淺議砌體結構抗震性能評估指標

程相來，王勝遠

大連大金馬基礎建設有限公司，遼寧 大連 116100

對建筑物的抗震性能進行評定，首先要確定建筑物的性能水平，所謂的性能水平是指建筑物在某一特定設防地震水準下預期達到的最大破壞程度，或容許損壞的極限狀態。性能水平的確定涉及到結構和非結構構件的破壞，還應該綜合考慮給定的破壞狀態所引起的安全、經濟和社會等方面的后果。不同國家、不同機構對性能水平的劃分和規定也不盡相同。

目前，國內對于結構抗震性能的評估指標還沒有形成統一的認識，我國的《建筑抗震鑒定標準》(GB50023-95)中的規定中是針對于結構的構造鑒定和承載力驗算，這些都屬于定性的評估，并且在對結構進行評估時具有一定的經驗性和主觀性。不同學者對抗震性能評估指標進行研究的過程中提出了不同的指標，有提出用使用頂點位移角、位移延性比的，也有提出用構件層間塑性變形和損失指標等參數來評估結構破壞水平的，還有提出用結構的層間位移角作為結構抗震性能評估的等等。綜合上述研究成果，本文將用結構的位移作為評估指標，即采用結構的層間位移角來綜合評估結構的抗震性能。

通過以往大量墻片試驗說明，砌體墻片的工作階段可以分為以下3個：

1）彈性階段：這個階段墻體有很小的變形，位移和荷載的變化大致成線性關系，卸荷時，殘余變形很小，非線性性能幾乎沒有，墻片處于彈性階段；

2）開裂階段：在加載過程中，當水平荷載達到極限荷載的60%～80%的時候，墻體剛度有明顯下降，墻片會開始出現細小的裂縫，此時的裂縫常發生在墻片的中下部位。而此時的位移荷載關系也同時表現出比較明顯的非線性關系，卸荷時，墻片有很明顯的塑性殘余變形；

3）破壞階段:在水平荷載加載到極限荷載的90%左右時，墻片在開裂階段的大量分散的細小裂縫會逐漸形成一條或多條主裂縫。同時，在往復荷載的作用下會形成X形的裂縫。

本文收集了關于砌體墻片的部分試驗，其中包括開洞和未開洞墻體的試驗，表1和表2分別是對以往試驗過程中砌體墻片各工作階段位移角的統計。

表1 開洞砌體墻片位移角試驗數據統計表

墻片尺寸（mm）高寬比（h/b） 墻體材料 開裂點 屈服點 極限點1140×2150 0.53 普通粘土磚 1/2780 1/666 1/3681080×2140 0.5 多孔粘土磚 1/3272 1/527 1/220

表2 未開洞砌體墻片位移角試驗數據統計表

影響墻片開裂的因素有很多，包括砌筑所用砂漿的強度、墻頂部所施加的正應力的大小以及砌筑的質量等等。因此所得到的實驗數據有一定的差異，下面將通過統計的方法來確定兩類墻片在各個階段的位移角。圖1、2分別是墻片在開裂點、極限點的位移角統計分析結果。

圖1 墻片開裂點位移角統計圖

圖2 墻片極限點位移角統計圖

從表1以及圖1（a）的統計結果可以看出開洞墻片開裂的位移角變化范圍在1/1389-1/4762之間，計算所得的開洞墻片的開裂點處的位移角平均值為 1/2197，同樣可以計算出未開洞墻片的平均值為1/2313。同樣從實驗數據的統計分析結果可以計算出兩類墻片在極限點處的位移角平均值分別為l/195和l/227。從上面的統計分析以及計算結果可以看出開洞墻片的各階段的位移角的值要大于未開洞墻片的位移角的值。但是從兩者的平均值的差別來看，相差并不大。

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