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发布时间:王乾任 李奇隆
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摘 要:多层砖混结构作为我国使用最为广泛的建筑形式,但其抗剪、抗拉、抗弯的能力较差,导致其在地震中受到的破坏较为严重。为了提高多层砖混房屋的抗震性能、减轻房屋的破坏程度、将地震灾害造成的损失降低到最小,研究多层砖混结构的抗震措施具有极大的工程意义和社会价值。

关键字:多层砖混结构;抗震性能;地震灾害;抗震措施

地震作为对人类生命财产安全具有严重威胁的自然灾害之一,地震灾害不仅造成人员的伤亡、房屋的倒塌、道路的隆起开裂等,而且会引发继发灾害,如海啸、山体滑坡等。因此,防震减灾是现代建筑设计的一个重要的设计课题。针对近几年我国发生的几次大型地震,绝大多数多层砖混结构都发生了程度不同的破坏,造成了大量的房屋倒塌和人员的伤亡。经过大量的工程实践研究表明,多层砖混结构的组成材料呈脆性,受力性能较差,,难以抵抗地震作用对结构产生的巨大内力和能量,变形能力小。但是,由于砖混结构选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,在我国农村地区砖混结构占有的比例仍然很大,应用广泛。因此,为了减轻地震对多层砖混结构的破坏,降低损失,采取一些有效的抗震措施改善砌体结构的延性和受力性能具有很大的现实意义和社会价值。针对地震对多层砖混结构的破坏类型,主要可以从以下几个方面加以防护和改善。

1 合理的选择建筑平立面

在建筑的整个结构设计中,合理的选择建筑物的平面和立面是十分重要的内容。特别是在抗震设计中,应该尽可能的使建筑平面和立面规则、平整和简洁,让结构的质量中心与刚度中心尽可能一致。一般来讲,如果结构的平面布置过于复杂、不规则、有过多转折、凸凹不平等,往往会使得房屋的质心与刚度中心难以重合,因而在地震作用下会产生较大的扭转效应,使得地震灾害对建筑物的破坏更大。如果建筑物的平面不规则,应该对其偏离结构刚度中心的远端墙段进行抗震验算。对于建筑物的立面布置,应该使其中心尽可能降低,避免立面错落和头重脚轻。为了防止建筑物在地震中发生鞭梢效应,还应控制突出屋面建筑部分的高度。总而言之,应该尽量避免选择复杂不规则的平立面布置,尽可能使建筑物具有均匀的强度和刚度。

2 限制房屋的层数和高度

在我国近几年发生的几次较大地震灾害中,层数越多、高度越高的砌体房屋的破坏程度越大,因此,限制多层砖混结构房屋的层数和高度能够有效的减少地震对建筑物的破坏。因此,现行建筑抗震规范(GB50011-2010)对多层砌体房屋的总高度和总层数有了强制性的规定:多层砌体房屋的总高度及层数应该满足相应的规定限值。由于楼盖的重量约占房屋总重量的一半左右,在总高度相同的情况下,楼层越多意味着楼盖越多,楼层的侧向地震作用越大,同时的底部倾覆力矩越大,易使底部墙体产生的压力或剪力过大而破坏。因此,将多层砖混结构的层数和高度限制在合理的范围内是有效减轻地震破坏的有效措施。

3 合理的布置纵、横墙

纵横墙体是多层砖混房屋的主要承重构件,在地震作用下,由于纵横墙产生裂缝,严重时发生倾斜、错动、倒塌等,使房屋失去承载能力发生破坏。因此,合理的选择承重结构体系、纵横墙布置方案能够有效减轻多层砖混结构在地震作用下的破坏程度。在选择承重结构体系时,应尽可能的采用纵横墙混合承重体系。纵横墙布置时应尽量均匀对称,沿平面应尽量对齐,墙体沿竖向应该连续等宽,这能有效提高房屋纵横两个方向的水平地震作用及抗弯、抗剪能力。纵向墙体应尽可能贯通布置,当无法贯通的时候,宜在纵横墙体交接处进行加强处理,例如增设钢筋混凝土构造柱、适当加强构造配筋、每隔一定高度配置水平拉结筋等。同时,为了防止多层砖混房屋产生过大的层间侧向位移,应当限制横墙的间距。

4 提高多层砖混房屋的刚度和整体性

建筑的空间整体刚度和整体稳定性在很大程度上决定着抗震能力的强弱,空间整体刚度越大,整体稳定性越好,房屋在地震作用下的变形越小,抗侧移能力越强,抗震性能越好。由于刚性屋盖具有较大的抗侧移刚度,因此现浇钢筋混凝土楼板和屋盖对抗震非常有利。多层砖混结构主要以剪切变形为主,采用抗侧刚度较大的楼盖及屋盖能有效的传递水平力,控制层间变形。除此之外,在适当位置可以增设构造柱,同时配置适宜的构造钢筋;对于多层砖混结构的房屋,设置圈梁可以增强空间刚度,限制墙体裂缝的开展,提高结构整体稳定性,抗震性能得到较大的提高。

5 保证施工质量和其他措施

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