多層砌體結構因其工程造價較低在我國目前是應用較為廣泛的結構型式，在整個建筑業中占的比重是比較大的。從國內外歷次大地震來看，砌體房屋的破壞率都比較高。我國的唐山、邢臺、耿馬一瀾滄地震，給人民的生命財產造成巨大損失，人員傷亡很多，房屋倒塌嚴重，教訓是十分沉痛的。因此，作好砌體結構的抗震設防工作，具有十分重要的意義。
　　砌體結構因其構件組成和連接方式的內在原因，具有脆性性質，其抗剪、抗拉、抗彎強度都很低，如再不進行合理的抗震設計，其抗震性能及抗破壞能力就更低了。但地震災害中也有少數的房屋震害較輕。這說明經過合理的設計和采取必要的抗震措施，精心施工，仍可在地震區采用。經過幾十年的抗震科學研究，現在已經總結出了一套適合我國國情的抗震理論和抗震方法即參數設計與概念設計相結合的設計方法。
　　一、簡述參數設計理念
　　參數設計即是進行地震作用和房屋各構件的地震響應計算，包括各墻柱梁板承載力和變形計算。具體來講，我國現行抗震規范采用的是二階段設計法，即在小震下按彈性理論計算，然后做大震下結構的彈塑性變形計算。
　　小震下彈性理論的計算主要包括地震作用計算和結構的內力分析，而結構構件的截面抗震驗算仍然采用靜力設計規范的方法和基本指標。大震下結構彈塑性變形計算是為了保障人民生命財產安全，對于延性結構要進行結構薄弱層的彈塑性變形計算，使之不超過允許限值以防止倒塌；砌體結構（無筋砌體）屬于脆性結構，我們現階段主要從抗震措施上考慮加強。
　　多層砌體房屋的地震作用計算一般是采用底部剪力法，以防震縫所劃分的結構單元作為計算單元。計算出各樓層的水平地震剪力，然后按樓蓋的剛度和墻體的層間抗側力等效剛度分配到該方向的各抗側力墻體上。
　　對于無筋砌體截面抗震承載力的驗算，目前主要有兩種計算理論：剪摩理論和主拉應力理論。它們有各自的適用范圍：磚砌體一般采用主拉應力理論，而砌塊結構可采用剪摩理論。
　　在砌體墻內配置橫向鋼筋，在一定程度上可提高砌體的抗剪強度。研究表明，配置水平鋼筋的墻體，當配筋率為０．０３％～０．１６７時，極限承載能力較無筋砌體可提高５％～２５％。另一方面，配筋砌體受力后的裂縫分布均勻，變形能力大大增加。配筋墻體極限變形為無筋墻體的２～３倍。試驗表明：配筋量過多，并不能發揮其有效作用；配筋量過少，則對提高砌體的抗剪強度和改善砌體的延性起不到作用。一般配筋率在０．０７％～０．１７％較合適。
　　關于砌體房屋地震作用及墻體截面的抗震驗算的具體過程，我們的抗震規范做了比較詳盡地介紹，此處不一一贅述。
　　二、探討建筑抗震概念設計的重要性
　　抗震概念設計是指利用抗震經驗通過合理的定性判斷對建筑場地選擇、建筑平（立）面和結構體系、抗震構造措施等重要問題進行抗震設計處理。由于地震本身的隨機性、各種結構之間的差異以及結構本身的復雜性、在遭受地震作用后其破壞機理和破壞過程的復雜性，目前的抗震計算設計仍處在較低水平，尚未達到科學的嚴密程度。因此，在目前要使建筑物具有盡可能好的抗震性能，頭先應從大的方面入手，作好抗震概念設計，從根本上消除建筑物中的抗震薄弱環節，然后再輔以必要的抗震計算。如果整體的概念設計沒有作好，計算工作再細致，也很難有效地控制抗震薄弱環節，從而也難免在地震時建筑物不發生嚴重破壞，甚至倒塌。所以我們應該重視房屋震害的實地考察，找出房屋抗震的薄弱環節，總結出有益的抗震措施，作好建筑結構的抗震概念設計。對砌體結構這種脆性材料來說，建筑抗震概念設計更為重要。
　　與水平地震作用平行地墻體是承受地震作用的主要抗側力構件，從以往的地震調查資料可以看出，承重橫墻地破壞主要是剪切破壞，并且一般是底層比上層嚴重。縱墻地破壞往往時因為橫墻間距過大或者樓（屋）蓋剛度較差而在平面外受彎受剪，在窗口上下截面處出現水平裂縫。
　　建筑物墻角的破壞也是很常見的，主要是因為應力集中和地震的扭轉作用造成的；樓梯間的破壞一般是比較重的，原因是樓梯間沒有一般房間的樓蓋形成空間的盒子結構而空間剛度較差，且頂層休息平臺以上外縱墻為一層半高，穩定性較差；縱橫墻的連接處，因為受到兩個方向地震力地作用受力復雜，容易產生應力集中，若施工時縱橫墻不同時咬槎砌筑，又缺乏足夠的拉結，則地震時連接處容易產生縱向裂縫，嚴重時縱橫墻拉脫，出現中墻外閃以至倒塌。
　　分析地震時砌體結構地種種破壞，我們可以從構造上對這些容易破壞的地方采取一些加強措施，提高建筑物的抗震能力。這些措施，我們的抗震規范已經作出了一系列的規定，此處不再贅述，只是想強調幾個問題：
　　１．采用簡單規整的平面立面布局
　　結構的總體布置是影響建筑抗震性能的關鍵問題。建筑抗震計算本來就是復雜而且不是非常成熟的科學，只有結構布局簡單規整，才能盡量準確地確定結構地計算簡圖并計算和分配地震作用。盡量采用橫墻承重體系或者縱橫墻共同承重體系。而且縱橫墻在平面內盡量連續對齊，錯位墻體不宜過多。
　　２．合理確定圈梁和構造柱的位置
　　設置圈梁和構造柱，砌體結構的抗震性能可以大大改善。據研究，若配筋墻體兩端設置構造柱，由于水平鋼筋錨固于柱中，使鋼筋的效應發揮得更為充分，則可比無構造柱同樣配筋率的墻體的承載能力可提高１３％左右。而且設置了構造柱和圈梁的砌體結構形成兩道防御：道時砌體墻只出現寬度不大的裂縫，層間變形不大，構造柱尚未開裂；道是砌體裂縫大幅度地發展，靠構造柱及圈梁對砌體約束使墻體大變形消耗輸入的地震能量。試驗研究發現，磚墻增設構造柱后，位移延性系數增大很多，可達４～６。構造柱除了能夠約束墻體的變形，提高砌體的抗剪強度之外，還能增強墻體之間的連接。這些對砌體的抗震都是十分有利的。
　　要確保構造柱和圈梁有效地發揮他們的作用，合理確定它們的位置是至關重要的。建筑抗震規范對此已經作了比較具體的規定，我們一定要嚴格按規范執行。另外，圈梁應封閉連續，盡可能形成一個個近似矩形或圓形的箍。
　　３．作好各構件之間的拉結工作
　　包括砌體墻與墻之間，圈梁構造柱與墻體，樓屋蓋與圈梁墻體以及其他混凝土構件與墻體之間均應設置可靠連接。
　　綜上所述，以上的論據希望能給住宅的設計人員提個醒，現階段還有不少人對結構的抗震設計重視的不夠，有麻痹思想，因為他們設計的房子尚未經受地震的考驗，沒出現什么大的問題。一旦發生了地震，這些房屋能否達到我們“小震不壞，大震不倒”的抗震設防目標呢？作好砌體結構地抗震設計是十分重要的，希望能引起有關技術人員的重視。
（摘自建設部促進 南京化工職業技術學院 熊森）

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