多層砌體結構房屋抗震加固技術的研究

1、<p>　　多層砌體結構房屋抗震加固技術的研究</p><p>　　摘要：我國地處地震多發(fā)區(qū)，是世界上受到地震災害最嚴重的國家之一。近年來，我國相連發(fā)生了多次高烈度地震，造成了大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失。多層砌體結構房屋是我國學校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結構類型之一，并將在我國長期大量存在。多層砌體結構與框架結構、鋼結構相比，抗震能力較低，在強烈地震中極易受到嚴重破壞。進行多層砌體結構房屋抗震加

2、固技術分析，采用有效的抗震加固措施，提高房屋的抗震能力是社會現(xiàn)實的需求。本文在對多層砌體結構房屋的震害特點及原因進行研究的基礎上，分析了主要的多層砌體結構房屋抗震加固技術。 </p><p>　　關鍵詞：多層砌體結構房屋；抗震；加固技術 </p><p>　　Abstract:Our country is located in such an earthquake-prone area,

3、is the world by earthquake disaster among the countries with the most serious. In recent years, our country linked high intensity earthquake have occurred many times, caused a large number of casualties and property loss

4、es. Multi-story masonry structure housing is our country schools, housing, office buildings, is widely used in architectural structure type of, and will be in a large amount for a long time in our country exists. M</p

5、><p>　　Key words:multi-story masonry structure building; Seismic; Reinforcement technique </p><p>　　中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼：A文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　我

6、國是一個地震多發(fā)國家，地處南亞至地中海地震帶和環(huán)太平洋地震帶的交匯處，地震活動的分布范圍十分廣泛。自二十世紀以來，我國共發(fā)生破壞性地震多達2600余次，絕大部分省份都曾發(fā)生過6級以上的地震。由于建國初期人民對地震及其預防的意識薄弱，我國直至1974年才出臺第一本《工業(yè)與民用建筑抗震設計規(guī)范》。隨后，隨著對地震災害認識的提高和重視，相關地震設防研究不斷深入，我國陸續(xù)發(fā)布了相關抗震規(guī)范。由于在此期間建設的工程項目對抗震設防考慮不足或未經(jīng)考慮

7、，地震發(fā)生時，大量房屋結構難以抵抗[1]。從世界上發(fā)生的傷亡慘重的地震中可以得出，絕大多數(shù)的人員傷亡和經(jīng)濟損失是由不抗震的建筑物倒塌所致。由于砌體材料使用簡便、易于施工，多層砌體結構房屋是我國學校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結構類型，但材料脆性較大，因此，多層砌體結構房屋是抗震加固的主要對象。 </p><p>　　1 對多層砌體結構房屋進行抗震加固的必要性 </p><p>　　多

8、層砌體結構房屋由粘土磚、混凝土砌塊等砌成，是我國當前大量采用的建筑結構之一。由于砌筑材料屬于脆性材料，抗拉、抗彎及抗剪強度均不高，因此多層砌體結構房屋的延性較差，抗震能力低[2]。從國內外歷次巨大震害可以看出，多層砌體結構房屋的破壞尤為明顯。在1923年發(fā)生的日本關東大地震中，大部分磚石房屋受到嚴重損害，8000幢磚石房屋僅有12.5%可以修復繼續(xù)使用；我國1976年發(fā)生的唐山大地震，多層磚混結構房屋破壞率高達70% - 90%；199

9、3年我國云南普洱大地震中，多層磚混結構房屋倒塌率高達75%[3]；2008年我國的汶川大地震，震區(qū)建筑多為抗震能力較低的砌體房屋，破壞面積大，受損狀況嚴重，是我國建圍以來破壞程度最大和恢復難度最高的強烈地震災害。 </p><p>　　多次大規(guī)模地震災害中，多層砌體結構房屋受到的破壞程度最高。多層砌體結構房屋量大面廣，在強烈地震作用下開裂、倒塌現(xiàn)象嚴重，對其進行抗震加固是有效減輕地震災害的主要措施。對多層砌體結構

10、房屋進行抗震加固提高建筑的抗震能力，可以延長房屋壽命，增強房屋抵抗爆炸等突發(fā)事故的能力，提高房屋的安全性，在地震發(fā)生時，可以有效降低房屋的損壞程度，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。與進行抗震設防和抗震加固的建筑物相比，未進行抗震設防和抗震加固的建筑物在地震中受到的破壞往往比較嚴重，在1976年我國的唐山大地震中，京津地區(qū)在震前對一批主要建筑物進行了抗震加固，在地震中這批建筑物損害不大，無嚴重破壞現(xiàn)象，沒有一處發(fā)生倒塌，震后僅1天就恢復使用，而其

11、他沒有進行抗震加固的建筑物則損壞嚴重。因此，對多層砌體結構房屋進行抗震設防和抗震加固，提高建筑物的抗震能力和安全性能，具有重要的現(xiàn)實意義。 </p><p>　　2 多層砌體結構房屋的震害特點及原因分析 </p><p>　　分析多層砌體結構房屋震害的特征及其原因，找出建筑物的薄弱部位，是進行建筑物抗震加固的前提。多層砌體結構房屋受到震害可能由于設計時抗震能力不足、施工過程中施工質量不良或

12、其他原因所致。從多層砌體結構角度考慮，砌體結構墻體自重和剛度大，在水平方向受水平荷載抗側移，在垂直方向受豎向荷載受壓，在地震發(fā)生時吸收的能量多，受各種復雜的應力作用影響[4]。多層砌體結構房屋的震害特點及原因可以從水平結構和豎向結構兩方面進行分析。 </p><p>　　2.1 多層砌體結構房屋水平結構的震害特點及原因 </p><p>　　多層砌體結構房屋水平結構主要指樓蓋和屋蓋，在強烈

13、地震作用下，可能出現(xiàn)整體水平移位、各構件之間相對移位，和部分構件自身強度不足受到損壞。對整體性較好的現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋和屋蓋，其震害較輕，而對整體性較差的屋蓋，震害通常較為嚴重。水平結構的震害常出現(xiàn)樓板或屋面板沿接縫處產(chǎn)生裂縫、屋面梁支承長度減小、樓板或屋面板局部拱起、構件聯(lián)結處松動、墻體局部沿樓蓋或屋蓋支撐處開裂等現(xiàn)象。由于房屋結構水平方向的抗剪強度不足，易造成檐口或樓蓋支承處的墻體沿支承面產(chǎn)生水平裂縫或斜裂縫。并且，在強烈地震中，由

14、于屋架支撐系統(tǒng)不完全、預制鋼筋混凝土樓蓋或屋蓋各結構構件聯(lián)結強度不足、部分構件局部支承強度不足、支承長度不足、橫墻間距過大等原因，極大程度地削弱了多層砌體結構房屋的整體性，易造成構件之間相對移位和部分構件自身強度不足受到損壞。 </p><p>　　2.2 多層砌體結構房屋豎向結構的震害特點及原因 </p><p>　　多層砌體結構房屋豎向結構主要指墻體、柱等，其震害的主要特征是出現(xiàn)豎向裂

15、縫、水平裂縫、斜裂縫等裂縫。由于門、窗洞口邊緣處是墻體應力最為集中和剛度最易發(fā)生突變處，在門、窗洞口角端易出現(xiàn)斜裂縫，門、窗洞口上下沿易出現(xiàn)水平裂縫；縱橫墻交接處由于聯(lián)結強度較低易出現(xiàn)豎向裂縫；由于承重橫墻和窗間墻受易受剪切破壞，常出現(xiàn)斜裂縫；對屋架下的支承墻體，因缺乏足夠的支承強度，易出現(xiàn)豎向裂縫。當這些裂縫在多層砌體結構房屋墻體上密集出現(xiàn)時，將導致墻體部分砌筑材料掉落和墻體破碎，甚至發(fā)生墻體倒塌的嚴重破壞。 </p>

16、<p>　　3 多層砌體結構房屋抗震加固技術 </p><p>　　3.1 增設鋼筋混凝土構造柱加固法 </p><p>　　當多層砌體結構房屋的整體性不符合要求時，可增設鋼筋混凝土構造柱進行加固。應在房屋四角、內縱墻與外墻交接處等應力集中的位置增設鋼筋混凝土構造柱，構造柱截面面積不宜過大，配筋數(shù)量不宜過多，構造柱最小截面可采用240mm×180mm，縱向鋼筋宜采用41

17、2，箍筋間距不宜大于250mm，房屋四角的構造柱截面和鋼筋應適當增多[5]。構造柱應沿墻高每隔500mm設拉筋，每邊伸入墻內不宜小于1m。對于縱墻承重的多層砌體結構房屋，在無橫墻處的縱墻中設置構造柱時，應在樓板處預留相應構造柱寬度的板縫，并與構造柱混凝土同時灌澆，做成現(xiàn)澆混凝土帶。構造柱的豎向鋼筋末端應作成彎鉤，在搭接接頭長度范圍內的箍筋間距不宜大于100mm。斜交抗震墻交接處應增設構造柱，且構造柱有效截面面積不小于240mm×

18、;180mm，在斜交抗震墻段內設置的構造柱間距不宜大于抗震墻層間高度。 </p><p>　　3.2增設圈梁加固法 </p><p>　　圈梁可以加強房屋的整體性，提高房屋的抗震能力，抵御地基的不均勻沉降，加強樓板與墻體的連接。對內橫墻、內縱墻和外墻，應在每層樓蓋處設置圈梁，圈梁必須與構造柱連接，在柱與圈梁相交的節(jié)點處應適當加密柱的箍筋，增設的圈梁、構造柱應與原有圈梁、構造柱形成整體系統(tǒng)。

19、圈梁與構造柱共同作用，能極大地提高墻體的變形能力和延性，有效防止多層砌體結構房屋發(fā)生突然倒塌。 </p><p>　　3.3 增設抗震橫墻加固法 </p><p>　　當房屋承擔地震剪力的橫墻數(shù)量不滿足抗震要求時，可增設抗震橫墻，根據(jù)抗震橫墻面積率確定增設抗震橫墻的數(shù)量，增設的抗震橫墻厚度不小于240mm，應能有效分攤地震荷載。對于原建筑中抗震墻較少、抗震墻間距過大的多層砌體結構房屋，采用

20、增設抗震橫墻加固法是提高房屋抗震能力的有效方法。樓層增設的抗震橫墻應采用同底層相同的連接方法，與底層橫墻相對齊。當房屋不宜增設抗震橫墻時，可在原橫墻的單面或雙面設置鋼筋網(wǎng)提高橫墻的承載能力。 </p><p>　　3.4 聯(lián)結與拉結加固法 </p><p>　　聯(lián)結與拉結是進行多層砌體結構房屋抗震加固的重要手段，其加固措施主要是連與錨。墻體等原有構件通過聯(lián)結與拉結，和增設的構造柱、圈梁等后

21、加構件形成整體，加強原有構件聯(lián)結較差之處，提高多層砌體結構房屋的整體性，增強山墻等構件的抗震能力。 </p><p><b>　　4 結論 </b></p><p>　　多層砌體結構房屋是我國當前學校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結構類型之一，并將在相當長的時間內仍大量存在。地震作為一種不可抗拒的自然災害，嚴重危害著人民的生命和財產(chǎn)安全。多層砌體結構房屋使用的砌筑

22、材料屬于脆性材料，延性較差，抗震能力低，因此，多層砌體結構房屋在抗震方面是一個薄弱環(huán)節(jié)，強烈地震災害發(fā)生時易受到嚴重損害。國內外歷次地震災害表明，多層砌體結構房屋在震害中受到的破壞最為嚴重。因此，分析多層砌體結構房屋的震害特征及其原因，并采取行之有效地抗震加固措施，提高房屋的抗震能力和安全性，有效御防地震災害，降低人員傷亡和財產(chǎn)損失，是當前亟需解決的問題。 </p><p><b>　　參考文獻 <

23、;/b></p><p>　　[1]張敬書，潘寶玉．現(xiàn)行抗震加固方法及發(fā)展趨勢[J]．工程抗震與改造加固，2005，27(1)：56―57． </p><p>　　[2]信任，姚繼濤．多層砌體結構墻體典型抗震加固技術和方法[J]．西安建筑科技大學學報(自然科學版)，2010，42(2)：251-255． </p><p>　　[3]林瑋，李巨文．多層砌體房屋抗