黄思凝

（中国地震局工程力学研究所，哈尔滨150080）

外廊式RC框架破坏机理及倒塌原因分析

黄思凝

（中国地震局工程力学研究所，哈尔滨150080）

钢筋混凝土框架结构因具有施工简单、传力路径清晰和建筑平面布置灵活等优点，已成为现有建筑的主要部分。然而抗震性能较好的钢筋混凝土框架在极震区却出现大量倒塌，造成重大人员伤亡。如何使RC框架结构具有更良好的抗震性能，做到超大震不倒塌，这将是未来很长一段时间内钢筋混凝土框架结构抗震研究的主要目标。鉴于此，本文量化了填充墙在框架抗震中的影响，对比了框架节点梁筋锚固不足的破坏现象，分析了外廊式框架倒塌的机理及原因，总结出框架倒塌的临界方程。主要研究工作如下：

（1）设计框架填充墙模型进行振动台试验。总结结构一阶频率随着地震动输入峰值递增的衰减规律，根据频率衰减情况结合结构破坏状态，判断填充墙所处的破坏阶段。并将填充墙的破坏分为4个阶段，确定了填充墙破坏各阶段的层间位移极限值。

（2）以漩口中学为例，对外廊式框架的震害过程、倒塌形式和漩口中学倒塌的教学楼与周围未倒塌的RC框架震害的差异性进行详细阐述，针对相关震害现象进行倒塌原因的初步分析。

（3）将节点梁筋标准锚固模型与节点梁筋锚固不足模型进行试验对比研究。根据对两模型节点破坏位置、时刻及节点上裂缝的发展模式的总结，从节点受力机理及传力路径角度，分析了两种模型在节点上裂缝出现的原因。确定了节点梁筋锚固不足对结构最终破坏形式的影响。

（4）设计外廊式框架模型进行振动台试验，再现了漩口中学教学楼的破坏模式及倒塌过程，通过对试验现象的分析，揭示漩口中学框架倒塌的机理。根据布置在柱中部的应变片结果，量化了由倾覆弯矩引起的动轴压力的大小，讨论了动轴压力引起一榀框架上各柱的轴压比变化情况。根据布置在一层柱顶的应变片结果，结合试验破坏现象，对漩口中学教学楼倒塌的原因作出了分析。

（5）通过对模型中柱受力进行分析，建立力学平衡方程，得到模型中柱首层临近倒塌时刻的最大变形量，确定了模型结构基于最大位移量理论的倒塌临界方程。将应用临界方程求得的中柱最大位移结果与实验结果相对比，验证了临界方程的可行性。

外廊式框架结构；填充墙破坏；节点锚固不良；倒塌机理；倒塌临界方程

（作者电子信箱，黄思凝：qtthsnxf＠163.com）

TU352.1；

A；

10.3969／j.issn.0235-4975.2013.04.013