多層砌體的抗震設計

1、<p><b>　　多層砌體的抗震設計</b></p><p>　　摘要：砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪、抗彎強度均較低，地震作用下極易出現(xiàn)裂縫，而其剛度大、自重大，地震作用也大，因而砌體房屋的抗震性能相對也較差。國內外歷次強烈地震的宏觀調查資料說明，砌體結構的破壞率較高。本文以多層砌體結構為研究對象，計算八度抗震設防區(qū)域的宿舍樓項目，對多層砌體抗震設計過程中的幾個主要步驟進行了

2、簡要例舉與說明。 </p><p>　　關鍵詞：多層砌體結構抗震設計抗震計算分析 </p><p>　　中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　對比相關資料中多層砌體結構的震害經驗，可以得出：要想提高砌體結構抵御地震破壞的能力，必須從以下幾個環(huán)節(jié)做好結構抗震設計的工作：一、建筑平面及結構布置；二、結構方案與結構布置；三、房屋抗震計算

3、；四、房屋抗震構造措施。本文現(xiàn)以某單位一宿舍樓實際情況為例，從砌體結構抗震計算這方面入手，做一下分解說明。 </p><p>　　一、項目基本情況分析 </p><p>　　本項目建筑概況：新建宿舍樓主體（四層）采用磚混結構，砌體材料為MU10多孔磚，M10砂漿。樓蓋為鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁板體系。工程抗震設防烈度為八度，設計基本地震加速度為0.2g，設計地震第二組，特征周期值為0.40S（按I

4、I類場地土考慮）。 宿舍樓的使用功能決定了建筑平面的布置比較規(guī)則、對稱，且墻體上下連續(xù)，開洞均勻，房間的平面尺寸方便了結構布置上采用縱橫墻共同承重的結構體系。對多層砌體房屋抗震計算，在地震作用下的變形形式以層間剪切變形為主，一般只需驗算房屋在橫向和縱向水平地震力作用下，橫墻和縱墻在其自身平面內的剪切強度。 </p><p>　　二、結構的抗震計算 </p><p>　　（一）確定計算簡圖。

5、 </p><p>　　在確定計算簡圖時應注意幾點：1、以防震縫所劃分的結構單元作為計算單元；2、計算單元中，各樓層的重量集中到樓、屋蓋標高處；3、各樓層重力荷載代表值應包括：樓、屋蓋自重標準值、各可變荷載組合值之和及上下各半層的墻體、構造柱重量之和；計算簡圖中底部固定端的確定：基礎埋置較淺時取至基礎頂面；基礎埋置較深時取至室外地坪下0.5m處；整體剛度很大的全地下室取至地下室頂板頂部；整體剛度較小或半地下室時取

6、至地下室室內地坪處。本工程無地下室，取至室外地坪以下0.5m處。如下圖示： </p><p>　　多層砌體房屋計算簡圖 </p><p>　?。ǘ┓峙涞卣鸺袅?。 </p><p>　　1、樓層剪力的計算 </p><p>　　本工程同大多數多層砌體結構房屋，質量與高度沿高度分布比較均勻，以剪切變形為主，按底部剪力法計算地震作用。在此，取結構

7、底部地震剪力為： </p><p>　　FEK=αmaxGeq </p><p>　　考慮多層砌體結構在線彈性變形階段的地震作用基本上按倒三角形分布，頂部附加地震影響系數δn=0。這樣，任一質點i的水平地震作用標準值Fi為： </p><p>　　作用于第i層的樓層地震剪力標準值Vi為i層以上的地震作用標準值之和，即： </p><p>&l

8、t;b>　　2、墻體側向剛度 </b></p><p>　　墻體在水平力作用下只考慮剪切變形時，剪切變形值表示為： </p><p>　　其側向剛度值則表示為： </p><p>　　3、樓層地震剪力在各墻體間的分配 </p><p>　　樓層地震剪力Vi由各層與Vi方向一致的各抗震墻體共同承擔。即：橫向地震作用全部由橫墻承

9、擔，而不考慮縱墻的作用；縱向地震作用全部由縱墻承擔，同樣不考慮橫墻的作用。Vi在各墻體間的分配主要取決于樓蓋的水平剛度和各墻體的抗側移剛度。 </p><p>　　本工程為剛性樓蓋，橫向樓層地震剪力的分配：設第i層有m道橫墻，其中第j道橫墻承受的地震剪力為Vij，則有： </p><p><b>　　Vi= </b></p><p>　　Vij

10、= (即為第j道橫墻的側向剛度與第i層樓層層間位移的乘積) </p><p><b>　　其中： 則得到： </b></p><p>　　即剛性樓蓋砌體房屋的橫向樓層地震剪力可按各抗震橫墻的側向剛度比例分配于各墻體。 </p><p>　　對于縱向樓層地震剪力的分配：因為房屋縱向尺寸一般比橫向大得多，而且縱墻的間距也較小，無論是剛性樓蓋還是柔性

11、樓蓋，房屋縱向的剛度都比較大。所以縱向地震剪力分配時均可剛性樓蓋考慮，即按各縱墻側向剛度比例進行分配。 </p><p>　　對于同一道墻體，門窗洞口之間各墻肢所承擔的地震剪力可按各墻肢的側向剛度比例再進行分配：設第j道墻體共劃分出s段墻肢，則第r段墻肢分配的地震剪力為： </p><p>　　其中墻肢的側向剛度計算要根據墻肢的高寬比h/b的不同而區(qū)別對待： </p><

12、;p>　　當h/b≤1時，墻體變形以剪切變形為主，墻肢剛度可按相應的公式計算； </p><p>　　當1＜h/b≤4時，彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當比例，墻肢剛度需同時考慮兩種情況； </p><p>　　當h/b＞4時，墻體變形以彎曲變形為主，可取墻肢剛度Kjr=0. </p><p>　　（三）對不利墻段進行抗震承載力驗算 </p>

13、<p>　　不利墻段一般是指承受地震作用面積較大或豎向應力較小的墻段。這里主要驗算墻體的抗剪強度。實踐中，強度公式是半經驗半理論公式，抗震強度設計值表示為砌體強度的正應力影響系數與非抗震設計的砌體抗剪強度設計值的乘積： </p><p>　　對于非配筋砌體抗震承載力，砌體地震剪力設計值V（為地震剪力標準值的1.3倍）應該滿足：（A：墻體橫截面積；:承載力抗震調整系數，一般承重墻體取1.0；兩端均有構造

14、柱約束的承重墻體取0.9；自承重墻體取0.75.）即完成抗震驗算。 </p><p><b>　　四、結束語 </b></p><p>　　抗震設計在提高多層砌體結構抗震性能中所發(fā)揮的重要作用是顯而易見的，只要經過認真的抗震設計，并通過合理的抗震設防、得當的構造措施、良好的施工質量保證，可在很大程度上提高砌體結構房屋的抗震能力。 </p><p&g