多高層 鋼混結(jié)構(gòu) 建筑抗震設(shè)計(jì)

1、多高層 鋼混結(jié)構(gòu) 建筑抗震設(shè)計(jì)LOGO第1頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二預(yù)備知識多、高層建筑體系的分類體系命名：取自豎向結(jié)構(gòu)體系基本抗側(cè)力單元：框架、剪力墻、筒體抗震墻結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)框架-抗震墻結(jié)構(gòu)框架-核心筒結(jié)構(gòu) 第2頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二預(yù)備知識框架結(jié)構(gòu)體系框架：橫梁、立柱組成的結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)：全部或大部分為剛性連接。第3頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二預(yù)備知識框架結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)體系：整幢結(jié)構(gòu)都由框架作抗側(cè)向力單元。優(yōu)點(diǎn)：建筑平面布置靈活，分隔方便； 構(gòu)件簡單； 結(jié)構(gòu)自重小，造價(jià)較低。缺點(diǎn)：側(cè)向剛

2、度小，抵抗側(cè)向變形能力差。正是這一點(diǎn)，限制了框架結(jié)構(gòu)的建造高度。第4頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二預(yù)備知識抗震墻（剪力墻）結(jié)構(gòu)體系定義：由鋼筋混凝土剪力墻（抗震墻） 承受全部水平作用和豎向荷載的結(jié)構(gòu)體系。第5頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二預(yù)備知識抗震墻（剪力墻）結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)：整體性好、剛度大，抵抗側(cè)向變形能力強(qiáng)； 抗震性能、塑性變形能力較好。剪力墻結(jié)構(gòu)適宜的建造高度比框架結(jié)構(gòu)要高。結(jié)構(gòu)高度：幾十米到上百米，十幾層到三十多層缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)自重較大； 建筑平面布置不夠靈活(跨度受限)。第6頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二

3、預(yù)備知識框架-抗震墻結(jié)構(gòu)體系定義：體系以框架為主，并布置一定數(shù)量的剪力墻。結(jié)構(gòu)形式揚(yáng)長避短，具備了純框架結(jié)構(gòu)和純剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了純框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度小和純剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置不夠靈活的缺點(diǎn)。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜、施工難度大。第7頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二一、震害特性多、高層建筑體系常見震害鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能，地震時(shí)所遭受的破壞比砌體結(jié)構(gòu)輕的多，但如果設(shè)計(jì)不合理也會產(chǎn)生嚴(yán)重震害：1、結(jié)構(gòu)布置不合理產(chǎn)生的震害包括平面布置不當(dāng)產(chǎn)生的震害、豎向布置不規(guī)則產(chǎn)生的震害。2、防震縫處碰撞防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)單元發(fā)生不同形式的振動，若寬度過小，兩側(cè)單元會相

4、互碰撞而產(chǎn)生震害。第8頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二一、震害特性多、高層建筑體系常見震害3、框架柱、梁和節(jié)點(diǎn)的震害梁柱變形能力不足，構(gòu)件過早發(fā)生破壞。一般是梁輕柱重，柱頂重于柱底，尤其是角柱和邊柱更易發(fā)生破壞。（1）柱頂柱頂周圍有水平裂縫、斜裂縫或交叉裂縫。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)第9頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二一、震害特性多、高層建筑體系常見震害（2）柱底與柱頂相似，由于箍筋較柱頂密，震害相對柱頂較輕。第10頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二10一、震害特性多、高層建筑體

5、系常見震害（3）短柱當(dāng)柱高小于4倍柱截面高度（H/b4)時(shí)形成短柱。短柱剛度大，易產(chǎn)生剪切破壞。第11頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二11一、震害特性多、高層建筑體系常見震害（4）角柱由于雙向受彎、受剪,加上扭轉(zhuǎn)作用，震害比內(nèi)柱重。第12頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二12一、震害特性多、高層建筑體系常見震害（5）框架梁柱節(jié)點(diǎn)主要是節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的破壞，當(dāng)配筋或構(gòu)造不當(dāng)時(shí)，會出現(xiàn)交叉斜裂縫形式的剪切破壞。（6）框架梁震害多發(fā)生于梁端。在豎向荷載與地震作用下，梁端承受反復(fù)作用的剪力和彎矩，出現(xiàn)垂直裂縫、交叉斜裂縫。當(dāng)抗剪鋼筋不足時(shí)發(fā)生脆性剪切破壞；

6、當(dāng)抗彎鋼筋不足時(shí)發(fā)生彎曲破壞。第13頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二13一、震害特性多、高層建筑體系常見震害4、框架填充墻的震害砌體填充墻剛度大而承載力低，首先承受地震作用而遭破壞，在往復(fù)變形時(shí)墻體易發(fā)生剪切破壞和散落。第14頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二14一、震害特性多、高層建筑體系常見震害5、抗震墻的震害在強(qiáng)震作用下，抗震墻的震害主要表現(xiàn)在墻肢之間連梁的剪切破壞。主要是由于連梁跨度小，高度大形成深梁，在反復(fù)荷載作用下形成X型剪切裂縫，為剪切型脆性破壞，尤其是在房屋1/3高度處的連梁破壞更為明顯。第15頁，共19頁，2022年，5月20

7、日，23點(diǎn)20分，星期二一、震害特性多、高層建筑體系常見震害 總結(jié)以上震害調(diào)查結(jié)果，除注意場地和地基因素外，從結(jié)構(gòu)上主要應(yīng)注意： （1）結(jié)構(gòu)的剛度在平面上和沿豎向的分布要規(guī)則、均勻； （2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠的承載力和延性；（P11） （3）重視構(gòu)造，加強(qiáng)對混凝土的約束，防止剪切、錨固等脆性破壞； （4）保證施工質(zhì)量。第16頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二二、抗震概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系的選擇不同的結(jié)構(gòu)體系，其抗震性能、使用效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)亦不同。 抗震規(guī)范在考慮地震烈度、場地土、抗震性能、使用要求及經(jīng)濟(jì)效果等因素和總結(jié)地震經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對地震區(qū)多高層房屋適用的最大高度給出了規(guī)定

8、。 房屋的高寬比值愈大，即建筑愈瘦高，地震作用下的側(cè)移愈大，地震引起的傾覆作用愈嚴(yán)重。故規(guī)范對房屋的高寬比按結(jié)構(gòu)體系和地震烈度給出了不同的要求。第17頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二二、抗震概念設(shè)計(jì)抗震等級的劃分地震作用下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有下列特點(diǎn)：地震作用越大，房屋的抗震要求越高；結(jié)構(gòu)的抗震能力主要取決于主要抗側(cè)力構(gòu)件的性能；房屋越高，地震反應(yīng)越大，抗震要求越高。我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范和高層規(guī)程綜合考慮建筑重要性類別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度等因素，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)劃分了不同的抗震等級。（表4-4、表4-5）第18頁，共19頁，2022年，5月20日，23點(diǎn)20分，星期二二、抗震概念設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置的基本原則：結(jié)構(gòu)平面應(yīng)力求簡單規(guī)則，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)對稱均勻布置，盡量使結(jié)構(gòu)的剛心與質(zhì)心重合，避免地震時(shí)引起結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)及