如何提高校舍建筑的抗震能力.PDF

中国月期刊咨询网 如何提高校舍建筑的抗震能力 摘要：汶川大地震中，震区校舍倒塌现象严重、比例较高。本文对现有的砖混结构校舍提高其抗震能力提出了一些建 议和措施，并进行对比分析。对于即将新建的校舍建筑，建议不再采用砖混结构，而应采用现浇钢筋混凝土框架结构 ，并应根据新颁布的《建筑工程抗震设防分类标准》和《建筑抗震设计规范》中关于教育建筑的抗震设防标准进行建 设。 关键词：校舍建筑；抗震能力；砖混结构；抗震加固；钢筋混凝土框架结构 1引言 四川汶川大地震给国民经济和人民生命财产造成了巨大损失。在这次的地震中，震区大部分中小学砖混结构教学用房 倒塌现象严重或损毁，甚至有的被夷为平地。根据四川省各地教育部门不完全统计，校舍倒塌6898间。除此次重灾区 四川省以外，其他地方教学楼倒塌的现象也非常严重，在汉中检查指导救灾工作的陕西省副省长朱静芝的秘书刘飞霞 透露，仅汉中市一个地方，教育系统倒塌校舍1315间，建筑面积总计3万平方米；形成危房17571间，建筑面积50万平 方米。 砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点，多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广泛的一种建 筑形式；其中民用住宅建筑中约占80%以上[1]。砖混结构一般采用粘土砖和混合砂浆砌筑，通过内外砖墙的咬砌达到 具有一定整体连接性的目的，大部分的墙体都属于无筋砌体,即仅有少量的拉结筋,含筋量在0.07%以下，其结构具有明 显的脆性。在地震作用下，易发生脆性的剪切破坏,从而导致房屋的破坏和倒塌。 2砖混结构校舍抗震加固 2.1砖混结构校舍地震破坏分析 根据文献[3]对砌体结构的震害分析，大量的震害统计表明，未经抗震设防的多层砖混结构房屋，在10～11度地区， 整体倒塌情况严重，在9度区，房屋普遍遭到破坏，局部倒塌较多。造成房屋整体倒塌的主要原因是底层承重墙体抗 剪能力不足，底层倒塌导致房屋整体倒塌，或是由于承重墙大量减少造成刚度突变，或是上部砌体强度过低，地震时 上部首先倒塌而砸坏下部结构，使房屋整体倒塌。 农村中小学校舍建筑多采用砖混结构，工程抗震专家、中国科学院周锡元院士表示，校舍抗震能力差是世界性的普遍 问题[2]。校舍建筑普遍跨度大，大跨度也降低了抗震性能。砖混结构校舍建筑在使用设计上因为教室需要空间大（ 近深及开间大），为了获得良好光线，使用大面积的窗户设计以及多数走廊多由柱子支撑，从而减少了墙壁的面积， 横墙比重偏少，两个方向刚度比相差较大，减弱了校舍整体的抗震能力，抗震性能与住宅、办公用房（住宅、办公用 房开间小）相比较差，地震作用只是靠较少的内横墙山墙承担，墙体承担荷载面积较大，相当于教室开间的从下到上 的所有荷载，在地震作用下，地震作用力超过墙体的抗剪强度时就会造成墙体破坏，甚至房屋倒塌。单廊式建筑，横 墙偏心受力，抗倾覆力矩大；楼屋面板还有的采用早期的预制板,可见这些校舍年代相当久远，这种结构整体性差,板 间、板与墙体之间易产生裂缝,甚至会出现整体性的散架塌垮。 2.2砖混结构校舍抗震加固 林树枝[4]认为可以现存的中小学校舍建筑按不同的建造年代分为四类，可以按照规范的修订时间将建筑进行分类,建 校舍建筑主要结构类型有框架结构和砖混结构,这些校舍建筑的抗震能力有较大的提高，对于砖混结构，仍需进行一 定的抗震加固。而2001年以后的校舍建筑，大多根据《建筑抗震设计规范》（GB50011–2001）进行抗震设计其抗震 设防标准有了较大的提高，只要设计合理，施工正常，验收合格，这类校舍建筑还可以继续使用。 李兴晶[5]认为国内常用的抗震加固方法主要分为抗力加固方案和增加整体性方案。其中主要的抗力加固方案有面层 加固法、水泥砂浆面层加固、钢筋网水砂浆面层加固等；增加整体性方案有设置钢拉杆加固法、增设圈梁加固法、楼 屋盖加设刚性面层加固法等等。本文根据校舍建筑砖混结构的特性、抗震设防要求、可行性、经济实用等方面出发， 提出以下几种施工方便、广泛使用的砖混结构校舍抗震加固措施。具体建筑的加固方法的选择还必须考虑建筑的功能 、原有结构的强度和刚度等因素。 2.2.1增设拉杆加固法 当外纵墙或山墙连接强度不足,屋架连接不可靠时，为使内横墙与外纵墙更好地拉结，适当间隔沿横墙顶设圆钢拉杆, 沿横墙贯通,锚固于两外纵墙。钢筋拉杆可以沿房屋四周上下布置多道,在墙角垫以长角钢,并将纵横向拉杆相连,该措施 可起到将房屋箍住和加强墙的作用。在某些情况下也可以起到内墙圈梁的作用。 2.2.2增设构造柱、圈梁加固法 圈梁对砖混结构房屋的抗震有非常重要的作用,圈梁将房屋的纵横墙体连接起来，增