1)框架柱
框架结构中框架柱的地位非常重要,既是竖向承重构件,又是水平受力构件,受力复杂且延性较差,未经严格抗震设计的框架柱,易发生比较严重的震害。一般框架长柱的破坏发生在柱上下两端,特别是柱顶。在弯、剪、压复合作用下,柱顶周围出现水平或交叉斜裂缝,严重者会发生混凝土压溃,箍筋拉断或绷开,纵筋压曲外鼓呈灯笼状,如图5-1。
短柱由于刚度较大,分担的地震剪力大,而剪跨比小,易在柱全高范围产生斜裂缝或交叉裂缝,导致脆性破坏,如图5-2。
图5-1 柱端破坏
图5-2 短柱的破坏
角柱由于位置特殊,为双向偏压状态,受地震作用产生的扭转较大,受力复杂,受梁的约束相对较弱,其震害比内柱和边柱要严重。
框架柱的震害一般是短柱重于长柱,角柱重于边柱,边柱重于内柱,两端重于中间。
2)框架梁
框架梁的震害一般出现在梁端,一般只引起结构的局部破坏,破坏后果不如柱的严重。常见的破坏有因梁端弯矩引起的正截面破坏、抗剪强度不足导致的斜截面破坏以及梁纵筋在节点锚固构造不当、锚固长度不足或混凝土压碎引起的滑移破坏。
3)框架节点
在反复荷载作用下,节点核芯区混凝土处于剪压复合受力状态。当节点配筋偏少、抗剪强度不足或构造不当时,将导致核芯区产生交叉斜裂缝,产生剪切破坏,严重时混凝土剥落,柱筋压曲外鼓。
4)填充墙
框架结构中的填充墙主要以空心砖砌体、混凝土砌块等为主。在墙体开裂前,填充墙和框架是共同工作的,结构早期刚度增加很多,吸收大量能量,但由于其抗剪强度很低,故填充墙往往成为框架结构的第一道防线首先破坏。填充墙震害大部分是墙面产生斜裂缝或交叉裂缝,高烈度区,高而大的填充墙还容易整体倒塌。由于框架变形属剪切形,因而填充墙震害就呈现下重上轻现象。
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图5-3 填充墙整体倒塌
图5-4 填充墙裂缝
5)剪力墙
剪力墙的主要震害表现在连梁和墙肢底层的破坏。连梁由于剪跨比较小,梁腹容易产生斜裂缝。若连梁抗剪强度不足,可能产生剪切破坏。连梁的破坏使墙肢间失去联系,承载力降低。墙肢底层在竖向荷载和水平地震作用下处于剪压受力状态,墙肢剪跨比较大时,可能发生弯曲破坏,亦可能发生剪切破坏;当墙肢剪跨比较小时,发生剪切破坏。
在地震作用下,水平施工缝处可能上下剪力墙错动,导致墙身钢筋剪断或边缘构件压屈。
图5-5 剪力墙施工缝处破坏
图5-6 剪力墙墙体破坏
6)楼梯震害
楼梯属于跃层构件,其交叉梯段形成的斜撑结构导致房屋局部刚度增大,地震时受到较大地震作用。框架结构楼梯震害明显重于砖混结构和框架-剪力墙结构。自下而上,随着楼层的增加,楼梯的破坏情况逐渐减轻,这与框架结构层间位移下大上小的分布相符。一般出现在梯梁中部和梁端、梯板1/3处。图5-7为汶川地震中映秀中学教学楼连廊的楼梯破坏情况。
图5-7 楼梯破坏
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