多层砌体结构的抗震设计

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1、教案首页授课顺序：学时：日期：年月日班级：课题第五章多层砌体结构的抗震设计§5-1概述　　§5-2震害及其分析目的要求了解砌体结构容易产生震害的部位，特征和原因，这将有助于正确理解砌体结构在抗震设计时采取的构造措施。重点难点同上教学过程1、讲新课2、归纳总结教具挂图课后分析66内蒙古建築職業技术學院教案第五章多层砌体房屋的抗震设计§5-1概述66多层砌体房屋是指竖向承重构件采用粘土砖、砌块、石块通过砂浆砌筑成承重墙体和各种砼楼板组成的结构。墙体材料以往采用普通粘土砖，它是一种很大的浪费，烧制粘土

2、砖吃掉了大量的耕田，资源的浪费十分可惜。从60～70年代后，新的墙体材料有了较大的发展，混凝土小型空心砌块具有生产工艺简单、施工方便，节约良田和造价低廉等特点已在我国推广使用，并有了专门的设计和施工规程。承重的多孔砖具有减轻自重，提高保温性能，节约良田等优点，也有了推广使用价值，而且逐步可取代砖砌体。多层砌体房屋是我国目前房屋建筑中的主要结构类型之一，特别是在住宅、办公楼、学校、医院等建筑中获得广泛应用。据统计，砌体结构在整个建筑工程中占80％以上，在民用住宅建筑中约占90％以上。尽管砌体结构应用广泛

3、，但是，这类建筑的抗震性能较差，因为砌体结构是用脆性砌块材料和砂浆砌筑而成，砌体的延性差，抗剪、抗弯、抗拉强度低，整体性很差。特别是未经合理抗震设计的多层砌体房屋在地震中的震害更为严重。（例如：1906年美国旧金山地震，砖石结构房屋破坏十分严重，连市政府大楼也全部倒塌。1923年日本东京大地震，7000多幢砖结构房屋中，大部分遭到严重破坏，其中仅1000余幢平房可修复使用。我国近年来发生的一些破坏性地震，特别唐山地震、砖混结构的破坏率也很高。据对唐山烈度为10度及11度区的123幢2～3层的砖混结构房

4、屋的调查，倒塌率为63.2％，严重破坏者为22.6％，尚可修复使用的仅占4.2％，实际破坏率达95.8％。但是通过震害调整也显示，在7.8度区，甚至在9度区，砖混结构房屋受到轻微损坏，或者基本完好的例子也是不少的。（比如，在唐山大地震中，位于烈度6～7度区中的砖混结构，仅10％～15％有不同程度的破坏，而绝大部分基本完好）。从以上的66震害调查可以说明，砌体房屋虽然抗震性能相对比较低，但仍具有一定的抗倒塌能力。尤其是在地震烈度不高时，砌体房屋仍能不同程度的抵抗地震的破坏。震害分析及实践表明，只要通过合

5、理的抗震设计，构造得当，保证施工质量，则在中、强地震区，多层砌体房屋是能够实现“小震不坏、设防烈度可修、大震不倒”的设防目标的。根据我国的具体情况，在今后一定时期内，砌体结构仍将是城乡建设中的主要结构形式，因此研究提高砌体结构的抗震性能具有十分现实的意义。§5-2震害及其分析在地震中，砌体房屋的墙体主要承受往复的水平惯性力作用，所以地震对砌体房屋的破坏，主要反映在下列部位：①纵横墙体；②纵横墙体联结处；③山墙；④楼梯间；⑤房屋的其它附属物。而楼盖和屋盖因本身的强度或刚度不足而破坏的极为少见。一、墙体的

6、破坏66墙体的破坏形式主要为剪切型破坏，表现为墙面出现斜裂缝、交叉裂缝、水平裂缝和竖向裂缝。严重者则出现倾斜，错动和倒塌现象。1、斜拉破坏－主拉应力引起的剪切破坏。地震时与地震力方向一致的墙体，由于水平地震反复作用，常因砌体的主拉应力强度不足而引起斜裂缝，两个方向的斜裂缝组成交叉裂缝。这种裂缝一般是下重上轻。其原因是墙体下部地震剪力较大。这种裂缝在7度、8度区的横墙以及纵墙较宽的墙段上较为多见。山墙也是最容易出现交叉裂缝的，原因是山墙的侧移刚度大，分配的地震剪力大，而其上的压力又比一般的横墙小，致使墙

7、体主拉应力强度较低而出现裂缝。2、水平剪切破坏水平裂缝大都发生在外纵墙窗口的上下截面处，一般是房屋中断较重，两端较轻；①顶层大会议室的外纵墙，在7度时，可能出现上述裂缝。这类裂缝产生的原因是，当房屋纵墙承重，横墙间距过大而楼（屋）盖的水平刚度较差时，横向水平地震作用不能通过楼（屋）盖就近有效的传到横墙，致使纵墙产生过大的出平面变形，最终墙体因抗弯强度不足而出现水平裂缝。66②水平裂缝亦常在楼（屋）盖水平位置处发生。这多数是由于楼（屋）盖与墙体锚固较差，在水平地震作用下不能整体运动，碰撞墙体而造成。③还

8、有受垂直地震分量的作用，墙体会因受拉而出现水平裂缝。二、墙角的破坏―房屋的边端效应。房屋两端的破坏比中部的震害严重，转角处的破坏比其余部分震害严重―这就是房屋的“边端效应”。为什么说墙角的破坏比较严重呢？这是由于墙角位于尽端，①房屋对它的约束作用相对较弱，②而地震对房屋的扭转作用在墙角处比较明显，③且墙角处将受到两个方向地震作用的影响，故墙角处受力比较复杂，容易产生应力集中现象。如果在房屋端部设有空旷房间，或在房屋转角处设置梯梯间时，墙角的破坏就更为显著