Page 158 - 建筑结构设计理论及实践研究

Theoretical and Practical Research on Architectural Structural Design
建筑结构设计理论及实践研究

的构件即使有损坏，也不会对整个结构的竖向构件承载能力有太大影响。如果利
用轴压比值较大的框架柱充当第一道防线，框架柱在侧力作用下损坏后，竖向承
载能力就会大幅度下降，当下降到低于所负担的重力荷载时就会危及整个结构的
安全。

在纯框架结构中，宜采用“强柱弱梁”的延性框架。对于只能采用单一的框
架体系，框架就成为整个体系中唯一的抗侧力构件。梁仅承担一层的楼面荷载，
而且宏观经验还指出，梁破坏后，只要钢筋端部锚固未失效，悬索作用也能维持
楼面不立即坍塌。柱的情况就严峻得多，因为它承担着上面各楼层的总负荷，它

的破坏将危及整个上部楼层的安全。强柱型框架在水平地震作用下，梁的屈服先
于柱的屈服，这样就可以做到利用梁的变形来消耗输入的地震能量，使框架柱退
居到第二道防线的位置。
（二）结构体系的多道设防

中国采用得最为广泛的是框架—剪力墙双重结构体系，主要抗侧力构件是剪
力墙，它是第一道防线。在弹性地震反应阶段，大部分侧向地震力由剪力墙承担，
但是一旦剪力墙开裂或屈服，剪力墙刚度相应降低。此时框架承担地震力的份额
将增加，框架部分起到第二道防线的作用，并且在地震动过程中框架起着支撑竖

向荷载的重要作用，它承受主要的竖向荷载。
框架—填充墙结构体系实际上也是等效双重体系。如果设计得当，填充墙可
以增加结构体系的承载力和刚度。在地震作用下，填充墙产生裂缝，可以大量吸
收和消耗地震能量，填充墙实际上起到了耗能元件的作用。填充墙在地震后是较

易修复的，但须采取有效措施防止平面外倒塌和框架柱剪切破坏。
单层厂房纵向体系中，可以认为也存在等效双重体系。柱间支撑是第一道防
线，柱是第二道防线。通过柱间支撑的屈服来吸收和消耗地震能量，从而保证整
个结构的安全。

（三）结构构件的多道防线
建筑的倒塌往往都是结构构件破坏后致使结构体系变为机动体系的结果，因
此结构的冗余构件（即超静定次数）越多，进入倒塌的过程就越长。
从能量耗散角度看，在一定地震强度和场地条件下，输入结构的地震能量大

体上是一定的。在地震作用下，结构上每出现一个塑性铰，即可吸收和耗散一定
数量的地震能量。在整个结构变成机动体系之前，能够出现的塑性铰越多，耗散

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