淺談底部框架—抗震墻砌體房屋抗震設計

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1、淺談底部框架—抗震墻砌體房屋抗震設計中圖分類號：T2文獻標識碼：A：1009-914X（2016）07-0133-01　　隨著我國住宅建筑業(yè)迅猛發(fā)展，底部框架抗震墻砌體房屋由于具有比框架經濟和施工方便的優(yōu)越性，目前在我國房屋建筑中廣泛采用，特別是當使用功能上要求底層做成大空間以滿足公共活動所需要時，框架抗震墻砌體房屋則更體現(xiàn)其優(yōu)越性。這類房屋承重結構體系通常在底層采用現(xiàn)澆的框架-剪力墻結構，第二層以上是磚墻承重的混合結構，形成下柔上剛，對抗震十分不利。地震時，這類房屋的變形主要集中在底層，若底層桿件變形超過極限變形允許值而破壞，就會導致整幢房屋的倒塌。這種震害現(xiàn)象在國內外

2、多次地震中已屢見不鮮，2008年5月12日，四川汶川地震中，也發(fā)現(xiàn)了類似的破壞現(xiàn)象，并引起國內外結構專家和技術人員的密切關注?，F(xiàn)結合多年實踐經驗，　　淺談底部框架—抗震墻砌體房屋抗震設計中圖分類號：T2文獻標識碼：A：1009-914X（2016）07-0133-01　　隨著我國住宅建筑業(yè)迅猛發(fā)展，底部框架抗震墻砌體房屋由于具有比框架經濟和施工方便的優(yōu)越性，目前在我國房屋建筑中廣泛采用，特別是當使用功能上要求底層做成大空間以滿足公共活動所需要時，框架抗震墻砌體房屋則更體現(xiàn)其優(yōu)越性。這類房屋承重結構體系通常在底層采用現(xiàn)澆的框架-剪力墻結構，第二層以上是磚墻承重的混合結構，形

3、成下柔上剛，對抗震十分不利。地震時，這類房屋的變形主要集中在底層，若底層桿件變形超過極限變形允許值而破壞，就會導致整幢房屋的倒塌。這種震害現(xiàn)象在國內外多次地震中已屢見不鮮，2008年5月12日，四川汶川地震中，也發(fā)現(xiàn)了類似的破壞現(xiàn)象，并引起國內外結構專家和技術人員的密切關注?，F(xiàn)結合多年實踐經驗，從以下幾方面著手，以期做出更合理的結構抗震設計?！　?、結構方案和布置　　底部框架抗震墻砌體房屋由于上剛下柔，地震作用下底層容易發(fā)生變形集中出現(xiàn)過大側移而破壞，因此設計中平面布置的對稱性要求應嚴格，盡量避免扭轉，特別對剪力墻的布置與數(shù)量，規(guī)范做了嚴格規(guī)定（GB50011-2010第

4、7.1.5條）。這是因為在烈度較高地區(qū)上部磚房對底部產生較大傾覆力矩，使框架柱產生較大的附加軸力，柱截面往往過大，配筋較多，其側移值也不容易滿足要求，只要適當增設剪力墻，并布置適宜，柱截面及配筋會大大降低，避免了底層框架出現(xiàn)強梁弱柱，其側移值也可降低，在地震作用下非結構構件的破壞程度會減輕許多，但在設計中由于建筑功能的限制，結構難以滿足上述要求，此時，對不對稱結構應進行扭轉偶聯(lián)計算，以避免地震作用下的扭轉破壞，剪力墻應盡量均勻對稱布置在建筑物的四角，以提高底層抗側移變形的能力。另外，在歷次地震中，底框架磚房結構發(fā)生嚴重破壞的一個重要原因是底部層間剛度與上部層間剛度相差懸殊

5、，因此控制上下層的側移剛度比是很重要的?！　?、減少底層與第二層側移剛度差的措施　　規(guī)范上采用在底層設置足夠數(shù)量的鋼筋混凝土剪力墻的方法來減少上下部剛度差。當?shù)讓愉摻罨炷良袅?shù)量足夠時，既可提高底層水平側移剛度，又能減少底層與第二層側移剛度差，是增強這類房屋抗震性能的有利措施?！　」こ碳袅H布置在四角，雖然保證了底層大空間。但是，底層縱橫剪力墻較少，造成底層與第二層側移剛度較大，容易形成薄弱層，上剛下柔。在震害影響下，容易造成破壞。但如果將樓梯間也改為剪力墻，那么既改善了底層與第二層側移剛度，同時也改善了樓梯間空洞對底層樓蓋水平抗彎剛度的削弱，保證了在水平地震力作用

6、下，框架與剪力墻水平力分配，能符合原設計計算時的設想。而且，底層平面利用也沒有犧牲，是很理想的處理方法。　　按《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，8度設防時，第二層與底層側移剛度比值不應大于2。且均不應小于1。根據(jù)近幾年來設計經驗，宜取保1.2-1.8之間，最佳取值為1.5?！　?、建筑尺度的控制　　設計中應注意以下問題：①房屋高度和層數(shù)，應嚴格執(zhí)行規(guī)范對層數(shù)的限制規(guī)定。規(guī)范采用的是高度和層數(shù)雙控制的方法，對層數(shù)的要求是嚴格的，與磚混結構的要求相同，不允許超過。這是因為樓蓋重量占到房屋總重量約50%，相當于房屋增高了半層，是不允許的，對高度的要求，考慮到底部對上部具有一定的減震作用

7、，因而在限值上適當放寬。層數(shù)的限制應嚴格遵守。②為滿足建筑要求，將剪力墻集中布置偏于一邊，甚至一角隅，剛度中心與質量中心嚴重偏離，在地震作用下將出現(xiàn)扭轉。底部框架抗震墻砌體房屋建筑平面形狀大都為矩形，但建筑在交叉路口時建筑平面有可能為L形或Π形。此時，必須用抗震縫將其分成獨立的矩形平面單元，以避免地震時拐角處應力集中或者房屋因扭轉而發(fā)生嚴重破壞。矩形單元的建筑長度應該小于現(xiàn)行《混凝土結構設計規(guī)范》和《砌體結構設計規(guī)范》中規(guī)定的伸縮縫最大間距。目前，我國現(xiàn)有砌體結構房屋頂層墻體開裂很普遍，對底部框架抗震墻砌體房屋，因為底層