砌体结构抗震鉴定分析

序

砌体结构由于选材和施工方便，是我国长期以来应用最广泛的结构形式之一，其抗震性能直接影响到人民群众的生命财产安全。但无论是从稍远一点的唐山大地震统计，还是前几年的汶川、玉树地震统计，砌体结构无一例外都是破坏最严重的，远远领先于其他结构形式。原因是由于砌体材料的脆性和砌块与砂浆之间的粘结力较弱，砌体结构的抗拉强度、抗弯强度和抗剪强度较低。只有合理的设计和有效的抗震措施，才能保证结构的抗震性能，抵抗突如其来的地震作用。

一、砌体结构的主要震害形式

1.全部或部分崩溃

在地震作用下，底墙的剪力最大。如果强度不足，底部会先坍塌，整个结构会坍塌。当地基不平时，结构的一端可能倒塌，而另一端不会倒塌；屋面为预制板结构，混凝土梁与横向承重墙振动不一致，其上预制板容易脱落；楼梯井、女儿墙等平立面的突变也容易在地震下倒塌。

2.裂缝

在水平地震力的作用下，砌体房屋纵向窗户之间的墙体容易发生剪切破坏和斜裂缝，然后在地震的反复作用下，墙体还会受到拉、压、扭、弯的作用而产生交叉裂缝。当房屋由纵墙支撑，横墙间距过大，屋面刚度较弱时，垂直于纵墙的地震力会迫使纵墙向刚度较低的方向横向弯曲，导致纵墙窗户的上下皮砖砌体产生水平裂缝。竖向裂缝主要出现在纵横墙交接处。在竖向地震作用下，竖向和水平墙的竖向变形是由不同的荷载引起的，在墙的交接处产生剪应力。当剪应力超过砌体强度时，就会产生垂直裂缝。

3.变形缝处的墙体损坏

在强水平地震作用下，墙体水平振幅较大。当变形缝的接缝距离设计过小或被建筑垃圾堵塞时，两侧墙体容易因相互碰撞挤压而损坏。

二、砌体结构抗震措施

1.合理安排建筑的平面立面

研究表明，简单而规则的建筑在地震中最不容易受损。因此，质量和刚度应均匀对称地分布在建筑的平面和立面上，以避免刚度的突然变化或大开口。建筑平面应规则简洁，使建筑的质量中心和刚度尽可能一致，以保证地震作用下不会产生大的扭转效应。立面上，尽量降低建筑中心，避免头重脚轻，突出屋面部分不宜过高，避免鞭梢效应。

2.严格控制楼层总数和总高度

在砌体结构中，楼板重量占建筑总重量的近一半。当建筑总高度不变时，增加一层就意味着增加半层的地震作用。历次地震结果表明，砌体房屋层数越多、高度越高，在地震中的破坏程度越大。因此，有必要严格控制砌体房屋的总层数和高度。《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)第7.1.2条规定了我国不同砌体材料和地震烈度下总高度和层数的限值。同时，少横墙多层砌体房屋总高度应比规定降低3m，层数相应减少一层，少横墙多层砌体房屋应减少一层。

3.楼梯间的合理布置

作为疏散通道，大量人员集中在紧急情况下。如果楼梯井是d

砌体材料和钢筋混凝土的线膨胀系数不同，墙体和屋面的刚度也不同。当温度变化时，砌体墙和钢筋混凝土屋面会产生不同的变形。由于墙体的变形受屋面变形的制约，墙体会产生温度应力，在一定程度上会产生倾斜裂缝和水平裂缝

缝。为防止砌体由温差和墙体干缩引起的裂缝,可在产生裂缝可能性较大的地方设置伸缩缝,如房屋平面转折处、体型变化处及错层处等。此外在屋盖上设置保温隔热层,或在屋面与墙体相接触的部位设置滑动层,也可有效防止温度裂缝。

5.重视构造柱与圈梁的设置

在多层砌体房屋中设置钢筋混凝土构造柱,能约束墙体变形,提高砌体抗剪强度,更重要的作用是增强墙体之间的连接,增强结构的整体性,提高砌体结构的抗震性能,防止房屋在大震时的突然倒塌。构造柱须与各层纵横墙的圈梁或现浇楼板连接,才能发挥约束作用。构造柱的设置部位因地震烈度和房屋高度的不同而异,具体可见《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)7.3.1条的规定。

圈梁也是多层砌体房屋中重要的抗震构造措施,圈梁的设置可以防止因地基不均匀沉降或较大振动荷载对结构的不利影响。圈梁与构造柱相结合,对各层构造柱起到支撑点的作用,共同作为多层砌体房屋的约束构件,限制开裂后砌体裂缝的延伸和砌体的错位,使砖墙有较大的延性和变形能力,继续吸收地震能量,避免墙体倒塌。

6.采用隔震结构

砌体结构中采用隔震措施可以有效抗震,即在建筑物上部结构与基础之间设置隔震层,延长整个结构体系的自振周期,增大阻尼,减小传到上部结构的地震作用。从抗震性和经济性考虑,建在高烈度区的建筑更适合采用隔震结构。

结论

砌体结构是我国历史较长,应用普遍的结构形式,并且必将在今后很长一段时间内仍然广泛使用。由于砌体材料的抗拉和抗剪强度都很低,抗震性能较差,在抵御侧向水平地震作用时在变形极小的情况就会开裂,进而倒塌,造成巨大损失。加强砌体结构的抗震设计,对保障人民群众的生命财产具有十分重要的意义。