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单跨框架地震易连续倒塌,解析混凝土结构设计问题

时间:2026-01-26 理论教育 对我是小斗 版权反馈
【摘要】:单跨框架结构的抗侧刚度小,耗能力弱,结构超静定次数少,一旦某根柱子出现塑性铰,出现连续倒塌的可能性很大。仅当结构在其一个主轴方向采用两根柱子形成单跨框架的框架结构,可称为单跨框架结构。高度不大于24m的丙类建筑采用单跨框架结构时,应注意加强。

规范规定

建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)

6.1.5 甲、乙类建筑以及高度大于24m的丙类建筑,不应采用单跨框架结构;高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ 3—2010)

6.1.2 抗震设计的框架结构不应采用单跨框架。

解析

新规程将原规程条文中的“不宜”改为“不应”。震害调查表明,单跨框架结构,尤其是层数较多的高层建筑,震害较重。因此本条规定,抗震设计的框架结构不应采用冗余度低的单跨框架。单跨框架结构是指整栋建筑全部采用单跨框架的结构,不包括仅局部为单跨框架的框架结构和框架-剪力墙结构中的单跨框架。(https://www.xing528.com)

单跨框架结构的抗侧刚度小,耗能力弱,结构超静定次数少,一旦某根柱子出现塑性铰(在强震时不可避免),出现连续倒塌的可能性很大。震害表明:单跨框架结构,尤其是层数较多的单跨框架结构高层建筑,震害比较严重,甚至房屋倒塌。因此规范规定,抗震设计的高层建筑不应采用冗余度低的单跨框架结构,多层建筑不宜采用单跨框架结构。

仅当结构在其一个主轴方向采用两根柱子形成单跨框架(特别是底层)的框架结构,可称为单跨框架结构。对于仅一个主轴方向的局部范围为单跨的框架结构,当多跨部分承担的剪力或倾覆力矩大于等于结构总剪力或倾覆力矩的50%时,可不判定为单跨框架结构。当结构某些楼层有局部布置为单跨框架,虽然结构受力、抗震性能不好,但不宜判定的单跨框架结构,见图4-8。工程设计中,对单跨框架结构应严格执行规范规定。如建筑及其他专业功能允许在单跨结构中增设剪力墙,使其成为框架-剪力墙结构,有剪力墙作为第一道防线,结构的抗震能力将大大加强。高度不大于24m的丙类建筑采用单跨框架结构时(如一、二层的连廊采用单跨框架),应注意加强。如适当提高框架抗震等级,加强底层柱的承载力和延性,加强节点边接等。

图示

图4-8 局部单跨框架举例

a)底层 b)顶层 c)标准层

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