建筑结构抗震设计课件第4章第1-3节

6
7
8
9
最大高宽比
2.5
2.5
2.0
1.5
四、抗震横墙间距的限制（7.1.5条）
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。
五、房屋局部尺寸的限制（7.1.6条）
在强烈地震作用下，房屋首先在薄弱部位破坏，这些薄 弱部位一般是，窗间墙、尽端墙段、突出屋顶的女儿墙等。
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。
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
70.7
19.5
9.8
0.0
4、楼梯间的位置
不宜设在房屋的尽端和转角处。
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 筋的附墙烟囱及出墙面的烟囱。
6、不宜采用无锚固的钢筋混凝土预制挑檐。
1.一般情况下，层数和总高度不应超过下表（7.1.2条，强条）
2.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。
3.横墙较少的多层砌体住宅楼，当按规定采取加强措施并满足抗震承载 力要求时，其高度和层数可按上表采用。
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。
汶川地震中砖混结构震害实例
• 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
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。
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。
三、其它破坏
1、楼梯间破坏 楼梯间的墙体一般震害较重。
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。
§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
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
27.0
19.0
17.0
19.0
0.0
0.0
横墙间距大震害严重。
2008年汶川地震震害统计：结构形式
70%
60%
61% 60%
50%
砌体结构 砌体框架混合结构 框架结构
40%
36% 32%
30% 22% 20% 10%
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%。
砌体结构抗震性能差的原因：
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;
第四章 多层砌体结构抗震设计
§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%。
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的连接。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 式构件。
原因是：横墙间距小，抗剪刚度大； 空间刚度较小：在高度方向缺乏有效支撑、约束减弱 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
0%
25%
18% 17%
14%
8%
7%
0%
可以使用 加固后使用 停止使用 立即拆除
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
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。
11
11.8
1.3
0.6
0.3
Fra Baidu bibliotek
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。
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
南坝镇小学教学楼垮塌
汉旺镇铁路货运站宿舍楼倒塌
汶川地震中砖混结构震害实例
江油花园路初级中学教学楼 纵向承重墙和砖柱严重破坏
雁门中心小学教学楼 预制板拉结不足导致破坏
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
坍 塌外 是纵 较墙 常全 见部 的脱 震开 害横 。墙
而
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、“V”型裂缝
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、“V”型裂缝的位置： 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。
§4.2 砌体结构房屋的震害及其分析 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；
4.多层砌体承重房屋的层高不应超过3.6m。（7.1.3条）
三、房屋高宽比的限制
房屋高宽比：房屋总高度与总宽度的最大比值。 抗震规范7.1.4条：对多层砌体房屋不要求作整体弯曲的承载力验 算。为了使多层砌体房屋有足够的稳定性和整体抗弯能力，房屋的高宽 比应满足下表：
表7.1.4 房屋高宽比的限值表
烈度
六、结构体系要合理
1、应优先采用横墙承重或纵横墙共 同承重的结构体系；
2、纵横墙的布置宜对称，沿水平面内宜对齐，沿竖向应上下连 续；同一轴线上的窗间墙宜均匀；
3、防震缝（7.1.7条）
体形不对称的结构较体形均匀对称的结构破坏更严重一些。加防 震缝可以将体形复杂的结构划成体形对称均匀的结构。
加防震缝亦有一些弊端。 有下列情况之一时宜设置防震缝 （1）房屋立面高差在6m以上； （2）房屋有错层，且楼板高差较大，大于层高的1/4； （3）各部分结构刚度、质量截然不同。