砖混结构房屋抗震加固方法研究.doc

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1、砖混结构房屋抗震加固方法研究-结构理论【摘要】本文通过分析砖混结构主要的承重墙体包括横墙、纵墙的破坏特征、破坏原因，及抗震加固机理，对现有砖混结构房屋增加构造柱、钢圈梁、钢拉杆的整体加固提出了改进方法，由此保证新加构造柱、钢圈梁及钢拉杆的整体工作性能和与原结构的可靠连接性能，提高砖混结构房屋抗震加固的效果。【关键词】砖混结构；抗震　　1引言　　由于砖混结构选材方便，施工简单，工期短，造价低，耐火耐久性能较好，因此，迄今为止，多层砖混结构房屋是我国现存既有民用建筑中主要的结构形式之一，约占我国既有民用建筑总量的百分之六十以上。然而，由于组成砖混结构的基本材料和连接方式决定了其脆性性

2、质，变形能力小，导致房屋的抗震性能较差，因此砖混房屋在历次地震中的震害比较严重。为了确保人民生命财产的安全，充分利用原有旧房，对旧房分期分批进行抗震鉴定，对不符合抗震要求的进行加固处理，以满足抗震设防要求，是十分必要的。我国人口众多，地震灾害频繁，因此，多途径研究和探索既有建筑物的抗震加固方法，对保证国家和人民的财产和人身安全具有重大的社会意义和经济意义。　　2砖混结构房屋震害破坏的原因分析　　从许多有关震害破坏实例、破坏试验和有关资料分析研究中可以发现，多层砌体结构房屋震害破坏的主要情况有以下几方面：　　2.1承重横墙的破坏特征及成因分析。　　承重横墙破坏情况主要表现在由剪切变

3、形引起的剪切破坏，一般呈斜向交叉的x型，也即通常所说的交叉裂缝。当墙体高宽比不同时，裂缝的变形形式也有所不同。多层砌体建筑的承重横墙破坏具有以下特点：　　2.1.1一般表现为底层横墙比上层横墙破坏严重，且大部分发生在底层，特别是当上层结构无大开间时尤为严重；　　2.1.2横墙破坏与圈梁设置有重要关系。调查资料表明，遭受震害的砖混结构房屋，在上下圈梁间墙体往往会发现锯齿形塌落破坏，说明圈梁设置对墙体有显著地约束作用。　　圈梁可增强纵横墙连接，增加建筑整体性及整体刚度，增加墙体稳定性，提高墙体抗剪能力，约束墙面裂缝开展，抵抗建筑不均匀沉降对建筑造成破坏等；　　2.1.3与横墙门洞大小

4、及布置的影响。横墙墙肢是以其抗侧移刚度的比例来分别承担水平地震作用的。因此，砖墙开洞要适当控制且洞口位置尽量上下对齐，保持一致。开洞位置不能影响纵横墙体整体连接、不要在砖墙上任意预留施工洞。　　2.1.4墙体之间的连接是通过砂浆实现的，砌筑砂浆具有一定的抗压强度，但抗拉强度只有抗压强度的1/10左右，无法抵抗地震时因地震剪力而产生的拉应力，从而使得墙体产生裂缝并迅速扩大。　　2.2纵墙的破坏特征及成因分析。　　纵墙破坏形式有以下几种情况：　　2.2.1外纵墙整片倒塌。主要原因是施工中内外墙没有同时咬槎砌筑，交接处留有直缝或马牙槎；　　2.2.2外纵墙窗间墙剪切破坏。其破坏情况与承

5、重横墙破坏情况相似且多发生在底部1—2层墙体，主要原因是窗间墙抗剪能力较差，外纵墙受内横墙顶推破坏。　　2.2.3墙角的破坏特征及成因分析。　　墙角破坏主要原因是地震对建筑扭转作用在墙角容易产生应力集中，加之墙角位于建筑尽端，建筑对它的约束作用相对偏弱，其破坏形式按墙肢高宽比不同而不同。特别当建筑端部存在在楼梯或大开间建筑，由于其整体刚度相对较弱，墙角破坏更为严重，甚至会出现天棚墙角被局部抛出，也即通常说的“鞭端效应”的现象，危害特别严重。　　2.2.4楼梯间墙体破坏。　　大量震害调查资料表明，楼梯间部位的墙体破坏往往比其它部位墙体破坏严重的多，而楼梯构件本身则很少破坏。其主要原

6、因是由于该部位墙体横向支撑较少，其整体刚度相对较弱，从而导致该部位容易产生较大变形而破坏。特别是当楼梯设置在建筑端部时，这种破坏更为明显。　　2.3砖混结构房屋抗震加固机理分析　　从结构抗震机理出发，抗震加固可以分为减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法、多道防线抗震加固法。其加固机理如下：　　2.3.1减小地震作用。它主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现，一般应用于大型公共建筑的抗震加固，如北京火车站中央大厅、北京饭店西楼的抗震加固等。　　2.3.2增大结构抗震能力。如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层（俗称夹板墙加固法）、钢筋网水泥砂浆面层加固法、及砖柱外包加固等

7、构件加固法；增设圈梁、构造柱及钢拉杆的整体加固法；通过增设抗震墙的区段加固法来提高房屋的抗震能力等。这些方法施工相对简单，大量应用于多层的砖混结构当中，尤其是民用建筑中。　　增设构造柱，能显著提高砖砌体的延性。延性的提高意味着房屋抗震能力的提高，特别是构造柱与各层圈梁一起形成砖墙的边框，可箍住开裂的墙体，阻止裂缝进一步开展，限制开裂后墙体的错位，使砖墙的竖向承载力不至于大幅度地下降，从而防止砖墙的坍塌。另外，设置构造柱，可增大房屋的抗侧向变形能力。在墙体开裂后，以其塑性变形和滑移