框架结构抗震设计.ppt

钢筋混凝土框架的抗震设计一、一般概念 1、梁与柱的弯曲延性延性是指组成结构的材料、组成结构的构件以及结构本身能维持承载能力而又具有较大塑性变形的能力。构件的截面延性是指从钢筋屈服开始至达到最大承载能力或达到最大承载能力后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。受弯构件延性指标: / u y u y ? ? ???或者实验表明变形能力随轴压比增大而急剧降低。?轴压比柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比,即它是控制偏心受拉边钢筋先到抗拉强度,还是受压区混凝土先达到其极限压应变的主要指标。 c bhf N/ ?配筋率对延性影响配筋率增大则弯曲延性差;适当提高混凝土强度等级, 可使配筋率减少,弯曲延性改善。截面中配置受压钢筋可以改善构件的弯曲延性。 2、受剪构件的剪跨比及破坏特征剪跨比: 0/ Vh M??构件在弯矩和剪力共同作用下,受剪破坏与剪跨比有关。当或构件为超配箍时,发生斜压型破坏; ~1??当且构件为低配箍时,发生斜拉型破坏; 3~2??脆性破坏 3~~1???当且配筋箍适量时,发生剪压破坏; 具有延性在水平地震作用下,梁柱的剪跨比可以直接通过梁的跨高比和柱的高宽比表示。设反弯点在构件中央 bl clbV cV bM cM 对于梁跨高比 2 12 12 000???? b bbb bbbb bbh lhV lVhV M?对于柱高宽比 2 12 12 000???? h lhV lVhV M? 3、框架结构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。(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。(7)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,砌块墙重于砖墙。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。