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)。通過合理的抗震措施，達(dá)到抗震設(shè)防目標(biāo)。　　關(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。　　1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。　　3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?！　?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、立面宜盡可能簡潔、規(guī)則，結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心與剛度中心相一致。對于結(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)對減少地震時(shí)帶來的震害有很大的作用?，F(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對多層砌體房屋的總高度和總層數(shù)有了強(qiáng)制性規(guī)定。　　合理控制抗震橫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。汶川地震中我們再一次看到大開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　　汶川地震又一次為我們提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對于各類砌體結(jié)構(gòu)而言，無疑又經(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