磚混砌體結(jié)構(gòu)建筑物抗震性能分析

　　關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu),抗震

　　磚混砌體結(jié)構(gòu)建筑物因其構(gòu)造簡單、施工方便、造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)而被我國廣大地區(qū)廣泛利用，但國內(nèi)以前的磚混結(jié)構(gòu)由于未能給予足夠的抗震設(shè)計(jì)及施工，因而其在歷次地震中都發(fā)生了較為嚴(yán)重的破壞，給人們的生民及財(cái)產(chǎn)均帶來了巨大的損失，因此對(duì)多層磚混砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能分析具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　1、震害分析

　　砌體結(jié)構(gòu)在地震作用下產(chǎn)生破壞的原因可分為外因和內(nèi)因兩種。地震力是導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)破壞的外因，地震過程中的縱波產(chǎn)生垂直力，橫波產(chǎn)生水平力和扭轉(zhuǎn)力，當(dāng)水平力方向與墻體方向一致時(shí)墻體則會(huì)因?yàn)榧羟凶饔枚�產(chǎn)生交叉裂縫。當(dāng)水平力方向與墻體走向垂直時(shí)，墻體則由于彎曲產(chǎn)生平面破壞，人們?yōu)榱丝朔�該種情況而設(shè)置了圈梁和構(gòu)造柱。在地震等級(jí)較低時(shí)產(chǎn)生的垂直力一般小于重力，但若建筑物層數(shù)較多則垂直力會(huì)在上部產(chǎn)生拉應(yīng)力，因此為了減小該效應(yīng)人們對(duì)磚混結(jié)構(gòu)的建筑高度加以限制。扭轉(zhuǎn)力則會(huì)使建筑物質(zhì)心繞剛度中心旋轉(zhuǎn)，若偏心較大則墻角處會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。砌體結(jié)構(gòu)破壞的內(nèi)因是結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)，由于磚混結(jié)構(gòu)具有建筑材料脆性和結(jié)構(gòu)整體連接差的特點(diǎn)，因此在建筑結(jié)構(gòu)薄弱處、受力復(fù)雜處以及突出部位或連接不牢固部位均易產(chǎn)生破壞。

　　2、抗震設(shè)計(jì)原則

　　建筑物平立面布置應(yīng)規(guī)則、均勻、對(duì)稱。多層磚混結(jié)構(gòu)為避免在地震過程中質(zhì)量、剛度發(fā)生突變，避免樓層錯(cuò)位現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)力求建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對(duì)稱。建筑物縱橫墻共同承重。多層磚混房屋應(yīng)優(yōu)先采用縱墻與橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系，并且應(yīng)縱橫墻均勻?qū)ΨQ布置，位于同一軸線的窗間墻應(yīng)寬度均勻，樓梯間不宜設(shè)置在房屋盡端或轉(zhuǎn)角處，煙風(fēng)道不能消弱墻體，一旦消弱墻體則應(yīng)采取加強(qiáng)措施，不宜設(shè)置無豎向配筋的附墻煙囪等。建筑物高寬限制。歷次地震災(zāi)害表明災(zāi)害程度與建筑總高度和層數(shù)有密切關(guān)系，房屋破壞率與層數(shù)基本成正比，因此應(yīng)對(duì)磚混結(jié)構(gòu)建筑層數(shù)和總高度加以控制。由于房屋高寬比越大則地震的傾覆作用越明顯，因此對(duì)房屋的總高度和總寬度比值進(jìn)行控制。該種房屋在地震中產(chǎn)生的橫向地震力主要由橫墻承擔(dān)，若橫墻間距過大數(shù)量過少則會(huì)導(dǎo)致樓蓋平面內(nèi)變形過大，造成橫墻整體抗震能力下降，因此對(duì)橫墻間距也應(yīng)加以控制。

　　3改善抗震性能措施

　　3、1結(jié)構(gòu)剛度均勻

　　根據(jù)抗震概念設(shè)計(jì)的基本原理，磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)在平面上規(guī)則、對(duì)稱且剛度均勻，墻體布置應(yīng)連續(xù)貫通，但在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中往往出現(xiàn)建筑剛度中心與質(zhì)量中心不重合，因此地震發(fā)生時(shí)則會(huì)引起偏轉(zhuǎn)，最終會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)離剛度中心的剛度較小的構(gòu)件產(chǎn)生較大變形，從而造成局部破壞。針對(duì)這一現(xiàn)象應(yīng)采取在遠(yuǎn)離剛度中心部位增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱及圈梁來加強(qiáng)對(duì)墻體的約束，對(duì)薄弱部位的加強(qiáng);將剛度較大部位的部分墻體改為輕質(zhì)隔墻或加大剛度較小部位的斷面尺寸的方式來調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度等措施加以解決。

　　3.2圈梁和構(gòu)造柱的設(shè)置

　　圈梁可以加強(qiáng)內(nèi)外墻的連接，增強(qiáng)建筑的整體性，有效約束預(yù)制板的散落從而大大降低磚墻出平面倒塌的可能性;提高樓蓋的水平剛度，減輕了墻體平面外破壞的危險(xiǎn)。圈梁施工過程中易發(fā)生施工人員按照上部縱筋受壓、下部縱筋受拉來計(jì)算鋼筋的綁扎搭接長度造成鋼筋綁扎長度不夠;現(xiàn)澆圈梁在樓梯間門窗洞口截?cái)嗵幱形丛鲈O(shè)圈梁或?qū)⑷α涸鲈O(shè)在洞口下部，或附加圈梁與圈梁的搭接長度少于規(guī)定長度。構(gòu)造柱由于可以提高結(jié)構(gòu)的變形能力和延性，使結(jié)構(gòu)在地震作用下不會(huì)發(fā)生突然倒塌;由于構(gòu)造柱的設(shè)置使整個(gè)結(jié)構(gòu)形成了有圈梁和構(gòu)造柱組成的帶邊框的體系，由于構(gòu)造柱的設(shè)置可允許外墻分別砌筑之后通過構(gòu)造柱實(shí)現(xiàn)墻體相互連接，可在很大程度上提高結(jié)構(gòu)整體性等可知構(gòu)造柱能夠顯著提高墻體和房屋的延性、增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的變形能力而在一定程度上提高抗震能力。此外，構(gòu)造柱和圈梁一起可通過對(duì)墻體橫向和豎向加筋來阻止裂縫的擴(kuò)展和延伸，對(duì)開裂后砌體的錯(cuò)位加以限制，從而約束墻體不會(huì)散落，墻體的豎向承載力不會(huì)大幅度降低從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

　　3.3增加墻體面積與砂漿強(qiáng)度

　　磚混結(jié)構(gòu)建筑震害隨樓層增加而加劇，其抗震能力與墻面面積和砂漿強(qiáng)度成正比，因此增加墻體面積和提高砂漿強(qiáng)度也是減輕震害的有效措施，一般要求對(duì)于抗震等級(jí)為6—7級(jí)的建筑其墻體面積率不應(yīng)低于10%，6層以上房屋墻體面積率不應(yīng)低于12% ，施工砂漿強(qiáng)度不應(yīng)低于M5;同時(shí)因?yàn)闃巧w重量一般占到建筑總重的1/2，因此高度相同的情況下多一層樓蓋則意味著增加半層樓的地震作用;磚混結(jié)構(gòu)高度和層數(shù)不同時(shí)其薄弱樓層也不同，一般4層以下建筑薄弱層一般為底層，5層以上建筑由于底層墻體抗力大于2層墻體抗力而導(dǎo)致薄弱層上移，因此在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于4層及以下建筑應(yīng)增加底層墻體面積和砂漿強(qiáng)度，對(duì)于5層以上建筑則應(yīng)對(duì)底部l一3層墻面積率和砂漿強(qiáng)度增強(qiáng)。

　　3.4墻體間連接

　　墻體與樓蓋板連接率可在一定程度上控制建筑的抗震效果，目前國內(nèi)施工的多層磚混結(jié)構(gòu)其樓屋蓋也多采用全現(xiàn)澆板，可大大提高房屋的整體性，同時(shí)也增加了房屋的剛度以及樓蓋板與墻體的連接，從而可對(duì)縱墻出現(xiàn)水平面外的彎曲破壞有效控制。

　　3.5合理設(shè)置橫墻和縱墻

　　磚混結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件是縱橫墻體，地震災(zāi)害也主要是由于承重縱橫墻在地震力作用下產(chǎn)生裂縫最終導(dǎo)致傾斜、錯(cuò)動(dòng)甚至倒塌，因此要加強(qiáng)建筑抗震性能需對(duì)縱橫墻合理布置，多層磚混結(jié)構(gòu)的縱橫墻布置應(yīng)均勻?qū)ΨQ，其沿平面應(yīng)對(duì)齊，豎向上應(yīng)上下連續(xù)，同時(shí)應(yīng)保證同一軸線上的窗間墻厚度均勻，同時(shí)應(yīng)盡量采用縱墻貫通的平面布置原則，由于地震產(chǎn)生的橫向地震力主要由橫墻承擔(dān)因此應(yīng)控制橫墻間距來對(duì)橫向地震力進(jìn)行有效控制。

　　3.6墻體內(nèi)設(shè)置水平鋼筋

　　由于多層磚混結(jié)構(gòu)建筑一般是底層往往不能滿足抗震要求，因此可在該層承重墻體內(nèi)配置水平鋼筋來提高其抗震力，實(shí)現(xiàn)地震力由砌體及水平鋼筋共同承擔(dān)，從而增強(qiáng)墻體的抗震性，減輕其脆性，增加延性等。

　　3.7加強(qiáng)施工質(zhì)量

　　設(shè)計(jì)的優(yōu)劣應(yīng)通過施工來實(shí)現(xiàn)，只有高質(zhì)量的施工才能保證建筑達(dá)到設(shè)計(jì)抗震標(biāo)準(zhǔn)，施工過程中對(duì)于砂漿強(qiáng)度、砌體質(zhì)量、縱橫墻的連接、樓屋蓋的整體性等均要靠高質(zhì)量施工來實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　4結(jié)語

　　多層磚混結(jié)構(gòu)抗震性能的好壞直接影響到廣大人民財(cái)產(chǎn)和生命安全，因?yàn)樵摲N結(jié)構(gòu)形式的構(gòu)成建筑材料的不確定性及施工質(zhì)量等多方面原因往往導(dǎo)致其抗震性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)從設(shè)計(jì)到施工進(jìn)行全方位控制才能有效保證其抗震性，確保建筑的功能性及使用壽命和人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì).北京：中國建筑工業(yè)出版社.

　　[2]多層磚混房屋結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì).甘肅科技，