地震灾害中砖混结构遭破坏原因及对策分析

浅析地震灾害中砖混结构遭破坏原因及对策
温文德
福州建交工程技术有限公司福建福州 350000
摘要：砖混结构在地震灾害发生后，破坏较为严重，给人们的生命带来了威胁，并造成了严重的经济损失，文章基于提高砖混结构抗震性能的目的，在分析砖混结构破坏形式及震害成因的基础，提出相关的应对措施。

关键词：中砖混结；地震灾害；抗震
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑，柱、梁、楼板、屋面板、析架等采用钢筋混凝土结构。

一般的讲，砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构，又称钢筋混凝土混合结构。

由于砖混结构造价低、施工技术与施工设备简单，在村镇住宅建设中运用得比较普遍。

由于墙体材料为脆性和整体性能差，使得砖混结构房屋的抗震性能相对比较低。

在唐山大地震、汶川地震及玉树地震中，未经合理抗震设计的砖混结构房屋遭到了不同程度的破坏。

文章通过对几次大地震的调查研究，总结出了砖混结构的震害形式，并分析出了产生的原因，最终提出了砖混结构震害控制措施。

1砖混结构震害形式分析
(1)倒塌或局部倒塌，如图1。

图1 倒塌或局部倒塌房屋
(2)墙体破坏。

墙体破坏主要形式为出现“X’’形状裂缝、斜裂缝、水平裂缝等，如图2所示。

图2 X形状裂缝房屋
(3)纵横墙连接破坏。

如图3所示。

图3纵横墙连接破坏
(4)门窗、洞口上的破坏。

如图4所示，此类裂缝通常呈“八”字形或倒“八”字形。

图4门窗、洞口破坏
(5)屋顶破坏。

如图5所示。

图5 房顶破坏
(6)局部突出屋面结构的破坏。

局部突出屋面结构通常是当地居民私搭乱建的房屋。

2砖混结构的倒塌破坏原因分析
经过调查大部分遭破坏的房屋砖混结构分别按照78抗震规范、89规范和2000规范进行抗震设计，少量建于80年代以前的砖混结构未按抗震设防要求设计。

大多抗震设防烈度为7度，因此砖混结构的最大高度7层。

结构楼板多采用预制空心板。

经过分析砖混结构的倒塌和破坏程度与以下几个因素相关。

2.1建筑质量
建筑物的质量是结构抗震的根本，对一栋完全倒塌的某6层砖混住宅进行研究，发现其建于1993年，在倒塌的废墟中我们发现砂浆的强度非常低，用手即可碾碎，另一栋完全倒塌的某4层中学教学楼，同样，砂浆强度用手一碾即碎。

可以看出这两栋建筑的建筑质量根本达不到相关标准，是造成建筑倒塌的重要原因。

2.2建筑的层数
层数历来就是砖混结构设计中的一个控制指标，震害也反映了这个问题，层数越多，严重破坏或倒塌的可能也越大。

经过比较分析，发现倒塌或严重破坏的7层砖混住宅较多。

6层的砖混住宅严重破坏或倒塌也不少。

5层以下倒塌的砖混住宅就少多了。

砖混结构中层数的多少与其破坏程度基本成正比。

2.3构造措施
砖混结构的圈梁和构造柱是抗震的重要保障。

80年代建的砖混结构按78规范设计，由于7度区19m以下的砖握结构中没有要求设构造柱，只要求层层设圈梁，因此这类砖棍结构是倒塌和严重破坏的主力。

另外，建筑平面有凹凸的砖混结构，由于规范没有对凸出部分要求设置构造柱，因此凸出部分的倒塌情况也较多，有的是局部严重破坏，有的是局部倒塌。

2.4纵墙体抗震承载力不足
在横墙承重的预制混凝土空心楼板的砖混结构中，纵墙是非承重墙，由于砖墙的抗震承载力与其压应力有关，压应力越大，砖墙抗震承载力也较大。

因此，承重砖墙(横墙)的抗剪承载力较大，而非承重墙(纵墙)的抗剪承载力较小。

许多住宅震害也表现出这一特性，纵墙(非承重墙)出现严重破坏，建筑物也因纵向薄
弱而出现局部倒塌或完、全倒塌。

建筑物一端局部倒塌的砖混建筑较多，原因是，一但端部纵墙破坏不能承担地震作用，端部的地震力首先要通过楼板向建筑物中间传递，如果是预制板，传递压力是没有问题的，但传递拉力就有问题了，预制板承担不了拉力，端部就会倒塌。

3砖混结构抗震措施
针对震害暴露的问题有针对性的总结出以下措施。

(l)圈梁和构造柱。

此次地震再次证明圈梁和构造柱的重要性。

凡是设置圈梁的，多数情况下，即便结构破坏严重，发生局部坍塌甚至底层垮塌，但是仍然具有一定的整体性，结构发生完全倒塌的很少。

如果楼板是预制板，设计时一方面要做好预制板连接构造，另一方面应提高圈粱的构造要求，每道墙(无论纵墙还是横墙)上都应设置圈梁，同时非承重墙上的圈梁配筋应加大，建议不小于4Φ20。

而构造柱除了可以增加结构10%～20%的抗剪强度而外，可以很大程度上提高墙的极限变形能力和结构耗能性能，因此具有较强的抗震能力。

砖柱的抗剪能力很低，对于单层砌体房屋附加砖柱还可以一定程度上增强结构的抗剪能力，但是对于多层砖混结构，砖柱的高宽比很大，加上砖柱本身抗剪性不高，一旦发生脆性破坏很容易倒塌，砖柱所能起到的抗震能力非常有限。

构造柱在施工上较为复杂，特别是钢筋之间竖向焊接和连接横向约束如果施工不良，构造柱很容易损坏，为此要根据以下情况来设置构造柱：
1)房屋平面凸出部分应设置构造柱。

2)建筑物两端构造柱的设置应加密，每开间设置，直至楼梯问。

这样可以解决建筑端部易倒塌的情况。

3)层1～2的长内纵墙两端应设置构造柱，以避免建筑物一端破坏发生。

4)砖混结构大开间周围的墙体应多设构造柱。

纵横墙交接赴、长墙中间、拐角处都应考虑设置构造柱。

此外，楼层中间增加60厚的混凝土条带。

5)大开间内的粱下的也应设构造柱。

(2)强柱弱梁或强墙弱梁。

灾区有的砖混结构使用大而重的预制钢筋混凝土梁而造成墙体或者构造柱在地震中承受很大的地震剪切力，从而导致更严重的地震破坏。

过大的梁使得墙体或者构造柱承受的剪切作用更大，剪切力也相对集中。

所以，强柱弱梁或强墙弱梁措施可以有效地抵御地震作用力，提高房屋的抗震能力。

(3)纵横墙连接处以及墙体与楼屋盖连接处应增加有效的连接措施。

(4)房屋结构布置应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系，地震灾区有些没有前纵墙，后纵墙开洞较大，仅靠一道内纵墙承受地震力，极易发生破坏。

(5)纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续，同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。

(6)对于砖混结构房屋，当设防烈度为7度、8度和9度时且具有下列情况之一时宜设置防震缝：房屋立面高差在6m以上；房屋有错层且楼板高差较大；各部分结构刚度、质量截然不同。

(7)房屋抗震横墙间距不应超过表1的要求。

表1房屋抗震横墙最大间距(m)
(8)墙体施工的问题。

砖混结构中的承重墙体的质量也很重要。

调查中发现许多房屋墙体砌筑方式存在问题：一些倒塌的砖混结构房屋，采用炉渣砌块和粘土砖一平一立的方式砌筑，由于二者规格不同，材料特性有差异，砖和砌块之间的咬合不好，而且在地震作用下反应也有差异，墙体整体抗震性能不好。

对于重量较重的多层砖混结构，承重墙采用单砖墙是十分危险的。

墙体砌筑的建造技术简单，却对房屋的抗震能力影响很大，墙体的高宽比、墙体的厚度、墙体的砌筑方式和平面布局等都直接影响到房屋的地震安全。

（9）严控砖混结构高度。

现行抗震规范对砖混结构的高度控制值是合理的，新建砖混结构设计时应该坚决遵守。

（10）现行的抗震鉴定标准应当提高。

现行的抗震鉴定标准设防目标与78抗震规范相同，从震害看大量按这个标准设计的砖混结构发生严重破坏或倒塌，如果按这本鉴定标准对全国的砖混房屋进行抗震鉴定，尤其是中小学的砖混教学楼，结果将是灾难性的。

例如，鉴定标准中对砖混结构构造柱没有要求，这显然是不行的。

从“以人为本”的角度出发。

人们居住的房屋应具有同等的安全性，因此大震不倒也应是鉴定标准最终目标。

我国现有的加固技术和经济实力也完全有能实现这一目标。

4结语
砖混结构是广大城镇普遍居住的建筑，这些建筑抗震性能的好坏直接关系人民的生命安全，所以文章的研究具有一定的社会意义，也为今后砖混结构建筑的兴建提供了技术参考，然而，砖混结构抗震性能的提高不只是技术方面的问题，还需要社会的重视及政府的支持，共同努力提高建筑质量。

参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.2008年汉川地震建筑震害图片集[Ml.北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].
[3]TJ11-78,工业与民用建筑抗震设计规范[S]．。