砌体结构抗震设计浅述

【摘要】我国建筑行业不断发展，使砌体结构建筑不断增加，同时随着近些年地震灾害问题的发生，使我们在建筑设计方面对抗震性能更加重视。并将砌体的结构抗震性能作为研究的重点，本文针对砌体结构的抗震性能进行分析，提出结构抗震设计的要点，望广大同行给予支持：

【关键词】地震力结构抗震

前言：在建筑工程中砌体结构占据的工程比例较大，并且应用广泛。就历年的地震灾害来看，砌体建筑的破坏率较高，所以做好砌体结构的抗震工作十分重要。尤其是砌体结构的抗拉、抗弯、抗剪强度都低于混凝土，不进行细致研究就会削减结构设计的抗震性能，所以必须结合设计的抗震等级，使砌体结构的抗震能力发挥实效。

1.地震状态下引起的结构破坏

1.1地震力的传播形式

在地震发生时，房屋会受到震源方向的影响，这种力会转换为横向力。在地震力作用下，这种力直接通过楼盖传递到墙体、基础等结构，使墙体成为了主要载体。地震力超过荷载就会在墙体上产生裂缝。房屋的结构也同时受到影响。所以说地震作用下大部分荷载是通过楼盖传给纵墙，再传给基础和地基。

1.2由构件间连接不牢引起的破坏

有的砌体结构承载力很高，构件的尺寸也比较大，可往往由于支撑系统不完善、：连接不牢靠、整体性较差而破坏。地震时这种破坏也比较常见，如厂房中的砖柱如果没有与楼盖屋盖连接牢靠，就会导致局部砖柱发生弯曲断裂，致使整个厂房倒塌。

2.砌体房屋的层数和高度控制

根据国内震害调查统计并参考国内有关规范，作为砌体结构的重要抗震措施之一就是限制房屋建造的层高及高度。根据不同的烈度区的同类结构震害统计，房屋的层数与震害程度成正比。对于房屋高度与震害程度并不十分明确，但是，一般砌体结构房屋的层高较规律，因此，以3m为基准的层高作为高度的控制是恰当的。不同种类的砌体材料，在限制高度上也是有所区别的。多孔砖在相同的烈度下，较实心砖在层数与高度上有一定的减小，这是由于多孔砖砌体房屋具有比实心砖砌体更大的脆性，进而会发展成突然破坏倒塌，这是我们要求避免的。即使多孔砖砌体在砌筑时进行灌孔，能够提高砌体的抗剪强度有利于抗震，但砌筑时灰浆不易饱和，对于多孔砖砌体也是不利的一面。因此对于多孔砖砌体的层数和高度限制，比实心砖有所降低是合适的。

3.砌体结构平面和立面设计

砌体结构是由平面和立面两种形式组成的，同时立面设计和平面设计也是抗震设计的基础。在设计过程中，要想提高建筑的抗震性，就要保证建筑平面和立面对称、规则。并且将结构中心和刚度重心保持一致。如果在设计中出现不规则的结构，就不能确保建筑的刚度中心重合。一旦发生地震，就会因产生的扭转力使结构重心被破坏。所以对于结构不规则或结构偏离心较大的墙段要进行重点的演算。建筑物的立面设计不能头重脚轻，要尽可能的降低建筑重心，避免错落立面结构的使用。建筑中如果有突出部分要合理空中高度。使地震发生后能够更好的保证结构刚度的均匀性和竖向强度。建筑设计要想最大程度的保证抗震性，还要避免不规则结构的应用，如果处于不可避免的情况要设计好防震缝，现代建筑布局普遍复杂，容易形成独立的结构单元，所以要在建筑设计中尽量的保证美观、大方，在满足建筑使用功能的前提下合理的简化建筑结构

4.砌体结构的抗震控制措施

4.1砌体房屋构造柱设置要求

砖砌墙体为脆性材料，其抗震性能、变形能力及延性较差，为增加多层砌体房屋的整体性，提高其抗震性能、承载能力及抵抗墙体因温度变形而产生的裂缝，在多层砌体房屋中设置钢筋混凝土构造柱是一项很有效的措施。钢筋混凝土构造柱从概念上不应理解为柱，它是一种约束砌体的边缘构件。其截面较小、刚度比重较小、不能单独承受垂直荷载，对砌体结构初始的抗侧力能力贡献很小。但是，一旦墙体产生裂缝甚至裂缝贯通时，构造柱的作用就开始完全发挥。

4.2砌体房屋圈梁设置要求

抗震圈梁与钢筋混凝土构造柱共同组成一种“弱框架”式的围合结构，从纵横两个方向上形成约束，能有效的形成有边缘约束的整体砌体结构。抗震圈梁作为水平约束构件，其在加强房屋整体性和提高砌体结构抗震能力方面，与构造柱的重要性是一样的。设置抗震圈梁的位置，圈梁的设置强调每层均在同一标高，并且每层圈梁均应封闭交圈，形成闭合的边缘构件。多层砖砌体房屋的圈梁应采用现浇混凝土圈梁，并且与楼面板、屋面板有可靠的连接。

4.3提高砌体结构的抗震刚度和整体性

砌体结构的建筑由横、纵墙和楼盖形成了建筑空间，它的抗震形式组要来自建筑结构的空间刚度和整体性。所以砌体建筑要使用钢筋混凝土做为楼盖和楼板的主要材料。这样就能提高建筑的整体性和水平刚度。同时钢筋混凝土的楼板能够更好的使水平刚度承受荷载力。尤其在上下墙体不在统一立面的情况下，钢筋混凝土楼盖能够对墙体施加较大的约束力。

4.4提高横、纵墙的设计

在砌体结构中，纵、横墙是承重的关键，在地震发生时，承重墙一旦被破坏就会导致房屋的倒塌。所以横、纵墙的合理性直接关系着建筑结构的抗震性。在砌体结构房屋中必须保证横、纵墙能够处于共同的承重结构体系中，并保证建筑每个方向的横、纵墙布置均匀。这样的建筑不仅能够承受多个方向的地震作用，同时提高建筑自身的抗弯和抗剪性。

4.5提高墙体和砌体强度

有资料统计，被地震破坏程度和建筑的砂浆以墙体面积有着直接的关系，墙体面积较大，砂浆强度较高的建筑其自身的抗震能力较强。所以提高墙体面积加大砂浆强度等级，保证建筑抗震能力最为有效的方法之一。

5.单层砌体结构厂房的抗措施

单层砌体结构在工业厂房的设计中应用较广，我们设计砌体厂房结构时，要参照钢筋混凝土结构厂房设计规范。尤其当屋盖为瓦木结构时。要注意屋盖的设计，尤其是望板的使用，望板可以阻止屋架的倾斜，满铺望板比无望板的抗震能力强得多。其次没有设计上下弦的水平支撑屋盖在地震中产生时发生倒塌的几率较大，厂房在设计时要首先考虑屋盖支撑系统，并且保证屋盖的横纵方向都具有较高的稳定性和刚度。

5.1厂房中的圈梁设计

在厂房中大多设置圈梁，由于厂房跨度大，圈梁能够有效约束墙体的整体性，但是圈梁的设计要合理的考虑到抗震性。厂房圈梁多数使用预支圈梁，这使其抗拉性较差，所以圈梁在设计时尽可能的布置在靠近柱顶标高处沿房屋承重内墙或与外墙闭合。圈梁的另一个作用是降低地基沉降的影响。在地震发生时，地基很容易出现裂缝。而基础圈梁能够减小地震带来的裂缝。如果圈梁在设计中直接用于门窗过梁时，必须进行合理的验算，使其满足抗震设计要求。

5.2厂房中山墙的设计

砖柱厂房抗震的薄弱部位就是山墙。地震作用时容易产生外倾和倒塌.出现这种现象的主要原因是山墙与屋盖拉结不牢。所以应当在山墙顶部设置钢筋混凝上卧梁，利用卧梁内的预埋件来屋盖锚拉构件。在山墙壁柱中配置刚进筋，可以防止或减轻山墙开裂，壁柱的配筋和截面不应小于排架柱，并应通到墙顶与屋面构件、卧梁连接。

6.结语

通过本文的分析，在砌体建筑结构中要将刚度结构的合理性放在首位，对结构的墙、柱、梁进行合理的布局，并且设置好圈梁和构造柱。要积极采用现浇楼盖，并且通过加大横纵墙来提高建筑的抗震性。保证建筑的抗震能力提高的同时，使建筑的整体性和结构效果更加简洁。

参考文献：

[1]叶燕.多层砌体房屋抗震设计中应注意的问题[J].江西建材，2011（02）.