1、 結(jié) 構(gòu) 抗 震 劉君陽(yáng) 2016年3月 課程性質(zhì)：必修課 課程學(xué)時(shí)：24學(xué)時(shí) 授課班級(jí)：2013級(jí)土木工程 第 8 講 4.1 概述 4.2 抗震設(shè)計(jì)的一般要求 4.3 框架內(nèi)力與位移計(jì)算 第四章 多層及高層鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì) 4.4 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) 4.5 抗震墻結(jié)構(gòu)的基本抗震構(gòu)造措施 4.6 框架-抗震墻結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施 4.7 多層框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì) 4.1 概述 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系包括： （1）框架結(jié)構(gòu) （2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu) （3）抗震墻結(jié)構(gòu) （4）筒體結(jié)構(gòu) （5）異形柱框架和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系等 1 結(jié)構(gòu)類型與特點(diǎn) （1）框架結(jié)構(gòu) 組成： 特點(diǎn)： 梁、板、

2、柱 優(yōu)點(diǎn)：平面布置靈活，開窗較自 由，易滿足于建筑物設(shè)置大房間 的要求，在工業(yè)與民用建筑中應(yīng) 用廣泛。 缺點(diǎn)：但框架體系側(cè)向剛度小， 在房屋高度增加的情況下其內(nèi)力 和側(cè)移增長(zhǎng)很快。 （2）框架-抗震墻結(jié)構(gòu) 組成： 特點(diǎn)： 梁、板、柱、鋼筋混凝土墻 在結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)牟课徊贾娩摻?混凝土墻，以增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力 剛度，這樣便形成了框架-抗震墻 體系。 （3）抗震墻結(jié)構(gòu) 組成： 特點(diǎn)： 鋼筋混凝土縱橫墻 優(yōu)點(diǎn)：整體性能好、抗倒剛度大 和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，無突出墻 面的梁、柱，可降低建筑層高， 充分利用空間， 缺點(diǎn)：大面積墻體限制了平面布 置不靈活，純剪力墻一般用于住 宅、旅館和辦公樓建筑。 （4）筒體結(jié)構(gòu)

3、 組成： 特點(diǎn)： 剪力墻、密柱框架 將剪力墻或密柱框架集中到 房屋的內(nèi)部和外圍而形成的空間 封閉式的筒體。其特點(diǎn)是剪力墻 集中而獲得較大的自由分割空間， 多用于寫字樓建筑 。 分類： 筒體-框架結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié) 構(gòu)、桁架筒體系、筒中筒結(jié)構(gòu)、 束筒結(jié)構(gòu) 2 主要震害 （1）共振效應(yīng)引起的震害 （2）結(jié)構(gòu)平面或豎向布置不當(dāng)引起的震害 （3）框架柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害 （4）框架磚填充墻的震害 （5）抗震墻的震害 （1）共振效應(yīng)引起的震害 震害實(shí)例分析： 1976年唐山7.8級(jí)地震，位 于塘沽地區(qū)（烈度為8度）的7- 10層框架結(jié)構(gòu)，因其自振周期 0.61.0s與該場(chǎng)地（海濱）的 自振周期0.81.0

4、s相一致，發(fā) 生共振，導(dǎo)致該類框架破壞破壞。 結(jié)構(gòu)的自振周期與場(chǎng)地土的自 振周期接近或一致，引起建筑物的 共振，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重。 （2）結(jié)構(gòu)平面或豎向布置不當(dāng)引起的震害 1976年唐山7.8級(jí)地震，漢沽 化工廠框架廠房因平面形狀和剛度 不對(duì)稱，產(chǎn)生了顯著的扭轉(zhuǎn)，從而 使角柱上下錯(cuò)位、斷裂。 馬那瓜地震中，馬那瓜中央銀 行由于平面與豎向存在不規(guī)則因素 導(dǎo)致地震過程中出現(xiàn)明顯破壞。 （3）框架柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害 未經(jīng)抗震設(shè)計(jì)的框架的震害主要反映在梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)。柱的震害重于 梁；柱頂震害重于柱底；角柱震害重于內(nèi)柱；短柱震害重于一般柱。 柱頂震害：柱頂周圍有水平裂 縫、斜裂縫或交叉裂縫。 柱底震害：與

5、柱頂相似，由于箍 筋較柱頂密，震害相對(duì)柱頂較輕。 重者混凝土 壓碎崩落， 柱內(nèi)箍筋拉 斷，縱筋壓 曲成燈籠狀。 破壞不易修 復(fù)。 短柱震害：當(dāng)柱高小于4倍柱截面高 度（H/b242424242424 框架四三三二二一一 大跨度框架三二一一 框架- 抗震墻 結(jié)構(gòu) 高度60602425-60602425-60602425-50 框架四三四三二三二一二一 抗震墻三三二三一一 抗震墻 結(jié)構(gòu) 高度80802425-80802425-80802425-60 抗震墻四三四三二三二一二一 部分框 支抗震 墻結(jié)構(gòu) 高度80802425-80802425-80 抗震 墻 一般 部位 四三四三二三二 加強(qiáng) 部位 三

6、二三二一二一 框支層框架二二一一 框架- 核心筒 結(jié)構(gòu) 框架三二一一 裙房與主樓的抗震等級(jí) c c c c c c1 c c 裙房頂部上下各 一層應(yīng)提高抗震 措施 多層與高層建筑的地下室 當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí) 應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同。一層一下可逐層降低一級(jí)。 圖中c為抗震等級(jí) 當(dāng)裙房與主樓在結(jié)構(gòu)上完全分開時(shí)，主樓與裙房分別按各自的 結(jié)構(gòu)體系、房屋高度確定抗震等級(jí)。當(dāng)主樓和裙房連接為整體時(shí)， 裙房除按自身?xiàng)l件確定抗震等級(jí)外，還不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)。 思考題 1. 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋主要有哪幾種結(jié)構(gòu)體系？ 各有何特點(diǎn)及適用范圍？ 2. 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋