地震灾区建筑结构典型震害分析及对策(4)
2. 框架结构典型震害及分析
2008年5月12日发生的四川省汶川8.0级大地震，导致大量建筑破坏倒塌和重大人员伤亡。此次地震中除个别钢筋混凝土框架结构因施工质量很差、结构布置过于复杂等原因发生严重破坏、甚至倒塌外，大多数框架结构表现出良好的抗震性能。尽管如此，框架结构中所表现出的一些震害现象仍然值得深思。例如，抗震规范要求的“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”等设计理念在此次地震中没有实现，大量框架结构柱端出现塑性铰。填充墙在工程设计中尽管往往被视为“非结构”构件，但震害表明，填充墙实际上参与了结构体系的地震剪力分配，并与框架结构之间存在复杂的相互作用。填充墙的刚度效应可能导致填充墙框架结构在地震作用下发生软弱层破坏或扭转破坏，从而引起结构严重受损甚至倒塌。填充墙沿竖向分布不均匀时，由于填充墙的刚度效应往往会在填充墙布置较少的楼层产生沿竖向的软弱层。窗间墙对框架柱的约束造成的短柱效应、剪力重分配和破坏截面转移等不利影响也成为填充墙框架结构地震破坏的常见原因。震害调查中还发现，在实际施工时，为了立面上的美观等原因，建筑结构设置的防震缝宽度不够或者在防震缝两侧采用刚性材料来填充防震缝，这样就使地震时防震缝两侧塔楼的水平位移受到很大限制并导致两侧墙体的严重损坏。此外，框架结构中楼梯破坏也是此次地震中发现的一个新问题。第二章主要对汶川地震中框架结构所呈现的震害现象进行分析总结。
2.1 整体破坏形态
2.1.1 房屋整体垮塌型
填充墙普遍倒塌，房屋的柱子几乎全部折断或压断，因柱子破坏导致房屋整体倾倒，楼屋盖叠落在一起，房屋全都一塌到底，整栋房屋彻底倒塌。图1所示位于断层附近的北川县城曲山镇某钢筋混凝土框架结构的破坏形态就属于这种类型。框架结构的柱子几乎全部折断，房屋整体失稳，几乎完全倒平。
框架结构整体垮塌[1]
2.1.2 房屋整体严重歪斜型
填充墙普遍损毁，房屋部分底层或下层数层失稳倒塌，柱子毁坏，而顶层或上层严重破坏，顶层或上部楼层框架落下并有局部倒塌，呈整体倾斜状态。如图2所示，位于断层附近的北川县城曲山镇新城区某一框架房屋，可以看到底部框架变形集中，整栋房屋残留有大变形的痕迹，柱子首先破坏而失去承重能力，部分底层完全倒塌，造成房屋整体严重倾斜。
北川县曲山镇某框架结构底层[1]
2.1.3 房屋部分集中垮塌型
房屋部分垮塌，部分虽坏而未倒。填充墙出现贯通的水平或垂直裂缝、斜向或交叉裂缝，严重者断裂和倒塌，框架柱上下端普遍断裂，局部框架梁碎裂，楼板及楼梯平台断裂，楼梯间墙体断裂局部倒塌。出现楼层柱铰机构，形成层间侧移机构。如图3所示的绵竹市汶旺镇东气厂技校教学楼，就属于房屋部分集中垮塌型。这类框架房屋整体设计上存在着较大的不均匀性，造成平面或楼层的局部薄弱环节，不能发挥结构整体抗震能力。
上一篇：西溪酒店空调设计+CAD图纸