多层砌体结构房屋抗震加固技术的研究.doc

1、1多层砌体结构房屋抗震加固技术的研究摘要：我国地处地震多发区，是世界上受到地震灾害最严重的国家之一。近年来，我国相连发生了多次高烈度地震，造成了大量的人员伤亡和财产损失。多层砌体结构房屋是我国学校、居住、办公等建筑中广泛使用的建筑结构类型之一，并将在我国长期大量存在。多层砌体结构与框架结构、钢结构相比，抗震能力较低，在强烈地震中极易受到严重破坏。进行多层砌体结构房屋抗震加固技术分析，采用有效的抗震加固措施，提高房屋的抗震能力是社会现实的需求。本文在对多层砌体结构房屋的震害特点及原因进行研究的基础上，分析了主要的多层砌体结构房屋抗震加固技术。 关键词：多层砌体结构房屋；抗震；加固技术 Abstr

2、act:Our country is located in such an earthquake-prone area, 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 losses. Multi-story mas

3、onry 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. Multi-story masonry structure and the frame structure, 2steel structure, compared to seismic capacity is l

4、ow, the strong earthquake in easily in the badly damaged. Multi-story masonry structure housing on the seismic strengthening technical analysis, adopting effective seismic strengthening measures to improve the seismic resistance of houses is the demand of social reality. In this paper of multi-story

5、 masonry structure housing to the characteristics of the earthquake damage and reason of the study, based on the analysis of the main building of multi-story masonry structure seismic strengthening technology. Key words:multi-story masonry structure building; Seismic; Reinforcement technique 中图分类号：T

6、U973+.31 文献标识码：A 文章编号： 引言 我国是一个地震多发国家，地处南亚至地中海地震带和环太平洋地震带的交汇处，地震活动的分布范围十分广泛。自二十世纪以来，我国共发生破坏性地震多达 2600 余次，绝大部分省份都曾发生过 6 级以上的地震。由于建国初期人民对地震及其预防的意识薄弱，我国直至 1974 年才出台第一本工业与民用建筑抗震设计规范 。随后，随着对地震灾害认识的提高和重视，相关地震设防研究不断深入，我国陆续发布了相关抗震规范。由于在此期间建设的工程项目对抗震设防考虑不足或未经考3虑，地震发生时，大量房屋结构难以抵抗1。从世界上发生的伤亡惨重的地震中可以得出，绝大多数的人员伤

7、亡和经济损失是由不抗震的建筑物倒塌所致。由于砌体材料使用简便、易于施工，多层砌体结构房屋是我国学校、居住、办公等建筑中广泛使用的建筑结构类型，但材料脆性较大，因此，多层砌体结构房屋是抗震加固的主要对象。 1 对多层砌体结构房屋进行抗震加固的必要性 多层砌体结构房屋由粘土砖、混凝土砌块等砌成，是我国当前大量采用的建筑结构之一。由于砌筑材料属于脆性材料，抗拉、抗弯及抗剪强度均不高，因此多层砌体结构房屋的延性较差，抗震能力低2。从国内外历次巨大震害可以看出，多层砌体结构房屋的破坏尤为明显。在1923 年发生的日本关东大地震中，大部分砖石房屋受到严重损害，8000幢砖石房屋仅有 12.5%可以修复继续

8、使用；我国 1976 年发生的唐山大地震，多层砖混结构房屋破坏率高达 70% - 90%；1993 年我国云南普洱大地震中，多层砖混结构房屋倒塌率高达 75%3；2008 年我国的汶川大地震，震区建筑多为抗震能力较低的砌体房屋，破坏面积大，受损状况严重，是我国建围以来破坏程度最大和恢复难度最高的强烈地震灾害。 多次大规模地震灾害中，多层砌体结构房屋受到的破坏程度最高。多层砌体结构房屋量大面广，在强烈地震作用下开裂、倒塌现象严重，对其进行抗震加固是有效减轻地震灾害的主要措施。对多层砌体结构房屋进行抗震加固提高建筑的抗震能力，可以延长房屋寿命，增强房屋抵抗爆炸等突发事故的能力，提高房屋的安全性，在

9、地震发生时，可以有效降低房屋的损坏程度，减少人员伤亡和财产损失。与进行抗震设防和4抗震加固的建筑物相比，未进行抗震设防和抗震加固的建筑物在地震中受到的破坏往往比较严重，在 1976 年我国的唐山大地震中，京津地区在震前对一批主要建筑物进行了抗震加固，在地震中这批建筑物损害不大，无严重破坏现象，没有一处发生倒塌，震后仅 1 天就恢复使用，而其他没有进行抗震加固的建筑物则损坏严重。因此，对多层砌体结构房屋进行抗震设防和抗震加固，提高建筑物的抗震能力和安全性能，具有重要的现实意义。 2 多层砌体结构房屋的震害特点及原因分析 分析多层砌体结构房屋震害的特征及其原因，找出建筑物的薄弱部位，是进行建筑物抗

10、震加固的前提。多层砌体结构房屋受到震害可能由于设计时抗震能力不足、施工过程中施工质量不良或其他原因所致。从多层砌体结构角度考虑，砌体结构墙体自重和刚度大，在水平方向受水平荷载抗侧移，在垂直方向受竖向荷载受压，在地震发生时吸收的能量多，受各种复杂的应力作用影响4。多层砌体结构房屋的震害特点及原因可以从水平结构和竖向结构两方面进行分析。 2.1 多层砌体结构房屋水平结构的震害特点及原因 多层砌体结构房屋水平结构主要指楼盖和屋盖，在强烈地震作用下，可能出现整体水平移位、各构件之间相对移位，和部分构件自身强度不足受到损坏。对整体性较好的现浇钢筋混凝土楼盖和屋盖，其震害较轻，而对整体性较差的屋盖，震害通

11、常较为严重。水平结构的震害常出现楼板或屋面板沿接缝处产生裂缝、屋面梁支承长度减小、楼板或屋面板局部拱起、构件联结处松动、墙体局部沿楼盖或屋盖支撑处开裂等现象。5由于房屋结构水平方向的抗剪强度不足，易造成檐口或楼盖支承处的墙体沿支承面产生水平裂缝或斜裂缝。并且，在强烈地震中，由于屋架支撑系统不完全、预制钢筋混凝土楼盖或屋盖各结构构件联结强度不足、部分构件局部支承强度不足、支承长度不足、横墙间距过大等原因，极大程度地削弱了多层砌体结构房屋的整体性，易造成构件之间相对移位和部分构件自身强度不足受到损坏。 2.2 多层砌体结构房屋竖向结构的震害特点及原因 多层砌体结构房屋竖向结构主要指墙体、柱等，其震

12、害的主要特征是出现竖向裂缝、水平裂缝、斜裂缝等裂缝。由于门、窗洞口边缘处是墙体应力最为集中和刚度最易发生突变处，在门、窗洞口角端易出现斜裂缝，门、窗洞口上下沿易出现水平裂缝；纵横墙交接处由于联结强度较低易出现竖向裂缝；由于承重横墙和窗间墙受易受剪切破坏，常出现斜裂缝；对屋架下的支承墙体，因缺乏足够的支承强度，易出现竖向裂缝。当这些裂缝在多层砌体结构房屋墙体上密集出现时，将导致墙体部分砌筑材料掉落和墙体破碎，甚至发生墙体倒塌的严重破坏。 3 多层砌体结构房屋抗震加固技术 3.1 增设钢筋混凝土构造柱加固法 当多层砌体结构房屋的整体性不符合要求时，可增设钢筋混凝土构造柱进行加固。应在房屋四角、内纵

13、墙与外墙交接处等应力集中的位置增设钢筋混凝土构造柱，构造柱截面面积不宜过大，配筋数量不宜过多，构造柱最小截面可采用 240mm180mm，纵向钢筋宜采用 412，箍筋间距不宜大于 250mm，房屋四角的构造柱截面和钢筋应适当增多5。构造柱6应沿墙高每隔 500mm 设拉筋，每边伸入墙内不宜小于 1m。对于纵墙承重的多层砌体结构房屋，在无横墙处的纵墙中设置构造柱时，应在楼板处预留相应构造柱宽度的板缝，并与构造柱混凝土同时灌浇，做成现浇混凝土带。构造柱的竖向钢筋末端应作成弯钩，在搭接接头长度范围内的箍筋间距不宜大于 100mm。斜交抗震墙交接处应增设构造柱，且构造柱有效截面面积不小于 240mm1

14、80mm，在斜交抗震墙段内设置的构造柱间距不宜大于抗震墙层间高度。 3.2 增设圈梁加固法 圈梁可以加强房屋的整体性，提高房屋的抗震能力，抵御地基的不均匀沉降，加强楼板与墙体的连接。对内横墙、内纵墙和外墙，应在每层楼盖处设置圈梁，圈梁必须与构造柱连接，在柱与圈梁相交的节点处应适当加密柱的箍筋，增设的圈梁、构造柱应与原有圈梁、构造柱形成整体系统。圈梁与构造柱共同作用，能极大地提高墙体的变形能力和延性，有效防止多层砌体结构房屋发生突然倒塌。 3.3 增设抗震横墙加固法 当房屋承担地震剪力的横墙数量不满足抗震要求时，可增设抗震横墙，根据抗震横墙面积率确定增设抗震横墙的数量，增设的抗震横墙厚度不小于

15、240mm，应能有效分摊地震荷载。对于原建筑中抗震墙较少、抗震墙间距过大的多层砌体结构房屋，采用增设抗震横墙加固法是提高房屋抗震能力的有效方法。楼层增设的抗震横墙应采用同底层相同的连接方法，与底层横墙相对齐。当房屋不宜增设抗震横墙时，可在原横墙的单面或双面设置钢筋网提高横墙的承载能力。 73.4 联结与拉结加固法 联结与拉结是进行多层砌体结构房屋抗震加固的重要手段，其加固措施主要是连与锚。墙体等原有构件通过联结与拉结，和增设的构造柱、圈梁等后加构件形成整体，加强原有构件联结较差之处，提高多层砌体结构房屋的整体性，增强山墙等构件的抗震能力。 4 结论 多层砌体结构房屋是我国当前学校、居住、办公等

16、建筑中广泛使用的建筑结构类型之一，并将在相当长的时间内仍大量存在。地震作为一种不可抗拒的自然灾害，严重危害着人民的生命和财产安全。多层砌体结构房屋使用的砌筑材料属于脆性材料，延性较差，抗震能力低，因此，多层砌体结构房屋在抗震方面是一个薄弱环节，强烈地震灾害发生时易受到严重损害。国内外历次地震灾害表明，多层砌体结构房屋在震害中受到的破坏最为严重。因此，分析多层砌体结构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，有效御防地震灾害，降低人员伤亡和财产损失，是当前亟需解决的问题。参考文献 1张敬书，潘宝玉现行抗震加固方法及发展趋势J工程抗震与改造加固，2005，27(1)：5657 2信任，姚继涛多层砌体结构墙体典型抗震加固技术和方法J西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2010，42(2)：251-255 3林玮，李巨文多层砌体房屋抗震加固方法评述J地震工程8与工程振动，2006，26(6)：145-146 4丁洪涛，李星砌体房屋震害分析及抗震加固方法J城市建设与商业网点，2009，(27)：306 5关玉梅多层砖砌体房屋抗震鉴定与加固J低温建筑技术，2011，(4)：100-101