砌体结构房屋的震害分析

【前言】砌体结构房屋的震害分析由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1砌体结构的震害特点 1.1 倒塌形态 1.1.1 房屋的整体倒塌。当强地震力作用时，结构整体性好，而底层墙体因受剪力最大，在强度不足的情况下，底层先倒塌而使整栋房屋倒塌；在地震力特别强时，房屋受到较大的竖向作用力，底层承重墙体由于承载力不足而整体倒塌；屋顶木...

摘要：简析砌体结构的震害特点，并提出一些砌体结构抗震的设防措施。

Abstract: The seismic hazard feature of masonry structure is analyzed and some aseismatic measures of masonry structure are proposed.

关键词：砌体结构；震害；设防措施

Key words: masonry structure；seismic hazard；prevention measures

中图分类号：TU36 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0079-01

1砌体结构的震害特点

1.1 倒塌形态

1.1.1 房屋的整体倒塌。当强地震力作用时，结构整体性好，而底层墙体因受剪力最大，在强度不足的情况下，底层先倒塌而使整栋房屋倒塌；在地震力特别强时，房屋受到较大的竖向作用力，底层承重墙体由于承载力不足而整体倒塌；屋顶木结构和砖墙连接不牢，而使屋盖整体坍塌或者顶层设置空旷大房间而使屋盖过重，在地震力下使外墙承载力不足而倒塌；上层加盖的多层砖房，在接合处上下层没有可靠连接使其抗剪承载力过低，在地震力的作用下而产生滑移坍塌。

1.1.2 局部倒塌。一端倒塌而另一端未倒塌，这主要是地基的不均匀，在受地震力时由于较弱地基承载力不足引起局部倒塌；采用预制板屋面的房屋，钢筋混凝土梁和横向承重墙振动不一致，搭在上面的楼板容易脱落，使此处发生局部倒塌；对于突出屋面的单间房屋、楼梯间等平面或立面上有显著变化的部位由于强度低并且整体性差，在地震作用下往往会引起局部的倒塌。

1.2 裂缝特点受震破坏产生的裂缝：

①墙体交叉裂缝。在房屋的楼梯间出水平面的墙体出现交叉斜裂缝，是由于墙体刚度突变产生鞭梢效应，使墙体受剪承载力过大，出现裂缝。房屋纵向窗间墙上普遍出现交叉裂缝，是由于在水平地震力作用下产生剪切破坏出现斜裂缝，之后由于地震的反复作用，墙体同时还受到拉压、扭转、弯折作用而产生。②墙体竖向裂缝。发生在纵横墙交接处贯通墙体的竖向裂缝，有的是由于竖向地震作用下，纵横墙体因荷载不同引起竖向变形差，使墙体在连接处产生剪应力，当剪应力超过砌体的抵抗应力强度时发生直剪破坏；或是由于水平地震作用力下纵横墙连接处被拉脱；是由于连接处受到两个方向的地震作用，受力复杂，容易产生应力集中，山墙受纵墙推力而产生裂缝。③墙体水平裂缝。墙体水平裂缝大多发生在外纵墙的窗口（门口）上、下皮砖处。当房屋纵墙承重，横墙间距大而屋盖的刚度又较弱时，则垂直于纵墙方向的地震力迫使纵墙在刚度小的方向发生横向弯曲，从而在窗户的上、下皮砖砌体处产生水平裂缝；或者在强烈竖向地震作用下，楼盖受力颠抛，墙体在截面变化处由于墙体截面过小而受拉破坏。④外墙中部外鼓。在竖向地震力作用下由于整体性较好的屋顶和首层地面的箍紧作用，墙体上下端没向外倾斜而中部受压向外鼓出；水平方向中部外鼓，这是因为中部外墙与横墙的连接比两端山墙弱，在水平地震力作用下向外鼓出。⑤伸缩缝、沉降缝侧的墙体的破坏。在强烈的水平地震力作用下，墙体的水平振幅很大，当缝距太小时，两侧墙体互相碰撞、挤压而破坏。⑥女儿墙倒塌。采用现浇屋面的房屋的女儿墙在地震中，往往破坏很严重，出现整体倒塌。主要原因是：在正常使用时，在温度应力的作用下产生了竖向裂缝和现浇混凝土之间的水平裂缝，整体性差，承载力很低。⑦楼梯间墙体的破坏。由于楼梯间墙体平面外的约束差，同时平面刚度较大，因而分担承受的地震作用也大，且楼板在此处断开，空间刚度差，特别是对于顶层楼梯间，层高大，突出屋面，平面外约束减小，稳定性差，震害严重。

2砌体结构抗震设防措施

2.1 构造柱的设置构造柱的设置：构造柱是一种约束砌体的边缘构件，它不单独承受垂直荷载。在墙体受水平地震作用的初期，构造柱的应力极小，刚度也不大，但当墙体开裂后，柱内应力逐步增大，直到裂缝贯通墙体，构造柱才明显受力直到钢筋屈服。此时的墙体已破碎，构造柱的约束作用使得墙体虽破碎而不至于倒塌，从而达到“裂而不倒”的目标。构造柱的设置较大幅度地增强了墙体的变形能力，使房屋取得了较大的延性，从而减小了突然发生倒塌的可能性。当然，构造柱的截面与配筋也不宜过大，否则，大量的构造柱将会吸收大多数地震力，使得构造柱先于墙体破坏，这就起不到约束墙体的作用了，反而使结构抵抗地震作用的能力降低了。据研究，若在墙体两端设置构造柱，同时在墙体中设置拉结钢筋与构造柱相连，则比无构造柱的墙体的抗震能力提高13%~18%左右。实验研究发现，砖墙增设构造柱后，位移延性系数增大很多，可达4~6。构造柱之间除了约束墙体的变形，提高砌体的抗剪强度外，还能增强墙体之间的连接，这对砌体的抗震都是有利的。

2.2 圈梁的设置构造柱作为一种竖向构件，一般沿墙高截面不变，配筋也少有变化。因此，在各楼层柱高处必须有圈梁作为锚固点，有了二者的拉结作用，才能形成上下和左右墙段的约束作用，从而限制墙体开裂的发展，并减小裂缝与水平面的夹角，保证墙体的整体性和变形能力，提高墙体的抗剪能力。

2.3 合理设置伸缩缝由于钢筋混凝土和砌体材料的线膨胀系数不同，屋盖和墙体的刚度不同，当温度变化时，钢筋混凝土屋盖和砌体材料的墙体将产生不同的变形。因墙与屋盖变形相应制约而产生温度应力，当墙体中的主拉应力或剪应力超过砌体的抗拉或抗剪强度时，就会在墙体中产生斜裂缝和水平裂缝，顶层墙体一般最为严重，它包括纵墙的八字缝、横墙上端的八字缝、屋盖与墙体之间的水平缝、纵横墙的包角裂缝、屋盖或楼盖中的裂缝以及墙体自上而下的贯通裂缝。

为了防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，可在墙体中产生裂缝可能性最大的地方设置伸缩缝，如房屋平面转折处和体型变化处，房屋中间部位及错层处等。实践证明，伸缩缝的设置达到了防止裂缝出现或减小裂缝宽度的目的，成为砌体结构抗震设计中一项重要的构造措施。此外，通过在屋盖上设置保温层、隔热层，或设置屋面与墙体间相互滑动的滑动层等措施，也可以有效地防止温度变化或干缩变形引起的裂缝。

3结语

砌体结构既是一种广泛应用的结构形式，又是一种抗震性能较差的结构形式。由于其自身特点我们不可能彻底淘汰它，只有深入研究，提高它的抗震性能，不断赋予砌体结构新的内容、新的理念，才能使砌体结构具有更好的抗震性能和安全性能。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社.

[2]周德源.砌体结构抗震设计[M].武汉：武汉理工大学出版社.

[3]罗晓勇，施养杭.城镇砌体结构房屋抗震性能评估[J].南方冶金学院学刊（双月刊），2008，3.