框架结构震害分析课件.ppt
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1、主讲主讲四川建筑职业技术学院工学博士四川建筑职业技术学院工学博士 框架结构震害分析框架结构震害分析陈文元陈文元2015.11Page Page 2 2 钢筋混凝土钢筋混凝土结构结构:柔性柔性结构,结构,具有较好的抗震性能,地震时所遭具有较好的抗震性能,地震时所遭受的破坏比砌体结构受的破坏比砌体结构(刚性结构)(刚性结构)的震害轻得多。的震害轻得多。但如果设计不合理、施工质量但如果设计不合理、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。建筑也会产生严重的震害。框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 3 3马那瓜美洲银行大厦马那瓜美洲银行
2、大厦19721972年南美洲年南美洲马那瓜马那瓜地震地震中央银行大厦中央银行大厦1 1结构布置不合理产生的震害结构布置不合理产生的震害震前震前震后震后 框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 4 4马那瓜中央银行马那瓜中央银行 结构平面布置结构平面布置 框架框架抗震墙抗震墙填充墙填充墙 框架结构震害分析框架结构震害分析平面不规则、竖平面不规则、竖向不规则向不规则严重扭转严重扭转Page Page 5 5马那瓜美洲银行马那瓜美洲银行结构平面布置结构平面布置 结构对称均匀结构对称均匀抗侧包括抗侧包括4 4个个L L行筒体行筒体 框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 6 6
3、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,结在强烈地震作用下,结构的薄弱楼层率先屈服、发构的薄弱楼层率先屈服、发展弹塑性变形,并形成弹塑展弹塑性变形,并形成弹塑性变形集中的现象,不能发性变形集中的现象,不能发挥整体的抗震能力。挥整体的抗震能力。1976 1976年唐山大地震中,年唐山大地震中,位于天津塘沽区的天津碱厂位于天津塘沽区的天津碱厂十三层蒸吸塔框架,该结构十三层蒸吸塔框架,该结构楼层屈服强度分布不均匀,楼层屈服强度分布不均匀
4、,造成造成6 6层和层和1111层的弹塑性变形层的弹塑性变形集中,导致集中,导致6 6层以上全部倒塌。层以上全部倒塌。天津碱厂输入天津波的天津碱厂输入天津波的弹塑性分析结果弹塑性分析结果(2 2)竖向不规则产生的震害)竖向不规则产生的震害(薄弱层薄弱层)框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 7 7 框架结构震害分析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。地震时倾倒的原因是底层柱子数量少,间距大。Page Page 8 83 3框架整体的震害框架整体的震害框架的整体破坏框架的整体破坏形式按破坏性质可形式按破坏性质可分为延性破坏和脆分为延性破坏和脆性破坏,按破坏机性
5、破坏,按破坏机制可分为梁铰机制制可分为梁铰机制(强柱弱梁型强柱弱梁型)和柱和柱铰机制铰机制(强梁弱柱强梁弱柱型型)。(b)(b)强柱弱梁型强柱弱梁型(a)(a)强梁弱柱型强梁弱柱型框架的整体破坏形式框架的整体破坏形式 框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 9 9一、框架梁、柱的震害一、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。柱顶柱顶 柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。重者混凝土
6、压碎崩落,柱内箍筋拉裂缝。重者混凝土压碎崩落,柱内箍筋拉断,纵筋压曲成灯笼状。断,纵筋压曲成灯笼状。主要原因:节点处弯矩、剪力、轴主要原因:节点处弯矩、剪力、轴力都较大,受力复杂,箍筋配置不足,力都较大,受力复杂,箍筋配置不足,锚固不好等。锚固不好等。破坏不易修复。破坏不易修复。框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 1010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。框架结构震害分析框架结构震害分析Page Page 1111短柱短柱 当柱净高小于当柱净高小于4 4倍柱截面高度(倍柱截面高度(H/b4)H/b4)或剪跨
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