砌体结构抗震性能[课件.ppt

砌体结构抗震性能及构造要求 土木工程与建筑学院 １ 概述 砌体结构：由黏土砖、混凝土砌块等砌成的结构。 多层砌体结构房屋包括砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架 －抗震墙和多层的多排柱内框架砌体房屋。 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% 。 １ 概述 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，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。 天津市 8 度区经 7 度设防的 74 年通用住宅震害统计（ % ） 基本完好 基本完好 轻微破坏 轻微破坏 中等破坏 中等破坏 严重破坏 严重破坏 倒塌 倒塌 唐山地区 8 度区多层砖房的震害统计（ % ） 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。 １ 概述 １ . 震害及其分析 （１）倒塌 整体倒塌：房屋整体性好，而底层强度不足时； 房屋整体性不好，而上层墙体过于弱时； 局部倒塌：房屋局部或上层墙体抗震强度不足时； 个别部位构件间连接强度不足时。 坍 塌 外 是 纵 较 墙 常 全 见 部 的 脱 震 开 害 横 ? 墙 而 １ 概述 （２）裂缝 抗剪承载力不足 , 产生裂缝 , 主要有交叉、斜向、水平和竖向类型。 ①斜裂缝 墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的裂缝。 常出现斜裂缝的位置： 与主震方向平行的墙体； 在横向，房屋两端的山墙； 在纵向，窗间墙。 若主震方向与横纵墙成某一角度 时，常在房屋的角部出现局部倒塌。 ② 水平裂缝 大都发生于外纵墙窗口的上下皮处。 当房屋纵向承重，横墙间距大而屋盖刚度弱时，纵墙出平面受 弯产生水平裂缝。 １ 概述 ③ 竖向裂缝 大都发生于横纵墙交接处或变化较大的两部体系的交接处。 １ 概述 １ 概述 （３）其它破坏 ①楼梯间破坏： 主要是墙体破坏，而楼梯本身很少破坏。 原因是：楼梯在水平方向刚度大； 墙体空间刚度差，且高厚比较大，稳定性差。 ②房屋附属物破坏： 突出屋面的小烟囱、女儿墙、门脸或附墙烟囱的倒塌，隔墙等 非结构构件、室内外装饰等开裂、倒塌。 主要是由于这些构件与建筑物本身连接较差等原因。 ③楼板和屋盖破坏： 原因：由于楼板支承长度不足，引起局部倒塌； 下部的支承墙体破坏倒塌，引起楼、屋盖倒塌。 ２ 结构方案与结构布置 １ . 建筑平面及结构布置 （１）应优先采用横墙承重或纵横墙共同承 重的结构体系； （ 2 ）纵横墙的布置宜对称，沿水平面内宜 对齐，沿竖向应上下连续；同一轴线上的窗间墙宜均匀； ２ 结构方案与结构布置 （ 3 ）防震缝 体形不对称的结构较体形均匀对称的结构破坏更严重一些。加 防震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。 有下列情况之一时宜设置防震缝： ①房屋立面高差在 6m 以上； ②房屋有错层，且楼板高差较大； ③各部分结构刚度、质量截然不同。 （ 4 ）楼梯间的位置 不宜设在房屋的尽端和转角处。 （ 5 ）烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体，当墙体被削 弱时， 应对墙体采取加强措施，不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出墙面 的烟囱。 （ 6 ）不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。 ２ 结构方案与结构布置 ２ . 多层房屋的总高度和层数限值 （ 1 ）一般情况下，层数和总高度不应超过下表 房屋类别 普通粘土砖 最小 (mm) 240 240 190 190 烈度 6 高度 24 21 21 21 7 层数 8 7 7 7 8 层数 78 7 6 7 9 层数 6 6 5 6 高度 21 21 18 21 高度 18 18 15 18 高度 12 12 --- --- 层数 4 4 --- --- 多孔粘土砖 混凝土小砌块 （ 2 ）对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比 前表的规定降低 3m, 层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体 房屋，还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。 （ 3 ）横墙较少的多层砌体住宅楼，当按规定采取加强措施并满足 抗震承载力要求时，其高度和层数可按上表采用。 （ 4 ）砖和砌快承重房屋的层高不应超过 。 ２ 结