抗震性能普查（通用8篇）
抗震性能普查 篇1
1 前言
在“5.12”汶川地震中,校舍建筑的倒塌造成了师生的重大伤亡。因此为了提高学校的抗震防灾能力,消除安全隐患,切实保障广大师生安全。根据《福建省教育厅福建省建设厅关于开展全省学校校舍抗震安全排查的通知》(闽教发[2008]61号)及《关于印发<福建省中小学校舍安全工程排查鉴定实施意见>的通知》(闽校安办[2009]3号)等有关文件的精神,在厦门市思明区人民政府及厦门市思明区教育局的大力支持下,我公司开展了对厦门市思明区中、小学校舍建筑抗震性能现状的摸底普查工作,旨在摸清辖区内中、小学校舍建筑抗震性能现状,建立较完善的建筑抗震性能档案,同时也可为有关部门日后抗震防灾工作提供参考。
2 普查时间、对象及方法
本次普查历时二个阶段,第一阶段2008年7～8月,第二阶段2009年8～9月。主要普查对象为辖区内52所中、小学校内216栋校舍建筑。
本次普查是在对建筑相关资料(勘察报告、设计文件、施工资料、工程验收文件)和实际使用状况进行调查;对建筑现状、使用状况、结构体系、平立面布置、结构抗震构造措施及施工质量等进行现场检查统计分析的基础上,对建筑物的抗震性能做出初步、客观的评价,并针对存在的抗震安全隐患提出相应的抗震防灾应对策略。
3 普查基本情况
3.1 按使用功能进行分类统计
本次普查216栋校舍建筑中,平面使用功能包括教学、图书馆、学生食堂、学生宿舍、体育馆、办公、教师宿舍、门卫、厕所、配电房、垃圾房等。因此对校舍建筑按学生用房(指教学楼、综合楼、图书馆、体育馆、学生食堂、学生宿舍)和其它用房(办公楼、教师宿舍、门卫、厕所、配电房、垃圾房)分为两大类。具体统计见表1。
3.2 按抗震设防情况进行统计
由于本次所普查校舍建筑的建设时期跨度较大(从上世纪六十年代至今)。因此结合我国建筑抗震设计规范的发展历程,将校舍建筑按抗震设防情况可划分为四类。具体统计详见表2。
3.3 按结构形式进行统计
校舍建筑的结构形式与当时社会经济状况、设计规范、设计水平、施工水平密切相关。78年(78抗震规范实施)以前的校舍建筑以砖砌体、石砌体房屋和土木结构的房屋为主;1978～1993年期间的校舍建筑以砖砌体结构、框架和砖砌体共同承重的混合结构、框架结构为主;1993年至今的校舍建筑基本上以框架结构为主。具体统计详见表3。
3.4 按楼(屋)盖形式进行分类统计
校舍建筑的楼屋盖形式与其结构形式及跨度相适应,土木结构采用木楼(屋)盖,部分石结构房屋及个别砖和框架混合承重的房屋采用预制钢筋混凝土楼(屋)盖,体育馆等大跨度建筑采用钢网架屋盖,其余的结构则采用现浇钢筋混凝土楼(屋)盖。具体统计详见表4。
4校舍建筑抗震构造措施方面存在的几个典型问题
4.1 结构体系不合理
合理的结构体系,是保证建筑结构大震不倒的关键因素。本次普查发现该辖区内有6栋校舍建筑(占总校舍建筑的2.8%)采用砖砌体和框架共同承重的结构,其结构体系极不合理,地震时易发生较大的震害。典型平面详见图1,2。
历次震害表明,单跨框架由于其整体结构为缺乏赘余的空间体系,故一旦发生地震,尤其是遭受超设防烈度的大震时,因一侧柱子的破坏将导致全楼倒塌。
本次普查发现这种单跨框架结构在教学楼建筑中普遍存在,经统计这类建筑约73栋,占框架结构总数的54.8%。
4.2 建筑平、立面不规则,布局不合理
上世纪九十年代以来,随着建筑上不断追求平面功能的多样性及独特的立面造型,使得部分校舍建筑平、立面过于复杂。如平面上采用“L形”、“回字形”、“槽形”等平面不规则及底层架空、局部缩进过大等立面不规则,不利于抗震。个别建筑甚至因抗侧力构件布置的极不合理,出现结构质心刚心明显不重合的现象。典型平面详见图3,4。
4.3 砖砌体结构总高、层数超限
层数与高度是影响砌体结构房屋震害的重要因素,层数越多、总高越高,地震时的破坏就越严重。本次普查校舍建筑中砖砌体结构房屋,其建筑层数基本在1～6层之间、建筑总高在(3.3～18.35)m之间,部分建筑的总高及层数超过《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)规定的限值。经统计,这类建筑有30栋,占砌体结构总数的47.6%。
4.4 砌体结构整体性连接构造不满足抗震要求
砌体结构的墙体是采用粘土实心砖和混合砂浆砌筑的,属于脆性材料,不利于抗震。因此构造柱和圈梁的设置对提高建筑物抵抗变形的能力和抗剪强度,确保砌体结构房屋在遭受罕遇地震时而不致倒塌具有重要的作用。《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)对构造柱和圈梁的设置有明确的规定,本次普查中大部分砌体结构在楼(屋)面处均设置了钢筋混凝土圈梁,但砌体结构的构造柱设置不满足标准要求的现象较为普遍,易产生震害。经统计,这类砌体结构约26栋,占砌体结构总数的41.3%,其建造年代大部分集中在1993年以前。
4.5 楼梯间布局不合理、其抗震构造措施不满足抗震要求
楼梯间不仅要解决建筑平时垂直交通同时也是地震等灾害来临时的主要逃生通道,因此楼梯间的布置及抗震构造措施是抗震鉴定的重点普查项目之一。经普查发现砌体结构的楼梯间设置在端部及转角处的现象较为普遍,大部分建筑楼梯间四角及休息平台梁作用处均未设置构造柱。楼梯间布局不合理,抗震构造措施不足,无法使楼梯间形成应急疏散的安全岛。
另外本次普查有3幢框架结构的出屋面楼梯间采用砖砌体结构承重,这种出屋面结构地震时不仅会严重开裂,甚至会严重破坏、甩出。
4.6 局部易倒塌构件不满足抗震要求
砌体房屋中当某些承重墙体尺寸过小时,地震时往往首先遭到破坏,从而会导致整个结构的破坏。本次普查时发现大部分砌体结构房屋由于受到其平面功能的影响,在纵墙上设置较大的门窗洞口,从而导致部分窗间墙、外墙尽端至门窗洞边的距离不满足规范的最小尺寸要求,地震时易产生震害。
4.7 非结构构件连接、构造不满足抗震要求
本次普查发现个别建筑女儿墙过高且未采取可靠拉结措施,个别框架结构中校方后期自行砌筑的填充墙与原结构之间无可靠拉结。个别建筑檐口破损较为严重等非结构构件的连接及构造不满足抗震要求。
5 校舍建筑实际材料强度及施工质量方面存在的几个典型问题
5.1 实际材料强度低于抗震要求
辖区内约71.8%的校舍建筑是在2002年之前建成的,且大部分校舍建筑已经投入使用了10～30年、个别校舍建筑甚至已使用了40年。其主要建筑材料的强度随着时间的推移,已出现不同程度退化的现象,砌筑砂浆及混凝土构件的混凝土抗压强度均较刚竣工时有所降低。因此,本次初步普查对不同时期建设的校舍建筑,对其砌筑砂浆及混凝土构件的抗压强度随机抽样进行无损检测。经抽检发现,1993年以前建设的校舍建筑其构件实测强度普遍小于其设计值,个别构件甚至小于《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)中规定的最低值。1993年～2000年期间建设的校舍建筑其构件实测强度大部分可满足《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)中规定的最低值,但大部分实测值小于其设计值,2000年以后建设的校舍建筑其构件实测强度值基本可满足设计要求。
5.2 箍筋配置不足
本次普查发现,部分框架结构的框架柱及框架梁实测加密区箍筋间距过大,箍筋加密区长度不足。这种情况较多出现在2000年以前建设的建筑。
5.3 部分构件存在裂缝等外观质量问题
部分校舍建筑的受力构件已出现了裂缝、渗水、钢筋锈蚀混凝土保护层胀裂等外观质量问题。如部分建筑楼板已出现裂缝(见照片1),屋面板出现裂缝并伴有渗水的现象(见照片2),部分砌体结构顶层横墙顶部出现八字形的裂缝(见照片3),部分建筑阳台梁及檐口挑板等经常遭受雨水的构件已出现钢筋锈蚀、混凝土保护层胀裂甚至剥落的现象(见照片4)。
6 初步普查结果及抗震防灾对策
6.1 初步普查结果
通过以上对思明区中小学校舍建筑抗震性能的初步普查,我们对辖区内中小学校舍建筑的抗震性能现状有了初步的了解,同时依据《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)及《厦门市建设与管理局关于中小学校舍抗震鉴定及审查技术研讨会会议纪要》([2009]34号)等相关标准及文件的规定对校舍建筑得出了如下初步普查结果。
(1)对土木结构及石结构的校舍建筑由于该类建筑未采取有效抗震设防措施、抗震能力极差,除个别具有历史风貌价值需要保留的校舍建筑,建议直接对其停止使用或拆除重建。
(2)对于少数采用预制钢筋混凝土楼(屋)盖体系校舍建筑,由于该类建筑结构整体性极差、地震时预制板易震落伤人,建议直接对其停止使用或拆除重建。
(3)对于按78抗震规范、89抗震规范及01抗震规范建设的建筑,应在初步普查的基础上进行检测及抗震鉴定工作(尤其是89抗震规范实施以前建设的建筑)。
(4)经普查汇总可知,辖区内有4栋建筑,占总幢数的1.9%应停止使用或拆除重建;约151栋建筑,占总幢数的69.9%,需在本次初步普查的基础上进行详细的检测及抗震鉴定;约61栋建筑,占总数的28.2%,可在本次普查的基础上适当的进行检测及抗震鉴定。
6.2 抗震防灾对策
针对校舍建筑抗震构造措施及结构质量方面存在的典型问题,建议从以下几个方面采取相应的抗震防灾对策。
(1)对于采用砖砌体和框架结构共同承重的混合结构房屋。由于该类建筑结构体系不合理,因此,可优先考虑增设抗震缝将其分开。若无法分开时,可考虑采用改变其结构体系的加固方法。
(2)针对砖砌体结构房屋存在的典型抗震构造措施不足之处可采用下面几项抗震防灾对策:①校舍总高度超过规定而层数不超过规定时,可采用双面钢筋网砂浆面层或夹板墙等加固措施。 ②校舍总高度及层数均超过规定时,可考虑改变其使用功能或减少层数。 ③整体性连接不满足时,可采用增设外加构造柱和圈梁、或增加钢拉杆、长锚杆。 ④楼梯布局及构造不足时,可采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固楼梯间、在梯梁下增设构造柱。⑤墙体局部尺寸不足时,可采用增设钢筋混凝土窗框或采用钢筋网砂浆面层、板墙加固。
(3)针对框架结构房屋存在的典型抗震措施不足之处可采用下面几项抗震防灾对策:①当采用单跨框架时,可考虑将其改为多跨框架、或增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件。②当为平、立面不规则的建筑时,适当对角部的竖向构件进行加强、对竖向薄弱的楼层进行加强,此外应特别注意验算时的相关假定是否与实际相符。③当平面质心和刚心明显不重合时,可考虑增设抗侧力构件使平面质心和刚心尽量重合。④出屋面楼梯间采用砖砌体结构时,应将出屋面楼梯间的结构形式改为框架结构、此外对楼梯间框架柱、梯柱、梯梁及梯板等地震易损构件进行适当补强。
(4)对于无拉结女儿墙宜拆除或降低高度、或采用型钢、钢拉杆加固、也可增设钢筋混凝土构造柱。
(5)当混凝土构件实测强度低于规范规定的最低值时,可采用扩大截面加固法,新增混凝土部分强度等级按现行规范要求,且计算时尚应考虑新增部分的应力滞后。
7 结束语
通过此次对思明区中、小学校舍建筑抗震性能现状摸底普查汇总分析表明,辖区内校舍建筑在结构体系、结构平立面布置、砌体结构的总高和层数、结构构造和连接等抗震构造措施及结构质量方面都可能存在抗震薄弱环节,我们可在本次初步普查的基础上采取相应的、有效的抗震防灾策略,以提高辖区内现役校舍建筑的抗震防灾能力。
参考文献
[1]中国建筑科学研究院.GB 50223-2008建筑工程抗震设防分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]中国建筑科学研究院.GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3]中国建筑科学研究院.GB50011-2001[2008版]建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4]中国建筑科学研究院.JGJ116-2009建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[5]厦门市建设与管理局.([2009]34号)厦门市建设与管理局关于中小学校舍抗震鉴定及审查技术研讨会会议纪要
[6]福建省中小学校舍加固改造设计指导意见(2009.11)
[7]厦门市中小学校舍抗震加固设计指南(2010.3)
桥梁抗震性能的一些认识 篇2
关键词：桥梁；抗震性能；地震；建设
在进行高墩桥梁建设的时候，一定要考虑的当地的地形，因地制宜的进行桥梁设计，做好抗震设计，保证桥梁施工的安全，提高抗震的能力，从而促进经济的健康发展。近年来，我国的各个地区发生着或大或小的地震，尤其是08年的汶川大地震给我国带来的经济损失和人们造成的心灵伤害都是深重。桥梁作为是重要交通要道，在灾难发生，我们通常需要依赖桥梁将救灾物资和救灾人员从外地运到灾区，所以桥梁的抗震性能与人们的生命财产安全有着密不可分的关系。将桥梁抗震性能作为建设桥梁的重中之重，是为了最大限度的保证人民生命财产的安全。只有在建设中贯彻安全的设计规范，保证桥梁的抗震性能达标，在灾难来临的时候，我们还能保有一条通往希望的道路。
1 在地震中桥梁易产生的破坏点及其原因
提高桥梁的抗震性能，最主要的是要对症下药。只有知道了在地震中桥梁容易出现损害的地方，以及出现损害的原因，然后根据这些根源找出解决方法，从根本上解决问题，才能提高桥梁的抗震性能。从国内外近年来发生的一些大地震的资料来看，公路桥梁的震害现象是有一定的规律，归纳起来有如下几种。
（1）是上部结构的震害。桥梁的上部结构在地震中出现损害是比较常见的，震害主要有三种类型：分别是碰撞震害、移位震害和自身震害。
（2）是支座的震害。因为在传统的桥梁设计中，支座部分没有充分考虑到抗震的要求。在地震时，由于一些结构措施不当或是材料上的缺陷等因素，支座部分由于受力较大而发生变形或是意味，这样与支座部分相连的机构也相应的发生移位，破坏了桥梁的结构，造成危险。
（3）是地基土产生地震液化造成的震害。地基是桥梁的支撑部分，地基一旦被地震液化，失去支持作用，很有可能会造成落梁的情况出现。而且由于地基软弱，在地震时，地基不可避免的会被液化，这样地基就会失效，地基上面的结构物会发生整体的倾斜或是下沉等严重变形，这样的变形对桥梁来说是致命的，因为会直接导致桥梁的整个结构发生变化，发生严重的震害。
（4）下部结构的震害。由于下部结构较软弱，地震力过大时，下部结构的自身惯性力无法抵抗，会导致桥梁下部结构发生破坏，进而引起整个桥梁的破坏。
（5）由于桥梁自身结构不够合理而造成的震害，一些桥梁在設计时不够科学合理，在连接上留下了缝隙，一旦地震发生，这些缝隙就会成为地震力的突破口，进而破坏整个桥梁。
2 提高桥梁抗震性能的几点方法
抗震理念应该贯穿在整个桥梁的设计过程中，从设计方案开始注重桥梁的抗震性能，通过反复的实验和推敲来确定桥梁方案。实用的抗震方法，是通过增加结构的柔性来延长结构的自振周期，这样一来可以增加结构的阻尼并减小地震载荷，二来可以减小地震所引起的结构反应，实质就是减小地震的危害。目前来说，比较有效和容易实现的提高桥梁的抗震性能的方法有如下几种：
2.1 隔震支座法
隔震支座法是在抗震应用的较为广泛的方法。这种方法是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的。具体做法是采用减、隔震支座在梁体与墩、台的连接处，通过设计或是应用新材料来实现结构柔性和阻尼的增加。这个方法是有大量的实验理论依据作支撑的，很多试验的分析结果都反映出桥梁连接处的结构与对地震的反应是有着直接关系的。以上的连接方法可以有效的减小墩、台所受的水平地震力，从根本上减小了地震的影响，提高了桥梁的抗震性能。
2.2 利用桥墩延性
桥墩的延性是抗震设计中可以加以利用的特点。由于桥墩自身是具有延性的，将这一性质加强。在强震时，这些部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形，这样变形将延长结构的周期同时耗散地震的能量。利用桥墩自身加强的延性，将地震力通过限度内的塑性变形渐渐分散，是在桥梁设计中比较容易实现的抗震方法。延性的抗震设计，需要根据弹性反应来计算塑性变形的程度，然后根据抗震等级进行修正，尽可能提高桥梁的抗震载荷。在桥梁的抗震设计规范中，综合影响系数用来反映塑性变形程度，所以根据综合系数可以知道桥梁的抗震能力。
2.3 采用隔震支座和阻尼器相结合的系统
隔震支座法可以提高桥梁的抗震性能，增加对地震力的阻尼也是提高桥梁性能的方法，将二者结合起来，抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下，加强桥墩的弹塑性变形从而耗散地震能量，使地震的危害减小，也就是加强了桥梁的抗震性。
2.4 引进新型桥梁的抗震设计方法
在传统的桥梁抗震设计中，主要方法是用“蛮力”，也就是通过提高强度和增强延性来保证可以抵御地震的能力，自身的力比地震的力大时，当然可以岿然不动。但是这种方法应用在实际中时，其抗震能力是不得而知的，而地震的作用也是无法预知的。当两个未知因素，在实际的情况时发生，与人们所期待的结果相反，桥梁自然遭到损害了，这样的例子在实际中是很多的。新型的桥梁设计多采用型钢混凝土结构，这种结构与传统的混凝土结构有着很多先进之处。因为型钢混凝土结构的承载能力高于同样外形的钢筋混凝土的一倍以上，而且前者抗剪能力、延性都明显的高于后者，这样抗震能力自然得到提到。除此之外，新型的型钢混凝土结构能够吸收、隔离和耗散地震能量，将桥梁的地震反应减小，从而避免了较大的变形造成的不可恢复的变形。这样的结构不但提高了桥梁结构的安全度，而且还可以节约材料、降低造价，可以说是首选的抗震方法。
3 总 结
地震是不可避免的，我们能做的是在地震出现之前尽一切可能做好抗震工作。提高桥梁的抗震性能是当前我国目前要致力解决的问题。根据个人认识提出了一些提高桥梁抗震性能的方法，旨在抛砖引玉，希望有人能提出更好的解决方法。诚然，我国的桥梁的建设技术与国外存在的一定的差距，但是这种差距正在不断的缩小，有越来越多的人意识到抗震的重要性，投入到提高桥梁抗震性能的研究中。有理由相信，随着人们重视程度的加深，各方面的投入不断加大，提高桥梁抗震性能的技术会得到不断的提高，我们的桥梁可以在重要的时刻恪守职责，为人民的生命财产安全站好岗。
参考文献
[1]任继仓，谢瑞新，杨中文.桥梁抗震设计探究[J].公路交通科技（应用技术版），2008，（09）.
[2]包绍伦，余培玉.欧洲桥梁抗震设计及计算方法[J].公路，2008，（09）.
[3]宋巨锋，王小旭.桥梁的抗震设计浅析[J].科技资讯，2009，（02）.
[4]曾辉.论桥梁的抗震设计及其在我国的应用[J].科技资讯，2009，（02）.
砖混结构的抗震性能以及抗震措施 篇3
发生地震时, 砌体受到的地震损害大体分为外在原因和内在原因两种情况。外在原因是指地震产生的冲击力, 地震冲击波可以分为横向的和纵向的, 横向波产生水平力或是扭转力, 纵向波产生垂直力。当横向波产生的水平力和墙的方向平行时, 因为墙体的剪力作用, 会在墙体上出现裂缝;当水平力和墙体方向垂直时, 墙体弯曲, 平面受损, 为了避免这一情况发生, 建议在多层建筑中, 使用圈梁或是构造柱;当发生等级低的地震时, 同时建筑物的层数较少时, 纵波形成的垂直力, 会小于建筑物本身的重力;但是, 如果建筑物的层数较多时, 纵波产生的垂直力, 会在较高的楼层上, 形成拉应力, 为此, 用砖混结构建成的建筑物, 一般会限制层数;横波产生的扭转力, 会使建筑物中离中心较远的地方受损严重, 例如:边角。导致砌体受损的内在力是结构的脆性较高、整体连接不牢靠, 当地震发生的时候, 建筑体脆薄的地方、受力复杂的地方、建筑体突出的地方、建筑连接不牢靠的地方, 都很容易遭受地震的破坏。
2. 抗震性能的最优设计及分析
2.1 平立面的设计要匀称、规则
在多层建筑中, 为了防止在地震时, 砌体结构发生刚度突变、楼层错位的情况, 其结构要设计匀称规则, 避免因为建筑体的形体复杂、受力不匀等原因引发作用力太复杂或是结构伴随扭曲现象, 导致建筑物遭受损坏。
2.2 横向和竖向的墙体一起承担作用力
在多层建筑中, 横向和竖向墙体一起承担作用力的结构, 要优先使用, 并且最好是横向、竖向承担的作用力要匀称。横向要对齐, 竖向要连接到位, 在一条轴线上的窗间墙, 宽度要一致, 楼梯最好不要设计在建筑物一端或是某个角, 烟道的设计不能让墙体消弱, 如果必须要消弱, 一定要有别的加固的方法, 没有纵向配筋的烟囱, 不要设计。
2.3 限制建筑物的高度和宽度
历来的地震受损数据显示, 建筑物的受损程度和建筑物本身的高度和宽度有着很大的关系。建筑物的层数越多, 地震受损程度就越高。所以, 在建筑物设计中, 一定要限制建筑物的层数和高度, 多层建筑的横墙承担了大部分的地震横向作用力, 如果横墙的间距不均匀, 会使楼层平面变形, 降低了横墙的抗震能力, 所以, 横墙的间距也要均匀。
3. 改善砖混抗震性能的相应措施
3.1 砖混结构的刚度要均匀
参照抗震性能的设计原理, 砖混结构要保持刚度均匀, 平面规整、匀称, 墙体连续、贯通。然而在实际施工过程中, 经常碰到刚度中心、质量中心二者不重合的现象, 这样, 当地震发生的时候, 会偏转, 致使一些离刚度中心较远的结构变形严重, 极易受损。如果有这一现象存在, 要在离刚度中心较远的地方, 设置钢筋混凝土柱或是圈梁, 用以约束墙体、加固脆弱的地方。另外, 还可以把刚度大的墙体, 改成轻质隔墙, 或者是把刚度小的地方的横切面尺寸增加, 适当调整刚度。
3.2 重视圈梁、构造柱的优化设计
圈梁, 有助于建筑物内墙和外墙连接地更好, 提升结构的整体性, 预防预制板发生散落, 减少墙体平面塌陷的可能, 提升楼盖的刚度, 极大地预防墙面受到破坏, 地震时, 可以有效阻止前面裂缝继续恶化, 有效缓解地震产生的沉降力, 设置圈梁是最经济、最有效的防震方法。在圈梁的具体施工过程中, 会碰到施工人员计算方法不恰当, 导致钢筋的绑扎长度太短;在楼梯口、门窗洞口不增设圈梁, 亦或是把圈梁设在洞口的下面;附加圈梁长度小于原有圈梁的长度;把圈梁高度降低, 不能和楼板靠紧, 使结构的刚度得不到提高, 圈梁的抗震作用得不到发挥;建筑物边角处、墙体联合处, 没有设置圈梁, 或是没按规定数量、长度标准设置圈梁等问题, 因而, 应该重视对其的设计。
构造柱, 主要用于提升建筑物结构的变形能力, 增加结构的延性, 让建筑物在地震发生时, 不会突然倒塌。设置构造柱, 可以让建筑物的结构, 有一个由圈梁、构造柱共同组成的体系;建筑物的外墙砌好以后, 借助构造柱, 能让墙之间互相连接, 提升建筑物的整体牢固性, 构造柱能明显提高建筑物中墙体的延性, 提高结构的变形能力, 让整栋建筑物的抗震性能大大提高。除此之外, 圈梁、构造柱一起使用, 在墙体的横向、竖向进行加筋, 可以有效避免墙体裂缝的扩宽或是长度延伸, 有效限制开裂的结构发生错位, 保护墙体不会坍塌, 墙的竖向作用力不会很大幅度地减少, 保证了建筑物较强的抗震性能。
3.3 增大墙体面积、提高砂浆的强度
砖混结构的建筑物, 其抗震能力和建筑物的高度成反比, 和墙体面积、砂浆强度成正比。所以, 增大墙体面积、提高砂浆的强度, 也是提升建筑物抗震性能的有效方法。一般来讲, 能抵抗七级地震的建筑物, 墙体的面积率, 要保证在百分之十以上, 当建筑物的层数是六层及以上时, 这一数值要保证在百分之十二以上, 砂浆的强度要高于M5;另外, 鉴于楼盖的总重量是建筑物的一半, 所以, 当建筑物的高度确定后, 增一层楼盖, 相对于增加了半层楼的抗震能力;当建筑物的总层数不一样时, 建筑物的薄弱层也有所不同:四层及以下的建筑物, 薄弱层为一层;五层及以上的建筑物, 薄弱层会有所上升, 所以, 在建筑物设计过程中, 当建筑物的层数在四层及以下时, 要增大一层的墙体面积、提高砂浆的强度, 当建筑物的层数为五层及以上时, 要增加墙体面积、提高砂浆强度的楼层为一到三层。
3.4 连接墙体
楼盖板和墙体之间连接的好坏, 也对建筑物的抗震性能有影响。现在, 我国的多层建筑, 多数使用的是全现浇板, 这样有助于提高建筑物的整体性, 另外, 提高建筑物的刚度、强化楼盖板和墙体之间的连接, 可以最大限度地控制墙面水平弯曲损坏。
3.5 横墙、纵墙的设计要合理
横纵墙是砖混结构建筑物的主要承载构件, 地震时, 建筑物受损或是坍塌, 主要是地震力使横纵墙产生裂缝, 导致墙体松动、错位、坍塌。所以, 横纵墙的合理设计, 能够有效提升建筑物的抗震性能, 在设计横纵墙时, 主要注意墙体分布要匀称, 横墙要沿平面对称, 纵墙上下对齐连续, 同时同一轴线的墙体厚度要一致, 尽量使得纵墙连贯, 增加横向墙体的间距, 应对横向地震力对建筑物的损坏。
3.6 墙内要设钢筋
多层砖混结构的建筑物底层, 抗震性能较低, 所以, 可以在底层的承重墙体内设置钢筋用于分担地震作用力, 提高墙体的抗震性能, 降低墙体的脆性, 提高墙体的延性。
3.7 保证施工的质量。
设计的好坏, 还要通过施工“落实”, 保证施工的质量, 才能让建筑物的抗震性能真正达标, 在实际的施工过程中, 要保证砂浆的强度、保证砌体的质量、横纵墙体要连接好, 保证施工质量达到设计的标准, 提高施工的质量, 也是保证建筑物抗震性能很关键的方法。
4. 结束语
砖混结构建筑物抗震性能的高低, 关系着人们的生命、财产安全。砖混结构建筑物, 因为材料性能不稳定、施工质量高低等原因, 建筑物的抗震性能很难达到设计的标准, 所以, 从设计到施工, 要进行全面控制, 保证建筑物有很高的抗震性, 让人们的生命财产安全不受损坏, 建筑物功能性很好的发挥。
摘要：砖混砌体的优点有很多:结构简单、价格不高、施工便利, 正因这些, 它被广泛使用在国内的建设中, 我国传统的砖混砌体抗震效果不明显, 在地震中, 损坏严重, 人们的财产、生命损失严重。所以, 笔者在此文中讨论多层建筑物中砖混砌体的抗震效果及相应抗震措施。
关键词：砖混结构,抗震性能,抗震措施
参考文献
[1]高振世, 等.建筑结构抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]董宏志, 吕玉涛, 徐茵.构造柱在砖混结构中应用的若干问题[J].吉林建筑工程学院学报, 2014, (1) .
[3]施伟华, 周光全, 赵永庆, 等.2003年大姚612级地震房屋震害特征及分析[J].地震研究, 2014, 27 (4) .
抗震性能普查 篇4
1 工程概况
某中学学生公寓楼原设计时间为2004年3月,竣工日期2005年11月;砌体结构,基础为人工成孔钢筋混凝土灌注桩基础,地上六层,局部出屋面楼梯间、水箱间七层,各层层高均为3.0m。房屋高度为18.65m,房屋宽度为14.9m,房屋长度为51.2m。室内外高差0.65m。高宽比1.21,横墙最大间距3.9m。纵横墙承重体系,现浇钢筋混凝土楼、屋盖。原设计平面布置如图1所示。原设计执行《分标》08版、《抗规》01版。原设计抗震设防类别为标准设防类(丙类),抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组。建筑场地类别为Ⅱ类。该工程加固设计完成于2011年8月,并通过施工图审查。
2 检测、鉴定报告情况
根据该工程《某中学校舍安全工程排查、检测、鉴定报告》,学生公寓楼鉴定结论如下:(1)地基基础:无严重静载缺陷。建筑物地基基础安全等级综合评定为Bu级。(2)主体结构:材料性能设计指标满足原设计要求。构造柱、圈梁设置,满足现行规范的要求;房屋高度、房屋层数不满足现行规范要求;未发现不适于继续承载的位移或变形。(3)围护结构:单层门窗,保温隔热差,且破损。卫生间局部渗漏严重,外观墙皮局部严重脱落。(4)结论及建议:房屋高度、房屋层数不满足规范要求。建筑物安全性评定为Csu级,即安全性不符合鉴定标准相关要求,采取措施。建议对建筑物进行减层或改变用途,但均需进行加固。
3 抗震鉴定验算
3.1 规范鉴定要求
根据《鉴标》要求,2001年以后按当时施行的抗震设计规范系列设计建造的现有建筑,后续使用年限宜为50年。后续使用年限为50年的建筑(简称C类建筑),应按现行国家标准《抗规》10版[5]的要求进行抗震鉴定。
3.2 建筑抗震措施鉴定
加固前根据《抗规》10版要求,检查发现结构体系的合理性、墙体材料的实际强度、房屋整体性连接构造的可靠性、局部易损易倒构件自身及与其主体结构连接构造的可靠性,基本满足规范要求。房屋高度、房屋层数超限,纵墙端部墙垛局部尺寸超限,不满足规范的要求。
3.3 建筑抗震承载力的验算
采用中国建筑科学研究院(以下简称建研院)编制的″砌体结构辅助设计软件QITI",取用《鉴定报告》检测出的材料性能指标,进行墙体抗震承载力的验算,结果见表1。验算表明,楼梯间及纵墙端部个别小墙垛抗力与效之比小于1,抗震承载力不满足。
3.4 综合抗震能力指数的验算
采用采用建研院编制的“砌体结构鉴定加固设计软件JDJG”(版本为2010版)。采用考虑构造整体影响和局部影响的综合抗震能力指数方法,按Ψ1Ψ2=0.8计算,进行综合抗震能力指数的验算,结果见表2。最弱楼层平均抗震能力指数βi、最弱楼层综合抗震能力指数βci均小于1,抗震承载力不满足,按《鉴标》要求,对房屋采取加固或其他相措施。
3.5 鉴定验算结论
按《鉴标》,本工程为C类建筑,现有砌体房屋的高度和层数超过规定的适用范围,原体系已不能满足现行抗震规范要求,应提高对综合抗震能力的要求或提出改变结构体系的要求。符合该工程《鉴定报告》的评价。
4 情况分析和方案选用
4.1 全国部分省份对2001年后建设的学校建筑的抗震鉴定加固意见
《教学楼抗震加固设计参考手册》[7]认为,2001年后建设的学校建筑其存在的主要问题是由于设防类别的调整导致建筑物的抗震性能不能满足现行设计规范的要求。由于设计规范的对象是新建建筑,因此,完全依据设计规范对既有建筑进行抗震鉴定是不符合鉴定工作的基本准则的。江苏省针对该问题讨论后,建议对2001年以后按照《抗规》01版设计,经过施工图审查合格(或抗震设防审查合格),有正规单位设计、施工、监理、竣工资料完整且外观检查无明显异常的校舍,可按后续使用年限40年进行抗震鉴定。但是,楼梯间和单跨框架校舍的抗震措施仍应满足现行《鉴标》[2]和《加规》[3]的要求。《北京地区中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》[9]中亦规定,对2001年以后(按《抗规》01版设计)建造的现有中小学校舍,也可采用综合抗震能力的概念,按下述方法进行抗震鉴定和加固:对多层砌体结构,当抗震措施满足现行《抗规》丙类建筑的抗震措施要求,但不满足乙类建筑设防的相应要求时,如考虑体系影响系数和局部影响系数(Ψ1Ψ2=0.8)的抗震承载力验算可满足现行《抗规》对乙类建筑的要求,也可不加固。
4.2 业主意愿
对于《鉴定报告》的结论,业主不愿减层或改变用途,并希望结合加固改造,后续使用年限为50年。
4.3 加固方案选用
抗震加固设计执行《分标》08版、《抗规》10版。抗震设防类别为重点设防类(乙类),抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第三组。建筑场地类别为Ⅱ类。按《加规》“考虑到现有房屋的层数和高度已经存在,可优先选择给出路的抗震对策”的原则,其它抗震措施基本符合要求的条件下,采用改变结构体系的加固方案。在两个方向双面设置合计厚度不小于140mm的板墙,可视为增设钢筋混凝土墙。
5 加固方案分析
5.1 规范要求
《加规》要求,新增的钢筋混凝土墙体计入竖向压力滞后的影响,并承担结构的全部地震力。加固后的楼层和墙段,进行整体综合抗震能力指数验算。墙体加固后按现行《抗规》选择从属面积较大或竖向应力较小的墙段进行抗震承载力验算。考虑到新增混凝土板墙配筋不能完全满足抗震构造措施的要求,进一步对加固后的结构体系简化为剪力墙结构,按《抗规》10版,应用抗震性能化设计方法,进行设防地震和罕遇地震作用下的验算复核。
5.2 新增混凝土墙与原结构协调变形共同工作
资料(《中高层砖墙与混凝土剪力墙组合砌体结构技术规程》[7]DBJT25-3018-2005)研究表明,混凝土墙体竖向变形曲线为“弯曲型”,砖墙竖向变形曲线为“剪切型”。采取适当构造措施(如:穿墙筋、穿板筋、拉结筋),将新增混凝土墙体与构造柱和圈梁约束下的砖墙连接在一起,形成空间结构体系。在平面内刚度较大的现浇钢筋混凝土楼板的变形协调作用下,通过合理布置新增混凝土墙,尽量使砖墙和新增混凝土墙协调变形共同工作。加固后的建筑结构竖向变形曲线可为类似于框剪结构的“弯剪型”。
5.3 加固后的建筑具有多道防线的抗震能力
在多遇地震作用下,砖墙与新增了混凝土墙体协同工作,可按刚度分配原则分别承担相应的水平地震作用。但按《加规》[3],由新增混凝土墙承担结构的全部地震力。这时砖墙承担的内力作为安全储备,结构不致产生任何损坏。在设防烈度地震作用下,由于原有砌体刚度退化,吸收一定的地震能量,内力重分布作用下,砖墙逐渐退出工作,由新增混凝土墙体承担绝大部分内力。构造柱、圈梁和板墙约束下的砖墙可能部分发生损坏,但开裂以后仍承担竖向重力荷载作用和具有一定适应的变形能力,结构发生轻～中等破坏。在罕遇地震作用下,新增混凝土墙体布置适当,且配筋较弱的情况下,混凝土墙体也产生的开裂。构造柱、圈梁和新增板墙约束下的砖墙,变形较大,但只要不超过混凝土墙的极限变形值,开裂的混凝土墙可全部承担水平地震作用和竖向重力荷载作用。承载力达到极限值后基本稳定,结构发生不严重破坏。
5.4 选定性能目标
性能目标选用《抗规》10版基本设防目标:在多遇地震作用下,结构完好。结构安全有足够的保障不受损坏或不需修理可继续使用。在设防烈度地震作用下,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用。在罕遇地震作用下,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
6 结构整体分析计算
6.1 加固后整体综合抗震能力指数验算
采用软件同鉴定综合抗震能力指数验算软件,增设墙段的厚度按240计算,墙段的增强系数按《加规》第5.3.12条取值,用增强系数法验算抗力与效之比,局部影响系数取0.90。各层均能满足现行规范要求。
6.2 多遇地震作用剪力墙结构抗震复核
在多遇地震作用下,采用建研院编制的“SATWE”软件(版本号2010版),按剪力墙结构复核,抗震等级为二级,由新增钢筋混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙自重按荷载输入,材料强度采用设计值,复核结果见表3。在多遇地震作用下,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,加固后的结构体系能满足现行抗震规范承载力、变形的要求。新增混凝土墙按计算配筋。结构安全有足够的保障不受损坏或不需修理可继续使用,符合设定的性能目标。
6.3 设防地震作用剪力墙结构抗震复核
在设防地震作用下,采用软件同前,按剪力墙结构复核,复核模型考虑窗下墙作用,抗震等级为二级,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙自重按荷载输入,钢筋混凝土墙材料强度采用极限值,地震影响系数最大值αmax1=0.45,双向地震作用输入,复核结果见表4。
在设防地震作用下,加固后的结构体系能满足现行抗震规范对结构变形的要求,大多数混凝土墙仍满足承载力的要求,但部分内纵墙门顶墙体进入弹塑性状态,可吸收部分地震作用能量。这时结构有足够的承载能力、一定的延性、良好的吸收地震作用能量的能力。结构安全有一定的保障,经一般性修理仍可继续使用,符合选定的性能目标。
6.4 罕遇地震作用剪力墙结构抗倒塌复核
在罕遇地震作用下,采用建研院编制的“PUSH”软件(版本号2010版),按剪力墙结构复核,抗震等级为二级,由新增混凝土墙承担结构的全部地震力,砖墙按荷载输入,钢筋混凝土墙材料强度采用极限值,地震影响系数最大值αmax1=0.90,双向地震作用输入,验算模型同设防地震作用验算模型。验算结果表明,在罕遇地震作用下,弹塑性层间位移角1/478,小于规范限值1/120,仍能保证结构不致整体倒塌,符合设定的性能目标。
6.5 基础验算
经验算加固后桩基础静载下的承载力可满足要求;考虑附加地震作用及加固构件自重对基础的影响,及非液化土中单桩的竖向和水平抗震承载力特征值提高25%,对原人工成孔灌注桩基础进行按地基抗震承载力核算,仍可满足要求;墙下托梁抗弯承载力不足,采用增大截面法加固。
7 技术经济分析
加固面积9256m2,加固费用单价约为566.13元/m2,当时新建造价约为1500元m2。
8 结语
本工程采用改变结构体系的抗震加固方案,使用抗震性能设计的方法,将原结构加固改造后,解决了整体性指标超限,局部纵墙墙体抗震能力不满足要求的问题。用较低的投资满足了建筑物抗震要求。充分利用既有建筑,符合可持续发展的基本国策,避免了对建筑物进行减层或改变用途造成的使用功能不便。
参考文献
[1]GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[2]GB50011-2008《建筑抗震设计规范》[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[3]GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[4]GB50011-2010《建筑抗震设计规范》[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[5]JGJ116-2009《建筑抗震加固技术规程》[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[6]《全国中小学校舍安全工程实施细则》等三个配套文件的通知(教财[2009)14号),2009.
[7]《教学楼抗震加固设计参考手册》[M].成都:四川省土木建筑学会预应力及预制混凝土专业委员会,2010.
[8]DBJT25-3018-2005《中高层砖墙与混凝土剪力墙组合砌体结构技术规程》[M].兰州:甘肃省建设厅科教处,2005.
抗震性能普查 篇5
房屋建筑结构设计人员经常接触到的普通建筑, 自1989年《建筑抗震设计规范》GBJ11-1989发布以来, 均应达到“多遇地震不坏, 设防烈度地震可修和罕遇地震不倒”的设防目标, 上述设防目标可保障:房屋建筑在遭遇设防烈度地震影响时不致有灾难性后果, 在遭遇罕遇地震影响时不致倒塌———实现生命安全的目标。
相对于上述普通建筑, 本文想要讨论的是某些特殊要求的建筑, 其设防目标要求高于一般的普通建筑, 根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008中的相关条文规定, 该建筑的抗震设防等级为“重点设防类” (简称乙类建筑) , 包括地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑, 以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果, 需要提高设防标准的建筑。
1 项目概述
某建筑总高度42 m, 所在城市的抗震设防烈度7度, 地震加速度0.10 g, 地震分组第三组, 结构形式为钢筋混凝土的框架-剪力墙结构, 地下2层, 地上8层。地上部分1～3层为裙房, 主要功能为办公室、大会议厅、多功能厅、密集资料库等, 层高4.8～6.0 m;4～8层为L型塔楼, 主要功能为标准客房, 层高3.9 m。隔墙采用砖砌体材料, 有较大面积玻璃幕墙, 顶层与外部较大体量的装饰性钢构架相连。房屋要求在地震时使用功能不能中断。
2 项目结构抗震性能目标的分析
2.1 性能目标的简述
建筑抗震性能目标按照《建筑抗震设计规范》提出的“三个水准”为抗震设防基本目标。具体来说即为:
(1) 当遭受低于本地区设防烈度7度的多遇地震 (地震重现期50年) 影响时, 结构在地震后基本完好, 一般不需要修理即可继续使用, 人们不会因结构损伤造成伤害, 可以安全出入和使用。
(2) 当遭受本地区设防烈度7度的地震 (地震重现期475年) 影响时, 结构在地震后基本完好, 仅个别构件轻微裂缝, 一般不需要修理或稍加修理即可继续使用, 人们不会因结构损伤造成伤害, 可以安全出入和使用。
(3) 当遭受高于本地区设防烈度7度的罕遇地震 (地震重现期1600年) 影响时, 结构在地震下发生明显损坏, 多数构件中等损坏, 进入屈服, 有明显的裂缝, 部分构件严重损坏, 但整个结构不致于倒塌, 也不发生局部倒塌, 人员会受到伤害, 但不危及生命安全。
2.2 建筑抗震性能化设计
因为本项目的使用功能要求, 按《抗规》3.10.3条第2款, 选定了高于 (一) 中所描述的抗震设防基本目标, 对设防目标, 提出了更高的要求。按照建筑抗震性能设计的要求, 分以下几个方面进行抗震性能设计。
2.2.1 承载力性能设计
本建筑设计时, 建筑结构主体选用性能3进行设计, 重要部位 (如:裙房顶层和塔楼首层的竖向构件) 选用性能2进行设计。
2.2.2 变形性能设计
本建筑设计时, 结构形式为框架-剪力墙结构的普通建筑, 其弹性层间位移角限值[θe]为1/800, 最终控制该建筑在小震下的变形<1/1400, 中震下的变形<1/400, 大震下的变形<1/200。
从最终设计控制的位移限值来看, 满足了性能3的要求。
2.2.3 结构构件的细部构造性能设计
因为该建筑承载力和位移均满足性能3, 且主要主体结构承载力未高于多遇地震提高一度, 故延性性能仍按常规设计的规定采用, 未降低要求。
3 设计方法及措施
本建筑设计时严格按照《建筑抗震设计规范》和《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定和要求, 以及上述关于性能设计的要求, 进行结构构件承载力验算和结构弹性变形验算, 采取了以下措施。
(1) 主体结构承载力计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的多遇地震作用, 进行计算配筋。抗震措施选用时, 结构抗震等级提高一度, 钢筋混凝土框架剪力墙结构, 框架部分抗震等级二级, 剪力墙部分抗震等级一级。
(2) 重要结构部位承载力计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的设防地震作用, [水平地震影响系数最大值αmax=0.224, 约为7度 (0.10g) 时多遇地震αmax=0.08的2.8倍, 约小于8度 (0.30g) 时多遇地震的max=0.24]。
(3) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的多遇地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.08) , 控制最大层间位移角要远小于1/800的弹性变形极限, 为建筑物内人员在地震时提供最大舒适度, 并保证砌体填充墙的安全以及电梯运行的安全性。
(4) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的设防地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.224) , 控制弹性最大层间位移角<1/400。
(5) 主体结构变形控制计算时, 采用7度 (0.10g) 第三组下的罕遇地震作用, (水平地震影响系数最大值αmax=0.50) , 控制弹性最大层间位移角<1/200。
(6) 抗震构造措施选用时, 结构抗震等级提高一度, 钢筋混凝土框架剪力墙结构, 框架部分抗震等级二级, 剪力墙部分抗震等级一级。
(7) 砌体填充墙设计时, 按抗震等级提高一度 (8度) 选用。墙体拉接筋通长设置, 采用较严格的构造柱布置措施。
(8) 采取的其他结构加强措施。
1) 在建筑周边适当增加剪力墙的设置, 减小结构的平动及扭转位移。
2) 竖向刚度变化处 (地下室顶板和裙房屋面) 加强梁板截面及配筋, 提高关键部位的强度和延性。塔楼平面L型转角处, 加强楼板截面及配筋。
3) 增加竖向刚度突变处上下楼层的剪力墙配筋, 提高薄弱部位的第一道防线抗侧力构件的强度和延性。
4) 加大底部加强区墙体边缘构件的配筋, 并从严控制剪力墙的轴压比, 提高结构整体的抗震延性。
5) 提高女儿墙等屋顶附属物的牢固性。
(9) 其余相关专业采取的加强措施。因为该建筑在地震时使用功能不中断, 仅仅只是结构专业提供更为可靠的房屋结构抗震性能是远远不够的, 还需要各专业均在设计时考虑到地震工况下的特殊设计, 从以下几个方面保证其功能不中断的设计目标:
1) 建筑引入的供电线路, 应为两路独立的外线, 并具备楼内应急电源。
2) 建筑装饰结构的幕墙体系, 应具备更高的强度和适应结构主体变形的能力。
3) 建筑装饰结构的外墙饰面材料, 应尽量采用新型轻质板材, 避免采用自重较大且脱落易伤人的石材, 加强饰面连接件的强度及适应结构主体变形的能力;脱落容易伤人的饰面材料避免布置于主要疏散通道进出口上方, 最大限度保证高烈度地震下的人员安全。
4) 顶棚连接件、附属构件如标志及广告牌等的连接件应具备更高的强度和适应结构主体变形的能力。
5) 进出建筑物的管道应采取措施适应结构主体变形的能力。
6) 电梯应具备地震时就近平层, 具有备用电源等特殊功能, 其支撑结构、导轨、支架、轿箱导向构件具备更高的可靠性。
7) 避免采用悬挂式灯具。
8) 较高的柜体应采用措施固定于墙面。
4 结语
综上所述, 一个乙类建筑设计之初, 首先需要明确其有别于普通建筑的性能水准目标, 根据性能水准目标, 确定承载力设计时选用的地震力, 确定不同地震作用下对房屋整体变形能力的控制指标, 在此基础上才能明确建筑选用的结构形式和极限高度。同时, 项目投资方和设计人员也必须明确这样一个观点, 所有安全性、可靠性的提高, 都是基于很大幅度地提高经济投入的前提下的, 性能目标越高, 其经济性越低, 不能盲目的提高控制指标的要求, 盲目的追求更高的性能水准。需要设计人员在满足功能目标的前提下, 通过更准确的控制, 实现可靠性与经济性的平衡。
参考文献
[1]GB50223-2008, 建筑工程抗震设防分类标准[S].
拱桥的抗震性能分析 篇6
拱结构是一种常见的建筑结构类型, 具有历史悠久, 造型优美细腻、抗压能力强等特点, 因而被广泛运用于桥梁、隧道以及房屋建筑中, 其中拱桥就是拱结构应用的典范之一。拱桥在桥梁的发展史上占有重要的地位, 迄今已有三千多年的历史。拱桥的承载能力强, 其跨越性能强于梁式桥。由于拱桥大部分分布在西南地区, 在西南地区几乎很少有地震的发生, 因为其有岩石基础, 即使是发生地震, 也不会对结构有太大的损害, 对整个结构的固有周期影响的非常小, 所以, 对拱桥抗震的研究仅仅停留在一些弹性范围内。然而, 在1995年的日本神户地震发生后, 设计者开始逐渐的认识到了只在弹性范围内研究结构的抗震性能是远远不够的。针对震后灾害, 并结合延性设计理念, 日本桥梁规范进行了修改, 提出了两水准的设计要求, 分别是水准一 (在多遇地震的情况下) 及水准二 (在罕遇地震的情况下) 。
2建立模型以及特征值分析
该拱桥主要由桥面板、钢纵梁、桥墩及拱肋组成。桥的总长是173m, 拱长是114m, 拱矢高是16.87m, 拱桥的矢跨比为1:6.76。其中桥面板是钢筋混凝土结构, 截面形式是矩形截面, 它的宽度是8.2m, 而其厚度为0.22m。钢纵梁的截面形式是工字形梁。桥墩采取的是箱形截面。拱肋是由箱型截面、横隔板、横向支撑以及对角支撑组成。
本文采用Abaqus有限元软件进行分析, 分别对顺桥方向及横敲方向输入地震波, 该地震波是1995年日本神户地震时所记录的地震波。对一个结构进行动力时程分析, 首先第一步要算出它的固有周期, 也就是相当于结构的特征值分析, 找出质量参与系数在90%以上的所有振动模态, 在本结构中取出前20个振动模态的计算结果如表1。从表中可以看出在顺桥方向起主要作用的模态是模态1、5、12, 而横桥方向起主要作用的是模态2.
3结论
通过对时程分析方法的结果作依据, 分别对钢拱桥的顺桥方向以及横桥方向的激励, 来验证Push-over分析方法的有效性及准确性, 总结了以下的结论和建议:与顺桥方向相比, 钢拱桥在横桥方向更容易破坏, 且破坏的位置一般在拱脚处。
参考文献
[1]日本道桥示方书[Z], 1996.
农用生土房屋抗震性能探讨 篇7
关键词：生土房屋,震害特征,抗震性能,抗震措施
生土结构房屋以其绿色环保、节能、可持续发展和就地取材、造价低廉等优势, 作为民居的一种主要形式在我国农村仍然大量存在[1], 尤其是我国西部经济尚不宽裕的广大村镇。分析研究川西地区民用生土房屋的抗震性能及其相应抗震措施, 对于减少本地区地震灾害损失具有重要意义。
1 农用生土房屋结构分析
1.1 墙体
墙体所用的材料一般为黏土, 按不同的结构形式可以分为夯土墙和土坯墙。夯土墙的施工方法称之为“板筑法”, 是用两块表面光滑的木板再加以活动卯榫连接组装成盒状, 盒的大小是可以调节的, 也即通过盒的大小调节来控制墙体厚度。然后将提前“潮”制接近最优含水率的黏土装进盒中分层夯砌而成。对于跨度较大的墙体, 往往在墙体中加入剖开晾干的毛竹来加强墙体的整体性。试验研究表明, 这种墙体整体性较好, 但夯土墙的强度比土坯墙要小[2,3]。土坯墙是将风干的土坯用稻草泥浆砌筑而成。承重土坯墙的砌筑方式有平砌、立砌等, 砌筑方法大体与砌体结构类似。土坯墙的砌法对房屋的质量影响较大, 立砌墙体虽施工方便、省工省料, 但稳定性远不如平砌的墙体。
1.2 地震震害特征
1.2.1 土墙的震害特征
土墙延性很差, 是一种脆性结构, 抗剪、抗拉强度低, 在水平荷载作用下容易发生脆性的剪切破坏[4]。试验发现各墙片试件从开始加载到破坏, 都经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段。其破坏形态都表现出剪切破坏的特性。除夯土墙中期斜裂缝继续出现发展外, 在施工时模板接缝处较早出现水平裂缝, 且在往复荷载作用下水平缝上下墙体有滑移, 裂缝贯通墙体。后期水平裂缝与斜裂缝相交发展贯通, 形成两个破坏面, 墙体沿施工水平缝剪切破坏, 一旦斜裂缝在水平缝之间贯通, 墙体即达极限状态。墙体下方斜裂缝接近45°, 墙体上方由于加载板面积较大, 使上部墙体得到加强, 裂缝较少, 裂缝交叉点以上的斜裂缝较短, 最终与靠近加载板下方的水平裂缝相交, 形成临界裂缝[5]。
1.2.2 木屋架的震害特征
由于经济、技术条件等限制, 大部分的农用生土房屋屋盖均是采用土搁梁结构形式, 即将木梁放置于土墙上, 然后在木梁上钉上檩条子, 再铺盖上青瓦的形式。同时, 由于木料稀少, 材质较差且木梁之间只有靠檩条子拉接, 瓦片没有可靠连接, 常见的震害有:6度、7度时梭瓦或屋檐砖瓦掉落、屋脊瓦片闪落;7度、8度时出现拔榫或榫头折断而引起屋盖的塌落等。
2 抗震措施与建议
2.1 提高民众抗震减灾意识, 加强政府引导与监管作用
政府建设职能部门应加强抗震减灾宣传工作, 建立健全村镇房屋抗震减灾法规政策体系和管理机制。根据当地实际条件, 编制农用生土房屋抗震设计手册并发放、落实到每个村镇。
2.2 合理选择民居宅址
禁止在地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等危险带上修建房屋;避免在不利地段上修建房屋。政府职能部门在新建房屋审批时应对地质、地形地貌、土质条件以及地震时可能引发灾害的山前、山坡边缘、山嘴等进行全面考察或委托考察。
2.3 保证土墙施工质量, 加强抗震构造
夯土墙在施工的时候应加强墙体的整体性, 特别是加强节点处的连接。由于川西部毛竹广泛分布, 在分层夯筑的时候, 每层中加入晾干的毛竹可以较大的提高墙体整体性, 且较为经济。内外墙体应同时分层交错夯筑或咬砌, 外墙四角和内外墙交接处, 宜沿墙高每隔300 mm左右放一层竹筋、木条、荆条等拉结材料。土坯墙由于劳动强度低、不受季节影响、工期较短, 有条件地区建议尽量采用。土坯墙在砌筑的时候应采用平砌法, 采用黏性土湿法成型并宜掺入草苇等拉结材料, 并力求泥浆饱满, 纵横墙交接处必须咬槎砌筑。
2.4 加强木屋架连接, 增强抗震性能
1) 应采用轻屋面材料;2) 硬山搁檩的房屋宜采用双坡屋面或弧形屋面, 檩条支撑处应设垫木;3) 檐口标高处 (墙顶) 应有木圈梁 (或木垫板) , 端檩应出檐, 内墙上檩条应满搭或采用夹板对接和燕尾接;4) 木屋架各构件应采用圆钉、扒钉、铅丝等相互连接;5) 墙上因门窗开洞将严重削弱墙体抗侧移能力, 纵向应设置斜撑;6) 以木圈梁和木卧梁为应力分散构件进行构造。
3 抗震性能验算
对如图1所示的川西部常见的双坡农房进行抗震验算, 由于生土建筑高度较低, 仅考虑水平地震作用, 抗震设防烈度为7度, 地震加速度为0.1g。
3.1 水平地震作用分析
重力荷载代表值:
GE=445 kN (1)
作用于房屋底部总水平地震作用标准值:
FEK=αGE (2)
其中, α为水平地震影响系数;7度时最大水平地震影响系数αmax=0.08。生土房屋的自振周期较小, 一般小于0.1 s, 可取α=αmax=0.08。
总地震剪力标准值:
VEK=FEK (3)
可以得出, 地震作用与墙体上的剪力设计值为:
VE=γEhVEK (4)
其中, γEh为水平地震作用分项系数, 根据建筑抗震设计规范5.4.1条, 取γEh=1.3。
3.2 墙体的抗震计算
生土墙是脆性材料, 根据墙体的抗侧移刚度将总地震剪力设计值分配到每片墙上。根据主拉应力强度理论, 综合考虑影响土坯墙抗震性能的因素, 墙体截面抗震承载力计算公式:
其中, V为墙体地震剪力设计值;fvE为沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值;γRE为承载力调整系数, 此处取1.0;A为墙体横截面面积;β为考虑掺料影响、试验土料含水量与实际房屋墙体含水量差别的综合修正系数;fv为墙体抗剪强度设计值。
fvE=ζnfv (6)
其中, ζn为抗剪强度正应力影响系数。
墙体抗震验算表明, 采取合理抗震构造措施的生土房屋可以满足7度抗震设防要求。
4 结语
生土结构房屋除了具有就地取材、造价低廉的特点, 还具有绿色环保、节能、可持续发展等功能。通过较好的构造措施, 按传统方法建造的生土房屋仍具有良好的受力性能, 在非抗震地区或低烈度区具有广阔的发展前景。在我国现阶段不同地域、不同经济发展状况的条件下具有较强的适应性。
参考文献
[1]王军, 吕东军.走向生土建筑的未来[J].西安建筑科技大学学报 (自然科学版) , 2001, 33 (2) :147-149.
[2]王峻.黄土地区村民房生土建筑墙体材料抗震性能试验研究[J].西北地震学报, 2005, 27 (2) :159-162.
[3]刘挺.生土结构房屋的墙体受力性能试验研究[D].西安:长安大学, 2006.
[4]郑山锁, 王沛钦, 曾磊, 等.土木混合承重农房抗震性能初探[J].工业建筑, 2008, 38 (3) :48-51.
[5]王毅红, 苏东君, 刘伯权, 等.生土结构房屋的承重夯土墙体抗震性能试验研究[J].西安建筑科技大学学报 (自然科学版) , 2007, 39 (4) :452-456.
[6]GB 50011-2008, 建筑抗震设计规范[S].
夹心复合墙体抗震性能试验研究 篇8
随着时代发展以及建筑节能65%目标的提出, 传统砌体结构已不能满足现代建筑对节能的要求, 据资料统计[1], 中国建筑能耗的总量呈现逐年上升的趋势, 其中, 通过建筑围护结构消耗的能量较大。由此可见, 开发节能型建筑围护结构有着重要的社会意义, 夹心复合墙体的研究正是基于这个背景提出的。从夹心墙体的组成来看 (见图1) , 该类墙体是由外叶墙、内叶墙、连接件、保温层通过设置异型构造柱、节能圈梁组合形成的新型复合墙体[2,3]。外叶墙采用具有表面装饰特性的多孔砖砌成, 免除外墙的二次装饰, 采用工业废渣替代黏土烧结而成, 选材符合节地政策, 将保温层放置在夹心墙中间, 起到了良好的保温隔热作用, 符合节能政策。
作为砌体结构主要受力构件, 夹心复合墙体整体承重的受力特点及抗震性能不同于以往有的仅考虑内叶墙作为承重构件。本文通过对墙体在低周反复荷载作用下的试验, 重点介绍夹心墙体的主要破坏形态和破坏过程, 分析夹心墙体的受力特点、拉结筋的受力情况和夹心墙体整体承重时的承载能力、延性、耗能等性能。
1 试验概况
1.1 试件设计
本次试件设计不同于传统的内墙承重, 而是以内、外叶墙均承重为考察对象, 采用2种材质烧结形成的多孔砖, 分别采用普通构造柱和异型构造柱、节能圈梁[如图1 (b) 所示, 不连续放置保温板以降低冷桥效应]作为实验要素, 混凝土强度等级为C40, 设计砌筑砂浆强度为M7.5, 页岩烧结多孔砖 (方孔) 抗压强度为30 MPa, 普通烧结多孔砖 (圆孔) 抗压强度为10 MPa。内叶墙厚为240 mm, 外叶墙厚为115 mm, 保温板厚为50 mm, 采用“Z”形拉结筋连接。内构造柱[见图1 (a) ]纵筋采用4Φ12, 箍筋采用Φ6;异型构造柱[见图1 (b) ]纵筋采用8Φ12, 箍筋采用Φ6。本次试验共3片墙体, 试件设计参数见表1, 试件尺寸均为1760 mm×1300 mm。W1-FF表示内、外叶墙均为方孔砖, 构造柱为异型构造柱;W1-YF表示内叶墙为圆孔砖, 外叶墙为方孔砖, 构造柱为异型构造柱;W1-YFN表示内叶墙为圆孔砖, 外叶墙为方孔砖, 构造柱为内构造柱。
1.2 试验加载设备
参照JGJ 101—96《建筑抗震试验方法规程》进行试验, 采用100 t MTS电液伺服结构试验系统配合反力架进行竖向和水平荷载的施加。试件基础用地槽螺栓固定在试验台座上, 千斤顶采用滚轴支座, 可随试件水平位移而自由移动, 使竖向荷载始终垂直于地面。试验中通过千分表量测基础的滑移。竖向荷载通过门式钢架施加, 千斤顶与钢架之间设置滚轴。为了准确控制竖向荷载, 在千斤顶下安放压力传感器。水平荷载通过水平反力架和电液伺服动作器施加[4]。
1.3 试验加载制度
竖向荷载施加方案:首先将竖向荷载1次加至要求值 (设计值为0.30 MPa) , 加载点位于墙顶面形心, 使外叶墙也参加工作, 这样更符合夹心墙实际的受力状况。在整个试验中, 竖向荷载值保持不变。水平荷载采用荷载-位移双控制的方法进行加载试验:仪器检查完后, 开始施加水平荷载进行预推。墙体开裂前, 采用荷载分级加载控制, 每级荷载往复推拉1次, 直至墙体开裂;开裂后, 进入位移控制加载阶段, 以某一变形量为极差进行加载, 直到压力下降到极限荷载的85%时试验停止[5]。
1.4 测点布置与数据采集
钢筋应变片的布置见图1, 墙面内测点为连接内、外叶墙的拉结筋, 构造柱、圈梁内测点为主筋。
2 夹心墙的破坏形态
夹心墙在地震作用下, 当被异型构造柱整体约束时, 其破坏形态与设置内构造柱不同 (如图2所示) 。由于影响制作墙体的因素较多, 因此, 2种构造且材质不同的墙体受力尤为复杂和多样。墙体在反复水平荷载作用下的破坏过程大致经历了以下3个阶段[6]。
弹性阶段:在水平荷载达到极限荷载30%前, 夹心复合墙体的受力性能表现为弹性, 其滞回环呈明显的线性关系, 往复荷载回位后, 墙体内的残余变形很小, 内外叶墙均未出现裂缝。这一阶段, 整体约束使得夹心复合墙体可视为1种内、外叶墙与拉接件共同协调工作的复合墙板。水平荷载达到极限荷载30%以后, 墙体内的残余变形逐渐有所增加。
弹塑性阶段:当水平荷载达到极限荷载70%~80%时, 外叶墙中部首先沿砂浆出现微裂缝, 而内叶墙随后才沿砂浆出现裂缝, 裂缝在一定范围内出现延伸。设置内构造柱的夹心墙, 出现裂缝的荷载明显低于设置异型构造柱的夹心墙, 且外叶墙裂缝分布相对比较集中在砂浆砌筑界面, 装饰砖几乎未受影响;而整体约束的夹心墙, 当内、外叶墙所用材质强度等级不同时, 呈现出内叶墙砖强度等级高的开裂荷载高。
破坏阶段:当水平荷载达到极限荷载时, 墙体中的斜裂缝已延伸至构造柱, 并逐步形成沿对角线方向贯通整个墙体的斜裂缝, 内叶墙裂缝主要集中在构造柱附近。设置内构造柱的夹心墙外叶墙裂缝仅显示单一X型裂缝, 裂缝最大宽度可达20 mm;而设置异型构造柱墙体的外叶墙裂缝呈现复杂的X型裂缝, 裂缝最大宽度为8 mm, 且部分外叶墙墙面有砖面起鼓剥落现象。作为夹心墙结构体系的主要抗侧力构件虽达到极限状态, 但仍可以承担全部的竖向荷载, 具有良好的抗倒塌能力。
3 夹心墙的抗震试验
3.1 滞回曲线 (见图3)
从滞回曲线可以看出, 设置内构造柱的墙体[见图3 (a) ], 在弹性阶段初期滞回曲线基本为直线;随着荷载的增大, 试件逐步进入弹塑性阶段, 滞回曲线呈梭形, 滞回环的面积也明显增大, 出现残余变形, 刚度明显退化;荷载继续增加, 裂缝增多, 滞回曲线向弓形发展, 滞回环的面积变的更大。
设置异型构造柱的墙体[见图3 (b) ], 在初期的弹性阶段滞回曲线基本为直线;随着荷载的增大, 试件逐步进入弹塑性阶段, 滞回曲线逐渐呈梭形, 滞回环的面积也明显增大, 但残余变形明显不同, 即刚度退化较慢;荷载继续增加, 裂缝增加较少, 滞回曲线向弓形发展, 滞回环的面积增加比只设置内叶墙构造柱的墙体少, 尤其是当内外叶墙的材质及强度等级不同时。
内墙使用方孔砖砌筑的墙体比使用圆孔砖的墙体抗震极限荷载高, 极限变形大, 说明材质与构造组成对夹心墙抗震性能的影响较大。从图3可以看出, 设置内构造柱墙体的滞回曲线较为饱满, 耗能性能较好;设置异型构造柱的墙体滞回曲线较为扁平, 耗能性能较差。
3.2 骨架曲线
骨架曲线为荷载变形曲线各加载循环的峰值点所连成的包络线[7]。骨架曲线可以反映墙体的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载和延性特点 (见图4) 。
从图4可以看出, 尽管2个墙体的骨架曲线趋势相似, 但不同的构造仍存在明显的特征:设置异型构造柱的墙体开裂荷载远远大于设置内构造柱的墙体, 骨架曲线基本为直线;开裂后墙体骨架曲线有弯曲, 但荷载仍会上升;当到达极限荷载后, 曲线开始下降, 承载力和刚度退化较慢, 荷载值并未急剧下降;当荷载下降到极限荷载的85%时, 墙体仍具有一定的承载能力和变形能力。曲线下降段均缓和, 说明夹心复合墙体延性较好。
3.3 刚度退化曲线
在反复荷载作用下同强度的衰减一样, 刚度也存在衰减的过程[8]。试验得出的墙体刚度退化曲线见图5。
从图5可看出, 在墙体开裂之前, 其刚度下降很快, 通常在墙体出现宏观裂缝时, 刚度已经下降到初始刚度的40%左右, 其主要原因是裂缝的产生和发展破坏了墙体内部结构;从墙体开裂至明显屈服的过程中, 刚度继续下降, 但下降较为缓慢, 主要原因是裂缝不断发展为主裂缝, 同时内、外叶墙间的拉结筋协调了两叶墙的变形, 限制了裂缝的迅速发展;最后, 从墙体屈服到极限状态的过程中, 刚度下降得越来越缓慢, 这一过程主要是主裂缝贯通, 并伴随次生裂缝的发展, 因此刚度退化较稳定。与其它墙体的骨架曲线比较发现, 设置异型构造柱的墙体刚度衰减过程比设置内叶墙构造柱的墙体长。
3.4 承载能力和变形性能
墙体的极限承载力以试验的实测值为准, 并取正、反两个加载方向上极限荷载绝对值的平均值。其中Pc和Δc分别为实测开裂荷载和位移, Pu和Δu分别为实测极限荷载和位移, Pf和Δf分别为实测破坏荷载和位移, 具体试验结果见表2。
由表2可以看出, 设置内构造柱的墙体, 其开裂荷载及极限荷载明显小于设置异型构造柱的墙体;而同样为设置异型构造柱的夹心墙, 又因内、外叶墙材质的相同强度等级表现的最佳, 其开裂荷载达1.5倍;从破坏变形看出, 墙体极限位移最大, 说明对于夹心墙而言, 为了更好发挥其外叶墙材质的优势, 以异型构造柱的形式设计墙体受力, 可以较大提高该墙体的抗震性能;并且内、外叶墙的材质以及强度等级的匹配、构造柱的设置等直接影响墙体的抗震性能。由于内、外叶墙均受到梁柱的约束, 总的开裂能量被分布在两叶墙中, 好似1个耗能装置, 从而有效提高试件的变形性能, 与只有内叶墙约束的墙相比, 裂缝被限制在一定范围之内, 在反复荷载作用下, 还能继续有效地承受荷载, 此时墙体也能参与试件的抗侧力体系工作, 承载能力明显提高。
3.5 延性、耗能性、等效粘滞阻尼比
延性系数是结构抗震设计中1个重要参数, 是评价墙体变形能力的特征之一[9]。本文采用位移延性系数μ来表示延性的大小, 即根据输入总能量不变原理, 结构或构件的延性系数等于破坏荷载对应位移Δu与等效屈服位移Δy (采用面积互等法计算[7]) 之比。
墙体耗能性能用能量耗散系数Φ来衡量, 即在1个加荷循环过程中吸收的能量与该循环过程中的总变形能的比值。Φ值越大, 说明试件吸收能量就越多, 则试件的耗能性和抗震性越好。
等效粘滞阻尼比ξeq=Φ/2π。墙体等效粘滞阻尼比ξeq越大, 其耗能效果也越好。夹心复合墙体的延性系数、耗散系数及等效粘滞阻尼比见表3。
从表3可以看出, 荷载到达极限荷载时墙体的等效粘滞阻尼比都较大, 极限荷载之后随着位移的增大等效粘滞阻尼反而减小。原因是:加载初期, 墙体的耗能主要依靠墙体各部分的微小变形;随着位移的加大, 裂缝不断增多, 在反复荷载作用下, 开裂面间的相互摩擦、钢筋拉伸、构造柱圈梁的束缚以及墙体的塑性变形都消耗了大量的能量, 耗能能力加强。临近破坏时, 位移出现滑移, 墙体破坏严重, 耗能作用受到一定程度的削弱, 因而粘滞阻尼系数有所降低。极限荷载时的等效粘滞阻尼比平均为0.132, 破坏荷载时的等效粘滞阻尼比平均为0.111, 下降约16%, 表明墙体随变形的增大, 直至最终破坏, 其等效粘滞阻尼比下降并不大, 显示出该墙体具有较好的耗散地震作用的能力。设置内构造柱的墙体延性系数低于设置异型构造柱的墙体, 即内外叶墙均被约束受力的墙体延性较好;同时, W1-FF内外叶墙延性系数均稍大于W1-YF, 显示不同材质的砌体材料由于变形等方面不同影响了墙体延性。
3.6 钢筋的受力分析
W1-YFN、W1-YF、W1-FF有以下共同点:
(1) 在反复荷载作用下, 构造柱底部竖向钢筋受弯大于受剪, 呈反复拉压状态, 外侧底部钢筋及部分中部钢筋受拉屈服。底部钢筋的受拉屈服荷载小于中部, 建议夹心墙构造柱两端钢筋应保证一定的加密设置。
(2) 部分拉结筋发生屈服现象, 尤以墙体主拉应力区域的拉结筋屈服较多, 其它部位屈服较少或未屈服, 表明拉结筋钢筋发挥了拉结内外叶墙的作用。拉拔试验结果表明, 拉结筋效应的发挥程度主要取决于砂浆的粘结力及钢筋的锚固手段, 砂浆强度越高, 粘结钢筋的作用越好;另外, 同一灰缝内受力钢筋的数量也影响钢筋效应的发挥, 少量配筋比大量配筋发挥的效应高。
不同点是:设置内构造的墙体构造柱中部钢筋屈服较多, 设置异型构造柱的墙体构造柱中部钢筋屈服较少, 这与试验观测到的设置内构造的墙体构造柱中部混凝土表面破损较严重的现象一致, 说明异型构造柱促使了内外叶墙共同受力, 抵抗地震作用的能力较好。
4 结 论
(1) 内、外叶墙均设置构造柱, 内、外叶墙材质相同、强度等级相同的夹心墙开裂荷载明显高于内、外叶墙强度等级不同的夹心墙。
(2) 夹心复合墙体的滞回曲线、延性系数及耗散系数等抗震指标表明, 设置异型构造柱的夹心墙的抗侧刚度、变形能力和耗能性能均优于设置内构造柱的夹心墙。
(3) 设置拉结筋能较大程度地提高墙体的变形能力, 拉结筋对防止已开裂的外叶墙在地震作用下脱落、坍塌甚至被“甩出”有重要作用。
(4) 拉结筋的设置对于夹心复合墙体至关重要。拉结筋的形式以及如何设置其在水平及竖直方向上的分布, 使墙体具有最佳的抗震性能, 有待于进一步研究。
参考文献
[1]肖宇.建筑能耗在住宅设计中的重要性[J].建筑与装饰, 2007 (10) :22-23.
[2]史心灵, 毛春丽.夹芯保温复合节能墙体施工技术应用研究[J].四川建材, 2008 (5) :19-20.
[3]于法师, 刘魏.夹芯保温复合墙体施工工艺及质量控制[J].住宅产业, 2006 (10) :87-89.
[4]金伟良, 徐铨彪, 潘金龙, 等.不同构造措施混凝土空心小型砌块墙体的抗侧力性能试验研究[J].建筑结构学报, 2001 (12) :64-73.
[5]赵成文, 代俊杰, 高连玉, 等.工业废渣混凝土多孔砖墙体抗震性能试验研究[J].沈阳建筑大学学报 (自然科学版) , 2008, 24 (4) :553-556.
[6]姚谦峰, 黄炜, 田洁, 等.密肋复合墙体受力机理及抗震性能试验研究[J].建筑结构学报, 2004, 25 (6) :67-74.
[7]JGJ 101—96, 建筑抗震试验方法规程[S].
[8]张景玮, 李宏男, 张曰果.低周反复荷载作用下空心砖夹心墙体试验[J].沈阳建筑工程学院学报 (自然科学版) , 2002, 18 (1) :5-8.