序

砌體結(jié)構(gòu)由于選材和施工方便，是我國(guó)長(zhǎng)期以來應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，其抗震性能直接影響到人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。但無論是從稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的唐山大地震統(tǒng)計(jì)，還是前幾年的汶川、玉樹地震統(tǒng)計(jì)，砌體結(jié)構(gòu)無一例外都是破壞最嚴(yán)重的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他結(jié)構(gòu)形式。原因是由于砌體材料的脆性和砌塊與砂漿之間的粘結(jié)力較弱，砌體結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度較低。只有合理的設(shè)計(jì)和有效的抗震措施，才能保證結(jié)構(gòu)的抗震性能，抵抗突如其來的地震作用。

一、砌體結(jié)構(gòu)的主要震害形式

1.全部或部分崩潰

在地震作用下，底墻的剪力最大。如果強(qiáng)度不足，底部會(huì)先坍塌，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)坍塌。當(dāng)?shù)鼗黄綍r(shí)，結(jié)構(gòu)的一端可能倒塌，而另一端不會(huì)倒塌；屋面為預(yù)制板結(jié)構(gòu)，混凝土梁與橫向承重墻振動(dòng)不一致，其上預(yù)制板容易脫落；樓梯井、女兒墻等平立面的突變也容易在地震下倒塌。

2.裂縫

在水平地震力的作用下，砌體房屋縱向窗戶之間的墻體容易發(fā)生剪切破壞和斜裂縫，然后在地震的反復(fù)作用下，墻體還會(huì)受到拉、壓、扭、彎的作用而產(chǎn)生交叉裂縫。當(dāng)房屋由縱墻支撐，橫墻間距過大，屋面剛度較弱時(shí)，垂直于縱墻的地震力會(huì)迫使縱墻向剛度較低的方向橫向彎曲，導(dǎo)致縱墻窗戶的上下皮磚砌體產(chǎn)生水平裂縫。豎向裂縫主要出現(xiàn)在縱橫墻交接處。在豎向地震作用下，豎向和水平墻的豎向變形是由不同的荷載引起的，在墻的交接處產(chǎn)生剪應(yīng)力。當(dāng)剪應(yīng)力超過砌體強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生垂直裂縫。

3.變形縫處的墻體損壞

在強(qiáng)水平地震作用下，墻體水平振幅較大。當(dāng)變形縫的接縫距離設(shè)計(jì)過小或被建筑垃圾堵塞時(shí)，兩側(cè)墻體容易因相互碰撞擠壓而損壞。

二、砌體結(jié)構(gòu)抗震措施

1.合理安排建筑的平面立面

研究表明，簡(jiǎn)單而規(guī)則的建筑在地震中最不容易受損。因此，質(zhì)量和剛度應(yīng)均勻?qū)ΨQ地分布在建筑的平面和立面上，以避免剛度的突然變化或大開口。建筑平面應(yīng)規(guī)則簡(jiǎn)潔，使建筑的質(zhì)量中心和剛度盡可能一致，以保證地震作用下不會(huì)產(chǎn)生大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。立面上，盡量降低建筑中心，避免頭重腳輕，突出屋面部分不宜過高，避免鞭梢效應(yīng)。

2.嚴(yán)格控制樓層總數(shù)和總高度

在砌體結(jié)構(gòu)中，樓板重量占建筑總重量的近一半。當(dāng)建筑總高度不變時(shí)，增加一層就意味著增加半層的地震作用。歷次地震結(jié)果表明，砌體房屋層數(shù)越多、高度越高，在地震中的破壞程度越大。因此，有必要嚴(yán)格控制砌體房屋的總層數(shù)和高度。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB50011-2010)第7.1.2條規(guī)定了我國(guó)不同砌體材料和地震烈度下總高度和層數(shù)的限值。同時(shí)，少橫墻多層砌體房屋總高度應(yīng)比規(guī)定降低3m，層數(shù)相應(yīng)減少一層，少橫墻多層砌體房屋應(yīng)減少一層。

3.樓梯間的合理布置

作為疏散通道，大量人員集中在緊急情況下。如果樓梯井是d

砌體材料和鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)不同，墻體和屋面的剛度也不同。當(dāng)溫度變化時(shí)，砌體墻和鋼筋混凝土屋面會(huì)產(chǎn)生不同的變形。由于墻體的變形受屋面變形的制約，墻體會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，在一定程度上會(huì)產(chǎn)生傾斜裂縫和水平裂縫

縫。為防止砌體由溫差和墻體干縮引起的裂縫,可在產(chǎn)生裂縫可能性較大的地方設(shè)置伸縮縫,如房屋平面轉(zhuǎn)折處、體型變化處及錯(cuò)層處等。此外在屋蓋上設(shè)置保溫隔熱層,或在屋面與墻體相接觸的部位設(shè)置滑動(dòng)層,也可有效防止溫度裂縫。

5.重視構(gòu)造柱與圈梁的設(shè)置

在多層砌體房屋中設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱,能約束墻體變形,提高砌體抗剪強(qiáng)度,更重要的作用是增強(qiáng)墻體之間的連接,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性,提高砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能,防止房屋在大震時(shí)的突然倒塌。構(gòu)造柱須與各層縱橫墻的圈梁或現(xiàn)澆樓板連接,才能發(fā)揮約束作用。構(gòu)造柱的設(shè)置部位因地震烈度和房屋高度的不同而異,具體可見《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)7.3.1條的規(guī)定。

圈梁也是多層砌體房屋中重要的抗震構(gòu)造措施,圈梁的設(shè)置可以防止因地基不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響。圈梁與構(gòu)造柱相結(jié)合,對(duì)各層構(gòu)造柱起到支撐點(diǎn)的作用,共同作為多層砌體房屋的約束構(gòu)件,限制開裂后砌體裂縫的延伸和砌體的錯(cuò)位,使磚墻有較大的延性和變形能力,繼續(xù)吸收地震能量,避免墻體倒塌。

6.采用隔震結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)中采用隔震措施可以有效抗震,即在建筑物上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間設(shè)置隔震層,延長(zhǎng)整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的自振周期,增大阻尼,減小傳到上部結(jié)構(gòu)的地震作用。從抗震性和經(jīng)濟(jì)性考慮,建在高烈度區(qū)的建筑更適合采用隔震結(jié)構(gòu)。

結(jié)論

砌體結(jié)構(gòu)是我國(guó)歷史較長(zhǎng),應(yīng)用普遍的結(jié)構(gòu)形式,并且必將在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍然廣泛使用。由于砌體材料的抗拉和抗剪強(qiáng)度都很低,抗震性能較差,在抵御側(cè)向水平地震作用時(shí)在變形極小的情況就會(huì)開裂,進(jìn)而倒塌,造成巨大損失。加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì),對(duì)保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)具有十分重要的意義。