浅谈多层砌体结构房屋抗震

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1、浅谈多层砌体结构房屋抗震［摘要］去年在四川发生的汶川8级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。在国内外历次强烈地震中，砌体结构破坏率是相当高的。如何提髙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。［关键词］砌体结构；抗震设计;震害砌体房屋是指用普通黏土砖、承重黏土空心砖、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

2、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

3、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%o另外根据调查,该次唐山地震9度区的汉沽和宁河，住宅的破坏率分别为93.8%和83.5%；8度区的天津市区及塘沽区，仅市房管局管理的住宅中，受到不同程度损坏占62.5%；6〜7度区的北京，砖混结构也遭到不同程度的损坏。另去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

4、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

5、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

6、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。1.墙体的破坏。在砌体房屋中，与水平地震作用方向

7、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。2•墙体转角处的破坏。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。3•楼梯间墙角的破坏。楼梯间除顶层外，一般层墙体计算髙度较房屋其他部位墙体小，其刚度较大，因而该处分配的

8、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他部位大，其稳定性差，所以也易发生破坏。4•内外墙连接处的破坏。内外墙连接处是房屋的薄弱部位，特别是有些建筑内外墙分别砌筑，以直槎或马牙槎连接，这些部位在地震中极易拉开。造成外纵墙和山墙外闪、倒塌等现象。5•楼盖预制板的破坏。由于预制板