框架柱和梁柱节点的破坏

6.1　框架柱和梁柱节点的破坏

(1)框架柱震害

框架柱的震害有：①柱顶的震害。主要表现在柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝，重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压屈向外鼓出呈灯笼状，上部梁、板倾斜。②柱底的震害。柱底端的受力状态与柱顶相似，但由于其箍筋一般较密(纵筋搭接接头和箍筋加密段)，故震害相对较轻。③柱身的破坏。主要是由于地震剪力较大而柱的抗剪强度不足时，产生斜裂缝。

框架柱被压溃是框架结构较严重的震害之一。这种震害产生的原因是由于地震动作用(包括竖向地震作用)较为显著，底层框架柱发生了剪切破坏或弯曲破坏，从而引起结构物的倒塌。另一个主要原因是底层结构开间较大，纵、横墙数量较少，而一层以上楼层的侧向刚度相对较大，结构“下柔上刚”，未出现明显的薄弱层，由于房间变形过大或柱端受力过大而压溃。

图6-1(a)所示的建筑位于都江堰市(设防烈度7度，遭遇的实际地震烈度为9度)，地震造成该框架结构底层柱顶端被折断，箍筋张开，混凝土压酥，框架梁基本完好，建筑的上部结构和柱体发生了15cm左右的相对位移。图6-1(b)所示的框架柱，柱顶端钢筋压屈，上部结构整体偏移，框架梁未遭受严重损伤。

该建筑震害产生的主要原因是：一方面由于设计或施工时柱顶端箍筋没有加密，柱顶端箍筋配置过少，使得框架柱纵向钢筋破坏严重，引起较大的纵筋变形；另一方面由于纵筋配置不足，在强烈的地震作用下结构被破坏。

图6-2所示的建筑位于绵竹市汉旺镇，其底层框架柱中的纵筋被压弯，外鼓，箍筋有的被拉断，钢筋和混凝土发生了分离，框架柱破坏，而框架梁完好。该种震害产生的主要原因是：柱箍筋间距过大，被混凝土外凸变形撑断，导致箍筋对纵筋的约束较小，对混凝土的握裹不够，框架柱被破坏。

图6－1　都江堰市某框架结构柱的震害

图6－2　绵竹市汉旺镇某框架结构柱的震害

(2)梁柱节点的震害

梁柱节点的受力比较复杂，常处于弯矩、剪力和轴力的复合作用之下，且三者数值均比较大。如果箍筋配置不足或锚固不好，会导致箍筋失效，从而引起混凝土开裂、剥落，纵筋压屈。这种震害现象在高烈度区较为普遍。如果竖向荷载较大而水平地震作用较小时，左、右梁端截面中的剪力较小，节点的受力较为有利。而当水平地震作用较大，使左、右梁端分别承受正、负弯矩作用时，节点剪力比较大，对节点受力不利。由于节点的破坏机制及其传力机理较为复杂，抗震性能较差，因此在大地震中的破坏较为严重。

图6-3所示的房屋，纵、横墙数量少，梁柱节点处纵筋屈曲变弯，框架梁和框架柱相交处的混凝土被压酥，部分脱落，整栋建筑发生了侧移，框架柱发生了倾斜。

图6－3　绵竹市某建筑梁柱节点的破坏

图6-4　所示为2010年4月4日玉树地震后某框架结构的震害情况。由图可见，柱顶混凝土在主斜裂缝处完全开裂，混凝土开裂、剥落，箍筋崩开，纵筋发生向外弯凸，节点失效。

图6－4　玉树地震某框架节点破坏