对底部框架

【摘要】二、对底框砌体结构性能的分析 1、结构的抗震性能分析 底框砌体结构从材料归属上来分，应归为砌体结构范畴。从历次的地震震害调查中发现，砌体结构总是表现为层数越多，震害越严重...

[摘 要] 为了保证人们的生命财产安全，各个国家以及地方都非常重视地震中建筑的防御措施，但是地震属于自然灾害，它发生的时间暂时不能预测，人们所能做的就是运用现有理论与经验预防与有效的保护自己的安全，尽量将损失减少到最低，本文针对底部框架-抗震墙砌体结构抗震的设计及应用进行了分析，让人们熟知一些关于抗震结构的设计。

[关键词] 底部框架-抗震墙 砌体结构 抗震性能 设计方案

最近几年来很多地方地震的震害比较严重，人们的生命与财产安全在地震动受到了无比巨大的损害。但通过几次大的地震也表明，只要是按照现行规范设计施工的建筑结构，很多是能够达到预定的抗震设防要求的，并能保证用户的生命财产安全。为此，国家非常重视地震中的防御。地震属于自然灾害，有它的突发性和偶然性，他的发生时间暂时不能预测，有很多时候地震的发生在夜间或者在人们休息的时候，甚至是在人们正从事室内活动的时候，并且在很短的时间内会造成巨大的损失。在这种情况下，人们能做的就是保证自己所处的空间能够在地震中不损坏不倒塌，来保障生命与财产安全。作为一名建筑结构设计工作者，对此负有义不容辞的责任。由于我国经济水平的发展的不平衡性，在许多欠发达地区，对于沿街的建筑还大量存在着上部作为住宅使用，下部作为商业使用的建筑。这种使用功能的不同，必然导致上部空间较小，下部空间较大的上刚下柔的底部框架-抗震墙砌体结构形式（以下简称底框砌体）。这种结构形式就其本质属性来说，是抗震不利的结构，所以现行规范作为不推荐的结构形式只允许在8度0.2g丙类以下的地区采用。但此种结构通过科学的概念设计和有效的抗震措施保证，在地震中会表现出意想不到的抗震性能来。所以有必要对它进行探讨。

一、对底部框架抗震墙砖砌体结构的初步了解

由于这种底框砌体结构与纯框架结构相比，具有节约造价、缩短工期、施工方便等优越性，在经济不发达地区还有一定的市场，所以还有必要对它进行必要的研究。底框砌体房屋是由底部托墙梁框架-抗震墙和上部砌体所组成。底框砌体房屋结构系分为上、下两部分，并且上下两部分系有两种性能不同且相差较大的材料组成，上部为砌体，下部为混凝土，上部砌体表现为脆性，下部混凝土表现为弹塑性。再者从它们的重量上来看,属上重下轻的结构；从它们的刚度上来看，下部天然形成了刚度较小的软弱层。由此可见对于这样的底框砌体房屋应针对它的弱点逐一采取可靠的有针对性的措施以保证它的抗震性能。结构的破坏状态,底框部分可以延性破坏,受迫害程度减弱，而上部砌体部分为脆性破坏；如果进行合理的设计，根据震害表明，这种结构在抗震能力上就会有突出的效果。因此，抗震设防地区在设计底框砌体房屋时必须从抗震概念设计和抗震措施上下功夫。

二、对底框砌体结构性能的分析

1、结构的抗震性能分析

底框砌体结构从材料归属上来分，应归为砌体结构范畴。从历次的地震震害调查中发现，砌体结构总是表现为层数越多，震害越严重，高度越高，震害越严重，所以为了让砌体结构房屋具有一定的抗震能力，限制层数及总高度是必须应用到这类结构设计中的概念，这一点从规范的角度来看，也是作为强制性条文出现的。众所周知，小震不坏，中震可修，大震不倒是我们抗震设计的基本要求。对于这种上刚下柔上重下轻的结构在地震中明显表现出破坏和倒塌。对于上刚下柔，我们可在下部沿纵横两个方向设置一定数量的抗震墙以提高底层的刚度，使整个建筑结构的刚度自下而上均匀变化，并加强计算措施，例如：底层框架-抗震墙砌体房屋的纵横向两个方向，第二层在计入构造柱影响的侧向刚度与底层的侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不小于1.0；对底部框架进行弹塑性变形验算等等措施，以保证抗震性能。并且还可以充分利用混凝土材料的弹塑性，使结构能充分发挥延性，减轻地震作用，发挥耗能作用，减轻地震灾害。

2、对框架部分的分析

底部框架除了承担上部结构传来的静力荷载外，还在地震时承担一部分地震作用。框梁作为托墙框梁，在这属于转换梁，在此位置处形成了水平地震剪力转换的过程，在转换楼层上要通过楼板的平面内刚度完成上层剪力的重新分配。这样在本层楼板平面内受力很大，这就要求在上、下两种结构体系之间内力转换过程中梁板应有足够的强度和刚度，比如增加板厚和梁高、加大配筋率及必要的构造钢筋。对于支撑框架梁的框架柱来说，是一个主要承重竖向构件，是防止倒塌的关键构件，因此要参考框支柱的许多概念来进行内力调整和构造措施，保证必要的刚度、承载力和延性。框架柱承担的地震剪力应按抗侧力构件的有效侧向刚度比例分配确定，轴力应计入地震倾覆力矩引起的附加轴力，上部砖房可视为刚体，底部各轴线承担的地震倾覆力矩，可近似按底部抗震墙和框架的有效侧向刚度的比例分配确定，对于抗震墙之间楼盖长宽比大于2.5时，框架柱各轴线承担的地震剪力和轴向力，应计入楼盖平面内变形的不利影响。

3、抗震墙部分的分析

底框砌体结构中底部的主要抗侧力构件是抗震墙，设计的重点是抗震墙的布置及墙段的高宽比控制。抗震墙应均匀对称布置或基本均匀对称布置并且必须沿纵横两方向设置，避免和减少扭转效应，一般布置在四角、楼梯间等部位，并保证抗震墙的间距不能太大，比如7、8度区分别不能大于15、11米等。墙肢截面高度不应有太大的突变，对于不适合作为抗震墙的墙体应坚决果断的作为非受力的隔墙或填充墙来处理，并在施工时要后砌。墙段的高宽比不能太小，以免形成抗震性能差、延性小的低矮墙，一般可以通过开洞、开竖缝等措施达到设计目标。底层纵向和横向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担，并按各墙体的侧向刚度比例分配。为了发挥混凝土的弹塑性作用，抗震墙必须具有必要的构造措施保证它的延性，例如混凝土抗震墙的抗震等级，6、7、8度应分别按三、三、二级采用。

4、上砌体结构的分析

在底框砖砌体结构中，?由于底框房屋上部砌体与下部砼结构采用的材料为两种不同的材质所以他们的极限变形能力相差较大，所以在弹性工作阶段要重点考虑上部砌体的设计。上部的砌体墙与底部的框架梁或抗震墙，除楼梯间附近外的个别墙段外其余均应对齐，无法对齐时应按隔墙处理，使其不承担竖向和水平力。上部砌体除过渡层外，设计要求基本同一般砌体结构，比如横墙间距，构造柱间距，圈梁的设计等，但考虑到底框砌体结构的抗震缺点，还是应考虑部分构造措施的加强，比如构造柱配筋，圈梁配筋等，过渡层是与框架抗震墙结构相连的砌体层，作为刚度变化较大的楼层，相当于下部抗震墙的向上延伸部分，因此尤为加强设计，使其能够达到约束砌体或基本达到约束砌体的要求。过度层的砌体墙，凡宽度不下于1.2米的门洞和2.1米的窗洞，洞口两侧增加截面不小于120mmX240mm的构造柱；过渡层的砌体墙在窗台标高处，设置沿纵横墙通长的水平现浇钢筋混凝土带。

三、结论

综上所述，经过一代又一代的工程师们的精心的研究，同时经过了多次地震以后血的教训，对于这种特殊的结构体系有了更深的认识。在现有的条件下，为了保证人们的生命财产安全，我们应在对该体系理解认识的基础上，加强对这种认识的应用，严格执行现行规范的要求和措施。通过对本文的进一步论述，也进一步加强对规范有关条文的理解。

参考文献：

[1]郑山锁,杨勇.??底部两层框架-抗震墙砖房抗震能力的分析方法与设计控制[J]. 工业建筑. 2000.

[2]高小旺,王菁,肖伟,孟钢,王金妹,刘江涛.??底层框架抗震墙砖房第二层与底层侧移刚度比的合理取值[J]. 工程抗震. 1998(03).

[3]刘斌.??关于砌体结构的震害分析与思考[J]. 新疆化工. 2010(03).