房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)及加固措施綜述

1、<p>　　房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)及加固措施綜述</p><p>　　摘要：地震是人們正常生活的嚴(yán)重安全隱患，如何在實(shí)現(xiàn)房屋建筑使用功能的同時(shí)，在房屋建筑結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)，增強(qiáng)其抗震能力，成為建筑行業(yè)必須解決的重大課題。本文通過(guò)分析闡述了房屋建筑的抗震設(shè)計(jì)以及加固措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：房屋建筑抗震設(shè)計(jì)加固措施 </p><p>　　中圖分類號(hào)

2、：TU973+.31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　一、磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　磚混結(jié)構(gòu)房屋廣泛存在于我國(guó)的一些中小城市和農(nóng)村地區(qū)。其抗震設(shè)計(jì)措施如下： </p><p>　?。ㄒ唬┗A(chǔ)抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　1、合理的選擇建筑布局和結(jié)構(gòu)類型 </p><p>　　在進(jìn)行建筑設(shè)

3、計(jì)之前，應(yīng)對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘察，查明地基土質(zhì)情況、分布范圍、承載力大小、地下水位等水文地質(zhì)條件，然后按照安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、方便施工等要求，進(jìn)行全面分析，權(quán)衡利弊，確定合理的建筑布局和結(jié)構(gòu)類型，以便使上部結(jié)構(gòu)與地基相互影響，特別是對(duì)軟弱地基和不均勻地基尤其如此。 </p><p>　　2、注意減輕結(jié)構(gòu)自重 </p><p>　　地基壓縮變形大小與上部荷載值成正比。因此，減輕結(jié)構(gòu)

4、自重是降低基底附加應(yīng)力，減少沉降的有效措施，對(duì)于基礎(chǔ)，可以選用自重輕，覆土少的基礎(chǔ)形式，如寬基淺埋，空心基礎(chǔ)，薄殼基礎(chǔ)甚至箱形基礎(chǔ)，或設(shè)置地下室、半地下室，采用架空地板，取代室內(nèi)填土。對(duì)于上部結(jié)構(gòu)，可以選用預(yù)應(yīng)力、輕鋼結(jié)構(gòu)和單位容重小的輕質(zhì)墻體材料，以減輕對(duì)地基的壓力，減少地基沉降。 </p><p>　　3、科學(xué)的布置建筑體型 </p><p>　　建筑平面形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單，縱墻拉通，避免

5、轉(zhuǎn)折多變，凹凸復(fù)雜。建筑立面應(yīng)盡量避免高低參差，荷載差異大，或開(kāi)設(shè)過(guò)大的門窗洞，削弱墻體，使房屋建筑質(zhì)量重心與剛度中心基本一致，提高房屋自身抵抗不均勻沉降的能力。在長(zhǎng)度較長(zhǎng)的建筑適當(dāng)位置、平面轉(zhuǎn)折、高低參差、荷載差異大、地基或基礎(chǔ)類型改變的部位，設(shè)置沉降縫或連接走廓，從屋頂?shù)交A(chǔ)斷開(kāi)，把建筑劃分成若干個(gè)剛度較大，長(zhǎng)高比較小，自成沉降體系的單元。 </p><p>　?。ǘ┥炜s縫的設(shè)置 </p>&

6、lt;p>　　伸縮縫應(yīng)設(shè)在因溫度和砌體干縮變形可能引起應(yīng)力集中、砌體產(chǎn)生裂縫可能性最大的地方，嚴(yán)格按照《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求設(shè)置伸縮縫，裂縫寬度不宜小于30mm。 </p><p>　　（三）上層建筑構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　1、結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)必須合理 </p><p>　　結(jié)構(gòu)體系要合理，合理布置縱墻和橫墻，應(yīng)優(yōu)先采用縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系。多

7、層磚混房屋的主要承重構(gòu)件是縱橫墻體，縱橫墻共同承重的房屋既能比較直接地傳遞橫向地震作用，又能直接或通過(guò)縱橫墻的連接傳遞地震力?？v橫墻布置宜均勻?qū)ΨQ。平面內(nèi)對(duì)齊貫通，上下連續(xù)，減少磚墻、樓板等受力構(gòu)件的中間傳力環(huán)節(jié)，做到傳力路徑簡(jiǎn)單明確合理，不中斷 樓板要有較大的水平剛度，盡量采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，不宜采用預(yù)制樓板。 </p><p>　　2、建筑平面和立面布局要科學(xué) </p><p>　

8、　建筑平面和立面的規(guī)整性是整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)十分基礎(chǔ)、重要的內(nèi)容。建筑平面、立面宜盡可能簡(jiǎn)潔、規(guī)則，使各部位受力均勻，減少薄弱環(huán)節(jié)。如果無(wú)法改變建筑的布局，那么可以通過(guò)設(shè)置防震縫將復(fù)雜的建筑分成規(guī)則的單元，減輕震害。樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處，因?yàn)榉课輧啥送鈮侨菀装l(fā)生破壞，并且樓梯設(shè)在盡端也不利于人員的疏散。樓梯間的橫墻由于樓梯踏步板的斜撐作用而引來(lái)水平地震作用，破壞程度比其他橫墻要嚴(yán)重，所以樓梯間橫墻宜貫通房屋全寬。 <

9、;/p><p><b>　　3、合理選擇砌體 </b></p><p>　　由于砌體本身的抗壓強(qiáng)度低，抗彎、抗拉強(qiáng)度更低，所以在地震設(shè)防地區(qū)，多層磚混砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性質(zhì)，變形能力小，導(dǎo)致房屋的抗震性能較差，但水平配筋砌體墻承載力隨著配筋率的增加而增加，其變形能力也與之成比例提高，比無(wú)筋砌體墻的變形能力也提高1倍以上。 </p>

10、<p>　　二、磚混結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震加固措施 </p><p>　　重點(diǎn)部位需要增設(shè)抗震柱，如在轉(zhuǎn)角和內(nèi)外墻交接處及大的洞口兩側(cè)、樓(電)梯間增設(shè)抗震構(gòu)造柱。構(gòu)造柱可提高砌體墻的極限變形能力，增強(qiáng)內(nèi)外墻連接的整體性，使砌體墻在遭遇強(qiáng)烈地震作用時(shí)約束砌體的坍塌崩裂，阻止砌體突然倒塌，剛度退化慢。構(gòu)造柱與墻體的連接處應(yīng)砌成馬牙槎，先砌墻后澆構(gòu)造柱混凝土，沿墻高度每隔500mm設(shè)2ф6拉結(jié)筋。構(gòu)造柱縱筋

11、應(yīng)穿過(guò)圈梁，保證其上下連續(xù)性，墻內(nèi)的柱距不宜大于層高且不宜大于4．2m。 </p><p>　　三、整體鋼筋混凝土澆筑結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　由于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或框剪結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)形式的房屋比砌體結(jié)構(gòu)有較好的延性性能和整體變形能力，因而在我國(guó)大部分抗震設(shè)防地區(qū)的房屋建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　（一）整體鋼筋混凝土澆筑結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)

12、計(jì)的注意事項(xiàng) </p><p>　　必須做好細(xì)部構(gòu)造，使非結(jié)構(gòu)構(gòu)件成為抗震結(jié)構(gòu)的一部分，在計(jì)算分析時(shí)，充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量剛度強(qiáng)度和變形能力。要選用合理的抗震結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的主體剛度，以減小主體結(jié)構(gòu)的變形量，防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響，并考慮可能出現(xiàn)的短柱，在設(shè)計(jì)中予以加強(qiáng)。對(duì)于裝修改造工程的設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)規(guī)定，不得損壞原有建筑結(jié)構(gòu)，要確保結(jié)構(gòu)安全。 &

13、lt;/p><p>　?。ǘ┱w鋼筋混凝土澆筑結(jié)構(gòu)房屋的具體抗震設(shè)計(jì) </p><p>　　1、 抗震柱的設(shè)計(jì) </p><p>　?。?）注意調(diào)整柱端截面設(shè)計(jì)內(nèi)力 </p><p>　　框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機(jī)制密切相關(guān)，實(shí)驗(yàn)研究表明，梁先屈服，可使整個(gè)框架有較大的內(nèi)力重分布和能量耗散能力，柱一般在軸向壓力作用下，其延性通常比梁的要小

14、，如果不采取“強(qiáng)柱弱梁”措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當(dāng)調(diào)整柱計(jì)算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。對(duì)于一、二、三級(jí)框架節(jié)點(diǎn)的上下柱端，其組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和∑MSc應(yīng)按下式調(diào)整： </p><p>　　∑Mc=ηc∑Mb </p><p><b>　?。?）剪力的調(diào)整 </b></p><p>　　由于抗震規(guī)范

15、規(guī)定的柱端彎矩增大措施只能適度推遲柱端塑性鉸的出現(xiàn)，而不能避免出現(xiàn)柱端塑性鉸，因此對(duì)柱端也應(yīng)提出強(qiáng)剪弱彎要求，避免柱底部在彎曲破壞之前出現(xiàn)剪切破壞。對(duì)于一、二、三級(jí)框架柱的柱端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)按下式調(diào)整： </p><p>　　V=ηVc (Mcb + Mct ）/ Hn， </p><p>　?。?）要增加柱的延性 </p><p>　　軸壓比越大導(dǎo)致柱的

16、抗壓強(qiáng)度儲(chǔ)備越低，在地震時(shí)混凝土容易壓碎而導(dǎo)致柱的破壞，限制柱軸壓比可提高柱的延性。 </p><p>　　2、 抗震架梁的設(shè)計(jì) </p><p>　　在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)力求做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機(jī)構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對(duì)梁端的剪力適當(dāng)調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到強(qiáng)剪弱彎。梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值V應(yīng)按以下公式調(diào)整： <

17、/p><p>　　V=ηVb (Mbl + Mbr）/ln+ VGb， </p><p>　　同時(shí)框架還要符合： </p><p>　　V=1.1(Mbual + Mbuar）/ln+ VGb，中，ηVb為梁端剪力增大系數(shù)，一級(jí)框架取1.3，二級(jí)取1.2，三級(jí)取1.1。Mbl 、Mbr 、Mbual 、Mbuar 分別為梁左右端截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值和實(shí)配的鋼筋按標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)

18、算的所能承擔(dān)的彎矩值。VGb為重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值。 </p><p>　　四、整體鋼筋混凝土澆筑結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固措施 </p><p>　　（一）增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻 </p><p>　　將原框架結(jié)構(gòu)改變?yōu)榭蚣埽拐饓Y(jié)構(gòu)、壁式框架結(jié)構(gòu)，從而減少框架構(gòu)件的受力、降低軸壓比要求，減少加固工作量。新增抗震墻承受較大的豎向荷載與水平

19、地震作用，為減少基礎(chǔ)尺寸、方便施工，可采用短樁+承臺(tái)托換技術(shù)。 </p><p><b>　?。ǘ┰鲈O(shè)鋼支撐 </b></p><p>　　在框架柱間設(shè)置鋼支撐，以增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，減小地震作用下的結(jié)構(gòu)變形。在結(jié)構(gòu)中放置消能支撐，利用地震作用下消能元件的耗能吸收地震能量，從而起到保護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的效果。 </p><p>　　總結(jié)：近年來(lái)我國(guó)相

20、繼發(fā)生了幾次破壞力較強(qiáng)的地震災(zāi)害,地震災(zāi)區(qū)許多房屋損壞或倒塌,給人民的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。因此需要在房屋建筑結(jié)構(gòu)中強(qiáng)化抗震設(shè)計(jì)與加固，不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高建筑的抗震能力，最大程度的降低因地震造成的損失。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]劉健《多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固技術(shù)分析 》[J]. 科技資訊2010（1