安徽省農村房屋抗震性能調查及分析

孫 潔 尹宗軍

1 概述

由于缺乏法律強制要求，缺乏防震減災意識和知識以及經濟相對落后等原因，使得我國農村民居和村鎮公共設施的防震能力十分薄弱。而地震造成的傷亡人員絕大部分也是農民，甚至5級左右的地震都造成了人員死亡，不設防的農村民居和村鎮公共建筑成了危害農民生命安全和經濟財產的重大隱患。

為了全面貫徹執行國務院和省政府關于實施農村民居地震安全工程的要求，實現“到2020年，我國基本具備綜合抗御6級左右、相當于各地區地震基本烈度的地震的能力”的目標[2]，安徽省建設廳決定開展“安徽省農村房屋抗震性能現狀調查”專項工作，委托合肥工業大學建筑設計研究院成立了“農村房屋抗震性能調查”課題組，承擔相關技術工作，旨在為全面做好農村民居地震安全工作提供基礎數據。

2 抽樣調查及分析

安徽省地處華北、揚子斷塊和秦嶺大別山斷褶區三個大構造單元的接壤地帶，是一個地質比較復雜的地區。全省各地的抗震設防烈度各不相同，抗震設防烈度為7度、設計基本地震加速度值為0.15g，抗震設防烈度為7度、設計基本地震加速度值為0.10g，抗震設防烈度為6度、設計基本地震加速度值為0.05g和不抗震設防的區域在我省均有分布[3]。

結合安徽省抗震設防區劃、地理地貌特征及氣候等因素，課題組在淮河以北、江淮之間和長江以南選擇了蚌埠市、六安市、巢湖市、蕪湖市四個調查點，以自然村為抽樣點，對抽樣點內的房屋逐幢進行調查，其中蚌埠市和六安市抗震設防烈度為7度、設計基本地震加速度為0.10g，蕪湖市和巢湖市抗震設防烈度為6度、設計基本地震加速度值為0.05g。本次共計調查民居815戶，其中蚌埠市吳小街鎮338戶、六安市三十鋪鎮129戶、巢湖市煬鎮91戶和蕪湖市弋江鎮257戶。這些房屋由于建造年代、經濟條件、建筑材料、施工工藝等的不同導致其抗震能力也不同。

磚混結構是目前農村房屋主要結構類型，是抗震設防的重點。下面從結構和構造上對磚混結構進行抗震性能分析。

2.1 結構布置分析

從抗震角度分析，磚混結構的平面不規則主要體現在以下幾點:

1)縱橫墻的布置不均勻對稱;

2)承重墻體不連續，不對齊;

3)片面追求大的門窗洞口，對承重墻體的削弱較大;

4)樓梯往往設置在房屋的盡端和轉角處，對抗震不利;

5)豎向不規則主要體現在以下兩點:

a.承重墻體的豎向布置不連續;

b.上下層剛度和質量變化較大。

2.2 結構構造分析

1)陽臺懸挑梁的錨固:陽臺懸挑梁的埋入長度要滿足抗震規范要求，應有可靠的錨固連接。圖1為四地民居陽臺的錨固情況。可以看出民居陽臺懸挑梁有54%不滿足抗震錨固長度的要求。根據以往的震害資料，陽臺在地震中是薄弱環節，陽臺傾覆或者坍塌會造成人員傷亡，所以需重視陽臺的錨固措施。

2)圈梁:對于抗震構造措施之一的圈梁設置，分別按照樓層圈梁和地圈梁設置情況進行統計，見表1，相比較而言，對地圈梁的重視程度比樓層圈梁要高。從表1可以看出，民居圈梁設置的平均水平，無論是樓層圈梁還是地圈梁，設置比例都只有1/3左右，大部分還沒有設置。

表1 圈梁設置情況 %

為了進一步了解各個年代民居圈梁設置情況，現將各個年代的地圈梁設置比例繪制成折線圖，見圖2。

以上數據說明，隨著經濟的發展，農民建房越來越重視房屋的安全與質量。

圈梁是一種很重要的抗震設防措施，圈梁與構造柱一起構成了“弱框架”，可以有效的吸收地震能量，減輕地震災害。目前農村房屋的圈梁設置率還不高，應將圈梁的設置作為農村抗震設防的一個重點。

3)構造柱:在房屋四角及大洞口兩側等適當位置設置構造柱，構造柱和樓層圈梁以及地圈梁構成了弱框架體系，在地震來臨時，這種弱框架體系能極大地提高磚混結構的延性和抗倒塌能力[4]。縱觀整個調查的情況，沒有設置構造柱的比例還很高，因此加大宣傳力度并給予技術指導，對于農村建房就顯得十分必要。對于設置了構造柱的民居，大部分也沒有做好構造措施，如在構造柱與墻體連接處留馬牙槎、沿墻高設置拉結鋼筋。

根據調查的情況，概括起來，民居在抗震構造措施上有如下幾點不足:

1)農居陽臺的懸挑梁錨固情況不好，符合抗震規范要求的只占46%;

2)樓層圈梁設置率為30.24%，地圈梁的設置率為36.04%，兩者都偏低;

3)大部分地區現有房屋沒有設置構造柱，墻體沒有形成約束砌體，延性差;

4)構造柱和墻體之間未留馬牙槎、縱橫墻交接處沒有設置拉結筋。

3 建議

3.1 結構布置

1)平面布置應簡單、規整，避免局部凸出或凹進。

2)縱橫墻的布置宜均勻、對稱。在平面上宜對齊，在豎向應上下連續，在同一軸線上，窗間墻的寬度宜均勻。

3)結構承重體系應優先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重體系。

4)建筑立面盡量規整簡單，層高不要過高，以3.0 m左右為宜。

5)嚴格控制窗戶的大小，保證窗間墻尺寸，避免因窗間墻過窄造成抗剪承載力不足而產生裂縫。

3.2 結構構造

1)裝配式混凝土樓、屋蓋或木屋蓋的磚房，宜在樓、屋蓋處增設圈梁;現澆樓、屋蓋可不設圈梁，但樓、屋蓋與墻體應有可靠連接。

2)房屋四角、樓梯間周圍及大洞口兩側應設置構造柱。

3)樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。

4)出屋面的樓梯間和女兒墻、陽臺及屋面上的水箱等要與主體結構有可靠的連接。

5)在平面內墻體一定要閉合，不能有開口墻，內外墻必須同時砌筑，且內外墻交接處咬槎要牢固，沿墻高每隔500 mm配置2Ф 6的拉結筋。每邊伸入墻內1.0 m～1.5 m，以加強內外墻的連接，提高墻體的整體性。

[1] 王 瑛，史培君，王靜愛.中國農村地區地震災害特點及減災對策[J].自然災害學報，2005，14(1):82-89.

[2] 王蘭民，陶裕祿，袁一凡，等.中國地震安全農居示范工程綜述[J].西北地震學報，2005，27(4):305-311.

[3] GB 18306-2001，中國地震動參數區劃圖[S].

[4] 葉燕華.砌體結構[M].北京:中國水利水電出版社，知識產權出版社，2004:86-190.

[5] GB 50011-2001，建筑抗震設計規范[S].

[6] GB 50003-2001，砌體結構設計規范[S].

[7] GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[8] GB 50010-2002，混凝土結構設計規范[S].