底層框架抗震墻的抗震設計

【摘要】隨著當前社會發(fā)展中，人們對房屋建設和施工要求的不斷提高。在結構設計過程中底層框架結構逐步成為當前設計的重點，更是保證建筑工程在設計和應用中抗震性能和質量完整的關鍵。底層框架結構在當前房屋抗震設計中是不可忽視的設計方法。本文就當前底層框架抗震墻磚房的抗震設計進行分析與淺述。

【關鍵詞】框架；砌體；抗震

隨著近年來社會不斷發(fā)展中，人們對房屋質量要求的不斷增加，在房屋施工和設計的過程中，對其各個性能要求日益提高和增加。地震作為近年來對房屋危害的主要形式，其在設計的過程中對房屋抗震性能要求不斷的提高和增加。未經抗震設防的底層框架抗震墻磚房，由于其在設計的過程中底層的縱橫墻的數(shù)量與當前建筑施工設計中的不對稱，造成其在設計過程中出現(xiàn)極大的轉差，在強烈地震作用下，由于底層的抗側力剛度和極限承載能力相對于來說較為薄弱，因此容易造成其各種不良現(xiàn)象的出現(xiàn)。相對于第二層薄弱，結構將在底層率先屈服、進入彈塑 性狀態(tài)，井將產生變形集中的現(xiàn)象。底層的率先破壞將危及整個房屋的安全。

1.房屋的平、立面布置應規(guī)則、對稱

隨著當前社會不斷發(fā)展過程中，人們對各種地震災害的認識不斷加深，通過對歷次震害調查說明，其在設計過程中對各種提醒和結構要求的不斷復雜化和設置的不完善以及不合理，造成當前房屋抗震性能的不夠和設計的不夠合理和完善。對于底層框架抗震墻磚房，其在設計的過程中設計模式的不足使得出現(xiàn)了鋼筋混凝土房屋抗震性能的不夠，因此其在施工和設計的過程中對房屋的平、里面的對稱和規(guī)格要求日益嚴格。即房屋體型宜簡單、對稱，在結構設計和布置的過程中對稱的設置方案能夠有效的提高房屋的整體性，降低由于地震作用下出現(xiàn)的各種扭轉局面。

2.房屋的高度要限制、高寬比要適當

在唐山大地震中，未經抗震設防的底層框架抗震墻磚房的破壞較為嚴重。其主要原因是 底層沒有設置為框架抗震體系。在震害較為嚴重的底層框架磚房中，底層為半框架沿街一 跨為框架另一跨為磚墻承重體系，底層為內框架體系以及底層大部分為框架體系而山墻與樓梯間墻處不設框架梁柱等。

隨著近年來人們對建筑施工質量和設計質量要求的日益增加，各種自然災害抵抗能力在建筑工程施工中的要求日益增加和提高，通過對底層框架抗震墻磚房的模型試驗和一系列分析研究，深入的探討和了解建筑工程施工中的各種抗震性能和抗震方式，是當前建筑工程施工措施和施工管理方式的前提和關鍵因素。增強過渡樓層和房屋整體抗震能力的抗震設計方法和構造措施。對當前房屋在建設過程中其規(guī)則的制定有著深刻的影響，是對房屋較為規(guī)則且沿豎向較為均勻和滿足增強過渡摟層及房 屋整體抗震能力要求的；其房屋總層數(shù)和總高度可適當放寬。

（1）房屋的總高度指室外地面到檐口高度，半地下室可從地下室內地面算起，全地下室 可從室外地面算起。

（2）上部磚房部分的層高，不宜超過3.6m。上部磚房部分橫墻的間距大4.2m的房間面積在一層內大于該層總面積的1/4時為橫墻較少，對于上部磚房部分橫墻較少者房屋總高度應降低3.0m，總層數(shù)應減少一層。底層框架抗震墻磚房總高度與總寬度的最大比值，應符合表2.2-2的要求。

3.第二層與底層的側移剛度比要控制

在地震作用下底層框架抗震墻磚房的彈性層間位移反應均勻和減少在強烈地震作用下的 彈塑性變形集中，能夠能夠提高房屋的整體抗震能力。對底層框架抗震墻磚房的彈性和彈塑性位移以及層間極限剪力系數(shù)進行了分析，在分析研究的基礎上提出了底層框架抗震磚房第二層與底層側移剛度比的合理取值范圍為1.2～1.8。根據(jù)不同設防烈度的地震作用強弱和既安全又經濟的抗震設防原則，底層框架抗震墻磚房第二層與底層的側移剛度比值在6度時不應大于3.0，在7度時不應大于2.5，在8度時不應大于2.0，在9度時不應大于1.5；且均不應小于1.0。

4.抗震墻的最大間距限值

底層框架抗震墻磚房的抗震墻間距分為底層和上部磚房兩部分，上部磚房備層的橫墻間距要求應和多層磚房的要求一樣；底層框架抗震墻部分，由于上面幾層的地震作用要通過底層的樓蓋傳至底層抗震墻，樓蓋產生的水平變形將比一般框架抗震墻房屋分層傳遞地震作用的樓蓋水平變形要大。因此，在相同變形限制條件下，底層框架抗震墻磚房底層抗震墻的間距要比框架--抗震墻的間距要小一些。底層框架抗震墻磚房的底層框架抗震墻具有一定的承載能力和較好的變形、耗能能力，而上部磚房部分的，變形和耗能能力相對比較差。為了避免底層過多強于上部磚房的抗震能力。

5.底層鋼筋砼抗震墻的高寬比

在實際工程中，底層框架抗震墻磚房的底層鋼筋砼墻的高寬比往往小于1.0， 通常把高寬比小于l的鋼筋砼墻稱為低矮墻。

高寬比小于1.0的低矮鋼筋砼墻是以受剪為主，由剪力引起的斜裂縫控制其受力性能， 其破壞狀態(tài)為剪切破壞。結合底層框架抗震墻磚房中的底層鋼筋砼墻為帶邊框的鋼筋鹼低矮墻的特點，文獻2進行了帶邊框開豎縫鋼筋砼低矮墻的試驗和分折研究，試驗結果表明：放入砂漿板和鋼筋砼板的帶豎縫鋼筋砼墻的抗震性能明顯優(yōu)于整體鋼筋砼低矮抗震墻，這 種開豎縫的抗震墻具有彈性剛度較大，后期剛度較穩(wěn)定，達到最大荷載后，其承載力沒有明顯降低，其變形能力和耗能力有較大提高，達到了改善低矮墻抗震性能的目的。

6.底層框架抗震墻磚房的結構體系

底層框架抗震墻磚房的底層受力比較復雜，而底層的嚴重破壞將危及整個房屋的安全，加上地震傾覆力矩對框架柱產生的附加軸力使得框架柱的變形能力有所降低等因素，對底層的抗震結構體系的要求應更高一些。

（1）底層框架抗震墻磚房的底層應設置為縱、橫向的雙框架體系，避免一個方向為框架、 另一個方向為連續(xù)梁的體系。這主要是由于地震作用在水平上是兩個方向的。一個方向為連 續(xù)梁體系則不能發(fā)揮框架體系的作用，則該方向的抗震能力要降低比較多。同時，也不應設 置為半框架體系或山墻和樓梯間軸線為構造柱圈梁約束磚抗震墻的狀況。這是由于底層的地震剪力按各抗側力構件的剛度分配，半框架體系或山墻為構造柱、圈梁約束的磚抗震墻體系中，磚墻較框架的抗側力剛度大得多，在地震作用下，磚墻先開裂和肢壞，加上磚墻的變形能力較框架要差得多，會形成磚墻構件先退出工作，導致加重半框架或部分框架的破壞。

（2）底層框架抗震墻磚房的底層應設置為框架抗震墻體系。在6、7區(qū)底層為小型商店時， 其抗震墻可為框架填充墻；當?shù)讓拥拇u填充墻較少時應設置一定數(shù)量的鋼筋砼抗震墻，在8、9度時，均應設置一定數(shù)量的鋼筋砼抗震墻，使底層形成具有二道防線的框架抗震墻體系，有利于提高底層的抗震能力。

7.結束語

隨著當前社會發(fā)展中，房屋抗震性能要求的不斷提高，在底層框架抗震墻磚房的設計過程中綜合當前社會技術措施進行綜合分析與設計是提高和保證設計質量的關鍵，更是當前房屋質量設計的主要要求。