淺議砌體結(jié)構(gòu)抗震性能評估指標(biāo)

程相來，王勝遠(yuǎn)

大連大金馬基礎(chǔ)建設(shè)有限公司，遼寧 大連 116100

對建筑物的抗震性能進(jìn)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(shè)防地震水準(zhǔn)下預(yù)期達(dá)到的最大破壞程度，或容許損壞的極限狀態(tài)。性能水平的確定涉及到結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，還應(yīng)該綜合考慮給定的破壞狀態(tài)所引起的安全、經(jīng)濟(jì)和社會等方面的后果。不同國家、不同機(jī)構(gòu)對性能水平的劃分和規(guī)定也不盡相同。

目前，國內(nèi)對于結(jié)構(gòu)抗震性能的評估指標(biāo)還沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識，我國的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)中的規(guī)定中是針對于結(jié)構(gòu)的構(gòu)造鑒定和承載力驗(yàn)算，這些都屬于定性的評估，并且在對結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估時(shí)具有一定的經(jīng)驗(yàn)性和主觀性。不同學(xué)者對抗震性能評估指標(biāo)進(jìn)行研究的過程中提出了不同的指標(biāo)，有提出用使用頂點(diǎn)位移角、位移延性比的，也有提出用構(gòu)件層間塑性變形和損失指標(biāo)等參數(shù)來評估結(jié)構(gòu)破壞水平的，還有提出用結(jié)構(gòu)的層間位移角作為結(jié)構(gòu)抗震性能評估的等等。綜合上述研究成果，本文將用結(jié)構(gòu)的位移作為評估指標(biāo)，即采用結(jié)構(gòu)的層間位移角來綜合評估結(jié)構(gòu)的抗震性能。

通過以往大量墻片試驗(yàn)說明，砌體墻片的工作階段可以分為以下3個(gè)：

1）彈性階段：這個(gè)階段墻體有很小的變形，位移和荷載的變化大致成線性關(guān)系，卸荷時(shí)，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(dāng)水平荷載達(dá)到極限荷載的60%～80%的時(shí)候，墻體剛度有明顯下降，墻片會開始出現(xiàn)細(xì)小的裂縫，此時(shí)的裂縫常發(fā)生在墻片的中下部位。而此時(shí)的位移荷載關(guān)系也同時(shí)表現(xiàn)出比較明顯的非線性關(guān)系，卸荷時(shí)，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(shí)，墻片在開裂階段的大量分散的細(xì)小裂縫會逐漸形成一條或多條主裂縫。同時(shí)，在往復(fù)荷載的作用下會形成X形的裂縫。

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

表1 開洞砌體墻片位移角試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

墻片尺寸（mm）高寬比（h/b） 墻體材料 開裂點(diǎn) 屈服點(diǎn) 極限點(diǎn)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(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

影響墻片開裂的因素有很多，包括砌筑所用砂漿的強(qiáng)度、墻頂部所施加的正應(yīng)力的大小以及砌筑的質(zhì)量等等。因此所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定的差異，下面將通過統(tǒng)計(jì)的方法來確定兩類墻片在各個(gè)階段的位移角。圖1、2分別是墻片在開裂點(diǎn)、極限點(diǎn)的位移角統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果。

圖1 墻片開裂點(diǎn)位移角統(tǒng)計(jì)圖

圖2 墻片極限點(diǎn)位移角統(tǒng)計(jì)圖

從表1以及圖1（a）的統(tǒng)計(jì)結(jié)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(jì)算所得的開洞墻片的開裂點(diǎn)處的位移角平均值為 1/2197，同樣可以計(jì)算出未開洞墻片的平均值為1/2313。同樣從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可以計(jì)算出兩類墻片在極限點(diǎn)處的位移角平均值分別為l/195和l/227。從上面的統(tǒng)計(jì)分析以及計(jì)算結(jié)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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