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　　摘要：針對近年混凝土框架結構震害中出現了柱鉸破壞機制與規范抗震設防“強柱弱梁”的設防目標相違背的現象，本文參考我國現行規范分析“強梁弱柱”出現的主要因素，為以后的設計提供參考，真正實現“強柱弱梁”。

　　關鍵詞：框架結構,填充墻,樓板,承載力,剛度,強柱弱梁

　　1.引言

　　鋼筋混凝土框架結構是指由梁和柱相連接而構成承重體系的結構，其自身抗側剛度較小，在地震作用下結構產生的側移較大，為了保證其抗震性能，設計時遵循“強柱弱梁、強剪弱彎”的設計理念，即在地震力作用下梁先于柱屈服，在梁端先形成塑性鉸耗能機制。但是在汶川，玉樹地震中框架結構的震害卻呈現出“柱鉸型”的破壞機制，與現行設計理論不符，所以分析產生“強梁弱柱”的“柱鉸型”破壞機制的原因，對以后抗震設計中實現“強柱弱梁”有重大意義。

　　2.“強梁弱柱”震害現象的主要原因分析

　　2.1樓板對梁剛度的影響

　　樓板連接各樓層的梁構件，與梁、柱共同澆注形成一個整體結構，增加了結構整體的抗側力剛度，在整體剛度分配時，梁的抗彎剛度就得提高，而且在結構局部發生破壞時，樓板還會對其產生一定的拉應力，以減緩這種破壞效應。所以現澆樓板與整體結構的協調工作，使梁的抗彎剛度和抗彎承載力都得到了很大程度的增加。

　　通過對有無樓板結構及彈塑性樓板結構和彈性樓板結構進行參數分析，分析結果表明，現澆樓板的存在不僅延緩框架粱的破壞速度，使梁較難出現塑性較，而且使樓板結構吸收的地震能量比無樓板結構大，造成其最大位移及層間位移角都遠大于無樓板結構，其基底剪力小于無樓板結構基底剪力。而基于彈性樓板假定的結構分析模型，仍然不能真實有效地反映樓板在非線性階段對結構的空間作用。一方面，現澆樓板使整體結構吸收地震作用大，另一方面又對框架梁起到一定的增強作用，使得“強柱弱梁”的抗震設防目標較難實現。我國《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3-2010)5.2.2條規定，現澆樓蓋中梁的剛度可以考慮翼緣的作用予以增大，增大系數可取1.3~2.0，來滿足，但基于結構配筋時梁、板單獨計算，這樣梁中實際配筋就為梁和板的計算配筋之和，而規范中并沒有考慮，國內外學者驗證這部分能提高梁承載力的20%~30%,這樣對于"強柱弱梁"的實現就有很大影響。

　　2.2 填充墻對結構的影響

　　填充墻作為框架結構的重要組成部分, 理論上起圍護作用, 而不作為受力構件存在，但其存在必然影響結構的受力性能。水平方向上，不同剪力墻數量和分布影響結構側向剛度，從而結構地震力的分布;豎直方向，不同樓層剪力墻的數量、分布影響層間剛度，形成薄弱層。我國《抗規》(GB50011—2010)第3.7.4 條規定:框架結構圍護墻和隔墻，應估計其設置對結構抗震的不利影響, 避免不合理設置而導致主體結構的破壞。但并沒有明確確定該如何考慮填充墻對結構抗震的不利影響。實際工程設計采用考慮非承重墻剛度對結構自振周期的折減系數來調整結構的自振周期, 從而影響地震力的計算,但這種方法并不能完全符合實際設計情況。另一方面，在地震力作用下填充墻約束框架梁的變形，特別是連接比較緊密的情況時，增大了梁的剛度，這方面設計時可以嘗試將填充墻轉化為一定厚度的剪力墻才考慮它的約束機制。

　　2.3 柱軸壓比對結構的影響

　　我國《建筑抗震設計規范》(GB50011—2010)規定, 框架結構柱的軸壓比限值在0.65～0.85 之間, 隨抗震等級提高而減小。與日本、新西蘭等國規范相比, 我國規范的軸壓比要大很多, 約是其2～3 倍。由得，軸壓比限值越高,相同情況下柱的截面允許尺寸就越小。雖然這樣能夠滿足使用空間大、美觀、經濟等的要求, 但減小了結構的安全儲備性能, 并降低了梁柱線剛度比。

　　2.4 梁柱剛度比過大

　　當梁柱剛度比超過一定值，在地震力作用下，柱的相對彎矩增幅會大于梁的相對彎矩增幅，也就是框架柱會先于梁達到抗彎承載力值而出鉸;并且當層間剪切變形達到一定程度后，即使柱端縱筋不屈服，柱端混凝土壓應變也會達到極限壓應變而發生破壞，導致柱端抗彎承載力降低。再加上P-△效應，使結構無法再形成強柱弱梁屈服機制。

　　3 結語

　　框架結構設計時，以“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構架”為目標，但工程震害出現了“強梁弱柱”的震害現象，說明抗震理論和實際還存在著一定距離，結構設計軟件也存在著一些缺陷。造成“強梁弱柱”的實際因素還很多，本文只是就其幾個主要因素做了簡單分析。加快理論研究與實際結合的步伐，彌補抗震措施的不足，對“強柱弱梁”機制的實現具有重大現實意義。

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