文档介绍：探究砖混结构房屋建筑的抗震设计
探究砖混结构房屋建筑的抗震设计
【摘要】多层砖混结构是当前多层住宅的主要结构形式,是人民生活居住的主要场所,其抗震性能好坏直接关系到广大人民在未来可能发生的地震灾害中的生命、财产安全。本文对砖混结构抗震设计中存在的问题进行了分析,提出了相对应的砖混结构房屋建筑的抗震设计措施。
【关键词】砖混结构;房屋建筑;抗震设计
一、砖混结构建筑物抗震设计方面的存在问题
1、平面不规则。对于结构平面布置不规则的砖混结构,建筑物质心与刚度中心往往不易重合, 在地震作用下会产生扭转效应, 大大加剧地震的破坏力度;平面布局凹凸不齐,局部突出的尺寸太大, 外墙拐角过多, 地震时产生应力集中现象, 结构易受破坏;平面刚度不均匀。建筑设计要求虚实对比, 使窗间墙宽窄不一, 使窗间墙刚度分布不均, 地震时变形不协调,宽墙段因刚度大而容易受剪破坏,窄墙段则易发生弯曲破坏,致使薄弱部位提前破坏引起结构整体破坏。
2、竖向刚度不均匀。由于建筑使用功能的需要, 局部设置大空间房屋,造成竖向墙体不连续, 产生刚度突变和出现薄弱层。转换承重梁过多, 传力复杂, 对抗震极为不利; 建筑立面设计过分追求立面效果, 出现“头重脚轻”造成房屋重心过高。有些建筑物采用错落的立面, 突出屋面建筑部分的高度过高,地震时发生鞭梢效应而造成结构竖向强度和刚度的不均匀。外墙窗尺寸越来越大,而窗间墙尺寸则越来越小,有的开间甚至取消整门外墙,在外墙上设带形通窗、玻璃幕墙,使外纵墙几乎完全丧失抗震能力。地震时变形不协调,薄弱部门提前破坏引起结构整体破坏。
3、局部大悬挑。砖混结构建筑物由于其结构特性使立面造型相对而言比较呆板或单一, 因而设计人员喜欢用大悬挑结构来创造新颖的空间体量构图, 超出规范规定, 并且附属构件复杂且过多。为突出立面效果,屋顶女儿墙设置过高, 超出现行建筑抗震设计规范中相应的规定。
4、砖混结构建筑物设计中构造柱设置过多, 抗震砖墙不足。资料表明, 砖墙增设构造柱后能提高砖混结构建筑物体侧向挤出塌落的约束作用,设置钢筋混凝土构造柱能使砌体的抗剪承载力显著提高,提高砌体的变形能力,是有效的抗倒塌措施。但构造柱对墙体的抗裂效果不明显,一些砖混结构在墙体数量少, 抗震不足时, 往往以增加构造柱来弥补, 造成构造柱两侧的砖砌体长度不足,致使构造柱不能有效地与砖砌体协同工作,形成了“头重脚轻”的结构体系,对抗震极为不利。
5、钢筋混凝土圈梁设置偏多、断面偏大,而结构构件的连结不足,在砖混结构建筑物中合理设置沿楼板标高的水平圈梁,可加强内外墙的连接, 增强房屋的整体性,防止房屋倾覆破坏。但是, 若墙体本身的抗震强度差, 即抗震砖墙数量不足或结构布置不合理,而仅靠增设圈梁,加大其截面尺寸或提高配筋面积来提高结构抗侧力是不能满足抗震要求的。
二、提高砖混结构建筑物抗震设计质量的措施
1、对建筑平面和立面进行科学布局。建筑平面和立面的规整性是整个结构设计中一个十分基础、重要的内容。抗震设计中, 建筑平面、立面宜尽可能简洁、规则, 结构质量中心与刚度中心相一致。对于结构平面布置不规整的房屋质心与刚度中心往往不容易重合, 在地震作用下会产生扭转效应, 大大加剧地震的破坏力; 对体型不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端墙段的抗震验算。建筑立面应避