多层砌体结构抗震浅析

多层砌体结构抗震浅析

摘要：近年来，多层砌体结构成为我国应用最广泛的结构形式，提高多层砌体结构房屋的抗震性能，对保证结构安全具有十分重要的意义。本文根据历次地震经验，总结出多层砌体结构震害规律，并对如何采取有效的抗震措施进行探讨，以期在实践中提高多层砌体结构的抗震能力。

关键词：多层砌体结构震害规律抗震措施

时至今日，城乡建设中大量高层或超高层建筑拔地而起，钢筋混凝土结构、钢结构和钢骨混凝土等结构形式的应用也使城市面貌日新月异。但在中、小城市和乡村建设过程中，因砌体结构具有耐久性好，耐火性好，施工方便，易于就地取材，造价低廉的优点，在多层和低层建筑范围内仍然大量采用着砌体结构，根据最新统计它们仍占有70% 以上的建造面积。可见，迄今为止砌体结构仍是一种广泛使用的结构形式。我国于1976年发生了唐山大地震，之后经历了数十次具破坏性的地震，在2008年，又发生了汶川大地震，这些惨痛的经历已使工程界清晰地认识到地震的破坏性极其巨大，给建设工程带来的危害不可小觑。因此研究如何提高砌体结构的抗震性能实乃必要。

本文根据历次地震经验，总结出多层砌体结构震害规律；结合《建筑抗震设计规范》(gb50011—2010)，探讨了多层砌体结构的抗震措施。

一、多层砌体结构震害规律。

（一）墙体的破坏

墙体的破坏主要表现为墙体出现水平裂缝、斜裂缝及“x”形裂缝，严重时则出现歪斜以致倒塌的现象。

当墙体的高宽比较小时，墙体中间部位会出现水平裂缝；当墙体与主震方向平行时，墙体会出现斜向裂缝；当墙体的高宽比接近1时，墙体则会出现“x”形交叉裂缝。

（二）墙角的破坏

在地震中，多层砌体房屋的四角墙面易发生开裂以致于局部倒塌。这是由于墙角位于尽端，房屋对它的约束作用相对较弱。此外，地震对房屋还具有扭转作用，这就使得墙角处受力复杂，容易产生应力集中，导致墙角破坏。

（三）楼梯间的破坏

由于楼梯间的开间较小，水平方向的刚度相对较大，在地震时承担的计算高度会比其他部位大，这样会引起墙体在平面外的稳定性差，容易造成楼梯间两侧的承重横墙出现斜裂缝。

（四）内外墙连接的破坏

在地震中，内外墙连接处受到两个方向的地震作用，受力比较复杂，容易产生应力集中现象。如果内外墙间缺乏足够的拉结，施工时又不注意咬槎砌筑，那么连接处易发生竖向裂缝，严重时发生纵横墙拉脱，甚至外闪倒塌。

（五）突出屋面的屋顶间及附属结构的破坏

地震时，平面突出部位易出现局部破坏现象。当相邻部位的刚

度相差较大时，破坏会十分严重；突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等附属结构由于地震时“鞭梢效应”的影响，产生的破坏较下部主体结构更加严重；当突出部分面积和房屋面积相差较大时，震害也越严重。

（六）其他部位常见的破坏

1、由于楼盖或屋盖缺乏足够的拉结或施工中楼板搁置长度过小，地震时会导致楼板坠落。

2、由于防震缝设置过窄，不能起到防震作用，地震时缝两侧墙体会发生碰撞而造成破坏。

二、多层砌体结构的抗震措施

（一）钢筋混凝土构造柱的设置

在多层砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱，是指先砌筑墙体，然后在墙体两端或纵横墙交接处现浇钢筋混凝土柱。

设置构造柱能有效的提高多层砌体房屋的抗震性能，主要表现在以下三个方面：①在墙体中设置构造柱，可以有效提高墙体的抗剪强度，提高的幅度与墙体高宽比、开洞情况和竖向压力有关。②构造柱和墙体结合共同工作, 能加强结构的整体性；③设置的构造柱与圈梁所形成的约束体系可以有效地限制墙体的散落，增强了房屋在地震时的抗倒塌能力。

构造柱的间距设置不能过大，否则将会削弱对墙段砌体的约束作用[1]。根据多层砌体结构抗震实践的经验, 构造柱一般应设置在震害较大、构造连接相对薄弱和易于发生应力集中的部位。

（二）圈梁的设置

钢筋混凝土圈梁在多层砌体结构抗震中发挥了重要的作用，主要体现在以下三个方面：①圈梁将房屋的纵横墙连接起来，增强了墙体的稳定性和结构的整体性。②圈梁与构造柱共同作用时，可以有效地约束墙体裂缝的开展，从而提高墙体的抗震性能。③圈梁可以有效地缓解由地震引起的地基不均匀沉降。

对于常用的装配式混凝土楼（屋）盖的多层砌体结构，圈梁的设置如下：

1、当采用横墙承重时，圈梁应根据墙体的类别和设防烈度分别设置。

2、当采用纵横墙承重时，每层均应设置圈梁，抗震横墙上圈梁间距应进行适当加密。

3、为了增加房屋的整体性，圈梁应闭合设置，遇有洞口处应上下搭接。此外，圈梁宜与预制板设置在同一标高。

（三）楼（屋）盖的设置

楼（屋）盖是房屋的重要横隔，为了保证其刚度和整体性，设置应满足以下要求：

1、楼（屋）盖的钢筋混凝土屋架或梁，应与墙体和柱有可靠连接，该连接不应削弱柱截面。

2、坡屋顶房屋的屋架应与屋顶圈梁有可靠连接，檩条或屋面板应与墙体及屋架有可靠连接。

（四）楼梯间的设置

楼梯间的设置应符合下列要求：

1、顶层楼梯间的墙体应沿墙高每隔500mm设置2φ6通长钢筋和φ4分布短钢筋平面内点焊组成的拉结网片或φ4点焊网片；7～9度时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm 厚、纵向钢筋不少于2φ10的钢筋混凝土带或配筋砖带，配筋砖带不少于3皮，每皮的配筋不少于2φ6，砂浆强度等级不应低于m7.5且不低于同层墙体的砂浆强度等级[2]。

2、楼梯间的大梁支承长度不应小于500mm，并应与圈梁连接。

（五）构件间的连接措施

多层砌体结构中各构件的连接是抗震的关键，其中较为重要部位的连接措施有:

1、砖墙和构造柱交界处应砌成马牙槎, 并沿墙高每隔500mm设置2φ6mm拉结筋, 每边伸入墙内不小于1m。

2、对于地震烈度为6、7度, 长度大于7.2m的大房间,以及8、9度时外墙转角及内外墙交界处, 应沿墙高每隔500mm设置2φ6mm 的通常钢筋。

3、对突出屋面的楼梯间,构造柱应与顶部圈梁连接，并从下一层伸到屋顶间顶部。

（六）地基和基础的设置

地基和基础设置应满足以下要求：

1、在软弱地基上建造多层砌体结构，应在承重墙和外墙下设置基础圈梁，这样不仅可以抵抗房屋的不均匀沉降，还能增强房屋基