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发布时间：2015-03-21 11:06所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要:随着建筑业的蓬勃发展，新的建筑墙体材料不断出现，如从欧美引进的空心混凝土砌块就是其中之一。还有与当地材料相结合生产各种各样的砌体材料，如热压处理过的烧结粘土多孔砖和实心砖;这都为砌体结构提供广大的应用空间。本文阐述砌体结构的一般构造，
摘要:随着建筑业的蓬勃发展，新的建筑墙体材料不断出现，如从欧美引进的空心混凝土砌块就是其中之一。还有与当地材料相结合生产各种各样的砌体材料，如热压处理过的烧结粘土多孔砖和实心砖;这都为砌体结构提供广大的应用空间。本文阐述砌体结构的一般构造，以及砌体结构下的抗震设计。
关键词：刊发核心期刊,砌体结构,抗震设计,抗震计算
砌体结构设计在我国有着悠久的应用历史,而且在我国的建筑设计中占82.5%以上的比例，目前这种设计在抗震设计中广泛应用，对我国的建筑物抗震起着很大的作用。
一、砌体结构的发展及规范
(一)砌体结构发展现状
砌体结构的发展与我国的政策密切相关，随着房地产产业的快速发展，砖的年产量超过世界上各种砖的年产量的总和，超过91.2%的墙体都使用砌体材料。我国在过去用砖石建造低矮房，从过去到现在建立大量的多层住宅、写字楼、其他民用建筑、单层厂房、多层厂房以及影剧院、食堂等建筑。自从60年代以来，小型空心砌块、多孔砖生产在中国有很大的发展和应用，近10年砌块与砌块建筑的年递增量均在15.5%以上，2O世纪60年代末我国已提出墙体材料改革，2008年至今我国墙体材料改革已迈人第三个重要阶段。2013年我国新型墙体材料占墙体材料总量的39.5%，超过计划30.5%的目标。新型墙体材料达到2120亿块标准砖，共完成新型墙体材料建筑面积4.5亿平方米。
(二)砌体结构的规范
砌体结构的脆性性质一般可以通过配筋边缘约束来改善其效果。我国曾经发生唐山大地震总结了八个建筑裂缝失败的经验，提出了设置在承载墙边缘约束构件。通过20多年的实践经验证明，设计中有构造柱的砌体房屋，在经受地震后发现未倒塌的实例，说明了这种建筑设计比较安全。
墙体在竖向和水平地震作用下首先沿45°主拉应力的轨迹开裂，并逐步延伸，形成对角的“X”形裂缝;如果墙段部分高度和宽度较大，则在墙体中段会出现水平裂缝段。因此减少间距不能太多，否则会削弱对墙体的约束效果，基本上是纵墙内每间均设，横墙内间距不大于层高的2.1倍。
(三)砌体结构的应用
通过大量的实践证明，砌体结构具有安全的建筑美誉，但是有些地区气候潮湿、抗震一般设计到6级以上，住宅建设中的通常做法是在地面设架空层或半地下室，坡屋顶，实际层数达到8层，已超出规范限值。建筑安全标准文件中规定“不宜”超过7层，也就是说只要采取合理有效的措施是可以实现的。具体做法是：(1)楼层圈梁层层设置，截面适当加大;(2)墙体交接处均设置构造柱;(3)构造柱间距不大于4米;(4)大于米的洞口两侧设构造柱。
二、砌体结构的一般构造措施
(一)耐久性措施
为了保证砌体结构具有较均衡的耐久性等级，因此对处于受力较大或不利环境条件下的砌体材料，规定了比一般条件下较高的材料等级，这样的砌体结构一般使用不能超过50年。砌筑材料强度水平的发达国家相比我国高许多，也就是相应的耐久性水平也高。
(二)整体性措施
砌体结构房屋的整体性取决于砌体构件的整体稳定性和非砌体构件连接的可靠程度。砌体和砌体结构的整体稳定性与砌体结构主要传力、连接结构;如设置梁垫或垫梁，以及锚固连接等措施保证。
1、填充墙、隔墙与周边构造的连接
通常作为自承重墙的骨架房屋的填充墙及围护墙，是满足砌体结构稳定性和承重，从用户使用的角度来看，还应具有承受侧向推力、侧向冲击荷载、吊挂荷载以及主体结构的连接约束作用。因此，骨架填充墙及围护墙的材料强度等级不能够过低;骨架和承重结构的连接方面应该重视实际情况，采用柔性连接、半柔性或者刚性连接。抗震设防骨架或结构的填充墙宜优先选用柔性或半柔性连接。
2、砌块墙与后砌隔墙的连接
建造稳定的砌体结构可以通过后砌隔墙的连接，砌块后砌隔墙的厚度多数为89mm非承重砌块砌筑，因其墙厚较承重砌块墙通常为189mm厚度，相应高厚比为1:2，自然墙体自身的稳定性成为建筑设计中的主要矛盾。由于后砌隔墙是按自承重墙设计的，容易忽略它可能要承受来自侧向的推力、撞击或冲击荷载、吊挂荷载以及地震作用，这可能成为后砌隔墙失稳或倒塌的主要原因，而一旦出现隔墙倒塌出可能出现大面积倒塌，这样就容易造成巨大的损失。因此在《建筑抗震设计规范》GB50011的第13.3节规定了建筑非结构构件的基本抗震措施。尽管未专门列出砌块后砌隔墙的连接构造要求，但是这种规定完全适合各种建筑，说明后砌隔墙与主体结构连接具有不可替代的作用。后砌隔墙连接方式属柔性连接，除便于承重砌块墙体的排块设计外，对调节较长砌块隔墙的变形有一定的作用。但对较长的隔墙的连接除外，应考虑其它增加稳定和防裂的建筑设计措施。另外，填充墙连接处的抗裂措施也是当今工程中被看作“质量标准”的一个非常重要的内容，应引起广大建筑设计人员的重视。下面提供个示例：多层和高层房屋悬挑外廊的填充墙，宜与其上部的梁底脱开或设置柔性垫层。
该例始于一个高层外悬挑梁刚度偏小，填充墙与梁底塞紧，引起底部填充墙因超载即上部数十层的墙体卸载，产生压曲破坏。框架柱与墙的柔性连接。既解决施工后砌难，又能避免荷载集中引起自承重墙体承载力不足，设计时应控制悬挑板的刚度。
三、砌体结构的抗震设计
砌体结构在建筑设计中广泛使用，而且造价低廉，目前在我国应用较为广泛的结构形式，在整个建筑业中占的比重是比较大的。从多次的大地震来实践证明砌体房屋的破坏率都比较低。我国的唐山、邢台等地方的大地震，给人民的生命财产造成巨大损失，房屋倒塌特别严重。因此，做好砌体结构的抗震设防工作，具有十分重要的意义。
(一)砌体结构参数设计
参数设计即是进行地震作用和房屋各构件的地震响应计算，包括柱墙梁板承载力和变形计算。特别是当前抗震规范使用的是第二阶段设计方法，一般按照小震下弹性理论计算，然后做大震下结构的弹塑性变形计算。
小震条件下弹性理论主要包括地震作用下结构计算和内力分析，而结构构件的截面抗震验算仍然采用静力设计规范的方法和基本指标。在大地震结构弹塑性变形计算是为了保护人民生命和财产安全的举措，结构的延性结构薄弱层的弹塑性变形计算，使之不超过允许限值以防止倒塌;砌体结构属于脆性结构，我们现阶段主要从抗震措施上考虑加强。
在砌体墙内配置横向钢筋，在一定程度上可提高砌体的抗剪强度。研究表明，配置水平钢筋的墙体，当配筋率为0.02%-0.17时，极限承载能力较无筋砌体可提高10%-20%以上。另一方面，配筋砌体受力后的裂缝分布均匀，变形能力直接上升。配筋墙体极限变形为无筋墙体的2-3倍。试验表明：配筋量过多，并不能发挥其有效作用;配筋量过少，则对提高砌体的抗剪强度和改善砌体的延性起不到作用。一般配筋率在0.08%-0.18%较合适[1]。
(二)抗震设计
由于地震存在不确定性、各种结构之间的差异和结构本身的复杂性，地震作用后其破坏机理和破坏过程的复杂性。目前，抗震设计的计算仍处在低水平，尚未达到科学的精确程度。因此，在目前尽可能使建筑具有良好的抗震性能，首先从大的方面切入，做好的抗震设计理念，从根本上消除建筑抗震薄弱环节，然后再进行详细的抗震计算。如果整体的概念设计没有作好，计算工作再细致，也很难有效地控制抗震薄弱环节，也很难避免在地震时不会发生严重破坏，甚至房屋建筑倒塌。所以我们应该更加注重建筑地震破坏的现场调查，发现建筑物的抗震设计的薄弱环节，总结有用的抗震措施，做好建筑结构的抗震概念设计。对砌体结构这种脆性材料来说，建筑抗震概念设计更为重要。
建筑物墙角的破坏也是很常见的，主要原因是应力集中和地震扭转效应;楼梯破坏一般更为严重，原因是楼梯没有一般形式房间的地板空间框结构而空间刚度较差，且顶层休息平台以上外纵墙为一层半高，稳定性较差;纵横墙的连接处，因为受到两个方向地震力地作用受力复杂，容易产生应力集中, 当施工时纵横墙不同时咬槎砌筑，再加上缺乏足够的拉结，那么在地震时连接处容易产生纵向裂缝，严重时纵横墙拉脱，出现中墙外闪以至倒塌。
参考文献：
[1] 陈大川.多层砌体结构顶层裂缝的竖向荷载差作用机理研究及数值分析[D].湖南大学,2005(15)：75-76
[2] 施养杭.石粉在石砌体结构抗震加固中的应用研究[D].天津大学,2003(10):36-37
[3] 柯吉鹏.古建筑的抗震性能与加固方法研究[D].北京工业大学,2004(6)：12-20
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《刊发核心期刊现代砌体结构的抗震设计探讨》