浅析底部框架砌体结构之房屋抗震结构设计

李菲菲

(哈尔滨宇洋建筑设计有限公司，哈尔滨150000)

底层框架砌体房屋是指上部是多层砌体，底部为一层或者两层的相对有较大的利用空间的一种建筑。它比全框架结构房屋更加经济和方便施工，但是从“5.12”地震看来，这种上刚下柔的结构对于地震的抵御能力远远不够。就中国目前的经济发展来说，还不能放弃这种结构，因此，优化底部框架砌体结构对房屋的抗震能力的增加是迫在眉睫的。

一、底部框架砌体结构房屋的抗震现状

在地震中，此种结构的房屋一般会产生的破坏有:弯剪破坏发生在柱端，水平裂纹、斜裂纹、交叉裂纹可能在上下柱端出现，部分混凝土受压力破碎，在梁端有塑性铰出现。柱子本身也容易现剪切破坏。梁端一般是框架梁受到震害的首要地方，在地震作用下，梁端纵向钢筋屈服，会导致垂直和交叉的裂纹从上至下产生。像许多这类的房屋都是由于底部框架被毁坏，从而整个建筑被全部破坏。底层框架砌体结构房屋，由于地震时位移集中于底层，因此底层破坏也就特别严重。与此同时，还会产生墙体裂缝，有时尽管房屋主体没有被破坏，但是墙体的饰面和维护结构等非结构构件会产生脱落和倒塌。由于底层框架多层砌体房屋的结构所导致的梁柱节点受力不均容易使底部框架产生较大的扭转变形，上部砌体结构容易被剪切破坏。

二、底部框架砌体结构房屋抗震能力差的原因

在地震的时候，相对薄弱的底部与其他的层不一样，很容易产生一个侧方向的变形。上面是住宅，底层是商业区的房屋一般都是竖向不均匀连续分布的底层框架砌体房屋，当房屋抗侧力构件产生破坏时，可能是其变形超出了极限允许值，往往破坏会随着超出值增加而增加。另外，在梁负弯矩钢筋切断处，抗弯能力不够强时，梁一般会产生剪切破坏和脆性破坏。需要注意的是节点位置，当剪压在节点区较别的位置大时，箍筋可能还没有屈服，混凝土被剪压，酥碎破坏;节点处构造不够严密，搭接节点不适当也会导致破坏;承重墙传递底层框架砌体结构的上部砌体结构的力量，荷载传递到底层框架时容易出现梁柱受力不均匀从而使底层框架产生较大的扭转变形。刚度和质量的对称结构平面布置会减少底层框架的侧向位移变形，免受扭曲破坏。砌体结构的地震荷载在由上到下递增，在质量和刚度分布均匀确定时，建筑由下往上破坏至倒塌。此外，底层框架结构的承载能力不是特别强，不足以承受上层重负会造成变形和破坏。

三、如何加强底部框架砌体结构房屋的抗震能力

建筑平面和立面布置力求对称、规则，质量和刚度变化均匀，不能用两种或两种以上的结构受力体系。底框的抗震墙无论是在纵向还是横向的设计时都应该对称规则的分布，不可将防震墙偏置在一侧，导致在底部刚度和质量中心之间有明显的误差。“L”形“T”形的抗震墙是目前被认作刚性墙角最好的选择，因为这种形状能有效地增加结构的抗扭性能，在平面内宜设置在房屋的外墙四角，再是单元墙，然后是楼梯间两侧及平面刚度有变化的转角附近。当抗震墙之间楼盖长宽比大于2.5时，应考虑将楼面变形加入地震剪力和轴向力的计算中。置于上层的剪力墙应该能和底部的框架梁对齐，或者基本对齐，同时遵循对齐原则。底框房屋中的框架柱与一般抗震墙结构中的框架柱的要求不一样，柱的轴压比、纵向钢筋和箍筋要求大致接近框支柱的相关要求。另外，要对底层框架梁柱节点进行强化。

底部框架砌体结构是我国目前需采用的房屋构造设计形式，尽管抗震能力不够理想，但是在灾后重建时也仍然广泛使用。我们要竭力做好的就是注重细节，使这种结构能够达到最佳的抗震水平。另外，对于抗震性能的研究探讨及抗震设计需进一步分析。