建筑结构抗震设计1

6.1.1
概述——续
• 经过抗震设防的砌体结构具有一定的抗震能力： 若能针对砌体结构的弱点进行合理设计，采用适当的构造措 施，确保施工质量，砌体结构的抗震性能是能够得到改善的。
天津市8度区经7度设防的74年通用住宅震害统计（%）
基本完好 70.7 轻微破坏 19.5 中等破坏 9.8 严重破坏 0.0 倒塌 0.0
建筑结构抗震设计 Seismic design of buildings
第六章 多层砌体房屋的抗震设计
§6.1 概述 §6.2 结构方案与结构布置 §6.3 多层砌体房屋的抗震计算 §6.4 多层砌体房屋的抗震构造措施 §6.5 底部框架-抗震墙体房屋的抗震 设计
6.1 概述 6.1.1 概述
•砌体结构由于构造简单、施工方便、可就地取材等优点，是 城乡建筑中的主要结构形式之一。多层砌体房屋是我国当前 建筑业中使用最广泛的一种建筑形式。在民用建筑中约占90% 以上，在整个建筑业中约占80%。 •本章适用于普通砖（包括烧结、蒸压、混凝土普通砖）、多 孔砖（包括烧结、混凝土多孔砖）和混凝土小型空心砌块等 砌体承重的多层房屋，底层或底部两层框架一抗震墙砌体房 屋。
未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非常高。
§6.1.2
震害及其分析——续
五、不同用途多层砖房的震害 天津市8度区住宅、医院、中小学教学楼震害统计（%）
破坏程度
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏
坍 塌 是外 较纵 常墙 见全 的部 震脱 害开 。横 墙 而
§6.1.2
震害及其分析——续
二、墙体裂缝 抗剪承载力不足,产生裂缝,主要有“X”形、水平和竖向 三种类型。 1、斜裂缝：底层较上部重，山墙、窗间墙易产生。 2、“X”形裂缝：墙体在竖向压力和反复水平剪力作用产生的 裂缝。 常出现“X”形裂缝的位置： 与主震方向平行的墙体； 在横向，房屋两端的山墙； 在纵向，窗间墙。 若主震方向与横纵墙成某一角度时， 常在房屋的角部出现局部倒塌。
6.1.1
概述——续
• 大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差： 1906年美国的旧金山地震，砖石房屋破坏特别严重 1923年日本关东大地震，东京约有砖石结构房屋7000栋， 几乎全部遭到不同程度的破坏，只有1000幢能恢复使用。 1948年原苏联的阿什哈巴德地震，砖石结构房屋的破坏和倒 塌率达到70%-80%。 1976年唐山地震，对烈度为10度、11度区的123栋2-8层砖 混结构房屋调查，倒塌率为63.2%，严重破坏为23.6%，尚 能修复使用的4.2%，实际破坏率达95.8%。 • 抗震性能差的原因： 1、刚度大、自重大，地震作用也大； 2、砌体材料质脆,抗剪、抗拉、抗弯强度低,地震作用下极 易出现裂缝; 3、受施工质量的影响较大；如砂浆不饱满,易出现裂缝,减弱 抗震性能。
6.1.1 概述——续
• 传统的砌体结构多采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑，通过 内外墙的咬砌达到具有一定整体性连接。楼板多采用预制 钢筋混凝土空心板，梁和其他构件亦多用预制装配构件。 • 砌体结构材料的抗剪、抗拉和抗弯强度很低（脆性所致）， 所以砌体房屋的抗震能力较差。 • 经过合理的抗震设防，构造得当，保证施工质量，则在中、 强地震区，砖混结构房屋也具有一定抗震能力，可在除高 烈度区以外的地震区采用。 • 提高砌体结构房屋的抗震能力，是建筑抗震设计研究的重 要 内容。
§6.1.2
震害及其分析——续
4、墙角破坏：约束差，扭转效应，纵横墙裂缝相遇。 5、纵横墙连接破坏：咬槎、连接差 四、不同烈度地震作用下多层砖房的震害
破坏程度
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌
唐山地区多层砖房的震害统计（%） 烈 度
8 11.8 35.3 29.4 23.5 0.0 1.3 6.8 34.3 32.5 25.1 9 0.6 5.0 6.5 19.9 68.0 10 0.3 1.5 4.7 11.7 81.8 11
唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）
基本完好 11.8 轻微破坏 35.3 中等破坏 29.4 严重破坏 23.5 倒塌 0.0
从震害调查可见：经抗震设防可减轻砌体结构的震 害，减少严重破坏和倒塌率。
§6.1.2
震害及其分析
一、房屋倒塌 1、全部倒塌：房屋整体性好，而底层强度不足时；房屋整体性 不好，而上层墙体过于弱时； 2、上部倒塌：房屋上层自重大，刚度差；上层砌体强度过弱， 整体性差时； 3、局部倒塌：个别部位的整体性特别差，纵墙与横墙间联系不 好，平面或立面有显著的局部突出，抗震缝处理不当等；
主拉应力 斜裂缝
§6.1.2
பைடு நூலகம்
震害及其分析——续
3、 水平裂缝： 大都发生于外纵墙窗口的上下截面处。当房屋纵向承重，横墙 间距大而屋盖刚度弱时，纵墙出平面受弯产生水平裂缝。 4、 竖向裂缝：纵横墙出现竖向裂缝，咬槎连接不好, 大都发生于横纵墙交接处或变化较大的两部体系的交接处。
§6.1.2
震害及其分析——续
墙角破坏 扭转，应力集中，约束小等——V 型裂缝
§6.1.2
震害及其分析——续
§6.1.2
震害及其分析——续
§6.1.2
震害及其分析——续
§6.1.2
震害及其分析——续
三、其它破坏 1、楼梯间破坏：楼梯间的墙体一般震害较重。 原因是：楼梯间除顶层外，一般层墙体计算高度较房屋其他部位横墙间距小， 其刚度较大，因而该处分配的地震剪力大，故容易造成震害。而顶层墙体的 计算高度又较其他部位的大，空间刚度较小其稳定性差，所以也易发生破坏。 2、房屋附属物突出屋面的屋顶间（电梯机房、水箱间等）、烟囱、女儿墙， 由于“鞭端效应”引起破坏。 房屋附属物的破坏比下部主体结构破坏严，主要是因为与主体建筑连接差。 6度区有所破坏，7度区普遍破坏，8-9度区几乎全部破坏或倒塌。 3、楼盖与屋盖的破坏：楼板和屋盖是地震时传递水平地震作用的主要构件。 对于预制板楼板、楼盖，由于整体性较差、板缝偏小混凝土灌缝不够密实， 地震时易于拉裂。9度以上地区，由于墙体开裂、错位、倒塌引起楼板、楼 盖掉落。预制板端部搁置长度过短或无可靠的板与板及板与墙的拉接措施， 也造成震害。 。