理论教育 建筑结构排架柱系统震害分析

建筑结构排架柱系统震害分析

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:排架柱是单层钢筋混凝土柱厂房的主要抗侧力构件。在设计中,即使未考虑地震作用,但已考虑了风荷载的作用,因此,排架柱仍具有一定的抗侧力刚度。但排架柱的局部震害较普遍,其主要震害特点如下。图8-4排架柱破坏4)高低跨厂房中柱高低跨厂房的中柱常采用柱肩(牛腿)支承低跨屋架,在地震作用下,该处常出现水平裂缝和竖向裂缝。

建筑结构排架柱系统震害分析

排架柱是单层钢筋混凝土厂房的主要抗侧力构件。在设计中,即使未考虑地震作用,但已考虑了风荷载的作用,因此,排架柱仍具有一定的抗侧力刚度。在地震烈度为7~9度时,未发生因排架柱折断、倾倒而导致整个厂房倒塌的震害;在10度时,也很少发生倒塌现象。但排架柱的局部震害较普遍,其主要震害特点如下。

1)柱头

厂房屋盖的重量较重,其重量和地震作用时的荷载效应均通过屋架与柱头间的连接节点传递到排架柱,因此柱与屋架的连接节点是个重要部位。在外部较大荷载作用下,屋架与柱头的连接处,会发生因连接焊缝强度不足引起的焊缝切断或因预埋件锚固筋的锚固强度不足引起的锚固筋被拔出,使连接破坏;如果节点连接强度足够,柱头在反复地震作用下处于剪压复合的受力状态,因此柱头混凝土可能被剪压而出现斜裂缝,甚至压酥剥落。柱头的这些破坏均可以导致屋架下落(图8-3)。

图8-3 屋架与柱头、柱肩节点的破坏

2)牛腿位置

上柱截面较弱,但却承受着屋盖及吊车的横向水平地震作用引起的较大剪力,柱子处于压弯剪复合受力状态,在牛腿顶面变截面处,由于刚度突变将引起应力的集中,易产生水平裂缝,甚至折断。

3)柱根(www.daowen.com)

下柱在窗台以下靠近地面处,由于刚性地面对下柱的嵌固作用,较大的弯矩使得柱根位置出现水平裂缝或环状裂缝,严重时可使混凝土剥落,织筋压曲,导致柱根错位、折断(图8-4)。

图8-4 排架柱破坏

4)高低跨厂房中柱

高低跨厂房的中柱常采用柱肩(牛腿)支承低跨屋架,在地震作用下,该处常出现水平裂缝和竖向裂缝。其原因是地震时由于高阶振型的影响,两不等高屋盖产生相反方向的运动,这使得柱肩(牛腿)受到较大的水平拉力,导致该处被拉裂。

5)柱间支撑

柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件,承受了绝大部分的纵向地震力。柱间支撑长细比过大,在8、9度时容易压屈。其破坏主要出现在8度及8度以上地域区,7度区出现破坏较少。破坏的主要特征是支撑斜杆的压屈或支撑与柱的连接节点拉脱。节点拉脱也较多出现于上柱支撑,但下柱支撑的下节点破坏最为严重。

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