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时间:2019-06-23
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1、第6章砌体结构和底部框架、内框架房屋的抗震设计多层砌体房屋:由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂浆砌筑而成的房屋。多层砌体房屋是我国当前建筑业中使用最广泛的一种建筑形式。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粘土实心砖和混合砂浆砌筑,通过内外墙的咬砌达到具有一定整体性连接。楼板多采用预制钢筋混凝土空心板,梁和其他构件亦多用预制装配构件。大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差:1923年日本关东大地震,东京约有砖石结构房屋7000栋,几乎全部遭
2、到不同程度的破坏。1948年原苏联阿什哈巴德地震,砖石结构房屋的破坏和倒塌率达到70%-80%。1976年唐山地震,对烈度为10度、11度区的123栋2-8层砖混结构房屋调查,倒塌率为63.2%,严重破坏为23.6%,尚能修复使用的4.2%,实际破坏率达95.8%。抗震性能差的原因:1、刚度大、自重大,地震作用也大;2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极易出现裂缝;3、受施工质量的影响较大;如砂浆不饱满,易出现裂缝,减弱抗震性能。若能针对砌体结构的弱点进行合理设计,采用适当的构造措施,确保施工质量
3、,砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。从震害调查可见:经抗震设防可减轻砌体结构的震害,减少严重破坏和倒塌率。0.00.09.819.570.7倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好0.023.529.435.311.8倒塌严重破坏中等破坏轻微破坏基本完好天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计(%)唐山地区8度区多层砖房的震害统计(%)§6.1砌体结构和底部框架、内框架房屋的震害特点1宏观震害调查砌体结构是使用最广泛的一种建筑形式,砌体结构多采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑,通过砖块的咬砌达到具有一定整体连接的目
4、的;楼板、梁和其他构件采用预制钢筋混凝土。因此,整个结构由于组成和连接的原因具有脆性性质(强度低)。抗震设计欠合理的砌体房屋,抗震性能较差,破坏率都比较高。多数砖房的抗破坏能力很低,但具有较高的抗倒塌能力,因此,砌体结构房屋只要进行合理设计和采取必要的抗震措施,精心施工,仍可在地震区采用。因结构上的地震作用有很大的不确定性,准确计算结构的地震反应还有困难;另一方面,在试验室内难以真实模拟地震作用。因此必须重视震害的实地考察,找出结构的抗震薄弱环节,总结出有益的抗震措施。2震害现象a.墙体横墙(包括山墙)、纵墙上出
5、现斜向、交叉、水平裂缝,严重时出现倾斜、错动和倒塌现象。当地震作用在墙体内产生的主拉应变超过相应极限拉应变时则产生斜裂缝;在地震的反复作用下,形成了交叉裂缝。高宽比较小的横墙,中部出现水平剪切裂缝。交叉裂缝易出现在纵墙的窗间墙或窗肚墙(即窗洞上下间墙)中,原因是墙上压力较小,而墙体抗拉强度较低。在高烈度地震区,承重横墙开裂后,当水平地震力继续作用,由交叉裂缝所分割出的三角形墙体可能被挤出,造成房屋的原地塌落。水平裂缝多出现在纵墙窗口上下截面处(房屋中段较重,两端较轻);顶层大空间的外纵墙在7度时也可出现水平裂缝。
6、产生的原因是:横墙间距过大或楼板水平刚度不足,纵墙产生了过大的平面外变形,导致墙体的抗弯强度不足而出现水平裂缝。当采用木屋架时,因屋面构件与山墙之间缺乏可靠锚固,山墙顶部出现水平裂缝、倒八字裂缝,严重者则墙顶部局部倒塌。房屋四角以及凸出部分阳角的墙面上,出现纵横两个方向的形斜裂缝,严重时则发生墙体局部倒塌。由于扭转影响及墙角部位具有较大的刚度,分配到房屋角部的地震作用效应明显加大,且此处易产生应力集中,加之其水平约束作用均较弱,因此抗震能力有所降低,容易产生上述裂缝和墙角局部塌落。b.墙角的破坏施工时纵横墙往往不
7、能同时咬搓砌筑,墙体间缺乏拉结,或虽同时砌筑,但砌筑质量不好,导致墙体间拉结强度低。在垂直于纵墙的地震力的作用下,纵横墙连接处产生破坏,出现竖向裂缝或纵墙整片倒塌。地基条件不好时,地震时的不均匀沉降也可产生竖向裂缝。c.纵横墙连接处的破坏楼梯间墙体的震害一般比较重,支承楼梯的横墙破坏更为普遍。因其横墙间距较小,其水平抗剪刚度较大,因而承担较大的水平地震剪力;而其空间刚度相对较小,特别是顶层休息平台以上的外纵墙常为一层半高,且竖向压力较小;楼梯踏步板又削弱了墙体的截面。因此楼梯间的墙体容易产生斜裂缝或交叉裂缝。当楼
8、梯间布置在房屋端部或转角处,因受扭转附加剪力的影响,其震害更为严重,常引起墙体破坏或倒塌。楼梯本身的震害较轻,预制楼梯在接头处裂开;现浇楼梯与平台梁相接处被拉断。d.楼梯间的破坏楼板和屋盖是传递水平地震作用的主要构件,其刚度对房屋抗震性能影响很大。现浇楼盖、屋盖整体性好、水平刚度大,是较理想的抗震构件。预制楼盖、屋盖整体性较差,地震时楼板连接处容易拉裂。墙体开裂、错位乃至
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