浅谈多层砌体结构房屋的抗震.PDFVIP

中国月期刊咨询网 浅谈多层砌体结构房屋的抗震 摘要：2008年在四川发生的汶川8度地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。使得人们对日常生活和居住的建筑的安 全性有了更高的关注。据统计，砌体结构在整个建筑工程中，占80%以上。由于砌体结构材料的脆性性质，其抗剪、 抗拉和抗弯强度很低，所以砌体房屋的抗震能力较差。 关键词：砌体结构 抗震设计 砌体房屋是指用普通粘土砖、承重粘土空心砖、混凝土中小型砌块、粉煤灰中小型砌块和毛石等块材，通过砂浆砌筑 而成的房屋。砌体结构在我国建筑工程中，特别是在住宅、办公楼、学校、医院、商店等建筑中，获得了广泛的应用 。据统计，砌体结构在整个建筑工程中，占80%以上。由于砌体结构材料的脆性性质，其抗剪、抗拉和抗弯强度很低 ，所以砌体房屋的抗震能力较差。在国内外历次强烈地震中，砌体结构破坏率是相当高的。1923年日本关东大地震， 东京约有7000幢砖石房屋，大部分遭到严重破坏，其中仅有1000余幢平房可修复使用。又如，1948年苏联阿什哈巴地 震，砖石房屋破坏率达70%～80%。我国近年来发生的一些破坏性地震，特别是1976年的唐山大地震，砖石结构的破 坏率也是相当高的。据对唐山烈度为10度及11度区123幢2～8层的砖石结构房屋的调查，倒塌率为63.2%;严重破坏的为 23.6%，尚可修复使用的为4.2%，实际破坏率，高达91%。另外根据调查，该次唐山地震9度区的汉沽和宁河，住宅的 度区的北京，砖混结构也遭到不同程度的损坏。另2008年在我国四川汶川发生的历史罕见的大地震，震级达到里氏8 级，最大烈度达到11度。据报道，受灾特别严重的北川县老县城的80%、新县城60%以上建筑垮塌，北川县城基本已 经被夷为平地。在此次地震灾区完全垮塌的房屋中，砌体结构占了绝大多数。 从我国国情出发，在今后一定时间，砌体结构仍然将是城乡建筑中的主要结构形式之一。因此，如何提高砌体结构房 屋的抗震能力，将是建筑抗震设计中一个重要课题。 一、震害及其分析 人们常说，地震来袭时地动山摇，房屋随之倒塌。确实，由于建筑物依附在地球表面，建筑物受地震破坏的方式主要 受地震波的传播方式影响。地震波传播方式有纵波、横波、面波。 纵波使建筑物上下颠簸，力量非常大，建筑物来不及跟着运动，使底层柱子和墙突然增加很大的动荷载，叠加建筑物 上部的自重压力，若超出底层柱、墙的承载能力，柱、墙就会垮掉。底层垮掉后，上面几层建筑的重量就像锤子砸下 来一样，又使第二层压坏，发生连续倒塌，整个建筑直接“坐”下来，原来的第三层瞬间变为“第一层”。 横波使建筑物水平摇摆，相当于对建筑物沿水平方向施加了一个来回反复的作用力，若底部柱、墙的强度或变形能力 不够，就会使整栋建筑物向同一方向歪斜或倾倒，在震区常常看到这种现象。 面波使建筑物扭转。引起扭转的原因是有的地震波本身就是打着“旋儿”过来的，也有的情况是因为面波到达建筑物 两端早晚的时间差引起的。这种情况引起建筑物扭动。建筑物一般抗扭能力较差，很容易扭坏。震区有的房子角部坍 塌，多属这种情况。 一旦碰到上下颠、左右摇、扭转，三种方式共同发生，破坏力就更加可怕。在离震中较近的范围，往往三种方式交织 作用，所以破坏力很大。此外，每个建筑物都有自己特定的自振频率，如果这个频率与地震作用的频率接近，还会引 起类似共振的效应，那样带来的破坏力就更可怕了。 在强烈地震作用下，多层砌体房屋的破坏部位，主要是墙身和构件的连接处，楼盖、屋盖结构本身的破坏较少。下面 根据历次地震的宏观调查结果，对多层房屋的破坏规律及其原因作一简要说明。 (一)、墙体的破坏 在砌体房屋中，与水平地震作用方向平行的墙体是主要承担地震作用的构建。这类墙体往往因为主拉应力强度不足而 引起斜裂缝破坏。由于水平地震反复作用，两个方向的斜裂缝组成交叉型裂缝。这种裂缝在多层砌体房屋中一般规律 是下重上轻。这是因为多层房屋墙体下部地震剪力大的缘故。 (二)、墙体转角处的破坏 中国月期刊咨询网 由于墙角位于房屋近端，房屋对它的约束作用减弱，使该处抗震能力相对降低，因此较易破坏。此外，在地震过程中 当房屋发生扭转时，墙角处位移反应较房屋其它部位大，这也是造成墙角破坏的原因。 (三)、楼梯间墙角的破坏 楼梯间除顶层外，一般层墙体计算高度较房屋其它部位墙体小，其刚度较大，因而该处分配的地震剪力大，故容易造 成震害。而顶层墙体的计算高度又较其它部位大，其稳定性差，所以也易发生破坏。 (四)、内外墙连