磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固方法研究.doc

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1、磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固方法研究-結(jié)構(gòu)理論【摘要】本文通過(guò)分析磚混結(jié)構(gòu)主要的承重墻體包括橫墻、縱墻的破壞特征、破壞原因，及抗震加固機(jī)理，對(duì)現(xiàn)有磚混結(jié)構(gòu)房屋增加構(gòu)造柱、鋼圈梁、鋼拉桿的整體加固提出了改進(jìn)方法，由此保證新加構(gòu)造柱、鋼圈梁及鋼拉桿的整體工作性能和與原結(jié)構(gòu)的可靠連接性能，提高磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固的效果。【關(guān)鍵詞】磚混結(jié)構(gòu)；抗震　　1引言　　由于磚混結(jié)構(gòu)選材方便，施工簡(jiǎn)單，工期短，造價(jià)低，耐火耐久性能較好，因此，迄今為止，多層磚混結(jié)構(gòu)房屋是我國(guó)現(xiàn)存既有民用建筑中主要的結(jié)構(gòu)形式之一，約占我國(guó)既有民用建筑總量的百分之六十以上。然而，由于組成磚混結(jié)構(gòu)的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性

2、質(zhì)，變形能力小，導(dǎo)致房屋的抗震性能較差，因此磚混房屋在歷次地震中的震害比較嚴(yán)重。為了確保人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，充分利用原有舊房，對(duì)舊房分期分批進(jìn)行抗震鑒定，對(duì)不符合抗震要求的進(jìn)行加固處理，以滿(mǎn)足抗震設(shè)防要求，是十分必要的。我國(guó)人口眾多，地震災(zāi)害頻繁，因此，多途徑研究和探索既有建筑物的抗震加固方法，對(duì)保證國(guó)家和人民的財(cái)產(chǎn)和人身安全具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義?！　?磚混結(jié)構(gòu)房屋震害破壞的原因分析　　從許多有關(guān)震害破壞實(shí)例、破壞試驗(yàn)和有關(guān)資料分析研究中可以發(fā)現(xiàn)，多層砌體結(jié)構(gòu)房屋震害破壞的主要情況有以下幾方面：　　2.1承重橫墻的破壞特征及成因分析?！　〕兄貦M墻破壞情況主要表現(xiàn)在由剪切變

3、形引起的剪切破壞，一般呈斜向交叉的x型，也即通常所說(shuō)的交叉裂縫。當(dāng)墻體高寬比不同時(shí)，裂縫的變形形式也有所不同。多層砌體建筑的承重橫墻破壞具有以下特點(diǎn)：　　2.1.1一般表現(xiàn)為底層橫墻比上層橫墻破壞嚴(yán)重，且大部分發(fā)生在底層，特別是當(dāng)上層結(jié)構(gòu)無(wú)大開(kāi)間時(shí)尤為嚴(yán)重；　　2.1.2橫墻破壞與圈梁設(shè)置有重要關(guān)系。調(diào)查資料表明，遭受震害的磚混結(jié)構(gòu)房屋，在上下圈梁間墻體往往會(huì)發(fā)現(xiàn)鋸齒形塌落破壞，說(shuō)明圈梁設(shè)置對(duì)墻體有顯著地約束作用。　　圈梁可增強(qiáng)縱橫墻連接，增加建筑整體性及整體剛度，增加墻體穩(wěn)定性，提高墻體抗剪能力，約束墻面裂縫開(kāi)展，抵抗建筑不均勻沉降對(duì)建筑造成破壞等；　　2.1.3與橫墻門(mén)洞大小

4、及布置的影響。橫墻墻肢是以其抗側(cè)移剛度的比例來(lái)分別承擔(dān)水平地震作用的。因此，磚墻開(kāi)洞要適當(dāng)控制且洞口位置盡量上下對(duì)齊，保持一致。開(kāi)洞位置不能影響縱橫墻體整體連接、不要在磚墻上任意預(yù)留施工洞?！　?.1.4墻體之間的連接是通過(guò)砂漿實(shí)現(xiàn)的，砌筑砂漿具有一定的抗壓強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右，無(wú)法抵抗地震時(shí)因地震剪力而產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而使得墻體產(chǎn)生裂縫并迅速擴(kuò)大?！　?.2縱墻的破壞特征及成因分析?！　】v墻破壞形式有以下幾種情況：　　2.2.1外縱墻整片倒塌。主要原因是施工中內(nèi)外墻沒(méi)有同時(shí)咬槎砌筑，交接處留有直縫或馬牙槎；　　2.2.2外縱墻窗間墻剪切破壞。其破壞情況與承

5、重橫墻破壞情況相似且多發(fā)生在底部1—2層墻體，主要原因是窗間墻抗剪能力較差，外縱墻受內(nèi)橫墻頂推破壞?！　?.2.3墻角的破壞特征及成因分析?！　瞧茐闹饕蚴堑卣饘?duì)建筑扭轉(zhuǎn)作用在墻角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，加之墻角位于建筑盡端，建筑對(duì)它的約束作用相對(duì)偏弱，其破壞形式按墻肢高寬比不同而不同。特別當(dāng)建筑端部存在在樓梯或大開(kāi)間建筑，由于其整體剛度相對(duì)較弱，墻角破壞更為嚴(yán)重，甚至?xí)霈F(xiàn)天棚墻角被局部拋出，也即通常說(shuō)的“鞭端效應(yīng)”的現(xiàn)象，危害特別嚴(yán)重?！　?.2.4樓梯間墻體破壞。　　大量震害調(diào)查資料表明，樓梯間部位的墻體破壞往往比其它部位墻體破壞嚴(yán)重的多，而樓梯構(gòu)件本身則很少破壞。其主要原

6、因是由于該部位墻體橫向支撐較少，其整體剛度相對(duì)較弱，從而導(dǎo)致該部位容易產(chǎn)生較大變形而破壞。特別是當(dāng)樓梯設(shè)置在建筑端部時(shí)，這種破壞更為明顯。　　2.3磚混結(jié)構(gòu)房屋抗震加固機(jī)理分析　　從結(jié)構(gòu)抗震機(jī)理出發(fā)，抗震加固可以分為減小地震作用加固法、增大結(jié)構(gòu)抗震能力加固法、多道防線抗震加固法。其加固機(jī)理如下：　　2.3.1減小地震作用。它主要是通過(guò)增大結(jié)構(gòu)周期或加大結(jié)構(gòu)阻尼來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般應(yīng)用于大型公共建筑的抗震加固，如北京火車(chē)站中央大廳、北京飯店西樓的抗震加固等?！　?.3.2增大結(jié)構(gòu)抗震能力。如增大墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層（俗稱(chēng)夾板墻加固法）、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法、及磚柱外包加固等

7、構(gòu)件加固法；增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱及鋼拉桿的整體加固法；通過(guò)增設(shè)抗震墻的區(qū)段加固法來(lái)提高房屋的抗震能力等。這些方法施工相對(duì)簡(jiǎn)單，大量應(yīng)用于多層的磚混結(jié)構(gòu)當(dāng)中，尤其是民用建筑中?！　≡鲈O(shè)構(gòu)造柱，能顯著提高磚砌體的延性。延性的提高意味著房屋抗震能力的提高，特別是構(gòu)造柱與各層圈梁一起形成磚墻的邊框，可箍住開(kāi)裂的墻體，阻止裂縫進(jìn)一步開(kāi)展，限制開(kāi)裂后墻體的錯(cuò)位，使磚墻的豎向承載力不至于大幅度地下降，從而防止磚墻的坍塌。另外，設(shè)置構(gòu)造柱，可增大房屋的抗側(cè)向變形能力。在墻體開(kāi)裂后，以其塑性變形和滑移