砌体结构地震易损性分析
普通多层砌体房屋的震害分析及加固建议
普通多层砌体房屋的震害分析及加固建议尽管现在很多地方都在不断推进建筑结构的钢筋混凝土化，但在许多发展中国家和一些偏远地区，普通多层砌体房仍然是主要的住宅类型。
这种类型的房屋在遭受地震时容易受到震害，因此有必要进行震害分析，并提供加固建议以提高房屋的抗震性能。
首先，进行震害分析是了解建筑结构的关键。
普通多层砌体房屋通常由砖块或混凝土砌块构成，墙体是主要的承重构件。
在地震中，墙体会受到水平地震力的作用，容易发生破坏，导致整个房屋的倒塌风险增加。
此外，砌体墙体之间的连接也是需要关注的问题，如果连接不牢固，地震力可能会导致墙体与楼板之间的分离。
针对以上问题，以下是一些建议的加固方法：1.加固墙体的连接：加固砌体墙体之间的连接是提高房屋抗震能力的关键。
可以通过在墙体之间加设水平和垂直钢筋来提高其连接强度。
此外，使用适当的连接件，如钢筋混凝土梁或拱形结构，以增加墙体之间的连接和整体刚性。
2.加固墙体本身：采用增强墙体的方法也可以提高房屋的抗震性能。
例如，在墙体内外表面增加砼抹灰层或钢筋混凝土梁可以提高墙体的刚度和耐震能力。
3.加固屋顶和楼板：在地震中，屋顶和楼板往往是易受损的部分。
通过加固屋顶和楼板的结构来提高其抗震能力，如在屋顶和楼板上增加钢筋混凝土板、强化木质屋架等都是有效的方法。
4.加固房屋基础：房屋的基础是保证整个房屋稳定的关键。
在地震中，如果基础受损或破坏，整个房屋可能会倒塌。
因此，在设计和建造房屋基础时，必须充分考虑地震力的影响，并采取相应的加固措施。
除了以上建议，还需要对房屋的结构进行定期维护和检查，及时发现和修复潜在的问题。
此外，政府和相关部门应加强对普通多层砌体房屋的抗震性能的监督和管理，以确保其符合相关的抗震标准。
总之，加固普通多层砌体房屋的抗震能力是非常重要的。
通过进行震害分析并采取相应的加固措施，可以提高房屋的抗震能力，减少地震灾害的风险，保护居民的生命安全和财产安全。
汶川地震砌体结构破坏状况调研
1 主体结构破坏程度分析1. 1 主体结构倒塌砌体结构具有脆性性质和整体性差的特点,与其他结构相比其抗震性能相对较差. 在历次大地震中,未经合理抗震设计的砌体房屋均遭受了不同程度的破坏. 例如,1906 年美国旧金山地震,砌体结构破坏非常严重,砖结构的市府大楼全部倒塌,形成一片废墟;1923 年日本关东地震,可修复使用的砌体结构房屋仅占15 %;1948 年前苏联阿什哈巴地震,砌体结构房屋的破坏率达70 %以上;1976 年我国唐山地震,位于10 度和11 度烈度区的唐山市, 砌体结构房屋的破坏率达90 %[3 ] . 这次汶川地震,很多砌体房屋的平面布置、结构形式和抗震构造措施等都很难满足目前抗震设计规范的要求,特别是六七十年代砌体房屋在设计时没有考虑抗震设防,在这次地震中破坏尤为严重,甚至出现大面积的倒塌. 图1 、2 分别为位于震中映秀镇(实际烈度11 度) 和彭州市白鹿镇白鹿中学的两栋砌体建筑,已经完全倒塌.1. 2 严重破坏调查发现,地震中虽然很多砌体结构没有完全倒塌,但也遭受了严重的破坏. 主要分为如下两类:(1) 位于震中地区的房屋,虽然许多建筑结构按照新的抗震设计规范进行了抗震设计,采取了一定的抗震构造措施,然而由于所在地的地震烈度太高,仍然产生了很大的损坏. 例如,汶川县映秀镇的设防烈度是7 度,但实际的震中烈度达到了11 度,高出设防烈度3～4 度. 因此出现大量建筑的严重破坏也是可以接受的,但是只要这些建筑能够实现坏而不倒塌,也就达到了抗震设计规范“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设计目标. 如图3 所示的映秀镇漩口中学的学生宿舍楼,结构出现了严重开裂,却能够保持整体性而不倒塌. 图4 为白鹿镇中心学校的初中部教学楼,建于1995 年,由中国建筑西南设计院设计,结构整体破坏严重,地面隆起. 由于考虑了抗震设计,增加了构造柱等抗震构造措施,局部构造柱的钢筋甚至达到屈服,帮助结构消耗了大量的地震能量,使结构整体上保持不倒塌.(2) 建设年代较早,未采取抗震构造措施的砌体结构. 这类砌体结构由于未经过抗震设计、未采取有效的抗震构造措施,房屋的整体性较差,即使在遭遇本地区设防烈度的情况下,结构也会因为抗震防线单一,因局部的承载力不足而引起整体结构的严重破坏. 例如,德阳市第一幼儿园的教学办公楼,建于1985 年,为3 层外廊式砌体结构,2005 年经改造加固,顶层改为现浇框架结构,主体结构严重受损,承重横墙出现大量X形贯通裂缝(见图6) ,甚至一侧山墙的砖都被压断(见图7) . 另一个例子是位于德阳市的东电中学,在检查中发现,一栋1981 年建成投入使用的5 层砖混教学楼,即便2007 年经过加固处理,此次地震中也遭受了严重破坏,承重墙体大面积开裂,如图8 所示. 而它旁边的学生宿舍楼,也是采用的砖混结构,但由于是2005 年建成,按照《抗震规范》进行的抗震设计,在地震中基本未受损坏.对于以上属于严重破坏的建筑,即使整体结构没有倒塌,但是局部承重墙体出现了严重影响承载能力的损坏,已经失去了加固的价值,特别是那些设计建造年代较早,或者未按《抗震规范》进行抗震设计,未采取必要的抗震构造措施的建筑物,应该立即拆除. 因为,这类受损严重的建筑物,即使遭遇低于设防烈度的余震,也会因抗震能力不足而倒塌.1. 3 轻微到中等损坏已有专家指出,对于此次地震,仅调查超高烈度下结构的震害是不够的,更要重视调查可能按现行规范进行抗震设防的各类构件体系的震害表现[4 ] . 这次调查中,专家组工作的一个重点就是了解那些轻微到中等损坏建筑的设计、建造情况,希望为较为科学地评价我国抗震规范设防标准的适合性及为今后抗震设计规范是否需要修改或调整,以及如何进行调整提供一定的参考.调查中发现,位于都江堰(设防烈度7 度,地震烈度8 度) 、德阳(设防烈度6 度,地震烈度7度) 、成都市区(设防烈度7 度,地震烈度7 度) 的许多建于20 世纪90 年代以后的砖混建筑,在地震中受到了轻微到中等的损坏. 比如位于德阳市的德阳中学初中部综合楼,建于1992年,地震后基本保持完好. 位于成都市的成都市第十二中学、第十四中学的多栋教学楼,都建于1990 年之后的两三年内,基本上是在设防烈度的地震作用下,受到了轻微到中等的损坏.值得注意的是,在最近几年按2001《抗震规范》设计建造的结构中,有很多建筑物的受损情况要比按89《抗震规范》设计的轻得多. 例如位于都江堰市的都江堰安顺小学教学楼(建于2008 年) 、都江堰中学学生公寓(建于2008 年) 即使经历了高于设防烈度的大震作用,仍能保持结构完好. 建于2006 年的都江堰市中兴学校的3 栋教学楼、4 栋学生公寓也仅受到了轻微损坏.2 结构局部破坏地震中,大量的结构不是整体上受到了严重破坏,而往往是结构的某一受力构件、受力部位由于建筑设计不规则、施工质量差、使用不合理等因素造成的局部破坏. 这些局部破坏虽然不会带来整体结构的倒塌,但给结构的继续使用带来了很大的隐患. 有些情况下,结构的局部破坏也会造成人员伤亡.。
砖砌体结构房屋震害分析及设计建议
砖砌体结构房屋震害分析及设计建议
2008年5月12日,我国四川省汶川县发生了里氏8.0级特大地震。
此次大地震造成了大量房屋的破坏,尤其是砌体结构房屋的破坏最为严重,约占建筑破坏总面积的80%,给抗震救灾工作带来了巨大的难度。
目前,我国《建筑抗震设计规范》GB50011-2001规定,8度和9度时的大跨结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构,9度时的高层建筑,应考虑竖向地震作用。
而对于砌体结构是否要考虑竖向地震作用,并没有给出明确规定。
针对这一问题,本文整理、归纳汶川地震中砌体结构房屋的典型震害,通过震害原因的分析和阐述说明了砌体房屋设计过程中考虑竖向地震作用的重要性。
同时,本文以此次汶川地震竖向地震加速度记录和近十年来国内外已取得的大量地震动记录为依据,给出了不同设防烈度、不同设计地震分组下竖向地震加速度与水平地震加速度之间关系。
并根据此关系,采用“冲量法”计算出了不同设防烈度下砌体结构房屋的竖向地震作用,分析了竖向地震力的分布规律以及对砌体结构的影响。
为避免砌体房屋在竖向地震作用下倒塌和局部某层压溃,给出了墙体的界限轴压比建议值,这对提高砌体房屋的抗震性能将起到一定的作用。
根据文中给出的界限轴压比建议值,验算已建砌体房屋的实际轴压比,对不满足要求的房屋,给出相应的加固方案。
对于在地震中震损但尚有修复价值的砌体房屋,根据震损情况的不同判断结构的残余承载力,在考虑竖向地震作用后给出相应的加固方案,不仅要保证加固后的房屋满足正常使用功能的要求,更要确保加固后的房屋遭受罕遇地震时结构的安全。
砌体结构房屋的震害分析
砌体结构房屋的震害分析作者：刘秀艳来源：《价值工程》2010年第36期摘要：简析砌体结构的震害特点，并提出一些砌体结构抗震的设防措施。
Abstract: The seismic hazard feature of masonry structure is analyzed and some aseismatic measures of masonry structure are proposed.关键词：砌体结构；震害；设防措施Key words: masonry structure；seismic hazard；prevention measures中图分类号：TU36 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0079-011砌体结构的震害特点1.1 倒塌形态1.1.1 房屋的整体倒塌。
当强地震力作用时，结构整体性好，而底层墙体因受剪力最大，在强度不足的情况下，底层先倒塌而使整栋房屋倒塌；在地震力特别强时，房屋受到较大的竖向作用力，底层承重墙体由于承载力不足而整体倒塌；屋顶木结构和砖墙连接不牢，而使屋盖整体坍塌或者顶层设置空旷大房间而使屋盖过重，在地震力下使外墙承载力不足而倒塌；上层加盖的多层砖房，在接合处上下层没有可靠连接使其抗剪承载力过低，在地震力的作用下而产生滑移坍塌。
1.1.2 局部倒塌。
一端倒塌而另一端未倒塌，这主要是地基的不均匀，在受地震力时由于较弱地基承载力不足引起局部倒塌；采用预制板屋面的房屋，钢筋混凝土梁和横向承重墙振动不一致，搭在上面的楼板容易脱落，使此处发生局部倒塌；对于突出屋面的单间房屋、楼梯间等平面或立面上有显著变化的部位由于强度低并且整体性差，在地震作用下往往会引起局部的倒塌。
1.2 裂缝特点受震破坏产生的裂缝：①墙体交叉裂缝。
在房屋的楼梯间出水平面的墙体出现交叉斜裂缝，是由于墙体刚度突变产生鞭梢效应，使墙体受剪承载力过大，出现裂缝。
房屋纵向窗间墙上普遍出现交叉裂缝，是由于在水平地震力作用下产生剪切破坏出现斜裂缝，之后由于地震的反复作用，墙体同时还受到拉压、扭转、弯折作用而产生。
多层砌体住宅的地震易损性
多层砌体住宅的地震易损性1、前言乡镇地区多层砌体砖房屋是使用最多的一种建筑结构形式，作为庇护作用的房屋的坚固安全性直接和生命、财产相关。
对砌体砖房的抗震性能的研究尤其的必要。
为了评价这类结构的地震安全性，估计在未来地震中的损失及寻求防震减灾对策，需要进行其地震易损性研究。
2、多层砌体砖房非线性地震反应分析方法多层住宅砌体砖房用剪切型多自由度杆状模型模拟，砖墙体的滞变恢复力特性均可用三线型模型描述[1]，可知，当加载到达极限承载力后具有负刚度的软化特性，为此，我们采用基于自平衡力的非线性动力反应分析方法[2]对多层砌体砖房进行分析，该方法在处理负刚度时可避免通常方法迭代缓慢或不稳定及出现“病态”矩阵的困难。
计算中输入的地震地面运动采用人造地震波。
3、结构模型和地震模型的不确定性结构模型的参数包括集中质量、粘滞阻尼比和滞变回复力模型参数。
由文献〔1〕，模型的不确定性参数：初始刚度、硬化刚度比、开裂强度和阻尼比。
地震地面运动模型的人造地震波是由均值反应谱转换成功率谱生成的，参数包括均值反应谱、地震动持续时间和阻尼比。
但对一般场地和多层砌体砖房的周期范围而言，反应谱r的变异系数可取为；地震持续时间取地震加速度的1/2峰值持续时间t，根据文献[2]取持时的变异系数，反应谱阻尼比的变异数为。
4、地震-结构系统样本的建立[1] [3]地震-结构系统的建立是应用latin超立方采样技术[2]，选三个代表值即均值和均值加减一个标准差作为参数的不确定性。
均值由第2.3.1章节中的模拟公式计算，标准差由前3.3节的变异系数求得。
对于结构模型集合对每个结构由初始刚度、硬化刚度比、开裂强度和阻尼比四个参数的代表值可建立81个结构模型。
对地面运动时程集合，由反应谱和阻尼比的代表值组合得9个反应谱，对每个反应谱利用式（2-24）产生三个平稳时间过程，共得27个平稳过程，然后对每个时程乘以由强震持续时间代表的三个包线函数产生三个归一化非平稳时程，三个强震持时取其均值及均值加减0.8倍标准差，于是共产生81个归一化地面加速度时程。
汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析
汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析汶川地震是中国历史上发生在2024年5月12日的一次7.9级大地震，造成巨大的人员伤亡和财产损失。
在这次地震中，砌体结构房屋是最常见的建筑类型之一，因此对砌体结构房屋的震害进行调查和分析可以提供重要的经验教训。
首先，砌体结构房屋在地震中的震害主要集中在墙体破坏和倒塌上。
地震的强烈震动会对房屋墙体施加巨大的水平和垂直力，导致墙体出现裂缝、倾斜和崩塌。
砌体结构的墙体通常由砖和砂浆构成，其抗震性能弱于钢筋混凝土结构。
因此，砌体结构房屋通常更容易受到地震的破坏。
其次，砌体结构房屋的主要破坏模式是墙体顶部的悬挑和支持结构的倒塌。
在地震中，墙体顶部的悬挑部分通常会因为自重和水平地震力的作用而受到巨大的拉力，导致其产生裂缝和破坏。
同时，支持结构的倒塌也常常会导致整个房屋的倒塌，增加人员伤亡的风险。
此外，砌体结构房屋的震害程度还与墙体的构造和质量有关。
地震中，墙体的质量和连接方式对其抗震性能起到重要的作用。
砌体结构房屋中，如果墙体的砌筑质量不好，砂浆的强度和粘结性不足，墙体容易出现裂缝和崩塌。
同样，墙体与结构之间的连接方式如果不稳固，也容易导致房屋的震害。
最后，砌体结构房屋的地震加固措施可以有效减少震害。
在对汶川地震后的砌体结构房屋进行调查分析时，可以观察到采取了一些地震加固措施的房屋在震害程度上表现较好。
例如，增加墙体的厚度、设置钢筋混凝土柱和梁、加固墙体连接部位等措施都可以有效提高砌体结构房屋的抗震性能。
这些加固措施的应用可以为今后类似地震灾害的抗震设计和建设提供重要的参考。
总结起来，汶川地震后砌体结构房屋的震害调查分析表明，墙体破坏和倒塌是主要的破坏模式，结构质量和连接方式的不稳定也是重要因素。
然而，采取适当的加固措施可以有效降低砌体结构房屋的震害程度。
这些调查和分析结果对于今后的抗震设计和建设具有重要的借鉴意义。
汶川地震砌体结构震害
砌体结构震害砌体结构墙体是主要承重构件，承受竖向荷载和水平地震作用；砌体具有脆性性质，抗剪、抗拉和抗弯能力都很低，房屋的整体延性较差，因此抗震能力较差。
凡未经合理抗震设计的砌体房屋，破坏均相当严重。
8度到10度区均有倒塌。
房屋底部的地震剪力和竖向荷载均比上部大，底层常为薄弱层，底层墙体破坏重于上部。
房屋底部的地震剪力和竖向荷载均比上部大，底层常为薄弱层，底层墙体叠合塌落。
（9度到10度区）拐角处墙体缺乏构造柱和圈梁拉结，墙体外甩。
墙体缺乏圈梁拉结，纵向墙体外甩楼板脱落。
拐角处墙体缺乏构造柱和圈梁拉结，墙体外甩。
在地震力反复作用下，与地震力方向平行的墙体产生斜裂缝，形成交叉裂缝。
砌体结构典型X形裂缝。
在地震力反复作用下，与地震力方向平行的墙体产生斜裂缝，形成交叉裂缝。
这种在外纵墙的窗间墙上的裂缝是我们理论分析的依据。
更多房屋墙体斜裂缝出现在窗台墙。
砌体抗震承载力验算，竖向压应力有利，窗台墙竖向压应力小，墙体破坏位置转移。
本次调查的砌体结构，交叉裂缝出现在窗间墙的占40％，交叉裂缝出现在窗台墙的占60％。
窗台墙承载力应做验算。
在墙肢顶点位移相同的情况下，剪切墙肢、弯剪墙肢、弯曲墙肢破坏状况。
门窗之间窄墙，抗侧刚度很小，不参与抵抗水平地震作用；门连窗墙肢加宽，有利于抗震。
绵竹市汉旺镇人民政府1985年建造的两栋五层办公楼，单面走廊砌体结构地震时坍塌，邻近两栋房屋仍然矗立。
绵竹市汉旺镇政府邻近两栋建筑，采用唐山地震后提出的外包构造柱、圈梁加固，未发生倒塌。
证明了这一传统加固方法的有效性。
东汽技校一栋教学楼倒塌，加固后教学楼和邻近建筑，采用外包构造柱、圈梁加固未发生严重破坏。
东汽第四附属医院住院部，经抗震鉴定发现里面的砌筑砂浆强度很低，采取外包钢筋混凝土圈梁和构造柱进行加固，地震中表现良好。
其他采用这一传统加固方法加固的砌体结构均较周围建筑破坏要轻，证明了这一方法的有效性。
震前投入必要资金加固，地震时房屋不发生倒塌，保护财产，挽救生命。
砌体结构抗震概述
砌体结构抗震概述砌体结构是一种传统的建筑结构形式，在我国广泛应用。
然而，由于其构造单纯、抗震能力相对较低，近年来在地震灾害中的损失较大。
为此，本文将对砌体结构的抗震性能进行概述，以期为工程设计提供参考。
砌体结构的特点砌体结构是一种组成单元简单的建筑结构形式，主要由墙体、梁柱和楼板等构件组成。
其中，墙体是其最主要的组成部分，其厚度通常在300mm以上。
砌体结构具有材料环保、施工简便、防火性能好等特点，且造价相对较低，一度成为我国民居的主流建筑形式。
然而，砌体结构也存在以下几个主要问题：1.墙体受力机理单一，容易在地震中发生破坏。
2.墙体的承载能力和变形能力有限。
3.结构整体刚度小，容易在地震中发生过度变形。
砌体结构的抗震性能砌体结构相对于其他结构形式来说，其抗震性能相对较弱。
其主要原因在于砌体结构墙体的受力机理单一，承载能力和变形能力有限，以及整体刚度小等特点。
因此，在抗震设计中应重点考虑以下几个方面：墙体配筋提高墙体的抗震能力必须通过增加抗震配筋来实现。
配筋方式通常采取梅花形配筋或者带钢筋砌块的钢筋砌墙。
通常采用的配筋比例是1%，也就是每米长度需要铺设10根Φ6钢筋。
在特别高的建筑中，需根据设计地震力及结构强度等级来进行抗震加固设计。
墙体加筋通过加筋来提高墙体的承载能力。
墙体加筋一般采用配筋加设垂直及水平钢筋交叉而成的网格水平腰筋加固。
采用水平腰筋加固后，墙体抗震能力较之单纯配筋增强不少，腰筋应铺设水平直径比较小的钢筋或钢带。
外加筋为增加墙体抗震能力，可以在原有墙体内外部分别添加钢材或钢筋混凝土加固带，其作用相似于绑缚带，约束墙体的变形。
砌体结构加筋加设框架等钢筋混凝土构件，纵向和横向支撑墙体。
增加整体刚度，提高结构的承载和变形能力砌体结构作为我国民居中的主流建筑形式，其抗震能力相对较弱是不争的事实。
在抗震设计中应通过墙体加筋、墙体加筋及外加筋等方式来加强其承载和变形能力。
同时，也应在设计中考虑到地震安全等重要因素，建立安全意识，提高结构的抗震能力，保障人民生命财产安全。
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砌体结构地震易损性分析
我国属于地震多发国家,地震造成的人员伤亡和经济损失非常严重。
然而,人员伤亡和经济损失很大程度上是由结构物破坏造成的。
地震易损性分析对于结构的抗震性能评价、震害预测和地震损失评估等均具有重要的意义。
砌体结构历史悠久、施工简单、造价较低,在我国应用广泛。
实际震害表明,经过合理的抗震设计和严格施工控制的砌体房屋能满足基本抗震设防目标的要求,有些结构甚至在遭受超越本身抗震设防烈度的地震作用时也能做到裂而不倒。
就我国一些中小城市和村镇而言,砌体结构仍将被广泛应用。
对砌体结构进行易损性分析,可以为震害预测工作和震后开展地震灾害评估提供基础数据。
为了更充分地研究砌体结构的地震易损性,本文主要进行了如下工作:1.概述了国内外建筑结构地震易损性研究的进展。
2.总结了砌体结构地震易损性分析的常用方法,结合收集到的新疆历史地震中砖砌体结构的震害资料,总结了其主要破坏特征,统计了其破坏比,并针对震害资料缺乏的情况,进行补充计算,给出了适用于新疆地区的砖木及砖混结构的经验震害矩阵。
3.探讨了砂浆强度、建筑层数、层高等设计参数对砌体结构地震易损性的影响,并在此基础上选取典型算例,给出了设防多层砖混、未设防多层砖混结构的地震易损性分析结果,并进行了对比分析。
4.比较了约束砖砌体结构与普通设防砖砌体结构在材料强度及构造要求等方面的区别,并比较了其地震易损性的差别。
5.通过分析抗震墙体的面积率对砌体结构地震易损性的影响,给出了砌体结构满足强度要求的最小墙体面积率。
提出了基于抗震墙体最小面积率的砌体结构易损性判别指标,并验证了其可靠性和实用性。