砌体结构的震害特征分析

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1、第２９卷第６期四川理工学院学报（自然科学版）Ｖｏｌ２９Ｎｏ６２０１６年１２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｄｅｃ２０１６文章编号：１６７３１５４９（２０１６）０６００６５０５ＤＯＩ：１０．１１８６３／ｊ．ｓｕｓｅ．２０１６．０６．１３砌体结构的震害特征分析１１２１１１郑山锁，张秋石，程明超，牛丽华，朱揽奇，石磊（１．西安建筑科技大学土木工程学院，西安７１００５５；２．中国移动通信集团设计院有限公司陕西分公司，西安７１００７７）摘要：砌体结构是我国最悠久最广泛的建筑结构形式。

2、在已有震害资料的基础上，论述砌体墙的水平裂缝、斜裂缝和竖向裂缝的破坏形式，给出各种裂缝的破坏形态和常见位置；砌体结构的倒塌破坏包括整体粉碎性垮塌，局部垮塌和整层垮塌，系统的阐述了各种倒塌破坏的特征；归纳分析了砌体结构的其他常见震害破坏形式，如变形缝处破坏、楼梯板破坏和结构突出物破坏。深入探讨砌体墙裂缝和倒塌破坏的产生原因，为了解砌体结构的破坏机制和抗震性能奠定基础。针对砌体结构在结构安全上的薄弱缺陷，提出在设计和施工时的一些建议。关键词：砌体结构；震害特征；裂缝；倒塌破坏中图分类号：ＴＵ２４１７文献标志码：Ａ引言我国是多地震国家，近些年来地震灾害频发，给国家带来了重大的人员伤亡和财产损失，同

3、时也使得我国大量的房屋建筑遭到破坏。我国目前存在多种建筑结构形式，比如钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构以及一些混合结构等。其中砌体结构是我国最主要的建筑结构形式之一，由于其就地取材、施工简单、保温隔热性能好等优点，被广泛应用于医院、住宅、办公楼等建筑工程图１不同建筑结构震害情况对比中。然而，由于砌体结构材料强度低、延性差、整体性弱［１］等劣势，导致砌体结构的抗震性能较差。在历次地震入了解砌体结构抗震性能的不足，为提高砌体结构的抗灾害调查中，砌体结构的抗震表现都不尽人意。图１是震设计和施工水平奠定基础。汶川地震后土木工程专家组现场实地考察统计得到的１砌体墙的破坏特征［２］不同建筑结构震害情况统计

4、，由图１可知，砌体结构抗震性能最差，震害最为严重。１１水平裂缝砌体结构是我国的主要建筑结构形式，鉴于砌体结在历次地震灾害中，水平裂缝是墙体的主要破坏形［３］构在地震作用下的表现较差，因此，对地震灾区不同烈式之一。在汶川地震中，不少横墙出现了水平裂缝，度下的砌体结构的震害资料进行深入的整理和分析，总如图２所示。水平裂缝多发生在楼层墙顶（圈梁底部）结地震灾区砌体结构的破坏特征及发生原因，有助于深以及±０００位置（地圈梁顶面），出现水平裂缝后，墙体收稿日期：２０１６０９０５基金项目：国家科技支撑计划（２０１３ＢＡＪ０８Ｂ０３）；国家自然科学基金（５１６７８４７５）；教育部高等学校博士学科点专

5、项科研基金（２０１３６１２０１１０００３）作者简介：郑山锁（１９６０），男，陕西渭南人，教授，博士（后），主要从事砌体结构检测加固和易损性方面的研究，（Ｅｍａｉｌ）ｚｈｅｎｇｓｈａｎｓｕｏ＠１２６．ｃｏｍ６６四川理工学院学报（自然科学版）２０１６年１２月会产生整体的错动和滑移迹象。水平裂缝产生的原因１２斜裂缝大体上有以下三种，第一种主要是由于瞬间地震动峰值斜裂缝破坏是砌体结构较为常见的震害形式，在地［６］过大，导致墙体瞬间被剪断，发生滑移现象，地震反复作震灾区随处可见砌体墙发生斜裂缝破坏。墙体的斜［４］用导致裂缝较宽。第二种是由于砂浆强度不足，建造裂缝破坏主要包括单向斜裂缝和交叉斜裂缝（

6、Ｘ型裂时间较长，砂浆强度退化，或是遭遇的地震强度较大，砂缝），如图３所示。墙体斜裂缝主要是由于墙体的抗剪浆层抗剪强度不足以抵抗水平地震作用，从而形成水平强度不足，主拉应力超过砌体的抗拉强度所致。裂缝沿［７］裂缝，发生剪摩破坏。第三种是由于地震作用方向与墙主拉应力方向发展，属于剪压破坏形态。［５］体正好垂直时，抵抗地震作用的纵墙发生破坏。横墙在教学楼、医院等大开间砌体结构中，常出现交叉滑［８］由于其平面外刚度较小，平面外抗侧能力较弱，在地震移裂缝。如图３（ｄ）所示，此类横墙宽度较大，高宽比较作用下会发生平面外弯曲破坏，形成水平裂缝。小，裂缝先沿４５度方向发展，随着地震的反复作用，形成水平滑移通缝

7、，砂浆和砖完全分开，仅依靠摩擦力抵抗地［９］震作用。这种破坏形式为剪摩和剪压复合破坏形式。图２砌体墙水平裂缝破坏形式图３砌体墙斜裂缝破坏形式第２９卷第６期郑山锁，等：砌体结构的震害特征分析６７１３竖向裂缝种形式的混合承重，局部荷载改变等。这类倒塌剩余部竖向裂缝主要产生于纵横墙连接处，产生竖向裂缝分能保持一定的建筑形状，有一定的生存空间，能够提的主要原因是纵横墙之间缺少可靠的拉结，地震作用下供避难