圈梁构造柱对砌体结构房屋的影响分析

2008年四川省汶川县8级特大地震中砌体结构造成了大量人员伤亡和财产损失,通过灾后调査分析发现,结构体系不合理、圈梁构造柱等构造措施不足是造成这一严重后果的主要原因。为了清楚知道圈梁构造柱在砌体房屋中的作用,通过中国建筑科学研究院的PKPM软件对砌体结构房屋进行了建模分析,共建立四个模型:(1)有圈梁构造柱(模型1);(2)有圈梁无构造柱(模型2);(3)无圈梁有构造柱(模型3);(4)无圈梁构造柱(模型4),在这四种情况下,对房屋的受压计算、抗震计算及局部承压计算结果进行了对比分析。最后得到的结论表明,圈梁构造柱要同时设置才能有效地约束砌体,从而提高其抗剪、抗拉强度及空间整体性。     

砌体房屋构造柱优化设置

城市建设中混凝土结构、钢结构等高层建筑大量涌现,但在多层和底层建筑范围内,中、小城市,仍然大量存在着砌体房屋,量大面广的砌体房屋抗震设防仍将是一个无法回避的事实。普遍认为构造柱及圈梁的设置使砌体房屋的震害明显减轻,但实际工程中存在合理设置数量及位置度的问题,换句话说,并非构造柱越多整体抗震性能就明显提高越多。通过对2010版《建筑抗震设计规范》砌体抗震的解读和应有体会,结合工程实例,着重强调构造柱的约束墙体作用,而不是代替墙体,并对构造柱合理设置的经济性探讨。     

闽东地区村镇砌体房屋抗震加固的研究与应用

为对闽东地区村镇砌体房屋的抗震加固进行研究,本文介绍了闽东地区村镇房屋的防震减灾的现状,分析了砌体结构在地震作用下的破坏形式,论述了砌体结构的抗震加固措施,并以闽东地区典型砌体房屋为例,对其进行抗震加固(加设构造柱、圈梁等),并建立其有限元模型,对抗震加固前、后的结构进行地震响应分析,证实设置圈梁、构造柱等不但可加强单片墙的整体性,且有助于各片墙形成整体的抗侧力体系,因此建议在砌体结构的抗震加固中,在有可能的情况下应尽量加设圈梁和构造柱。     

外加预制圈梁构造柱加固砌体结构技术与工程应用

农村自建住房以无圈梁构造柱的砌体结构为主,其抗震性能差。新建房屋可采用现浇圈梁构造柱的构造措施提高房屋结构的抗震性能,但对于已建成的老旧房屋,提高其抗震性能成为亟待解决的工程问题。本文首先提出一种采用外贴预制圈梁构造柱加固砌体结构的技术,该种技术的圈梁构造柱预制,运至现场拼装,用黏结材料使之与墙体连为一体,从而大大加快施工速度,缩短工期。随后,着重介绍了该技术的施工工艺,并介绍了在试点工程上应用情况,可为我国既有农村自建住房的砌体结构房屋抗震加固提供有益参考。     

砌体结构抗震评估研究

构造柱、圈梁和现浇楼板可增强砌体结构的整体性,是砌体结构的主要抗震构造措施,为反映砌体结构整体性的抗震作用,分析构造柱、圈梁和现浇楼板对结构整体性的影响,提出结构整体性系数的计算方法。基于汶川地震中大量多层砖砌体结构房屋震害的分析,建议了考虑砖砌体结构整体性系数和承载力指标的震害程度指标,它可作为结构抗震能力指标之一。建立了不同地震烈度下震害程度指标与结构破坏程度间的定量关系,根据上述的定量关系,获得震害程度判断值,分析烈度和破坏程度的变化对震害程度判断值的影响。最后进行多幢多层砖砌体结构房屋墙体破坏程度评估的分析与验证,结果表明：采用震害程度指标及震害程度判断值可以准确评估结构不同方向的墙体破坏程度,实现对砌体结构的抗震评估。     

砌体结构抗震评估研究

构造柱、圈梁和现浇楼板可增强砌体结构的整体性,是砌体结构的主要抗震构造措施,为反映砌体结构整体性的抗震作用,分析构造柱、圈梁和现浇楼板对结构整体性的影响,提出结构整体性系数的计算方法。基于汶川地震中大量多层砖砌体结构房屋震害的分析,建议了考虑砖砌体结构整体性系数和承载力指标的震害程度指标,它可作为结构抗震能力指标之一。建立了不同地震烈度下震害程度指标与结构破坏程度间的定量关系,根据上述的定量关系,获得震害程度判断值,分析烈度和破坏程度的变化对震害程度判断值的影响。最后进行多幢多层砖砌体结构房屋墙体破坏程度评估的分析与验证,结果表明:采用震害程度指标及震害程度判断值可以准确评估结构不同方向的墙体破坏程度,实现对砌体结构的抗震评估。     

圈梁-构造柱约束砖砌体房屋的抗地震倒塌性能分析

2008年5.12汶川大地震的经验显示,在遭受远超过抗震设防烈度的强烈地震下,砖砌体房屋结构既要具备一定的抗地震倒塌能力,又应在最后倒塌无法避免时能够在倒塌的时间顺序和空间上体现出合理性,即实现所谓的合理倒塌模式,才能最大限度地保障人民生命财产安全。通过引入等效受压斜撑宏观模型,分析并建立了圈梁-构造柱与砖墙体之间的传力路径以及相互作用,探讨约束砖墙体在平面内地震作用下的两种倒塌机制及其计算方法,提出反映圈梁-构造柱对砖墙约束能力的约束因子和反映砖墙抗地震倒塌能力的抗倒塌指标概念,最后建议了提高圈梁-构造柱约束砖砌体房屋抗地震倒塌能力和实现合理倒塌模式的若干基本措施。     

提高多层砌体房屋抗震能力初探

针对多层砌体房屋在历次地震中损坏严重的现象，结合工程实践经验，提出抗震设防措施：利用地基与基础之间的褥垫层消减地震波；加强圈梁、构造柱的设置；适当增加含钢量；慎重对待鞭梢效应；有意设置避难空间：并将“三角形”的稳定性融入结构的抗震概念设计之中。     

地震区砌体房屋中构造柱和囤梁的设计研究

实际地震表明,要保证砌体房屋的安全,一个很重要的方面就是要解决构造柱和圈梁合理设计的问题。作者仔细分析了构造柱和圈梁的布置和配筋设计,并建议把抗震区砌体结构房屋设计成弱框架砌体结构,有利于有效地提高砌体结构的抗震性能。     

地震区砌体房屋中构造柱和圈梁的设计研究

实际地震表明,要保证砌体房屋的安全,一个很重要的方面就是要解决构造柱和圈梁合理设计的问题.作者仔细分析了构造柱和圈梁的布置和配筋设计,并建议把抗震区砌体结构房屋设计成弱框架砌体结构,有利于有效地提高砌体结构的抗震性能.     

砌体结构地震破坏程度的估计研究

砌体结构房屋的设计表现为建筑布置决定结构墙体的数量及面积。在地震作用下,基底剪力由地震方向的墙体承担,墙体数量越多,墙体面积越大,房屋抗震能力就越强,墙体面积对砌体结构抗震研究有着至关重要的影响。研究这一问题的主要途径之一就是从地震震害中找出墙体面积与结构破坏之间的规律,通过对2008年汶川地震中大量震损房屋震害的分析,研究了墙体面积与结构破坏程度之间的关系,以及在现有砌体结构抗震性能评估理论的基础上,提出了一个基于墙体面积大小的指标来估计砌体结构的在地震下的破坏程度。将该指标应用于一幢多层砌体结构房屋的抗震性能评估中,并通过与现场震害的对比说明了该指标的合理性,结果表明,该评估指标可以用于估计砌体结构的破坏程度。     

青海村镇砌体结构房屋抗震缺陷分析

青海玉树地震中砌体结构的严重震害表明,村镇砌体结构房屋存在着较大的抗震缺陷。依据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)的抗震设防标准,通过玉树地震中砌体结构房屋表现出的震害特征,从墙体、结构基础、结构体系及结构布置四方面对青海村镇砌体结构房屋存在的主要抗震缺陷进行了分析,并结合青海省现有村镇砌体结构房屋在抗震性能方面存在的主要问题,提出了相应的加固改造措施。     

鲁甸6.5级地震建筑典型震害现象分析

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震震级不高,但极震区地震烈度达到9度,震害严重。震害调查表明,极震区龙头山镇建筑震害差异巨大,地形、地基土不同和断裂影响可能是造成建筑震害差异的主要原因。龙头山镇建有不同时期的各类建筑,其中严格按规范设计建造的房屋,绝大多数未倒塌,但也暴露出一些较普遍的问题,如:砌体结构和框架结构普遍出现底层严重破坏甚至倒塌;框架结构"强柱弱梁"机制普遍未能实现等。抗震措施不到位的老旧建筑和农村自建房则多数倒塌。通过对多层砌体、框架和简易民居典型震害的分析,总结经验教训,提出有关建议。     

功能可恢复RC框架-核心筒结构抗震性能研究

功能可恢复结构既能在地震中保障人们的生命财产安全,又能使得建筑在地震后尽快恢复正常功能,是基于性能抗震设计方法的研究热点和未来的发展趋势。合理地对剪力墙结构或者框架-剪力墙(核心筒)结构中的连梁进行设计或者使用高性能构件是实现该类建筑震后功能可恢复的有效途径之一。建立了一典型RC框架-核心筒结构的弹塑性分析模型,比较了连梁不同恢复力性能参数下RC框架-核心筒结构抗震性能的差异,研究实现整体结构功能可恢复目标时对连梁性能参数的需求,并且探索使用轻质楼盖结构体系后抗震性能的改变。研究结果表明:若将连梁设计承载力提高10%~30%,则模型整体的峰值承载力提高约3%~8%,罕遇地震作用下连梁损伤程度相比原始模型减小、墙肢损伤程度增大;若将连梁骨架曲线中的平台段长度或者屈服后的硬化段长度延伸,则模型整体的承载力提高,结构推覆曲线下降趋势更为平缓,新模型虽然在罕遇地震作用下结构的损伤状态没有明显改善,但在超越设防烈度的地震作用下的抗倒塌能力得到了提高;若将楼盖结构体系的质量减小约35%,则模型一阶周期减小约4%,大震下结构基底剪力减小约5%,结构抵抗大震的能力降低不明显,且竖向构件轴压力减小,构件延性提升,结构的抗震性能有所改善。     

低矮砌体结构隔震与非隔震振动台对比试验研究

摘要： 为将橡胶支座隔震技术应用到在我国村镇低矮砌体结构房屋,在室内地坪以上设置隔震层,设计和制作了隔震与非隔震结构模型试件,对其进行振动台对比试验。模型选取未设置构造柱圈梁的两层砖砌体结构,采用1/2的缩尺比例制作。通过对隔震和非隔震结构模型的动力特性、加速度反应、层间位移反应、层间剪力和结构剪重比进行对比分析,研究了低矮砌体结构隔震技术的减震效果,验证了相应构造措施的适用性。振动台试验表明：隔震结构模型在峰值加速度800gal（相当于10度设防）的地震波激励下,没有开裂和破坏,支座复位情况良好;设置隔震层可有效降低结构的自振频率,对加速度、层间位移、基底剪力的减震效果明显,在输入峰值加速度400gal的地震波时,顶层加速度减震率达67%,层间位移减小率为34%,基底剪力减震率达68%;随着地震动强度的增加,隔震结构的减震效果呈增加趋势。研究结果为低矮砌体结构民居隔震技术的应用和相关标准的编制提供参考。     

带构造柱组合砖墙出平面偏心受压性能及设计方法

为研究带构造柱组合砖墙出平面偏心受压性能, 设计7个空间模型并对其进行静力加载试验。模型均由2片带构造柱组合砖墙及连接两片墙中部构造柱的加载梁和连接两端部构造柱的横向圈梁组成,在一定程度反映实际工程的空间作用。模型试验过程显示,随荷载增大逐步使梁跨中截面开裂、塑性铰出现、挠度剧增,迫使梁柱节点转动,以致构造柱连同墙体因偏心受压而开裂、屈服并出现塑性铰,圈梁扭矩裂缝与墙体斜裂缝贯通,组合墙显著外突而破坏。研究结果表明：上部结构的约束、轴压比的增大及偏心距的减小有利于柱、圈梁和砌体墙共同工作性能的发挥;沿墙长方向截面应力的传递和重分布十分明显,表现出构造柱与砖墙的较强协同工作能力;在梁、柱、墙和圈梁截面刚度、构造柱间距和材料强度等诸多因素中,梁刚度是控制模型极限承载力的主要因素。最后提出了关于带构造柱组合砖墙出平面偏心受压时的设计方法,即将组合墙简化为柱、将楼（屋）盖梁简化为横梁的组合框架模型进行内力分析和正截面承载力计算。该设计方法采用与现行砌体规范关于钢筋混凝土（或砂浆）面层的组合墙承载力计算公式相同的模式,但对计算单元与组合框架柱截面宽度、压区钢筋与砌体强度的取值方法等做了新的界定。本研究可为砌体结构设计规范的补充完善提供试验和理论依据。     

单开间无构造柱砌体结构房屋振动台模型试验研究

4·20”芦山地震灾区自建单开间砌体结构农房震害非常严重,文章基于典型案例1/6缩尺模型振动台试验研究3层无构造柱单开间砌体结构房屋在地震作用下的震动反应特性与破坏机制。考察模型裂缝开展与自振频率、阻尼比、楼层峰值加速度放大系数、应变监测结果表明：3层单开间农房7.5度小震处于弹性状态,8度小震窗口墙体出现裂缝,6度大震模型出现水平通缝,7.5度中震结构破坏;芦山地震飞仙关波作用下单开间农房震动存在共振放大效应,结构峰值加速度放大系数是El波和人工波作用下的2倍以上;模型结构正面裂缝多于背面裂缝,底层产生水平通缝是结构发生倒塌的关键因素,破坏前无明显变形,为脆性破坏。据此提出单开间房屋结构体系极不合理,共振效应是芦山地震中单开间砌体结构农房遭受重创的原因之一。     

玉树大地震砌体结构房屋震害特征

根据玉树大地震现场考察结果,系统地介绍了砌体结构房屋在房屋结构体系、房屋墙体、圈梁和构造柱、楼梯、墙角、预制板楼盖、屋盖及突出屋面的屋顶间等附属构件的主要震害特征,为提高此类房屋防震减灾能力,提出以下几点建议:(1)该地区限用底框结构,彻底改造生土房屋.(2)建筑平面应规则、立面无凸凹设计、抗震构造措施合理.(3)砌体...