多层砌体结构抗震问题研究

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1、多层砌体结构抗震问题研究【】多层砌体房屋是我国传统建筑业中广泛使用的一种建筑形式。在民用建筑中约占90%以上，在整个建筑业中约占80%。传统的砌体结构多采用黏土实心砖和混合砂浆砌筑，通过内外墙的咬砌来达到具有一定整体性的连接。楼板多采用预制钢筋砼空心板，梁及其他构件亦采用预制装配构件。唐山、汶川等地震震害表明，传统的砌体在地震力作用下，由于砖混结构自重及刚度大，自振周期短，极易产生脆性破坏。　　【关键词】多层砌体；抗震概念设计；结构体系　　　　1.科学布局建筑平面和立面　　建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、十分重要的内容。在砌体住宅设计中，为

2、了追求朝阳的室内布局，而使得建筑物平面凹凸部分尺寸较大，有的甚至超过该方向总尺寸的30%，属于平面不规则建筑。建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。抗震设计中，应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案，如果由于使用功能的要求而不可避免时，应尽量在适当部位设置防震缝，将体型复杂，平面特别不规则的建筑平面布局分割成几个相对规则的独立单元。在实际工程设计中，应尽可能在既兼顾建筑造型，又满足使用功能的前提下，将平面布置和立面外观造型设计得较为规整、简洁、美观大方，同时又能有效的满足建筑本身的抗震性能。震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸

3、和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏，汶川大地震就有不少这样的震例。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害，特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。　　2.结构体系要合理　　2.1应优先采用横墙承重和纵横共同承重　　纵墙承重的砌体结构，横墙虽然也承受荷载，但设置横墙的主要目的是为了满足空间刚度和整体性的要求，因此，其间距可以相当大

4、。这种承重体系房屋的空间较大，有利于使用上的灵活布置。横墙由于为非承重墙，受剪承载能力降低，破坏程度较为严重。　　横墙承重的砌体结构，由于横墙开洞较少，横墙间距小，又有纵墙在纵向拉结，所以房屋整体刚度大，整体性好，具有较好的传递地震作用的能力。纵横墙共同承重的多层砌体结构房屋能够比较直接的传递纵横向地震作用。所以应优先采用横墙承重或纵横共同承重。多层砌体房屋抗震横墙的间距应符合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)第7.1.5条的规定。　　2.2纵横墙的布置应均匀对称，竖向应上下连续　　墙体是承担地震作用的主要构件，墙体的布置和间距对

5、房屋的空间刚度和整体性影响很大。因而，对建筑物的抗震性能有重大影响。纵横墙的布置应均匀对称，沿平面宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。　　2.3防震缝的设置　　对于抗震设防烈度高的地区，由于房屋立面高差、错层以及各部分结构刚度和质量截然不同，防震缝应沿房屋全高设置，从而将房屋分成若干体型简单、结构刚度均匀的独立单元。对于多层砌体房屋，防震缝的设置应符合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)第7.1.7条的规定。　　2.4房屋高度及高宽比的限制　　随着房屋高度的增大，地震作用也将增大，因而，房屋的破坏将加重。震害调查

6、表明：六层砖房的震害较四、五层砖房明显加重，而二、三层砖房的震害又较四、五层砖房轻得多。同时，砌体房屋高度过高，将使砌体截面增大，从而导致结构自重增大，地震作用加重的不利后果。因此，从技术和经济角度来看，对砌体房屋总高度应予以限制。另外，随着房屋高宽比的增大，地震作用效应将增大，由整体弯曲在墙体中产生的附加应力也将增大，房屋的破坏将加重。对于多层砌体房屋，房屋高度及高宽比的限制应符合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)第7.1.2条和7.1.4条的规定。　　2.5楼梯间不宜设在房屋的尽端和转角处　　楼梯间的刚度一般较大，受到的地震作

7、用往往比其他部位大。同时，其顶层的层高又较大，墙体受嵌入墙内的楼梯段的削弱，所以，楼梯间的震害比其他部位严重。因此，楼梯间不宜布置在房屋端部的第一开间及转角处，不宜突出，也不宜开设过大的窗洞，以免将楼层圈梁切断。同时，应特别注意楼梯间顶层墙的稳定性。楼梯间的构造应符合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)第7.3.8条的规定。　　3.增强砌体房屋的整体性及刚度　　3.1采用现浇钢筋砼楼板及屋盖　　房屋是纵横向承重构件和楼屋盖组成的一个具有空间刚度的结构体系，其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。地震作用主要集中在楼盖水

8、平处，并通过楼盖与墙体的连接传给下层墙