪弱弯，强节点、强锚固强柱弱梁，强剪弱弯，强节点、强锚固10两种破坏形式两种破坏形式二、二、“强柱弱梁强柱弱梁”框架的抗震设计框架的抗震设计弱柱型弱柱型弱梁型弱梁型 为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。力要大于梁的抗弯能力。1112 5.4.2.1 框架梁截面设计13 5.4.2.1 框架梁截面设计14 5.4.2.1 框架梁截面设计15 5.4.2.1 框架梁截面设计16 5.4.2.1 框架梁截面设计171819202122
9、23242526274.柱的正截面受弯承载力计算（1）矩形截面受弯承载力按下式计算28293031323334结构类型抗震等级一级二级三级框架结构0.70.80.9框架-抗震墙、板柱-抗震墙及筒体0.750.850.95部分框支抗震墙0.60.7-表5-10 柱轴压比的限值35类别抗震等级一级二级三级四级中柱和边柱1.00.80.70.6角柱、框支柱1.21.00.90.836373839404142434445464748495051525354555657类别施工方法不埋线管埋铁皮管埋塑料管屋盖现浇60mm80mm90mm楼盖民用建筑现浇7080100工业建筑现浇80100120阳台、雨篷
10、的根部 现浇100-58类别梁距板厚屋盖2.0m左右6080mm楼盖2.0m左右80100mm整块楼盖3.34.0m左右120180mm阳台、雨篷悬桃1.22.0m左右根部120200mm59类别简支板h/l连续板h/l悬臂板h/l单向板1/351/40根部1/12双向板1/451/506061类型类别高跨比h/l高宽比h/b整体现浇T形梁（楼盖、屋盖）多跨连续主梁1/81/1423多跨连续次梁1/121/18悬臂梁1/61/8矩形截面独立梁1/121/15框架梁 整浇T形梁1/81/12626364结构类型抗震等级一级二级三级框架结构0.70.80.9框架-抗震墙、板柱-抗震墙及筒体0.750.850.95部分框支抗震墙0.60.7-异形柱0.60.70.8656667686.竖向荷载下的内力计算 6.1 计算简图（纵向、横向）计算竖向荷载，并标注在计算简图上。活荷载、恒载分开计算，只计算标准值。69707172737475767778798081828384858687