建筑结构抗震设计原理第四章

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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.1概述
大量震害表明传统的砌体结构抗震性能较差：
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。
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
9
10
11
11.8
1.3
0.6
0.3Biblioteka Baidu
35.3
6.8
5.0
1.5
29.4
34.3
6.5
4.7
23.5
32.5
19.9
11.7
0.0
25.1
68.0
81.8
未经抗震设防的多层砖房在高烈度区的倒塌率非常高。
27.0
19.0
17.0
19.0
0.0
0.0
横墙间距大震害严重。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.3抗震设计的一般规定
§4.3 抗震设计的一般规定
一、平立面布置要规则 房屋平面最好为矩形。
二、房屋高度、层数、层高要限制
1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表
房屋类别
烈度
最小
(mm)
6
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.3抗震设计的一般规定
70.7
19.5
9.8
0.0
0.0
唐山地区8度区多层砖房的震害统计（%）
基本完好 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌
11.8
35.3
29.4
23.5
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
§4.2 震害及其分析
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.1概述
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 轻微破坏 中等破坏 严重破坏 倒塌
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.1概述
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋
§4.1 概述
多层砌体房屋：由粘土砖、烧结多孔粘土砖、粉煤灰中型 实心砌块和混凝土中小型砌块砌体通过砂 浆砌筑而成的房屋。
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%。
一、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；
坍 塌 是外 较纵 常墙 见全 的部 震脱 害开 。横
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
2、 水平裂缝
大都发生于外纵墙窗口的上下皮处。 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。
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
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 倒塌
住宅 70.7 19.5 9.8 0.0 0.0
建筑用途
医 院 中小学教学楼
46.0
40.0
10.0
22.0
墙 而
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
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。
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。
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
第四章 多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋§4.2震害及其分析
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：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。 5、楼板和屋盖
7
8
9
高度 层数 高度 层数 高度 层数 高度 层数
普通粘土砖 240 24 8 21 78 18 6 12 4
多孔粘土砖 240 21 7 190 21 7
21 7 18 6
18 6 15 5
12 4 --- ---
混凝土小砌块 190 21 7 21 7 18 6 --- ---
2.对医院、教学楼等及横墙较少的多层砌体房屋，总高度应比前表 的规定降低3m,层数相应减少一层；各层横墙很少的多层砌体房屋， 还应根据具体情况再适当降低总高度和减少层数。
1948年原苏联阿什哈巴德地震，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;