多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固技術(shù)的研究

1、<p>　　多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固技術(shù)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(zāi)害最嚴(yán)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(jié)構(gòu)房屋是我國學(xué)校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)類型之一，并將在我國長期大量存在。多層砌體結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)相比，抗震能力較低，在強(qiáng)烈地震中極易受到嚴(yán)重破壞。進(jìn)行多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加

2、固技術(shù)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(jié)構(gòu)房屋的震害特點及原因進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，分析了主要的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固技術(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：多層砌體結(jié)構(gòu)房屋；抗震；加固技術(shù) </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(xiàn)標(biāo)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(jì)以來，我國共發(fā)生破壞性地震多達(dá)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(yù)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(shè)計規(guī)范》。隨后，隨著對地震災(zāi)害認(rèn)識的提高和重視，相關(guān)地震設(shè)防研究不斷深入，我國陸續(xù)發(fā)布了相關(guān)抗震規(guī)范。由于在此期間建設(shè)的工程項目對抗震設(shè)防考慮不足或未經(jīng)考慮

7、，地震發(fā)生時，大量房屋結(jié)構(gòu)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(jì)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(jié)構(gòu)房屋是我國學(xué)校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)類型，但材料脆性較大，因此，多層砌體結(jié)構(gòu)房屋是抗震加固的主要對象。 </p><p>　　1 對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震加固的必要性 </p><p>　　多

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

9、3年我國云南普洱大地震中，多層磚混結(jié)構(gòu)房屋倒塌率高達(dá)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(yán)重，是我國建圍以來破壞程度最大和恢復(fù)難度最高的強(qiáng)烈地震災(zāi)害。 </p><p>　　多次大規(guī)模地震災(zāi)害中，多層砌體結(jié)構(gòu)房屋受到的破壞程度最高。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋量大面廣，在強(qiáng)烈地震作用下開裂、倒塌現(xiàn)象嚴(yán)重，對其進(jìn)行抗震加固是有效減輕地震災(zāi)害的主要措施。對多層砌體結(jié)構(gòu)

10、房屋進(jìn)行抗震加固提高建筑的抗震能力，可以延長房屋壽命，增強(qiáng)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(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固的建筑物相比，未進(jìn)行抗震設(shè)防和抗震加固的建筑物在地震中受到的破壞往往比較嚴(yán)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(jìn)行了抗震加固，在地震中這批建筑物損害不大，無嚴(yán)重破壞現(xiàn)象，沒有一處發(fā)生倒塌，震后僅1天就恢復(fù)使用，而其

11、他沒有進(jìn)行抗震加固的建筑物則損壞嚴(yán)重。因此，對多層砌體結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行抗震設(shè)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(jié)構(gòu)房屋的震害特點及原因分析 </p><p>　　分析多層砌體結(jié)構(gòu)房屋震害的特征及其原因，找出建筑物的薄弱部位，是進(jìn)行建筑物抗震加固的前提。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋受到震害可能由于設(shè)計時抗震能力不足、施工過程中施工質(zhì)量不良或

12、其他原因所致。從多層砌體結(jié)構(gòu)角度考慮，砌體結(jié)構(gòu)墻體自重和剛度大，在水平方向受水平荷載抗側(cè)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(fù)雜的應(yīng)力作用影響[4]。多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的震害特點及原因可以從水平結(jié)構(gòu)和豎向結(jié)構(gòu)兩方面進(jìn)行分析。 </p><p>　　2.1 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋水平結(jié)構(gòu)的震害特點及原因 </p><p>　　多層砌體結(jié)構(gòu)房屋水平結(jié)構(gòu)主要指樓蓋和屋蓋，在強(qiáng)烈

13、地震作用下，可能出現(xiàn)整體水平移位、各構(gòu)件之間相對移位，和部分構(gòu)件自身強(qiáng)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(yán)重。水平結(jié)構(gòu)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(gòu)件聯(lián)結(jié)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(jié)構(gòu)水平方向的抗剪強(qiáng)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(qiáng)烈地震中，由

14、于屋架支撐系統(tǒng)不完全、預(yù)制鋼筋混凝土樓蓋或屋蓋各結(jié)構(gòu)構(gòu)件聯(lián)結(jié)強(qiáng)度不足、部分構(gòu)件局部支承強(qiáng)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(jié)構(gòu)房屋的整體性，易造成構(gòu)件之間相對移位和部分構(gòu)件自身強(qiáng)度不足受到損壞。 </p><p>　　2.2 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋豎向結(jié)構(gòu)的震害特點及原因 </p><p>　　多層砌體結(jié)構(gòu)房屋豎向結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)強(qiáng)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(qiáng)度，易出現(xiàn)豎向裂縫。當(dāng)這些裂縫在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體上密集出現(xiàn)時，將導(dǎo)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(yán)重破壞。 </p>

16、<p>　　3 多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震加固技術(shù) </p><p>　　3.1 增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱加固法 </p><p>　　當(dāng)多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體性不符合要求時，可增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱進(jìn)行加固。應(yīng)在房屋四角、內(nèi)縱墻與外墻交接處等應(yīng)力集中的位置增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱，構(gòu)造柱截面面積不宜過大，配筋數(shù)量不宜過多，構(gòu)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(gòu)造柱截面和鋼筋應(yīng)適當(dāng)增多[5]。構(gòu)造柱應(yīng)沿墻高每隔500mm設(shè)拉筋，每邊伸入墻內(nèi)不宜小于1m。對于縱墻承重的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，在無橫墻處的縱墻中設(shè)置構(gòu)造柱時，應(yīng)在樓板處預(yù)留相應(yīng)構(gòu)造柱寬度的板縫，并與構(gòu)造柱混凝土同時灌澆，做成現(xiàn)澆混凝土帶。構(gòu)造柱的豎向鋼筋末端應(yīng)作成彎鉤，在搭接接頭長度范圍內(nèi)的箍筋間距不宜大于100mm。斜交抗震墻交接處應(yīng)增設(shè)構(gòu)造柱，且構(gòu)造柱有效截面面積不小于240mm×

18、;180mm，在斜交抗震墻段內(nèi)設(shè)置的構(gòu)造柱間距不宜大于抗震墻層間高度。 </p><p>　　3.2增設(shè)圈梁加固法 </p><p>　　圈梁可以加強(qiáng)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(qiáng)樓板與墻體的連接。對內(nèi)橫墻、內(nèi)縱墻和外墻，應(yīng)在每層樓蓋處設(shè)置圈梁，圈梁必須與構(gòu)造柱連接，在柱與圈梁相交的節(jié)點處應(yīng)適當(dāng)加密柱的箍筋，增設(shè)的圈梁、構(gòu)造柱應(yīng)與原有圈梁、構(gòu)造柱形成整體系統(tǒng)。

19、圈梁與構(gòu)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(jié)構(gòu)房屋發(fā)生突然倒塌。 </p><p>　　3.3 增設(shè)抗震橫墻加固法 </p><p>　　當(dāng)房屋承擔(dān)地震剪力的橫墻數(shù)量不滿足抗震要求時，可增設(shè)抗震橫墻，根據(jù)抗震橫墻面積率確定增設(shè)抗震橫墻的數(shù)量，增設(shè)的抗震橫墻厚度不小于240mm，應(yīng)能有效分?jǐn)偟卣鸷奢d。對于原建筑中抗震墻較少、抗震墻間距過大的多層砌體結(jié)構(gòu)房屋，采用

20、增設(shè)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(shè)的抗震橫墻應(yīng)采用同底層相同的連接方法，與底層橫墻相對齊。當(dāng)房屋不宜增設(shè)抗震橫墻時，可在原橫墻的單面或雙面設(shè)置鋼筋網(wǎng)提高橫墻的承載能力。 </p><p>　　3.4 聯(lián)結(jié)與拉結(jié)加固法 </p><p>　　聯(lián)結(jié)與拉結(jié)是進(jìn)行多層砌體結(jié)構(gòu)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(gòu)件通過聯(lián)結(jié)與拉結(jié)，和增設(shè)的構(gòu)造柱、圈梁等后

21、加構(gòu)件形成整體，加強(qiáng)原有構(gòu)件聯(lián)結(jié)較差之處，提高多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體性，增強(qiáng)山墻等構(gòu)件的抗震能力。 </p><p><b>　　4 結(jié)論 </b></p><p>　　多層砌體結(jié)構(gòu)房屋是我國當(dāng)前學(xué)校、居住、辦公等建筑中廣泛使用的建筑結(jié)構(gòu)類型之一，并將在相當(dāng)長的時間內(nèi)仍大量存在。地震作為一種不可抗拒的自然災(zāi)害，嚴(yán)重危害著人民的生命和財產(chǎn)安全。多層砌體結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)房屋在抗震方面是一個薄弱環(huán)節(jié)，強(qiáng)烈地震災(zāi)害發(fā)生時易受到嚴(yán)重?fù)p害。國內(nèi)外歷次地震災(zāi)害表明，多層砌體結(jié)構(gòu)房屋在震害中受到的破壞最為嚴(yán)重。因此，分析多層砌體結(jié)構(gòu)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(zāi)害，降低人員傷亡和財產(chǎn)損失，是當(dāng)前亟需解決的問題。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) <

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