探析多层砌体结构抗震设计

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1、探析多层砌体结构抗震设计　　提要:砌体结构房屋由于施工简单、选材方便、造价低,多年来已成为我国应用最广泛的建筑形式。但砌体结构房屋墙体材料为脆性材料,结构整体性较差,使得抗震性能相对较低。因此，在分析砌体结构抗震性能的基础上，本文对多层砌体结构的抗震设计进行了论述。关键词:多层砌体结构抗震设计中图分类号：TU973+.31文献标识码：A文章编号：一、引言在地震力作用下，多层砌体结构由于其本身的结构特点，其抗拉、抗剪、抗弯强度及变形能力都比较低。由于多层砌体结构自重和刚度大，自振周期短，极易产生脆性破坏。这一类房屋大量破坏甚至倒塌，给人民生命财产造成了巨大损失。虽然地震造成房屋破坏的因

2、素较多，但总的来说有两方面:一是地震烈度和场地的地质条件;二是建筑物本身的抗震能力。多层砌体结构震害调查表明，只要经过合理的抗震设防，构造措施得当，保证施工质量，多层砌体结构仍具有一定的抗震能力。二、限制房屋层数和总高，合理进行结构布置8为降低房屋可能受到的震害，新修订的“建筑抗震设计规范”(GB50011-2010)首先对多层砌体房屋的层数和总高度作了严格而明确的规定，并且作为强制性条文。在有限的土地上，建造较高层数的房屋以发挥最大的经济效益是可以理解的。但随着房屋层数的增多、总高度的增加，使多层砖房的弯曲变形增加、剪切变形减小。作为以抵抗剪切变形为主的砖墙体，由于弯曲变形的增加，

3、其上部墙体的抗震效果降低，下部墙体的抗剪能力下降。为解决上述问题，目前设计中通常采用增加构造柱数量，增大圈梁、构造柱的断面及配筋，以及采用配筋砌体等措施。随着国内住房制度的改革，住宅的开发建设必须面对住宅消费的个人。现在人们买房子时，已不再仅为解决生存问题，还要关注起居、环境、生活质量等方面的综合需要。住宅的高度太高，上、下楼太吃力，居住不方便。因此，多层砖房的层数和高度，以不突破规范的要求为好。另一方面，为了提高多层砌体砖房的抗震能力，加强其抗侧刚度，房屋的高宽比应符合“建筑抗震设计规范”(GB500ll-2010)第7.1.4条的要求。因为高宽比过大的房屋，当地震烈度较高时，由于

4、倾覆力矩引起的弯曲应力较大，当弯曲应力超过砌体的抗拉强度时，外墙将出现水平裂缝。三、房屋的体型应力求规整(一)平面8一般房屋的平面最好为矩形，纵横墙的设置尽可能对称于房屋平面的两个主轴，且上下层墙体应对齐。这样遇地震时可使房屋能较好地保持协调一致，减少抗震不利环节，抗震效果较好。如果房屋的质量中心和刚度中心不重合，地展时将产生扭转作用，使房屋的震害加重。震害调查表明，房屋转角处的破坏，往往比其它部位严重，平面上凸出或凹进的房屋，对抗震不利。(二)立面震害调查表明，建筑立面上的不规则要比平面上不规则带来的震害更严重。立面上各部分高差过大，或有局部突出的小建筑物，或刚度突变、质量悬殊，地

5、震时都易造成严重震害，甚至引起房屋倒塌。因此，当无特殊功能要求时，房屋应设计成质量和刚度沿高度对称、均匀分布的型式。一般情况下，应将重设备、仓库、档案库、书库等房间，尽可能布置在房间的下部楼层，使结构重心降低，以减轻震害。在砖混结构设计中不应过度追求大开间、大门洞、大悬挑及阶梯形。由于刚度突变和高振型的影响，其顶部因地震时的鞭梢效应所造成的震害比正常情况下大得多，因此应尽量避免。四、纵横墙体的合理布置和连接8砖砌体房屋中纵横向的墙体应对齐，使之与楼(屋)盖形成空间刚度大、整体性好的空间单元，以提高房屋的整体抗剪能力。纵、横墙对齐贯通，还能减少砖墙、楼板等受力构件的中间传力环节，受力明

6、确。在进行地震内力分析时，减少了误差。(一)横墙间距的限制砖墙在平面内的抗剪强度较大，但平面外的抗剪强度很低。因此，多层砖房的水平剪力主要由横墙承担。为了使大部分地震荷载由楼板传递给横墙，要求楼板有足够的刚度。为了防止因为横墙过大的变形，引起纵墙的破坏，除对横墙进行抗剪强度验算外，还需根据“建筑抗震设计规范”(GB50011-2010)第7.1.5条的规定，限制横墙间距。对于横墙间距大于4.2m的房间超过了楼层总面积的40%，且房屋总高度和层数接近“建筑抗震设计规范”(GB50011-2010)限定值的多层普通砖、多孔砖的住宅楼，应采取下列加强措施:1.房屋的最大开间尺寸不宜大于6.

7、6m。2.同一结构单元内横墙错位数量不宜超过横墙总数的1/3，且连续错位不宜多于两道;错位的墙体交接处均应增设构造柱，且楼、屋面板应采用现浇钢筋混凝土板。3.横墙和内纵墙上洞口的宽度不宜大于1.5m，外纵墙上洞口的宽度不宜大于2.lm或为开间尺寸的一半，且内外墙上洞口的位置，不应影响内外纵墙与横墙的整体连接。4.所有的纵横墙，均应在楼、层盖标高处设置加强的现浇钢筋混凝土圈梁。圈梁的截面高度不宜小于150mm，上下纵筋各不应少于3φ10，箍筋不小于φ6,间距