工学结构抗震设计精品课程课件第7章.ppt

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1、第7章多层砌体及底层框架抗震设计7.1震害状况分析与破坏机理7.2抗震设计方法7.3构造措施7.1震害及分析砌体结构房屋的震害主要由墙体和连接的破坏引起。构造措施和施工质量对其抗震性能有很大影响。从国内外历次地震可以看到砌体结构的主要破坏形式有以下几种。7.1.1墙身破坏墙身破坏主要表现为墙身出现交叉斜裂缝或墙体压碎。一般底层墙体由于受到的地震剪力较大而容易在地震中遭受剪切破坏。如果底层开洞较少或具有足够的强度，破坏部位会转到较上一层。如图7.2a，当窗下墙较高而窗间墙较窄时，常在窗间墙形成交叉裂缝。如图7.2b，当窗下墙

2、较矮或较薄弱而窗间墙较宽时，则常在窗下墙形成交叉裂缝。图7.1墙体交叉裂缝(a)窗间墙破坏；(b)窗下墙破坏图7.2开洞墙体的地震破坏7.1.2外纵墙倒塌如图7.3，在地震中外纵墙局部或全部倒塌。纵墙倒塌一般是由于砌体强度低，砌筑质量差，纵横墙连接不牢，外墙圈梁不足或横墙间距过大引起。图7.3外纵墙全部倒塌图7.4墙角坠落7.1.3墙角破坏结构上受到的地震作用比较复杂，墙角通常是比较敏感的部位。差的施工质量往往引起内墙破坏、隔墙移位和局部破坏，如图7.4，这种破坏多发生在上层。7.1.5附属建筑物破坏砌体结构上的女儿墙、烟

3、囱、塔楼、雨蓬和阳台由于上部结构的质量和刚度突变，产生“鞭梢效应”，其连接和锚固不当普遍产生破坏。7.1.4刚度突变引起的破坏底层框架多层砌体结构在地震中多发生“鸡腿效应”破坏。由于刚度突变引起部分建筑物在地震中破坏。带坡屋顶的多层砌体结构在斜坡处由于承载面积缩小和墙体强度削弱往往引起破坏。楼梯间处由于刚度比周围大，往往引起破坏。7.1.6其他破坏在地震中抗震横墙布置不当、平面和竖向体型不规则往往引起多层砌体结构破坏。如图7.5，唐山地震时柴油机厂办公楼，由于平面呈扇形，且门厅部分比两翼建筑高出一层，地震中门厅部分的顶层倒

4、塌，两翼建筑也遭到严重破坏。震害调查分析表明，建筑体型复杂、平面立面布置不合理，将导致建筑局部震害加重，甚至倒塌。图7.5平面、立面布置不规则引起的破坏回顾7.1震害及分析1.1墙身破坏1.2外纵墙倒塌1.3墙角破坏1.4刚度突变引起的破坏1.5附属建筑物破坏1.6其他破坏第7章多层砌体及底层框架抗震设计7.1震害状况分析与破坏机理7.2抗震设计方法7.3构造措施第7章多层砌体及底层框架抗震设计7.1震害状况分析与破坏机理7.2抗震设计方法7.2.1结构布置7.2.2抗震设计7.3构造措施7.2多层砌体及底层框架砌体结构抗

5、震设计7.2.1结构布置多层砌体房屋的结构体系，应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系。其纵横墙的布置要求：宜均匀对称，沿平面内对齐，沿竖向上下连续；同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。多层砌体房屋，当立面高差在6m以上，或房屋有错层且楼板高差较大，或各部分结构刚度、质量截然不同时，宜设置防震缝，缝两侧均应设置墙体，缝宽应根据设防烈度和房屋高度确定，可采用50~100mm。7.2多层砌体及底层框架砌体结构抗震设计7.2.1结构布置底层框架多层砌体房屋的结构布置，应满足下列要求。(1)上部的砌体抗震墙与底部的框架梁或抗震墙应

6、对齐或基本对齐。(2)房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或基本均匀对称布置。6、7度且总层数不超过五层的底层框架-抗震墙房屋，允许采用嵌砌于框架之间的砌体抗震墙，但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力；其余情况应采用钢筋混凝土抗震墙。(3)底层框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0。多层砌体房屋的抗震能力与房屋的高度直接相关。砌体墙身由于变形能力小，在超载不大时墙身就会产生开裂、继而破碎、引起平面错动，大

7、幅度地降低其竖向承载力。上部结构的层数愈多，影响愈严重。因而我国《规范》规定房屋的层数和高度一般不超过表7.1的要求。对于医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表7.1的规定降低3m，层数相应减少一层。房屋类别最小墙厚度(mm)烈度6789高度层数高度层数高度层数高度层数多层砌体普通砖多孔砖多孔砖小砌块2402401901902421212187772121182177671818151866561212--44--底部框架-抗震墙240227227196--表7.1房屋的层数和总高度限值(m)普通砖、多孔砖和

8、小砌块砌体承重房屋的层高不应超过3.6m；底层框架多层砌体房屋的底层层高不应超过4.5。对多层砌体房屋为避免整体弯曲破坏，除限制房屋总高度外，还要限制其高宽比。我国《规范》对多层砌体房屋的总高度与总宽度的最大比值限制如表7.2所示。烈度6789最大高宽比2.52.52.01.5表7.2砌体房屋最大高宽比