砌体结构6砌体结构房屋抗震设计PPT课件
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砌体结构房屋抗震设计
第14页/共40页
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.2 多层砌体结构的抗震计算
砌体的抗震抗剪强度设计值
fvEN fv
普通砖、多孔砖墙体的截面抗震抗剪承载力验算
Vfv E A/R E
V1REcfvE (AAc)ftAc0.08 fyAs
水平配筋墙体的截面抗震抗剪承载力
V1RE(fv EAs fyAs)
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
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建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——结构选型与布置
抗震横墙的间距
横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时，楼盖水平刚 度变小，不能将横向水平地震作用有效传递到横墙，致使纵墙发 生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
三、其它破坏
1、楼梯间破坏 原因：横墙间距小，抗剪刚度大；空间刚度较小；墙体有削弱等。
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重。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。
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落
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建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
二、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、“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。
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.2 多层砌体结构的抗震计算
砌体的抗震抗剪强度设计值
fvEN fv
普通砖、多孔砖墙体的截面抗震抗剪承载力验算
Vfv E A/R E
V1REcfvE (AAc)ftAc0.08 fyAs
水平配筋墙体的截面抗震抗剪承载力
V1RE(fv EAs fyAs)
烈度
6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
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建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——结构选型与布置
抗震横墙的间距
横向地震作用主要由横墙承受。横墙间距较大时，楼盖水平刚 度变小，不能将横向水平地震作用有效传递到横墙，致使纵墙发 生较大出平面弯曲变形，造成纵墙倒塌。
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
三、其它破坏
1、楼梯间破坏 原因：横墙间距小，抗剪刚度大；空间刚度较小；墙体有削弱等。
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重。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。
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落
第2页/共40页
建筑结构抗震设计-砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构抗震设计的一般规定——震害特点
二、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、“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。
砌体结构教学课件PPT
托墙梁与吊车梁基本在同一高度，如设计成整体，则屋面荷 载、屋架及上段墙体重可通过托墙梁传给带壁柱的墙体。但设 计者将托梁与吊车梁分开，中间空有70mm间隙，这样屋面传 来的荷载与上段墙体只压在240mm×300mm的砖垛上，形 成局部承压。设计人员疏忽了，并未进行局部承压验算。经复 核，该部分局部承压强度严重不足，这是造成事故的直接原因。
第三节 因方案欠妥引起的事故
3 事故分析
造成事故的可能原因：
（1）地基不均匀沉降；
（2）房间跨度大、隔墙少，墙体整体失稳；
（3）砌体砌筑质量差，强度不足；
（4）大跨度主梁支承在墙上，计算模型按简支，实际上有 约束弯矩，从而引起墙体倒塌。
4 模型试验
主要检验计算简图是否合理。
结论：原设计采用简支梁计算简图有误，造成窗间墙上端弯 矩值很大，使窗间墙承载力严重不足，引起房屋倒塌。
3 事故分析
（1）计算书无误，符合规范要求。
（2）支模不当，墙体倾过大，致使墙体倒塌。
4 结论 拆除倒塌墙体，改进支模方法。
石家庄铁道学院建筑工程系
13
第四节 因施工失误引起的事故
例2-4 砖柱采用低质量包心砌法引起房屋倒塌
1 工程及事故概况
某地区建一座四层楼住宅，长61.2m，宽7.8m。砖墙承重、 钢筋混凝土预制楼盖，局部（厕所等）为现浇钢筋混凝土。图 纸为标准住宅图。惟一改动的地方为底层有一大活动室，去掉 了一道承重墙，改用490mm×490mm砖柱，上搁钢筋混凝 土梁。置换时，经计算确认承载力足够。但在楼盖到四层时， 有大房间的这一间砖柱压坏而引起房屋大面积倒塌。
2400的大门。屋盖为钢筋混凝土V型折板，上铺珍珠岩保温层， 采用二毡三油防水层，上铺小豆石。地基为弋壁土，地质勘察 报告建议承载力为180kPa。基础采用C10毛石混凝土。
6 多层砌体结构房屋的抗震设计
6.2.2.规范7.1.2房屋高度、层数、层高限值 1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表
烈度和设计基本地震加速度
房屋类型 最小 抗震 墙厚 度 (mm) 240 240 6 0.05g 高 度 21 21 层 数 7 7 0.10g 高 度 21 21 层 数 7 7 7 0.15g 高 度 21 18 层 数 7 6 0.20g 高 度 18 18 层 数 6 6 8 0.30g 高 度 15 15 层 数 5 5 9 0.40g 高 度 12 9 层 数 4 3
一般情况下层数和总高度不应超过下表房屋类型最小抗震mm烈度和设计基本地震加速度005g010g015g020g030g040g多层砌体房屋普通砖24021多孔砖24021多孔砖19021小砌块19021底部框架房屋普通砖多孔砖24022多孔砖19022小砌块19022房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐口的高度半地下室从地下室室内地面算起全地下室和嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起
（2）水平裂缝 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。或受垂直方向地 震力的作用，墙体会因受拉出现水平裂缝。 高宽比小时—水平裂缝；高宽比大时—水平偏 斜
（3）竖向裂缝 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。
3.墙角破坏 在扭转地震力的作用下，房屋的端部、尤其是墙
—
3 — — —
底部 普通砖、 框架 多孔砖 -抗 多孔砖 震墙 房屋 小砌块
注：1 房屋的总高度指室外地面到主要屋面板板顶或檐 口的高度，半地下室从地下室室内地面算起，全地下室和 嵌固条件好的半地下室应允许从室外地面算起；对带阁楼 的坡屋面应算到山尖墙的1/2高度处； 2 室内外高差大于0.6m时，房屋总高度应允许比表 中的数据适当增加，但增加量应少于1.0m； 3 乙类的多层砌体房屋仍按本地区设防烈度查表， 其层数应减少一层且总高度应降低3m;不应采用底部框架抗震墙砌体房屋； 4 本表小砌块砌体房屋不包括配筋混凝土小型空心 砌块砌定降低3m，层数相应减少一层；各层横墙很 少的多层砌体房屋，还应再减少一层。
砌体结构和底部框架内框架房屋的抗震设计PPT课件
(6－4)
（6－5） （6－6）
2．楼层水平地震剪力在各抗侧力墙体间的分配
由于多层砌体房屋墙体平面内的抗侧力等效 刚度很大，而平面外的刚度很小，所以一个方 向的楼层水平地震剪力主要由平行于地震作用 方向的墙体来承担，而与地震作用相垂直的墙 体，其承担的水平地震剪力很小。因此，横向 楼层地震剪力全部由各横向墙体来承担，而纵 向楼层地震剪力由各纵向墙体来承担。 （1）横向楼层地震剪力的分配
（5）烟道、风道、垃圾道等不应削弱墙体 ；当墙体被削弱时，应对墙体采取加强措 施；不宜采用无竖向配筋的附墙烟囱及出 屋面的烟囱。
（6）不应采用无锚固的钢筋混凝土预制挑 檐。
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2．房屋的层数和高度的限制
多层砌体房屋的抗震能力，除取决于 横墙间距、砖和砂浆强度等级、结构的整 体性和施工质量等因素外，还与房屋的总 高度有直接的联系。国内外历次地震表明 ，在一般场地下，砌体房屋的层数越多、 高度越高，它的震害程度和破坏率越大。
1．多层砌体房屋的结构体系
体型较复杂和抗侧移构件布置不均匀的多层砌体房 屋，其应力集中程度、扭转影响及抗震薄弱部位都不好
估计，细部构造也较难处理。因此，多层砌体结构体系 应符合下列要求：
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1．多层砌体房屋的结构体系 多层砌体房屋的结构体系，应符合下列
要求： （1）应优先采用横墙承重或纵横墙共同承 重的结构体系； （2）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；
2 震害现象
a．墙体
横墙(包括山墙)、纵墙上出现斜向、交叉、水平裂 缝，严重时出现倾斜、错动和倒塌现象。当地震作用在 墙体内产生的主拉应变超过相应极限拉应变时则产生斜 裂缝；在地震的反复作用下，形成了交叉裂缝。高宽比 较小的横墙，中部出现水平剪切裂缝。
工程抗震第六章 多层砌体结构房屋的抗震设计
一、水平地震作用计算
1、计算简图 注意底层H的取法： 一般取至室外地坪下0.5m。
2、楼层水平地震作用
周期：由于砌体房屋的横墙很多，刚度很大，一般T不
超过0.25s，所以取 1 max
FEk m ax Geq
Fi
Gi H i Gi H i
FEK
3、突出屋顶的小建筑，地震剪力放大3倍
• c 中等刚性楼盖房屋
取平均值（装配式钢筋砼楼盖）
Vim
1 2
K im K im
Gim Gi
Vi
Vim
1
2
Aim Aim
Fim Fi
Vi
二、楼层水平地震剪力在各抗侧力墙体间的分配
⑵ 纵向地震剪力分配 由于纵向楼盖的刚度都很大，则均视为刚性楼盖。
（2）出平面破坏
⒉墙体承载能力不足引起的墙体破坏
1999年9月21日九二一 大地震位于震中央的台 中县雾峰乡光复国中教 舍墙壁上出现水平裂缝
震害现象
（1）内外墙交接处
⒊整体性不足引起的震害
震害现象
（1）内外墙交接处
⒊整体性不足引起的震害
唐山大地震中某三层客房外纵墙全部被甩落
汶 川 地 震 汉 旺 镇 某 建 筑
V fVE A 0.03 ft Ac 0.05 f y As c
6.24
RE
§6.4 多层砌体结构房屋的抗震构造措施 （概念设计）
一、构造柱
1、 震害
设置构造柱的房屋的震害明显小 于无构造柱的房屋。
2、构造柱的的作用
构造柱对砌体的初裂荷载无明显提 高，对砌体抗剪强度可提高10~30%。一 般不考虑构造柱对强度的提高。
砌体结构设计PPT课件
局部受压承载力计算方法
弹性地基梁法
01
将局部受压区域视为弹性地基上的梁，通过求解梁的挠度和内
力来计算局部受压承载力。
叠加法
02
将局部荷载分解为多个集中力或分布力，分别计算其对结构的
影响，然后叠加得到总的局部受压承载力。
有限元法
03
利用有限元软件对砌体结构进行建模和分析，模拟局部受压过
程并计算承载力。
验算方法
包括静力法、动力法以及有限元法等。其中，静力法是最常用的方法，它通过建立砌体结构的力学模型，计算其 在各种荷载作用下的内力和变形，从而判断其稳定性。动力法主要用于考虑地震等动力荷载对砌体结构稳定性的 影响。有限元法是一种数值分析方法，可以对复杂砌体结构进行精确分析。
构造措施加强稳定性
设置圈梁和构造柱
抗震设计与构造要求
地震作用对砌体结构影响
1 2
地震波传播与结构振动
地震波通过地基传播至砌体结构，引起结构振动 和变形。
惯性力与结构破坏
地震作用产生的惯性力可能导致砌体结构出现裂 缝、倒塌等破坏。
3
地基失效与结构失稳
地震可能导致地基失效，进而引起砌体结构整体 失稳。
抗震设计基本原则和方法
总体设计原则
裂缝宽度验算
根据结构类型和荷载情况，确定裂缝 宽度的限值，并进行验算。
变形验算
振动验算
对于受动力荷载作用的结构，需进行 振动验算，确保结构的稳定性和舒适 度。
考虑结构在荷载作用下的变形，确定 变形限值并进行验算。
04
墙柱高厚比和稳定性验算方法
墙柱高厚比概念及影响因素
墙柱高厚比定义
指墙、柱的计算高度H0与其厚度h的 比值，即β=H0/h。它是影响砌体结 构稳定性的重要因素。
砌体结构PPT课件
砌体的受压性能
砌体受压破坏形态
轴心受压、小偏心受压、大偏心受压等破坏形态及其特点。
砌体抗压强度
影响砌体抗压强度的主要因素，如块体强度、砂浆强度、砌筑质 量等。
砌体受压承载力计算
受压承载力计算公式、计算步骤和注意事项。
砌体的受拉、受弯和受剪性能
01
02
03
砌体受拉性能
砌体受拉破坏形态、抗拉 强度及其影响因素。
砌体受弯性能
砌体受弯破坏形态、抗弯 强度及其影响因素。
砌体受剪性能
砌体受剪破坏形态、抗剪 强度及其影响因素。
砌体的变形性能
砌体弹性模量
反映砌体抵抗弹性变形能 力的指标，与块体类型、 砂浆强度等因素有关。
砌体收缩和徐变
砌体在长期使用过程中的 变形现象，影响因素及控 制措施。
砌体温度变形
温度变化对砌体变形的影 响，以及相应的控制措施。
构造措施
采取必要的构造措施，如设置圈梁、构造柱、加强墙体连接等， 提高砌体结构的整体性和抗震性能。
节点详图设计
对关键节点进行详细设计，绘制节点详图，明确钢筋配置和连接方 式等。
施工图绘制
根据设计结果和节点详图，绘制砌体结构房屋的施工图，包括平面 图、立面图、剖面图、钢筋图等。
THANKS
感谢观看
内力分析与截面设计
内力分析
通过结构分析软件，对砌体结构房屋进行内力分 析，得到各构件的内力分布和大小。
截面设计
根据内力分析结果，对各构件进行截面设计，包 括墙厚、柱截面尺寸、梁截面高度和宽度等。
配筋设计
根据截面设计结果和构造要求，进行配筋设计， 确定钢筋的种类、直径、间距和数量等。
构造措施与施工图绘制
结构方案与选型布置
建筑结构抗震设计第6章多层砌体房屋抗震设计
其余情况，8度时应采用钢筋混凝土抗震墙，6、7度 时应采用钢筋混凝土抗震墙或配筋小砌块砌体抗震墙。
(3) 底层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两个方向，第二 层计入构造柱影响的侧向刚度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。
(4) 底部两层框架-抗震墙砌体房屋纵横两个方向，底层与底 部第二层侧向刚度应接近，第三层计入构造柱影响的侧向刚度与 底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.0，8度时不应 大于1.5，且均不应小于1.0。
平面轮廓凹凸尺寸，不应超过典型尺寸的50％；当 超过典型尺寸的25％时，房屋转角处应采取加强措施；
楼板局ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大洞口的尺寸不宜超过楼板宽度的30％， 且不应在墙体两侧同时开洞；
房屋错层的楼板高差超过500mm时，应按两层计算；错层 部位的墙体应采取加强措施；
同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀；墙面洞口的面积，6、7度 时不宜大于墙面总面积的55％，8、9度时不宜大于50％；
多层砌体结构的抗震验算，一般包括三个基本步骤：确立计 算简图；分配地震剪力；对不利墙段进行抗震验算。
6.3.1 计 算 简 图 对于图10所示的一般多层砌体结构，可以采用图11 所示的
计算简图。
在确立上述计算简图时，应以防震逢所划分的结构单 元作为计算单元。在计算单元中各楼层的重量集中到楼、 屋盖的标高处。
(1) 一般情况下，多层砌体房屋的层数和总高度不应超 过表1的规定。
(2) 横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比表1的规定 降低3 m，层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体 房屋，还应再减少一层。
(3) 6、7度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按规定采取 加强措施并满足抗震承载力要求时，其高度和层数应允许仍按表 1的规定采用。
《砌体结构》PPT课件
《砌体结构》PPT课 件
目录
• 砌体结构概述 • 砌体材料及其性能 • 砌体结构设计与计算 • 砌体结构施工技术与质量控制 • 砌体结构抗震性能分析 • 现代新型砌体结构技术展望
01
砌体结构概述
定义与特点
定义
由砖、石或砌块等砌体材料通过 砂浆等黏结材料连接而成的建筑 结构。
特点
取材方便、造价低廉、耐久性好 、隔热保温性能优良。
震害实例分析与经验教训
震害实例分析
通过对历史地震中砌体结构的震害实 例进行分析，总结震害特点和规律， 为抗震设计提供借鉴。
经验教训
重视抗震概念设计，加强结构整体性 和延性设计；注重施工质量和细节处 理，确保抗震措施的有效实施；加强 抗震科研和技术创新，提高砌体结构 的抗震性能。
06
现代新型砌体结构技术展望
隔热保温性能优良
砌体材料具有良好的隔热保温 性能，使得室内环境更加舒适 。
应用领域
广泛应用于住宅、办公楼、学 校、医院等民用建筑以及工业 厂房、仓库等工业建筑。
耐久性好
砌体结构具有良好的耐久性， 能够抵抗风雨侵蚀和自然灾害 的破坏。
环保节能
砌体材料可回收利用，符合环 保节能的要求。
02
砌体材料及其性能
高性能材料和复合墙体技术
1 2
高性能混凝土砌块
采用优化配合比设计，提高砌块抗压、抗拉、抗 折等力学性能，同时改善耐久性和耐候性。
纤维增强砌体
在砌块或砂浆中添加纤维材料，如钢纤维、碳纤 维等，提高砌体的韧性和抗震性能。
3
复合墙体技术
将不同材料、不同性能的墙体进行复合，形成具 有优异力学性能和功能性的复合墙体，如夹心保 温墙、钢构复合墙等。
01
目录
• 砌体结构概述 • 砌体材料及其性能 • 砌体结构设计与计算 • 砌体结构施工技术与质量控制 • 砌体结构抗震性能分析 • 现代新型砌体结构技术展望
01
砌体结构概述
定义与特点
定义
由砖、石或砌块等砌体材料通过 砂浆等黏结材料连接而成的建筑 结构。
特点
取材方便、造价低廉、耐久性好 、隔热保温性能优良。
震害实例分析与经验教训
震害实例分析
通过对历史地震中砌体结构的震害实 例进行分析，总结震害特点和规律， 为抗震设计提供借鉴。
经验教训
重视抗震概念设计，加强结构整体性 和延性设计；注重施工质量和细节处 理，确保抗震措施的有效实施；加强 抗震科研和技术创新，提高砌体结构 的抗震性能。
06
现代新型砌体结构技术展望
隔热保温性能优良
砌体材料具有良好的隔热保温 性能，使得室内环境更加舒适 。
应用领域
广泛应用于住宅、办公楼、学 校、医院等民用建筑以及工业 厂房、仓库等工业建筑。
耐久性好
砌体结构具有良好的耐久性， 能够抵抗风雨侵蚀和自然灾害 的破坏。
环保节能
砌体材料可回收利用，符合环 保节能的要求。
02
砌体材料及其性能
高性能材料和复合墙体技术
1 2
高性能混凝土砌块
采用优化配合比设计，提高砌块抗压、抗拉、抗 折等力学性能，同时改善耐久性和耐候性。
纤维增强砌体
在砌块或砂浆中添加纤维材料，如钢纤维、碳纤 维等，提高砌体的韧性和抗震性能。
3
复合墙体技术
将不同材料、不同性能的墙体进行复合，形成具 有优异力学性能和功能性的复合墙体，如夹心保 温墙、钢构复合墙等。
01
砌体结构6-砌体结构房屋抗震设计
－砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值。 －非抗震设计的砌体抗震抗剪强度设计值。 －砌体强度的正应力影响系数，按表6.10采用。
ζN
back 12
西南科技大学网络教育课程
2、粘土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力一般情况下，应按下式 验算。
V ≤ fVE A / γ RE
V
fVE
－墙体剪力设计值。 －砖砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值。 －墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
第一节 砌体结构房屋的震害
一、由地震引起的建筑物破坏情况主要有：受震破坏、地 基失效引起的破坏和次生效应引起的破坏。 二、砌体结构房屋的破坏情况有两大类：
1、由于结构或构件承载力不足而引起的破坏； 2、因为房屋结构布置不当或在构造上存在缺陷，比如内外墙之间 以及楼板与墙体之间缺乏可靠的联结，在地震时联结破坏，房屋 丧失了整体性，墙体发生出平面的倾倒，楼板随之由墙上滑落等 等。 三、在砌体结构房屋的抗震设计中，应用计算理论对结构进行强度 验算；另一方面，还应对房屋的体型、平面布置、材料、结构形 式等进行合理选择，对构件间的联结采取加强措施，并从结构强 度方面着眼，使构件布局合理，从而获得整个房屋的最大抗震能 back 1 力。 西南科技大学网络教育课程
2、纵向水平地震剪力的分配 按墙体刚度比例分配给各纵墙。
Vim =
Dim
∑D
m =1
k
VEKi
im
back 10
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3、进行地震剪力分配和截面验算时，砌体墙段的层间抗侧力等效 刚度应按下列原则确定： （1）、刚度的计算应计及高宽比的影响。 （2）、墙段宜按门窗洞口划分，对小开口墙段按毛截面计算的刚 度，可根据开洞率乘以表6.8的洞口影响系数。
ζN
back 12
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2、粘土砖、多孔砖墙体的截面抗震承载力一般情况下，应按下式 验算。
V ≤ fVE A / γ RE
V
fVE
－墙体剪力设计值。 －砖砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值。 －墙体横截面面积，多孔砖取毛截面面积。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
第一节 砌体结构房屋的震害
一、由地震引起的建筑物破坏情况主要有：受震破坏、地 基失效引起的破坏和次生效应引起的破坏。 二、砌体结构房屋的破坏情况有两大类：
1、由于结构或构件承载力不足而引起的破坏； 2、因为房屋结构布置不当或在构造上存在缺陷，比如内外墙之间 以及楼板与墙体之间缺乏可靠的联结，在地震时联结破坏，房屋 丧失了整体性，墙体发生出平面的倾倒，楼板随之由墙上滑落等 等。 三、在砌体结构房屋的抗震设计中，应用计算理论对结构进行强度 验算；另一方面，还应对房屋的体型、平面布置、材料、结构形 式等进行合理选择，对构件间的联结采取加强措施，并从结构强 度方面着眼，使构件布局合理，从而获得整个房屋的最大抗震能 back 1 力。 西南科技大学网络教育课程
2、纵向水平地震剪力的分配 按墙体刚度比例分配给各纵墙。
Vim =
Dim
∑D
m =1
k
VEKi
im
back 10
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3、进行地震剪力分配和截面验算时，砌体墙段的层间抗侧力等效 刚度应按下列原则确定： （1）、刚度的计算应计及高宽比的影响。 （2）、墙段宜按门窗洞口划分，对小开口墙段按毛截面计算的刚 度，可根据开洞率乘以表6.8的洞口影响系数。
建筑结构抗震设计(PPT,共81页)
提供了较大的侧向刚度，位移得到控制。
3.1
结构抗震概念设计
五、合理的结构材料
• 延性系数（表示极限变形与相应屈服变形之比）高； • “强度/重力”比值大（轻质高强）； • 匀质性好； • 正交各向同性； • 构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并
图 断层和断裂带 “有地震必有断层，有断层必有地震”
3.1
结构抗震概念设计
断裂及其工程影响
地质调查结果： •沿龙门山中央主断裂 带的地表破裂从映秀镇 至北川长200km； • 沿龙门山山前断裂带 的地表破裂从都江堰至 汉旺镇长40km 。
(图源：张培震, 2008)
汶川地震的 启示和教训
位于地震 断层的建筑， 由于地震断错 和地面强大振 动，带来房屋 毁灭性坍塌。
填充墙。
4层以上平面图
2）竖向不规则：塔楼上部（4层
楼面以上），北、东、西三面布
置了密集的小柱子，共64根，支
承在过渡大梁上，大梁又支承在
其下面的10根柱子上。上下两部
分严重不均匀，不连续。
3）主要破坏：第4层与第5层之 间(竖向刚度和承载力突变),周围
4层以下平面图
剖面图
柱子严重开裂，柱钢筋压屈；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙
• 这里的“规则”包含了对建筑平面、立面外形尺寸，抗 侧力构件的布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因 素的综合要求。
• “规则”的具体界限随结构类型的不同而异，需要建筑 师和结构师相互配合，才能设计出抗震性能良好的建筑。
3.1
结构抗震概念设计
• 建筑抗震设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严 重不规则的设计方案；
①竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换
3.1
结构抗震概念设计
五、合理的结构材料
• 延性系数（表示极限变形与相应屈服变形之比）高； • “强度/重力”比值大（轻质高强）； • 匀质性好； • 正交各向同性； • 构件的连接具有整体性、连续性和较好的延性，并
图 断层和断裂带 “有地震必有断层，有断层必有地震”
3.1
结构抗震概念设计
断裂及其工程影响
地质调查结果： •沿龙门山中央主断裂 带的地表破裂从映秀镇 至北川长200km； • 沿龙门山山前断裂带 的地表破裂从都江堰至 汉旺镇长40km 。
(图源：张培震, 2008)
汶川地震的 启示和教训
位于地震 断层的建筑， 由于地震断错 和地面强大振 动，带来房屋 毁灭性坍塌。
填充墙。
4层以上平面图
2）竖向不规则：塔楼上部（4层
楼面以上），北、东、西三面布
置了密集的小柱子，共64根，支
承在过渡大梁上，大梁又支承在
其下面的10根柱子上。上下两部
分严重不均匀，不连续。
3）主要破坏：第4层与第5层之 间(竖向刚度和承载力突变),周围
4层以下平面图
剖面图
柱子严重开裂，柱钢筋压屈；塔楼西立面、其他立面窗下和电梯井处的空心砖填充墙
• 这里的“规则”包含了对建筑平面、立面外形尺寸，抗 侧力构件的布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因 素的综合要求。
• “规则”的具体界限随结构类型的不同而异，需要建筑 师和结构师相互配合，才能设计出抗震性能良好的建筑。
3.1
结构抗震概念设计
• 建筑抗震设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严 重不规则的设计方案；
①竖向抗侧力构件不连续时，该构件传递给水平转换
砌体结构第六章砌体结构抗震设计
④ 突出屋面的楼梯间、电梯间、女儿墙等附属结构的破坏 破坏产生的原因主要是“鞭梢效应”（在地震作用下， 高层建筑或其他建/构筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的 现象)破坏常出现在房屋突出的部分，并且突出部分的面积相 对下层面积越小，破坏越严重。
⑤屋顶楼盖的破坏 砌体结构房屋屋顶楼盖的破坏，大多由于梁、板在砌体 墙上支承长度不够或无可靠拉结，破坏常发生在预制板和 承重墙的连接处，同时无圈梁房屋较有圈梁房屋损坏严重； 现浇楼盖的抗震性能优于预制楼盖。
第六章 砌体结构房屋抗震设计
6.1 砌体结构房屋的受震破坏
1. 砌体结构房屋常见震害
房屋倒塌
墙体开裂 纵横墙连接处破坏
墙角破坏
无配筋砌体结构是一种脆性结构，整体性和延性差，自重大，地 震反应大，砌体的抗剪能力很低，结构的抗震性能相对较低。
破坏情况分二类：1. 结构或构件承载力不当； 2. 构造或连接存在缺陷。
Ⅳ. 房屋四角的构造柱截面和配筋应适当加大，7度超过6
层、8度超过5层、9度地区的房屋，纵筋采用4Φ14，箍筋 间距≤200mm.
Ⅴ. 构造柱应先砌墙后浇筑混凝土，应砌成马牙搓。
钢筋混凝土芯柱的设置及构造要求
钢筋混凝土芯柱——小型砌块砌体房屋墙体 中，在一定的部位预留的上下贯通的孔洞中，插入钢
限制抗震横墙的间距
在水平地震荷载作用下，砌体结构房屋的楼（屋） 盖和横墙充当主要的抗侧移力体系；当横墙数量多、间距小， 房屋的空间刚度大，抗震性能好。
抗震墙最大间距（m）
限制砌体房屋的高度、层高和高宽比
Ⅰ.砌体房屋的高度、层高限制
砌体房屋层数愈多，层高愈高，总高度愈大，则房 屋的地震作用效应愈大，震害愈严重。 普通砖、多孔砖和小砌块砌体承重房屋的层高≤3.6m； 底层框架—抗震墙房屋的底部和内框架房屋层高≤4.5m
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15
8．设有钢筋混凝土构造柱时墙体的损坏
➢ · 产生原因：水平往复地震作用 ➢ · 裂缝形状：交叉裂缝 ➢ · 出现部位：墙体和构造柱柱端 ➢ · 分布规律：墙体裂缝的宽度不会很大，构造柱柱
端混凝土崩裂、钢筋屈曲，集中配筋约束墙体抗倒 塌能力较强、具有很大的抗变形能力
16
8．设有钢筋混凝土构造柱时墙体的损坏
28
512地震按建造年代震害情况统计
29
512地震按建造年代震害情况统计
30
512地震按建造年代震害情况统计
31
512地震按地震区烈度震害情况统计
32
512地震按使用用途震害情况统计
33
第二节 砌体结构房屋的抗震措施
➢ 砌体房屋抗震性能与建筑平面布置、结构选型、抗 震计算、构造措施和施工质量相关
第六章 砌体结构房屋抗震设计
第一节 砌体结构房屋常见震害 第二节 砌体结构房屋的抗震措施 第三节 多层砌体 ➢ ① 材料抗剪承载力较低，延性差 ➢ ② 结构整体连接性能较差
➢ 砌体结构房屋的抗震要点 ➢ ① 方案选型 ➢ ② 构造措施 ➢ ③ 施工质量
2
第一节 砌体结构房屋常见震害
➢ 水平地震作用下的砌体结构房屋震害： ➢ 1．墙体交叉裂缝 ➢ 产生原因：主拉应力过大 ➢ 裂缝形状：倾斜阶梯状且交叉 ➢ 出现部位：内外纵横墙、窗间墙 ➢ 分布规律：底层墙体比顶层严重
3
4
2．转角墙及内外墙连接处的破损
竖向裂缝
5
2．转角墙及内外墙连接处的破损
24
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 安县合理设置构造柱和圈梁的砌体结构
25
11、512地震震害情况统计
512地震按结构形式震害情况统计
26
512地震按结构形式震害情况统计
27
512地震按结构形式震害情况统计
➢ 破坏程度严重而应立即拆除和停止使用所占的比例来 看，不同结构形式的抗震性能按以下顺序依次增强： 砌体结构——砌体－框架混合结构——框架结构——框 架－剪力墙（核心筒）结构/钢结构。除了各类结构 本身抗震性能的差别以外，结构体系和施工质量的离 散程度也对结构的抗震性能有一定的影响。比如各种 砌体结构，建造随意，有时没有进行设计，很多情况 是结构体系不清楚，因此结构的抗震性能难以把握， 破坏情况也多种多样，可能是砌体墙剪切破坏或砂浆 强度不足错动剪切破坏，也可能是楼板拉结破坏和砌 体墙的倾覆破坏
➢ 出现部位：预制板和承重墙连接处 ➢ 分布规律：无圈梁房屋较有圈梁房屋严重；现浇
楼盖的抗震性能优于预制楼盖
14
7 门窗过梁的损坏
➢ 产生原因：砖拱对变形极为敏感 ➢ 裂缝形状：支座倒八字裂缝和跨中竖缝 ➢ 出现部位：砖砌平拱、弧拱过梁 ➢ 分布规律：房屋尽端处损坏比中部过梁严重，上层
比下层损坏严重
➢ 房屋的立面布置宜规则： ➢ ① 房屋的质量分布和刚度沿高度方向变化宜均匀
② 应避免局部的突出 ③ 楼层不宜有错层
35
2．楼梯间的布置
➢ 楼梯间不宜布置在房屋端部的第一开间及转角处 ➢ 楼梯间不宜突出或开设过大的窗洞，以免将楼层圈
梁切断,应特别注意楼梯间顶层墙体的稳定性
36
二、方案选型
➢ 1．砌体结构房屋高度、层高、高宽比限制
➢ 表:砌体结构房屋总高度(m)、层数和高宽比限值
最小
烈度
砌体类 墙厚
8
3．空旷空间墙体的开裂
通长水平裂缝 ➢ 产生原因：抗震墙体相距较远，墙体受弯剪或水平
弯曲作用 ➢ 裂缝形状：通长水平裂缝 ➢ 出现部位：大房间房屋顶层，大开间房屋外墙 ➢ 分布规律：空旷房间的外纵墙或山墙开裂严重；错
层、房屋平面凹凸变化处、墙体在门窗洞口过分被 削弱处开裂严重。
9
4．碰撞损坏
➢ 产生原因：墙体振动，互相碰撞挤压 ➢ 出现部位：伸缩缝和沉降缝两侧
➢ 南坝镇小学教学楼垮塌 20
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 汉旺镇铁路货运站宿舍楼倒塌
21
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 蓥华中学教学楼右段倒塌（左段为框架结构）
22
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 江油花园路初级中学教学楼纵向承重墙和砖柱严重破坏
23
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 雁门中心小学教学楼预制板拉结不足导致破坏
10
5．突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟 囱、女儿墙等附属结构的破损
11
5．突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟 囱、女儿墙等附属结构的破损
➢ 产生原因：“鞭鞘效应” ➢ 出现部位：房屋突出部位 ➢ 分布规律：突出部分的面积相对于下层面积愈小，
破损愈严重。
12
13
6 砌体结构房屋楼盖的破损
➢ 产生原因：板、梁墙上支承长度不够或无可靠拉 结
➢ 比较典型的破坏形式有：结构抗震体系单薄，未设 置构造柱，也有未设置圈梁，预制楼板未拉结。
➢ 当合理设置构造柱和圈梁，砖混结构也能有效抵御 地震破坏，在震害调查中也发现基本没有受到破坏 的砖混结构。因此，对于砌体结构，如何保证结构 的整体性和侧向承载力是抗震设计的关键。
19
10、512地震砖混结构的破坏
转角裂缝
6
2．转角墙及内外墙连接处的破损
外纵墙倒塌
7
2．转角墙及内外墙连接处的破损
➢ 产生原因：转角处分担地震作用较多 ➢ 裂缝形状：竖向裂缝、三角形或菱形 ➢ 出现部位：内外墙连接处、房屋转角 ➢ 分布规律：纵墙承重房屋比横墙承重房屋严重；墙
体布置不对称时比规则严重；不设置圈梁时比设置 时严重；大洞口、空旷房间或楼梯间严重；内外墙 拉结差时严重。
17
9．非结构构件的震害
➢ 多层砖房震害规律： ➢ ① 层数越多，破坏越重；
② 横墙越少，破坏越重； ③ 层高越高，破坏越重； ④ 砂浆强度等级低，破坏重； ⑤ 房屋两端及转角处震害重； ⑥ 下层比上层的破坏重； ⑦ 预制楼板比整体现浇楼板的破坏重； ⑧ 墙肢平面布置不均匀时破坏重。
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10、512地震砖混结构的破坏
➢ 砌体房屋抗震设计原则：“小震不坏、中震可修、 大震不倒”
➢ 抗震概念设计主要内容： ➢ ① 建筑总体布置
② 结构选型 ③ 抗震构造措施
34
一、建筑平立面布置
➢ 1．平立面布置要求 ➢ 房屋的平面布置宜规则、对称： ➢ ① 刚度中心和质量中心应尽量接近
② 平面布置应避免墙体局部突出和凹进 ③ 应尽量避免将大房间布置在单元的两端
8．设有钢筋混凝土构造柱时墙体的损坏
➢ · 产生原因：水平往复地震作用 ➢ · 裂缝形状：交叉裂缝 ➢ · 出现部位：墙体和构造柱柱端 ➢ · 分布规律：墙体裂缝的宽度不会很大，构造柱柱
端混凝土崩裂、钢筋屈曲，集中配筋约束墙体抗倒 塌能力较强、具有很大的抗变形能力
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8．设有钢筋混凝土构造柱时墙体的损坏
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512地震按建造年代震害情况统计
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512地震按建造年代震害情况统计
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512地震按建造年代震害情况统计
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512地震按地震区烈度震害情况统计
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512地震按使用用途震害情况统计
33
第二节 砌体结构房屋的抗震措施
➢ 砌体房屋抗震性能与建筑平面布置、结构选型、抗 震计算、构造措施和施工质量相关
第六章 砌体结构房屋抗震设计
第一节 砌体结构房屋常见震害 第二节 砌体结构房屋的抗震措施 第三节 多层砌体 ➢ ① 材料抗剪承载力较低，延性差 ➢ ② 结构整体连接性能较差
➢ 砌体结构房屋的抗震要点 ➢ ① 方案选型 ➢ ② 构造措施 ➢ ③ 施工质量
2
第一节 砌体结构房屋常见震害
➢ 水平地震作用下的砌体结构房屋震害： ➢ 1．墙体交叉裂缝 ➢ 产生原因：主拉应力过大 ➢ 裂缝形状：倾斜阶梯状且交叉 ➢ 出现部位：内外纵横墙、窗间墙 ➢ 分布规律：底层墙体比顶层严重
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2．转角墙及内外墙连接处的破损
竖向裂缝
5
2．转角墙及内外墙连接处的破损
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10、512地震砖混结构的破坏
➢ 安县合理设置构造柱和圈梁的砌体结构
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11、512地震震害情况统计
512地震按结构形式震害情况统计
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512地震按结构形式震害情况统计
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512地震按结构形式震害情况统计
➢ 破坏程度严重而应立即拆除和停止使用所占的比例来 看，不同结构形式的抗震性能按以下顺序依次增强： 砌体结构——砌体－框架混合结构——框架结构——框 架－剪力墙（核心筒）结构/钢结构。除了各类结构 本身抗震性能的差别以外，结构体系和施工质量的离 散程度也对结构的抗震性能有一定的影响。比如各种 砌体结构，建造随意，有时没有进行设计，很多情况 是结构体系不清楚，因此结构的抗震性能难以把握， 破坏情况也多种多样，可能是砌体墙剪切破坏或砂浆 强度不足错动剪切破坏，也可能是楼板拉结破坏和砌 体墙的倾覆破坏
➢ 出现部位：预制板和承重墙连接处 ➢ 分布规律：无圈梁房屋较有圈梁房屋严重；现浇
楼盖的抗震性能优于预制楼盖
14
7 门窗过梁的损坏
➢ 产生原因：砖拱对变形极为敏感 ➢ 裂缝形状：支座倒八字裂缝和跨中竖缝 ➢ 出现部位：砖砌平拱、弧拱过梁 ➢ 分布规律：房屋尽端处损坏比中部过梁严重，上层
比下层损坏严重
➢ 房屋的立面布置宜规则： ➢ ① 房屋的质量分布和刚度沿高度方向变化宜均匀
② 应避免局部的突出 ③ 楼层不宜有错层
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2．楼梯间的布置
➢ 楼梯间不宜布置在房屋端部的第一开间及转角处 ➢ 楼梯间不宜突出或开设过大的窗洞，以免将楼层圈
梁切断,应特别注意楼梯间顶层墙体的稳定性
36
二、方案选型
➢ 1．砌体结构房屋高度、层高、高宽比限制
➢ 表:砌体结构房屋总高度(m)、层数和高宽比限值
最小
烈度
砌体类 墙厚
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3．空旷空间墙体的开裂
通长水平裂缝 ➢ 产生原因：抗震墙体相距较远，墙体受弯剪或水平
弯曲作用 ➢ 裂缝形状：通长水平裂缝 ➢ 出现部位：大房间房屋顶层，大开间房屋外墙 ➢ 分布规律：空旷房间的外纵墙或山墙开裂严重；错
层、房屋平面凹凸变化处、墙体在门窗洞口过分被 削弱处开裂严重。
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4．碰撞损坏
➢ 产生原因：墙体振动，互相碰撞挤压 ➢ 出现部位：伸缩缝和沉降缝两侧
➢ 南坝镇小学教学楼垮塌 20
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 汉旺镇铁路货运站宿舍楼倒塌
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10、512地震砖混结构的破坏
➢ 蓥华中学教学楼右段倒塌（左段为框架结构）
22
10、512地震砖混结构的破坏
➢ 江油花园路初级中学教学楼纵向承重墙和砖柱严重破坏
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10、512地震砖混结构的破坏
➢ 雁门中心小学教学楼预制板拉结不足导致破坏
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5．突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟 囱、女儿墙等附属结构的破损
11
5．突出屋面楼梯间、电梯间、附墙烟 囱、女儿墙等附属结构的破损
➢ 产生原因：“鞭鞘效应” ➢ 出现部位：房屋突出部位 ➢ 分布规律：突出部分的面积相对于下层面积愈小，
破损愈严重。
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6 砌体结构房屋楼盖的破损
➢ 产生原因：板、梁墙上支承长度不够或无可靠拉 结
➢ 比较典型的破坏形式有：结构抗震体系单薄，未设 置构造柱，也有未设置圈梁，预制楼板未拉结。
➢ 当合理设置构造柱和圈梁，砖混结构也能有效抵御 地震破坏，在震害调查中也发现基本没有受到破坏 的砖混结构。因此，对于砌体结构，如何保证结构 的整体性和侧向承载力是抗震设计的关键。
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10、512地震砖混结构的破坏
转角裂缝
6
2．转角墙及内外墙连接处的破损
外纵墙倒塌
7
2．转角墙及内外墙连接处的破损
➢ 产生原因：转角处分担地震作用较多 ➢ 裂缝形状：竖向裂缝、三角形或菱形 ➢ 出现部位：内外墙连接处、房屋转角 ➢ 分布规律：纵墙承重房屋比横墙承重房屋严重；墙
体布置不对称时比规则严重；不设置圈梁时比设置 时严重；大洞口、空旷房间或楼梯间严重；内外墙 拉结差时严重。
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9．非结构构件的震害
➢ 多层砖房震害规律： ➢ ① 层数越多，破坏越重；
② 横墙越少，破坏越重； ③ 层高越高，破坏越重； ④ 砂浆强度等级低，破坏重； ⑤ 房屋两端及转角处震害重； ⑥ 下层比上层的破坏重； ⑦ 预制楼板比整体现浇楼板的破坏重； ⑧ 墙肢平面布置不均匀时破坏重。
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10、512地震砖混结构的破坏
➢ 砌体房屋抗震设计原则：“小震不坏、中震可修、 大震不倒”
➢ 抗震概念设计主要内容： ➢ ① 建筑总体布置
② 结构选型 ③ 抗震构造措施
34
一、建筑平立面布置
➢ 1．平立面布置要求 ➢ 房屋的平面布置宜规则、对称： ➢ ① 刚度中心和质量中心应尽量接近
② 平面布置应避免墙体局部突出和凹进 ③ 应尽量避免将大房间布置在单元的两端