;;;;我国20世纪80年代以来的地震大多发生在城镇乡村,各类砌体结构房屋都遭到严重的破坏。1996年2月3日,云南丽江发生了里氏7.0级地震,震中烈度达到9度,房屋建筑破坏比例为77%,其中砌体结构房屋占最大比重;1996年5月3日,内蒙古包头发生了里氏6.4级地震,房屋建筑破坏比例为70%,其中砌体结构房屋也是占多数的。此后发生在新疆伽师、河北张北、甘肃景泰、河北古冶、山东菏泽等地的地震,虽然震级不大,烈度不高,但却都出现了大量房屋建筑破坏倒塌的现象,其中也不乏砖砌体结构的建筑。1999年9月21日,发生在台湾南投县集集镇的大地震,除了少数中高层钢筋混凝土框架或剪力墙结构有倒塌之外,相当多的砌体结构(如住宅、学校等建筑)也遭到严重破坏,损失惨重。;同样,在国外的历次地震中,无筋砌体结构房屋的破坏也是十分严重的。例如,1923年日本关东地震中,东京约有7000幢砌体结构房屋遭到不同程度的破坏,灾后仅有1000多幢平房能够修复使用。1906年美国旧金山地震中,砌体结构房屋的破坏特别严重,如典型的市政府大厦完全倒塌。1948年苏联阿什巴哈地震中,砌体结构房屋的倒塌和破坏占70%~80%。1993年印度德干高原凯拉里镇的里氏6.4级地震,1995年日本阪神地震和1999年土耳其伊兹米特地震,也都有大量的砌体结构房屋倒塌破坏。;;;;
多层砌体房屋的建筑布置和结构体系,应符合下列要求:
(1)应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系,不应采用砌体墙和混凝土墙混合承重的结构体系。
根据邢台、东川、阳江、乌鲁木齐、海城及唐山地震调查统计,单纯采用纵墙承重的结构布置方案,因横向支承较少,纵墙较易受弯曲破坏而导致倒塌,因此,对于多层砌体结构,推荐采用横墙承重的结构方案,也可采用纵横墙混合承重的结构方案,避免采用单纯纵墙承重的结构方案。;;;;;;;;为了保证房屋的稳定性,多层砌体房屋总高度与总宽度的最大比值宜符合表5-2的要求。;01;;多层砌体房屋局部尺寸的限值,在于防止这些局部的破坏影响房屋的整体抗震能力,造成整幢房屋的破坏甚至倒塌。多层砌体房屋中砌体墙段的局部尺寸限值宜符合表5-4的要求。;;;;满足结构布置要求的多层砌体结构房屋在地震作用下的变形??式以层间剪切变形为主,因此,对图5-1(a)所示的一般多层砌体结构房屋,可以采用图5-1(b)所示的计算简图。;;多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀,且以剪切变形为主,故可按4.5.2小节所述底部剪力法计算地震作用。大量实际砌体结构的现场动力测试表明,多层砌体结构房屋的基本周期一般处于《建筑抗震设计规范(2016年版)》(GB50011—2010)所规定的设计反应谱的最短平台阶所覆盖的周期范围内。因此,可取结构底部的地震剪力为
此外,考虑到多层砌体结构房屋在线弹性变形阶段的地震作用基本上按倒三角形分布,如图5-2所示,并取顶部附加地震影响系数δn=0。
这样,任一质点i的水平地震作用标准值Fi为
;作用于第i层的楼层地震剪力标准值Vi为i层以上的地震作用标准值之和,即
对于突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等,其地震作用应乘以地震增大系数3,以考虑鞭梢效应。但增大的两倍不应往下传递,即计算房屋下层层间地震剪力时不考虑上述地震作用增大部分的影响。;某四层砖砌体房屋的尺寸如图5-3所示,结构设防烈度为7度,楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板,横墙承重,楼梯间突出屋顶。除图中注明者外,窗口的尺寸均为1.5m×2.1m,门洞的尺寸均为1.0m×2.5m。试计算该楼房楼层地震剪力。;;;;假定墙体下端固定、上端嵌固,则在墙体顶端加一单位力(P=1)所产生的侧移即为墙的侧移柔度,如图5-4所示;式中,δb为墙体的弯曲变形;δs为墙体的剪切变形;h为墙体高度;b,t分别为墙体的宽度和厚度;I为墙体水平截面惯性矩;E为砌体弹性模量;A为墙体水平截面面积;ξ为截面剪应力不均匀系数,对矩形截面取ξ=1.2;G为砌体剪切弹性模量,一般取G=0.4E。
侧移柔度的倒数即为墙体的侧移刚度。因此,对于同时考虑弯曲变形和剪切变形的构件,其侧移刚度K为
而对于仅考虑剪切变形的墙体,其侧移刚度为
;一般假定楼层地震剪力Vi由各层与Vi方向一致的各抗震墙体共同承担,即横向地震作用全部由横墙承担,纵向地震作用全部由纵墙承担。Vi在各墙体间的分配主要取决于楼盖的水平刚度和各墙体的抗侧移刚度。
(1)横向楼层地震剪力的分配。横向楼层地震剪力分配时要考虑楼盖的刚度。
①刚性楼盖。对于抗震横墙最大间距满足表5-3的现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖房屋,当其受到横向水平地震作用时,可以认为楼盖在其平面内没有变形。因此,可把楼盖在其平面内视为绝对刚性的连续梁,而将各横墙看