多層砌體的抗震設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　多層砌體的抗震設(shè)計(jì)</b></p><p>　　摘要：砌體是一種脆性材料，其抗拉、抗剪、抗彎強(qiáng)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(nèi)外歷次強(qiáng)烈地震的宏觀調(diào)查資料說明，砌體結(jié)構(gòu)的破壞率較高。本文以多層砌體結(jié)構(gòu)為研究對象，計(jì)算八度抗震設(shè)防區(qū)域的宿舍樓項(xiàng)目，對多層砌體抗震設(shè)計(jì)過程中的幾個主要步驟進(jìn)行了

2、簡要例舉與說明。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：多層砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)抗震計(jì)算分析 </p><p>　　中圖分類號：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p>　　對比相關(guān)資料中多層砌體結(jié)構(gòu)的震害經(jīng)驗(yàn)，可以得出：要想提高砌體結(jié)構(gòu)抵御地震破壞的能力，必須從以下幾個環(huán)節(jié)做好結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的工作：一、建筑平面及結(jié)構(gòu)布置；二、結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置；三、房屋抗震計(jì)算

3、；四、房屋抗震構(gòu)造措施。本文現(xiàn)以某單位一宿舍樓實(shí)際情況為例，從砌體結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算這方面入手，做一下分解說明。 </p><p>　　一、項(xiàng)目基本情況分析 </p><p>　　本項(xiàng)目建筑概況：新建宿舍樓主體（四層）采用磚混結(jié)構(gòu)，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(shè)防烈度為八度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.2g，設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)布置上采用縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系。對多層砌體房屋抗震計(jì)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(yàn)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(nèi)的剪切強(qiáng)度。 </p><p>　　二、結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算 </p><p>　?。ㄒ唬┐_定計(jì)算簡圖。

5、 </p><p>　　在確定計(jì)算簡圖時應(yīng)注意幾點(diǎn)：1、以防震縫所劃分的結(jié)構(gòu)單元作為計(jì)算單元；2、計(jì)算單元中，各樓層的重量集中到樓、屋蓋標(biāo)高處；3、各樓層重力荷載代表值應(yīng)包括：樓、屋蓋自重標(biāo)準(zhǔn)值、各可變荷載組合值之和及上下各半層的墻體、構(gòu)造柱重量之和；計(jì)算簡圖中底部固定端的確定：基礎(chǔ)埋置較淺時取至基礎(chǔ)頂面；基礎(chǔ)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(nèi)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(jì)算簡圖 </p><p>　?。ǘ┓峙涞卣鸺袅?。 </p><p>　　1、樓層剪力的計(jì)算 </p><p>　　本工程同大多數(shù)多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，質(zhì)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(jì)算地震作用。在此，取結(jié)構(gòu)

7、底部地震剪力為： </p><p>　　FEK=αmaxGeq </p><p>　　考慮多層砌體結(jié)構(gòu)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(shù)δn=0。這樣，任一質(zhì)點(diǎn)i的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值Fi為： </p><p>　　作用于第i層的樓層地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值Vi為i層以上的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值之和，即： </p><p>&l

8、t;b>　　2、墻體側(cè)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(cè)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(dān)。即：橫向地震作用全部由橫墻承

9、擔(dān)，而不考慮縱墻的作用；縱向地震作用全部由縱墻承擔(dān)，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(cè)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(shè)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(cè)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(cè)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?yàn)榉课菘v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(cè)向剛度比例進(jìn)行分配。 </p><p>　　對于同一道墻體，門窗洞口之間各墻肢所承擔(dān)的地震剪力可按各墻肢的側(cè)向剛度比例再進(jìn)行分配：設(shè)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(cè)向剛度計(jì)算要根據(jù)墻肢的高寬比h/b的不同而區(qū)別對待： </p><

12、;p>　　當(dāng)h/b≤1時，墻體變形以剪切變形為主，墻肢剛度可按相應(yīng)的公式計(jì)算； </p><p>　　當(dāng)1＜h/b≤4時，彎曲變形和剪切變形在總變形中均占相當(dāng)比例，墻肢剛度需同時考慮兩種情況； </p><p>　　當(dāng)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>　?。ㄈΣ焕麎Χ芜M(jìn)行抗震承載力驗(yàn)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(yīng)力較小的墻段。這里主要驗(yàn)算墻體的抗剪強(qiáng)度。實(shí)踐中，強(qiáng)度公式是半經(jīng)驗(yàn)半理論公式，抗震強(qiáng)度設(shè)計(jì)值表示為砌體強(qiáng)度的正應(yīng)力影響系數(shù)與非抗震設(shè)計(jì)的砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)值V（為地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值的1.3倍）應(yīng)該滿足：（A：墻體橫截面積；:承載力抗震調(diào)整系數(shù)，一般承重墻體取1.0；兩端均有構(gòu)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(yàn)算。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　抗震設(shè)計(jì)在提高多層砌體結(jié)構(gòu)抗震性能中所發(fā)揮的重要作用是顯而易見的，只要經(jīng)過認(rèn)真的抗震設(shè)計(jì)，并通過合理的抗震設(shè)防、得當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施、良好的施工質(zhì)量保證，可在很大程度上提高砌體結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。 </p><p&g