图

2  海地震后情形

1   地震中被毁房屋特点

对地震中被毁掉的房屋进行研究

, 可以发现, 破

坏比较严重的建筑以下几种情况

[ 1]

:

1) 沿竖向不规则建筑, 破坏情况严重。不规则

建筑物

, 尤其是沿竖向不规则的房屋建筑, 破坏较严

重。典型的有两类

: 一是结构底层为空旷结构, 下部

为薄弱层

; 结构底层为空旷结构的房屋大多底层为

大开间框架结构

, 方便使用。房屋震害主要表现为

底层倒塌、

倾斜

, 原因是底层形成薄弱层, 刚度和强

度均不足。二是突出屋面的小塔楼结构。突出屋面

小塔楼由于沿竖向质量和刚度的突变

, 易产生鞭梢

效应。在地震中绝大部分受到损坏。

2) 钢筋混凝土结构未能实现/ 强柱弱梁0 机制。

震害总体情况表明

, 框架2剪力墙结构大部分基本完

好或轻微破坏

, 未发现严重破坏。但有少数框架结

构严重破坏或倒塌。框架结构的破坏形态大部分为

柱上下端破坏

, 或框架梁、柱节点核心区剪切破坏或

压酥。破坏形式为柱端屈服破坏

, 属/ 强梁弱柱0 形

式。都江堰某宾馆柱节点破坏

, 可看出节点区未按

规范要求配置箍筋

, 主筋搭接不符合规范要求, 梁柱

节点核心区未按规范要求配置箍筋

, 节点区发生破

坏。

3) 框架结构中楼梯间震害较普遍。地震中, 框

架结构中板式楼梯破坏严重。在有些倒塌破坏的房

屋中

, 楼梯间本应成为重要的逃生通道, 但却是倒塌

破坏最严重的区域。

4) 框架结构填充墙破坏。填充墙破坏是框架结

构最为常见的震害

, 汶川地震中也尤为突出。

5) 装配式楼盖破坏较严重。关于预制板结构破

坏

, 在 1976 年唐山大地震中已有较多震害。地震区

大量的砌体结构房屋中

, 普遍采用预制空心楼板, 由

于未按规范要求设计成装配整体式楼盖

, 地震中当

墙体破坏或外闪

, 导致楼板塌落, 因而达不到装配整

体式楼盖的作用。

2   抗震设计

为了提高房屋的抗震性能

, 我们在建筑结构设

计的过程中

, 必须加强抗震设计。根据地震中被毁

房屋特点

, 建筑结构抗震着重从概念设计, 抗震计算

与构造措施

3 个方面进行加强。概念设计在总体上

把握抗震设计的基本原则

, 抗震计算为建筑抗震设

计提供定量手段

, 构造措施可以在保证结构整体性、

加强局部薄弱环节等方面上保证抗震计算结果的有

效性

[ 225]

。

2. 1   概念设计

抗震概念设计

, 应从以下几个方面考虑:

1) 房屋平面布置要规则2结构力求对称。房屋

外形不规则、

不对称、

凹凸变化尺度大

, 形心质心偏

心大

, 同一 结构单元内, 结构平面形状 和刚度不均

匀、

不对称

, 平面长度过长等, 均不利于抗震。

2) 强度和刚度匀称。多层建筑应该使其各层之

间强度和刚度匀称

, 如存在薄弱楼层, 则该处就会成

为地震力作用下的变形集中部位

, 从而使建筑物首

先从该部位发生 严重破坏

, 甚至整个建筑 的破坏。

例如

: 比较常见的底商住宅设计, 底层为框架, 上部

为砖混住宅。底层框架抗侧移刚度比上层住宅抗侧

移刚度小的多

, 底层是抗震的薄弱环节。为加强底

部侧移刚度

, 在纵横方向都应按规范要求设置剪力

墙

, 所以底层框架住宅正确的设计应该是底层框架

剪力墙结构。

3) 结构超静定次数多。静定结构的杆件受力系

统和传力路线单一

, 一根杆件的破坏, 就使整个结构

体系因此而失效。超静 定结构在超过 其荷载能力

时

, 先使多余杆件发生塑性变形, 消耗吸收一部分能

量

, 而保证整个结构的稳定性, 减少地震破坏。超静

定结构次数多

, 则消耗地震能量也就愈多, 建筑抗震

能量越强。

4) 提倡采用/ 强柱 弱梁0 框架。为 避免框架倒

塌

, 提倡采用/ 强柱弱梁0 框架结构而避免/ 强梁弱

柱

0。例如单一的框架结构, 框架就成为唯一的抗侧

力构件

, 那么采用/ 强柱弱梁0型延性框架, 在水平地

震力的作用下

, 梁的屈服先于柱的屈服, 就可以做到

利用梁的变形消耗地震能量

, 使框架柱退居到第二

道防线的位置。

5) 选择耗能构件。力求水平构件吸收较多的地

震力

, 先于竖向构件破坏, 从而满足建筑物震后坏而

不倒的要求。

6) 强构件的相互连接。多个构件有可靠的连接

才能保证各个构件的强度充分发挥

, 才能更好地传

建材世界

                                     

2010 年   第 31 卷   第 3 期