浅谈砌体结构的抗震设计

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1、浅谈砌体结构的抗震设计摘要：本文从抗震角度诠释了多层砌体结构设计的抗震设计，在现行抗震规范采用的“三水准两阶段”设计法下如何做好多层砌体结构的设计。关键词：砌体结构；抗震概念设计Abstract:Inthispaper,theinterpretationoftheseismicdesignofmultistorymasonrystructureseismicdesignfromtheperspective,howwellthedesignofmulti-storymasonrystructureisadoptedinthecurrentseismiccode"Sanshu

2、itwostagedesignmethod"、Keywords:masonrystructure;seismicconceptdesign中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：多层砌体结构因其工程造价较低在我国目前是应用较为广泛的结构形式，在整个建筑业中占着很大的比重。从节能和减排的角度，砌体结构仍冇发展的余地。从国内外历次大地震来看，砌体结构在强烈地震作用下的破坏是极其严重的。无论我国1966年河北邢台邢台地震，1970年的云南通海地震，1976年河北唐山地震、2008年汶川地震等，还是国外如1923年口本关东地震，印度、墨西哥、希腊、俄罗斯、智利、印尼

3、等国发生的大地震，都使砌体结构房屋大量破坏倒塌，造成人员和财产的巨大损失,教训是十分沉痛的。因此，作好砌体结构的抗震设防设计，具有十分重要的意义。砌体结构因其构件组成和连接方式的内在原因，具冇脆性性质，其抗剪、抗拉、抗弯强度都很低，如再不进行合理的抗震设计，其抗震性能及抗破坏能力就更低了。但地震灾害中也有少数的房屋震害较轻。这说明经过合理的设计和采取必要的抗震措施，再加上精心施工，仍可在地震区采用。我们在经过几十年的抗震科学研究，已经有一套适合我国国情的抗震理论和抗震方法来实现砌体结构的抗震设计。首先注重抗震计算理论和方法。抗震计算即是进行地震作用和房屋各构件的地震作用效

4、应计算，包括各墙柱梁板承载力和变形计算。具休來讲，我国现行抗震规范采用的是“三水准二阶段”设计法：第一阶段通过多遇地震烈度地震作用的结构截面承载力验算，使同设计规范的强度和变形能力水平大体相当，保证小震不坏和中震可修；第二阶段通过罕遇地震烈度地震作用下的结构薄弱层弹塑性变形验算，并采取相应的构造保证措施保证大震不倒。小震下弹性理论的计算主要包括地震作用计算和结构的内力分析，而结构构件的截面抗震验算仍然采用静力设计规范的方法和基本指标。大震卜'结构弹頰性变形计算是为了保障人民生命财产安全，对于延性结构要进行结构薄弱层的弹塑性变形计算，使之不超过允许限值以防止倒塌；砌体结构（

5、无筋砌体）属于脆性结构，我们现阶段主要从抗震措施上考虑加强。多层砌体房屋的地震作用计算一般是采用底部剪力法，以防震缝所划分的结构单元作为计算单元。计算出各楼层的水平地震剪力，然后按楼盖的刚度和墙体的层间抗侧力等效刚度分配到该方向的各抗侧力墙体上。対于无筋砌体截面抗震承载力的验算，日前主要有两种计算理论：剪摩理论和主拉应力理论。它们有各自的适用范围：砖砌体一般采用主拉应力理论，而砌块结构可采用剪摩理论。在砌体墙内配置横向钢筋，在一定程度上可提高砌体的抗剪强度。研究表明，配置水平钢筋的墙体，当配筋率为0・03%〜0.17%时，极限承载能力较无筋砌体可提高5%〜25%。另一方面

6、，配筋砌体受力后的裂缝分布均匀，变形能力大大增加。配筋墙体极限变形为无筋墙体的2〜3倍。试验表明：配筋量过多，并不能发挥其有效作用；配筋量过少,则对提高砌体的抗剪强度和改善砌体的延性起不到作用。一般配筋率在0・07%〜0・17%较合适。关于砌体房屋地震作用及墙体截面的抗震验算的具体过程，《建筑抗震设计规范》做了比较详尽地介绍。其次注重建筑抗震概念设计。抗震概念设计是指利用抗震经验通过合理的定性判断对建筑场地选择、建筑平（立）面和结构体系、抗慮构造措施等重要问题进行抗震设计处理。由于地震本身的随机性、各种结构之间的差异以及结构本身的复杂性、在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过

7、程的复朵性，目前的抗震计算设计仍处在较低水平，尚未达到科学的严密程度。因此，在日前要使建筑物具有尽可能好的抗震性能，首先应从大的方面入手，作好抗震概念设计,从根本上消除建筑物中的抗震薄弱环节，然后再辅以必要的抗震计算。如果整体的概念设计没有作好，计算工作再细致，也很难有效地控制抗震薄弱环节，从而也难免在地震时建筑物不发生严重破坏，其至倒塌。所以我们应该重视房屋震害的实地考察，找出房屋抗震的薄弱环节，总结出有益的抗震措施，作好建筑结构的抗震概念设计。对砌体结构这种脆性材料来说，建筑抗震概念设计更为重要。与水平地震作用平行地墙体是