多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)

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1、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)摘要：文章論述了多層砌體結(jié)構(gòu)房屋發(fā)生震害的現(xiàn)狀、原因和規(guī)律，最終分析了多層砌體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。通過(guò)合理的抗震措施，達(dá)到抗震設(shè)防目標(biāo)?！　￡P(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震　　0引言　　砌體結(jié)構(gòu)是以砌體為主制作的結(jié)構(gòu)，它包括磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)和其它材料的砌塊結(jié)構(gòu)。分為無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)和配筋砌體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)可以就地取材，具有很好的耐久性及較好的化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性，有較好的保溫隔熱性能。但是自重大、體積大，砌筑工作繁重?！　?宏觀震害統(tǒng)計(jì)　　最近統(tǒng)計(jì)分析表明，未經(jīng)抗震設(shè)防的多層磚房在6度區(qū)

2、內(nèi)，主體結(jié)構(gòu)一般處于基本完好狀態(tài)；7度區(qū)內(nèi)主體結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)輕微破壞，小部分達(dá)到中等破壞；8度區(qū)內(nèi)，多數(shù)房屋達(dá)到中等破壞程度；9度區(qū)內(nèi)，多數(shù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重破壞。上述事實(shí)說(shuō)明：未經(jīng)抗震設(shè)防的多層磚房的抗地震破壞能力較低。若能針對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，采用適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施，確保施工質(zhì)量，砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能是能夠得到改善的?！　?震害發(fā)生的現(xiàn)象　　震害的發(fā)生是由外部條件和內(nèi)在因素兩方面的原因促成的。從地震動(dòng)的角度考察，地震波包括有水平、垂直、扭轉(zhuǎn)等方向的分量。與水平地震力作用方向大體一致的墻體會(huì)產(chǎn)生斜裂縫，因

3、地震力的反復(fù)作用形成交叉裂縫；與水平地震力作用方向基本垂直的墻體，尤其是房屋的縱墻則會(huì)因出平面的彎曲破壞造成大面積的墻體甩落；受垂直方向地震力會(huì)使房屋的端部尤其是墻角易于產(chǎn)生嚴(yán)重的震害。從結(jié)構(gòu)特征方面考察可以發(fā)現(xiàn)：在受力復(fù)雜、約束減弱、附屬結(jié)構(gòu)等部位，往往是震害易于發(fā)生的地方。例如：縱橫墻連接處、樓梯間、預(yù)制鋼筋混凝土樓屋蓋、女兒墻、突出頂面的屋頂間地震容易發(fā)生破壞?！　?震害發(fā)生的規(guī)律　?、賱傂詷巧w房屋、柔性樓蓋房屋：上層破壞輕，下層破壞重；②橫墻承重房屋的震害輕于縱墻承重房屋；③堅(jiān)實(shí)地基上的房屋震害

4、輕于軟弱地基和非均勻地基上的震害；④預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)比現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)破壞重；⑤外廊式房屋往往地震破壞嚴(yán)重；⑥房屋兩端、轉(zhuǎn)角、樓梯間、附屬結(jié)構(gòu)震害嚴(yán)重。　　4砌體房屋抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)　　科學(xué)布局建筑平面和立面抗震設(shè)計(jì)中，建筑平面、立面宜盡可能簡(jiǎn)潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。對(duì)于結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則的房屋質(zhì)心與剛度中心往往不容易重合，在地震作用下會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，大大加劇地震的破壞力度；對(duì)體型不規(guī)則的房屋應(yīng)注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端墻段的抗震驗(yàn)算。建筑立面應(yīng)避免頭重腳輕，房屋重心盡可能降低，避免采用錯(cuò)落的立面，突出屋

5、面建筑部分的高度不應(yīng)過(guò)高，以免地震時(shí)發(fā)生鞭梢效應(yīng)，同時(shí)應(yīng)控制好結(jié)構(gòu)豎向強(qiáng)度和剛度的均勻性。　　嚴(yán)格限制砌體房屋的總層數(shù)及總高度歷次震害證明，砌體房屋的層數(shù)越多，高度越高，它的地震破壞程度越大，所以控制磚砌體房屋的總高度及總層數(shù)對(duì)減少地震時(shí)帶來(lái)的震害有很大的作用?，F(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定?！　『侠砜刂瓶拐饳M墻的最大間距多層砌體房屋中的墻體是抗震中的主要受力構(gòu)件，對(duì)于多層砌體房屋而言，墻體數(shù)量越多、間距越小，則抗倒塌能力越強(qiáng)，因此抗震性能也就越好。歷次地震調(diào)查也證明：

6、橫墻間距小，橫墻數(shù)量多的多層砌體房屋的震害較輕。汶川地震中我們?cè)僖淮慰吹酱箝_間多層砌體房屋的倒塌破壞比例普遍偏高的規(guī)律。結(jié)合汶川地震震害及考慮多層房屋實(shí)際設(shè)計(jì)的情況現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)多層砌體房屋抗震墻的最大間距普遍減少2―4米，以提高多層砌體房屋的抗震性能?！　?yán)格控制多層砌體房屋的總高度與總寬度比值為了避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)彎曲破壞的情形，甚至整體傾覆的出現(xiàn)，所以對(duì)高寬比進(jìn)行控制是必要的?！　〔扇《喾N抗震構(gòu)造措施①在砌體中設(shè)置構(gòu)造柱。砌體中構(gòu)造柱的設(shè)置在構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的時(shí)候，作用發(fā)揮的更為明顯，盡管它不

7、能防止裂縫在砌體中的出現(xiàn)，但卻大大地減少了砌體房屋在大地震中的倒塌比例。②設(shè)置抗震圈梁。圈梁的作用是多方面的，在歷次地震中早已證實(shí)是一項(xiàng)重要的抗震構(gòu)造措施，其對(duì)加強(qiáng)多層砌體房屋墻體間的連接、樓蓋與墻體間的連接，以及房屋整體性都有直接而有效地作用。③加強(qiáng)結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的相互連接。構(gòu)筑物的整體性，對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震是尤為重要的；而這種整體性正是從結(jié)構(gòu)各個(gè)部分的相互連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的。④加強(qiáng)樓梯間的結(jié)構(gòu)設(shè)置。歷次地震震害表明，樓梯間由于比較空曠且缺乏樓蓋的側(cè)向支撐而易遭破壞。因此增設(shè)了休息板處構(gòu)造柱的設(shè)置將大大加強(qiáng)了樓梯間

8、墻體的抗震性能；另外樓梯間墻體內(nèi)的水平配筋也將增加墻體抗裂能力和抗震性能，避免樓梯間在多層砌體房屋中不致于出現(xiàn)在地震中首先破壞的不利局面，也便于地震時(shí)人員疏散中不遭受到傷害?！　?結(jié)束語(yǔ)　　汶川地震又一次為我們提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)于各類砌體結(jié)構(gòu)而言，無(wú)疑又經(jīng)歷了一次實(shí)際地震的考驗(yàn)。包括多層砌體結(jié)構(gòu)的住宅、辦公樓、醫(yī)院以及教學(xué)樓等建筑，實(shí)現(xiàn)了“大震不倒”，有的甚至在震后經(jīng)過(guò)維修或加固，仍可繼續(xù)使用?！　‰m然砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能與其它結(jié)構(gòu)相