一、什么是内框架结构

    顾名思义，所谓的内框架结构是指外墙为砖墙承重，内部由钢筋混凝土柱承重的混合承重房屋。由于这种结构体系是由内外不同材料组成的复合结构，必然存在两种不同材料之间的协调作用问题，因此其受力性能是不好的。但在上世纪七十至九十年代，由于其具有比类似的框架结构经济和施工简单的优越性，又有砖墙承重结构所达不到的较大空间的要求，因此在实际工程中采用较多。比如用于轻工业的多层厂房、商店和一些沿街住宅等。

    从实际工程角度，内框架结构可以细分为下列几种型式：

1.单排柱到顶，外墙承重的内框架；

2.双排柱或多排柱到顶，外墙承重的内框架；

3.底层为单排柱或多排柱，上层为砖混结构的底层内框架。

    不论哪一类，它们的共同特点是，内外或上下承重结构的刚度极不一致，在抗震上必然带来在地震时的协同作用问题，就结构的抗震性能来说都是不好的。一般而言，抗震设计原则要求对刚度截然不同的结构以防震缝分割，但在内框架结构中，则要求两者统一起来，为共同抗御地震荷载而出力，理论上这两者是矛盾的。因此，尽管在实际工程中，会要求这种结构体系的房屋在结构的构造设计上加以保证，特别是加强结构的整体连结和共同工作，以便达到共同发挥地震作用的目的，但由于其先天的缺陷，往往震害是比较严重的，因此，《建筑抗震设计标准》GB50011-2001版中，取消了单排柱内框架结构体系，而到了《建筑抗震设计标准》GB50011-2010版中，则全部取消了内框架结构体系。此外，《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009中也明确，对于既有建筑抗震鉴定中的A类和B类建筑，这种结构体系不适用于乙类建筑。

二、内框架结构的震害情况

    查找了关于此类房屋震害的调查资料，奇怪的是汶川地震后对于这类房屋震害的调查资料非常少，或者未见具体的震害情况总结，反而唐山地震后关于此类房屋震害调查资料相对比较系统，我猜测可能与这种结构体系在当地的应用范围有一定关系吧，也可能与现行规范取消了此类结构体系，人们对此类结构体系的关注相对不足有关。事实上，历史存留的此类结构体系的既有建筑是非常多的，加强对其的调查与研究是非常必要的。

    本文相关内框架结构的震害调查主要来自于中国建科院工程抗震研究所调查组在海城和唐山地震后发布的“内框架房屋的震害分析及抗震设计问题”和北京市建筑设计研究院的“钢筋混凝土内框架房屋的抗震设计与加固”等资料。

    根据对海城地震的调查，内框架在7、8、9度区的破坏比例见表-1。

    根据对唐山地震的调查，在唐山市区（10度/11度）倒塌的83%，中等或严重破坏的17%，无一幢完好。根据天津市区（7度/8度）的调查，内框架震害严重破坏5%，中等破坏7.5%，轻微破坏35.5%，完好52%。震害调查中还表明：内框架结构的破坏程度，除与烈度有关外，还与建筑物所在地基（基岩或软土）、结构布置（单排或多排）、施工方法（现浇或预制）及其质量等有关。

    调查结果表明，多层内框架房屋的破坏特征与多层砖房屋相似，但比多层砖房屋震害稍重。不同的地震烈度下，多层内框架房屋的破坏特征为：

    在六、七度地区时，一般为中等程度以下的破坏。震害通常表现为横墙或楼 电梯间的砖墙产生剪切裂缝，外纵墙沿窗口上下有水平裂缝，顶层外墙转角部位开裂或外闪。

   在八度地区时，一般为中等程度破坏，个别破坏较重。震害特征是砖墙开裂，如承重砖横墙和山墙产生交叉或斜向剪裂缝。当房屋的层数较多、总高太高和顶层有较大荷载时，上面几层易发生倒坍。

    在九度地区时，多数为严重破坏，个别是中等程度破坏。其破坏规律是上部严重下部轻。砖墙的开裂都比七、八度地区严重，错缝由几厘米达十几厘米。外墙转角普遍出现裂缝，少数转角甩掉。钢筋混凝土柱在柱顶和柱脚处有水平裂缝， 一般是墙体破坏越重，钢筋混凝土柱破坏也越重。在九度以上地区时，多数内框架房屋倒坍，少数残存一部分。个别的是墙体和柱严重破坏而未倒坍。

    由上述资料的调查结果，内框架结构的主要的震害表现为：

1).砖横墙（含山墙）产生斜裂缝或交叉裂缝；

    这是内框架房屋最常出现的裂缝。这类破坏常常是砖墙的主拉应力不足而发生的剪切破坏。一般是山墙的破坏比内横墙严重。这种破坏与相邻外纵墙尽端的破坏往往造成房屋角部产生V形裂缝或局部掉角倒坍。

    当与外纵墙尽端的承重砖垛一同倒塌时就使楼屋盖的大梁折断。

2).外墙砖垛的水平断裂和错动；

    此种破坏现象主要发生在房屋的顶层和横墙较少的多层内框架。因为横墙间距较远，在横向地震力作用下，屋盖变形大，窗间墙受到较大的弯曲应力和水平力而出现水平裂缝。有时这种裂缝在六七度地区时就产生，八度区裂缝明显而普遍，在九度地区，由于地震力的反复作用，窗间墙除水平裂缝外，还常在窗间墙内外边缘出现砌体压碎。有些砌体错动严重。在高烈度地震时，由于外墙砖破坏外闪，会引起内框架房屋倒塌。在纵向水平地震力作用下，纵墙砖垛出现交叉裂缝及水平裂缝。

3).山墙和外纵墙外闪；

    山墙和纵外墙外闪甚至倒塌，这主要由于纵横砖墙砖墙与楼屋盖间联结不良引起。施工质量的好坏对这种破坏有很大影响，如纵横砖墙之间用直搓，联结圈梁用预制方案，板缝没有灌浇混凝土，板上现浇层分层等施工方法使构件之间联结不良，大大降低了房屋抗震性能，就会加剧墙体外闪的震害。

4).楼电梯间的砖墙震害

    楼电梯间的砖墙震害一般比其它墙严重，经常产生交叉裂缝，或沿跑板方向的斜裂缝。一般上层震害比下层重。这是由于楼电梯间一般布置在内框架房屋的尽端和楼电梯间刚度大，吸收地震力较多。加之楼电梯间错层、墙厚改变等因素，使受力情况复杂，更易引起砖墙裂缝。

5).钢筋混凝土梁支座在砖墙处开裂和错动

    这是由于梁与砖墙锚固不牢，地震时框架与砖墙变形不协调，使梁拨动和砖墙开裂错动。

6).梁下砖垛局部压酥及垂直裂缝

    这是由于地震力的作用和砌体施工质量差、砖及砂浆标号不足引起。或在静力计算中，砖垛应力已用得很足，在地震力作用下又增加了应力，使砌体产生裂缝或局部压酥。

7).当多层内框架的平面形状、立面和刚度突变或房屋的质量中心和刚度中心不重合时，在地震力作用下常会遭受扭转而加剧震害。

8).局部突出屋顶的楼电梯间，在地震力作用下破坏比较严重。据天津统计约有四分之一倒坍，六度地区亦有倒坍的震害。

9).钢筋混凝土梁柱的破坏

    多层内框架房屋由于外墙和横墙刚度大，内柱刚度小，地震力主要由墙体来承担，当墙体破坏之后，钢筋混凝土梁柱才承受大部甚至全部地震力。此时在柱顶大梁底部柱底楼面处出现水平裂缝，梁柱节点附近的梁亦有剪切裂缝。它的破坏程度 随着横墙的破坏情况而变化。当楼板面荷重较大，引起地震力的增大，会使柱端劈裂。

10).内框架填充墙的破坏与倒塌

    在六度地区内框架填充墙开始出现裂缝。七度和八度地区时只是裂缝开展 不同（八度时，有部分倒坍）。在九度地区，除上述破坏现象加剧外，有些填充墙 出现倾斜和倒塌；

    总体上讲，内框架房屋的破坏的特点是上层破坏较下层为重，抗震性能最好的是多排柱到顶的内框架房屋，这类房屋的钢筋混凝土柱的裂缝一般比单排柱到顶内框架房屋钢筋混凝土柱的裂缝要小，单排柱到顶内架房屋的抗震性能为第二，抗震性能最差的是底层内框架而顶层为空旷的房屋。但这几种内框架房屋总的说来，区别并不十分显著，就结构的抗震性能来说都是不好的。因此，当对其进行抗震鉴定时，应更加予以关注，加强结构的整体连结和共同工作。