磚混結構建筑抗震問題的若干思考

磚混結構房屋是我國民用建筑的主要結構形式之一。傳統的磚混結構房屋，主要是用粘土磚或灰砂磚和混合砂漿砌筑，并通過內外墻砌體咬搓及和圈粱、構造柱的作用，以達到具有較好地連接整體效果。但是，就整個建筑物而言，由于其組成的基本材料和連接方式決定了它的脆性性質，抗震性能較差。歷次破壞性地震中，磚混結構房屋遭到不同程度的破壞。抗震墻廣泛用于多層和高層鋼筋混凝土房屋，2001規范規定的7種現澆鋼筋混凝土結構房屋中，除框架結構外，其余6種結構體系均與剪力墻有關，所以有必要重點對剪力墻結構作一個重點研究。

在受力方面，因為剪力墻的剛度大，容易滿足小震作用下結構尤其是高層結構的位移限值。在地震作用下，其變形小，破壞程度低，可以設計成延性抗震墻，大震時通過連梁和墻肢底部的塑性鉸范圍內的塑性變形，耗散地震能量.在與其他結構共同工作的同時，能吸收大部分的能量，降低其他結構的抗震要求，在設防較高的地區(8度及區以上地區)優點更為突出。

一、體型均勻性的控制

建筑平面、立面應盡可能的簡潔、規則，結構質量和剛度較均勻的布置。平面布置復雜致使質量中心與剛度中心不重合，在地震作用下產生扭轉反應，這樣會大大加劇地震的破壞作用。

抗震設計中，建筑平面、立面宜盡可能簡潔、規則，結構質量中心與剛度中心相一致。對于結構平面布置不規則的房屋質心與剛度中心往往不容易重合，在地震作用下會產生扭轉效應，大大加劇地震的破壞力度，對體型不規則的房屋應注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。建筑立面應避免頭重腳輕，房屋重心盡可能降低，避免采用錯落的立面，突出屋面建筑部分的高度不應過高，以免地震時發生鞭梢效應，同時應控制好結構豎向強度和剛度的均勻性。

在實際工程設計中，應盡可能兼顧建筑造型，又滿足使用功能要求的前提下，將平面布置、立面外觀造型設計得較為規整、簡潔、美觀大方，同時又能有效地提高工程的抗震性能。

二、砌體房屋的總層數及總高度限值

歷次震害表明，磚混結構房屋的震害隨著樓層數的增加而加劇。《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)在總結國內外歷次震害經驗的基礎上，結合我國的國情，并考慮到加設構造柱防倒塌的抗震效果，制定出了我國在不同設防烈度下的磚混房屋總高度和層數限值。設計中房屋總高度和層數限值應同時滿足，因為樓蓋重量占到房屋總重的一半左右，房屋總高度相同，多一層樓蓋就意味著增加半層樓的地震作用。

三、結構空間剛度的設定

剛性樓蓋體系是保證所有豎向抗側力構件共同受力的先決條件，建議采用現澆樓屋蓋，對于磚混結構體系采用現澆樓、屋蓋不僅可消除滑移.散落問題，提高房屋的整體性、增大了樓板的剛度，而且對平面上墻體對齊的要求也可以予以適當的放寬，因為作為以剪切變形為主的磚混結構，層間變形是可控制性的，較強的樓、屋蓋水平剛度使荷載傳遞具有良好的條件，平面上當上下墻體不對齊時，現澆樓、屋蓋能起到一定的傳遞水平力的作用，同時樓、屋蓋現澆增加了樓板對墻體的約束。磚混結構房屋采用縱墻或橫墻承重，由于其另一方向的約束墻體少，間距大。因而房屋的另一方向剛度較弱，空間剛度和整體性都較差，抗震能力低，在中強地震作用下，墻體由于平面外的失穩而先行破壞，進而引起整個房屋的倒塌。而在兩個方向布置適當的縱橫墻混合承重房屋，由于其限制了縱墻的側向變形，增強了空間剛度和整體性，對承受縱橫兩個方向的水平地震作用，以及抗彎，抗剪都非常有利，抗震性能較縱墻或橫墻承重好得多。另外，墻體布置時盡量采用縱墻貫通的平面布置，當縱墻不能貫通布置時，建議在縱橫墻交接處采取加強措施。可在縱橫墻交接處增設鋼筋混凝土構造柱，并適當加強構造配筋，與構造柱相連的三面墻應該同時砌筑，放坡留搓，必要時還可以每隔一定高度放置水平鋼筋，以加強整體性，防止縱橫墻交接處拉開。

四、合理布置縱墻和橫墻

多層磚混房屋的主要承重構件是縱.橫墻體，在地震中主要由于承重縱、橫墻在地震力作用下產生裂縫，嚴重者會出現傾斜、錯動、倒塌等現象，進而使房屋造到破壞;所以合理布置縱、橫墻對提高房屋抗震性能起到很大的作用。多層磚混房屋應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結構體系，縱、橫墻的布置宜均勻對稱，沿平面內宜對齊，沿豎向應上下連續，同時一軸線上的窗間墻寬度宜均勻。房屋的空間整體剛度和整體穩定性決定著房屋抗震能力的高低，多層磚混房屋一般采用縱墻或橫墻承重，由于非承重方向的約束墻體少，間距大，因而房屋該方向剛度較弱.空間剛度和整體性均較差，拉震能力低，在高烈度地區，墻體由于平面外的失穩而先行破壞，進而引起整個房屋倒塌。而在兩個方向適當布置縱橫、墻混合承重的房屋，由于其限制了縱.橫墻的側向變形，增強了空間剛度和整體性，對承受縱、橫兩個方向的水平地震作用及抗彎、抗剪都非常有利。墻體布置時，應盡量采用縱墻貫通的平面布置，當縱墻不能貫通布置時，可在縱橫墻交接處采取加強措施，也可在縱、橫墻交接處增設鋼筋混凝土構造柱，并適當加強構造配筋t必要時還可以每隔一定高度放置水平拉結構筋如2Φ6@500，以加強房屋整體性，防止縱，橫墻交接處被拉開。

五、適當增加墻體面積與合理提高砂漿強度

歷次震害表明，多層磚混房屋的抗震能力與墻體面積大小及砂漿強度等級高低成正比，提高墻體面積、砂漿強度等級能有效地提高房屋的抗震能力，是減輕震害的有效途徑之一。在6層磚混房屋的抗震驗算中，上面幾層的地震作用較小，容易滿足抗震承載力的要求，而底部一、二兩特別是第一層的地震作用力較大，是薄弱層，往往不容易滿足要求，但若改變部分墻體的承載面積或適當提高砂漿的強度等級，如將部分240mm寬的承重墻改為360mm寬的墻，或將砂漿強度等級由M5體高到MIO，則在抗震結果中顯示滿足抗震要求。可見在進行6層磚混房屋的抗震驗算時，適當增加底部1-2層墻體面積或提高砂漿強度能有效地提高房屋的整體抗震能力。

六、抗震構造措施的設置

磚混結構房屋中設置沿樓板標高的水平圈粱，加強了內外墻的連接，增強房屋的整體性。圈梁能夠有效地約束預制板的散落，使磚墻出平面倒塌的可能性大大降低，另外，圈粱作為邊緣構件，可以提高樓!屋蓋的水平剛度，在地震作用下，限制了墻體斜裂縫的開展與延伸，減輕基礎的不均勻沉降對房屋的影響。每開間設置構造柱的墻體，可以較多的提高變形能力，即使墻體開裂以后，還可以利用其塑性變形和滑移、摩擦，來消耗地震能量。但是，設置圈梁和構造柱后，多層磚混房屋的抗裂能力并沒有多大的改善，難于保證磚混結構房屋實現“小震”不壞的目標，設計中加以注意。

多層磚混結構房屋可以通過建筑上的合理布局，結構上的構造措施等多種方法來彌補砌體房屋脆性材料在抗震方面的不足，從而滿足抗震要求。在抗震設計時體現以預防為主的設計思想達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設防目標。對于建設工程只有在抗震設防，抗震設計和施工質量這三方面都符合要求，才能確保建筑工程具備合理的抗御地震的能力。