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多層砌體結構抗震設計分析的論文
摘 要：多層砌體結構是建筑結構中常見的一種結構形式，文章概述了砌體結構建筑抗震設計的一般規(guī)定，對多層砌體結構建筑抗震構造的措施進行了重點分析，這對于結構設計有著重要的指導意義。
關鍵詞：砌體結構；抗震設計；構造措施
在我國，砌體結構因材料來源容易，構造簡單，因此被廣泛應用都建筑結構中，但砌體結構材料一般屬于脆性材料，砌筑而成的結構也屬脆性，因而砌體結構的抗震性能較差。與地震作用走向垂直的墻體，會因出平面的彎曲破壞造成大面積的墻體甩落，垂直地震力作用，墻體會出現(xiàn)受拉水平裂縫，在扭轉(zhuǎn)地震力作用下，墻體角部易產(chǎn)生破壞；縱橫墻連接處地震時易出現(xiàn)豎向裂縫、拉脫，甚至整片墻倒塌，砌體結構的樓梯間、預制鋼筋混凝土樓屋蓋、女兒墻、突出頂面的屋頂間，在地震中的破壞屢見不鮮。為了減輕震害，保障人民生命財產(chǎn)安全，應因地制宜地進行砌體結構房屋抗震設計。
1 砌體結構房屋抗震設計一般規(guī)定
1.1 合理選址，正確選用基礎形式
地基不均勻或地基承載力過低，會產(chǎn)生不均勻沉降，造成上部墻體開裂，影響正常使用；高填方地區(qū)，在土壤尚未固結時進行基礎施工，會造成新建房屋地面沉陷；新建房屋應選在場地穩(wěn)定、土壤完成固結、土質(zhì)均勻的場地建房；基礎埋置深度應在本地區(qū)凍土層以下，對于不滿足上述要求的，可采用地基處理，比如對基底以下土層采用三七灰土局部換填，以滿足上部荷載的要求，其次，宜增加上部結構剛度，增設地圈梁。
1.2 總高度與總層數(shù)限制
隨著層數(shù)增加，砌體結構房屋在地震作用下的破壞程度也隨之加重，基于砌體材料的脆性性質(zhì)和震害經(jīng)驗，限制其層數(shù)和高度是主要的抗震措施。不同的抗震設防地區(qū)房屋的總高度與總層數(shù)是有區(qū)別的。另外，針對不同抗震設防類別的砌體房屋，層數(shù)和高度限值也應根據(jù)規(guī)定做相應調(diào)整。
1.3 多層砌體承重房屋的層高限制
規(guī)范還要求多層砌體承重房屋的層高不應超過3.6m，為數(shù)不少的砌體房屋單層層高超限，不利于墻體穩(wěn)定。
1.4 多層砌體房屋高寬比限制
多層砌體房屋一般可不做整體彎曲驗算，但是為了保證房屋的穩(wěn)定性，應限制其高寬比，砌體房屋總高度與總寬度的最大比值宜符合《建筑抗震設計規(guī)范》要求。
1.5 限定房屋抗震橫墻間距
多層砌體房屋的橫向地震力主要由橫墻承擔，地震中橫墻間距大小對房屋倒塌影響很大，橫墻不僅需要有足夠的承載力，并且還與樓蓋傳遞水平地震剪力的需求相聯(lián)系。為了保證結構的空間剛度，滿足樓蓋對傳遞水平地震剪力的剛度要求，應規(guī)定橫墻最大間距。
1.6 合理確定建筑布置和結構體系
根據(jù)歷次震害調(diào)查統(tǒng)計，縱墻承重的結構布置方案，因橫向支承較少，縱墻較易受平面外彎曲而導致倒塌。因此，多層砌體結構，應優(yōu)先采用橫墻承重的結構布置方案，其次采用縱橫墻承重方案，避免采用縱墻承重方案。房屋立面高差在6m以上，或房屋有錯層，且樓板高差大于層高的1/4，或各部分結構剛度、質(zhì)量截然不同，宜設置防震縫，將復雜體型房屋劃分為若干簡單、剛度均勻的單元。
2 多層砌體結構房屋抗震構造措施
2.1 合理設置圈梁和構造柱
圈梁作為樓屋蓋的邊緣構件，將裝配式樓屋蓋箍住，提高樓屋蓋的整體性和水平剛度。鋼筋混凝土圈梁應設在屋蓋處及每層樓蓋處，并應閉合，遇到洞口應上下搭接。圈梁標高設置宜與預制板相同或緊貼板低，圈梁高度不應小于120mm，基礎圈梁高度不應小于180mm，配筋不應少于4根直徑14的I級鋼筋。構造柱應設置在外墻四角，錯層部位橫墻與外縱墻交接處、大房間內(nèi)外墻交接處、較大洞口兩側(cè)，構造柱最小截面尺寸可采用240mm×180mm，縱筋宜采用4根直徑為12mm的I級鋼筋，箍筋間距不宜大于250mm，6、7度區(qū)超過六層、8度區(qū)超過五層和9度區(qū)，宜采4根直徑14mm的I級鋼筋，箍筋間距不應大于200mm。圈梁與構造柱一起對墻體在豎向平面內(nèi)進行約束，限制墻體的開裂，保證墻體的整體性和變形能力，尤其是設置在屋蓋和基礎頂面的圈梁能夠提高房屋的豎向剛度、抵抗地基不均勻沉降對房屋帶來的不利影響。
2.2 加強樓、屋蓋與墻體的連接構造
經(jīng)過對歷次震害中多層砌體房屋樓屋蓋破壞情況的分析，可以看出預制與現(xiàn)澆式樓蓋均出現(xiàn)過倒塌破壞，因樓屋蓋板作為水平構件作用主要是傳遞水平地震作用，所以加強其整體連接性能，即使墻體和板間具有可靠的連接措施才是關鍵，如要求樓板的擱置長度、樓板與圈梁的連接要求、墻體間的連接要求、屋架與墻柱的錨固拉結等，通過這些措施來保證多層砌體房屋的整體性能。
2.3 強化樓、電梯間抗震構造
歷次震害表明，樓、電梯間由于比較空曠且缺乏樓蓋的側(cè)向支承，因而容易遭到破壞成為房屋的薄弱環(huán)節(jié)，如樓梯梯板折斷、樓梯間墻倒塌等，所以要對樓、電梯間四角，樓梯斜梯段上下端對應的墻體處增設構造柱，及對樓梯間墻體提出增加水平配筋的要求，以此提高樓、電梯間墻體的抗震性能。
2.4 重視非結構構件的設計
多層砌體結構中，非承重墻體、女兒墻，雨蓬等非結構構件在地震中的破壞屢有發(fā)生，應給予足夠重視。后砌的非承重隔墻應沿墻高每隔500～600mm配置2根直徑6mm的I級鋼拉結筋與承重墻或柱拉結，每邊深入墻內(nèi)不應少于500mm，8度和9度時，長度大于5m的后砌隔墻，墻頂尚應與樓板拉結，獨立墻肢端部及門洞邊宜設鋼筋混凝土構造柱；煙道、風道、垃圾道等不應削弱墻體，否則應對墻體加強措施，不宜采用無豎向配筋的附墻煙囪或出屋面的煙囪；不應采用無錨固的鋼筋混凝土預制挑檐。
3 結語
根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，在2008年5月12日的汶川地震中，經(jīng)過抗震設計的砌體結構房屋發(fā)生嚴重破壞和倒塌的比例約為20%～30%，由此不難看出，雖然砌體結構的抗震性能較差，但是經(jīng)過抗震設防，可大大地減輕地震對砌體結構帶來的破壞。在我國，劃定抗震設防烈度為6度及6度以上地區(qū)占到國土面積的2/3以上，所以各類砌體結構材料在各地震區(qū)均有應用的可能性，因此，必須重視砌體結構房屋的抗震設計，應嚴格按照《建筑抗震設計規(guī)范》要求進行合理的結構體系布置與抗震驗算和采取可靠地抗震措施，提高砌體結構房屋的抗震能力，降低震害。
參考文獻
[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.建筑抗震設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.
[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.砌體結構設計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.
[3] 李國強，李杰，蘇小卒.建筑結構抗震設計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.
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