多层砌体结构的抗震计算PPT精选文档.ppt
15页
§4-3 多层砌体结构的抗震计算多层砌体结构的抗震计算 4.3.1 计计 算算 简简 图图 4.3.2 地震剪力的计算与分配地震剪力的计算与分配 4.3.3 墙体截面抗震承载力验算墙体截面抗震承载力验算 1 ¡多多层层砌砌体体结结构构所所受受地地震震作作用用主主要要包包括括水水平平作作用用、、垂垂直作用和扭转作用直作用和扭转作用¡一一般般说说来来，，垂垂直直地地震震作作用用对对多多层层砌砌体体结结构构所所造造成成的的破破坏坏比比例例相相对对较较小小，，而而扭扭转转作作用用可可以以通通过过再再平平面面布布置中注意结构对称性得到缓解置中注意结构对称性得到缓解¡因因此此，，对对多多层层砌砌体体结结构构的的抗抗震震计计算算，，一一般般只只要要求求进进行行水水平平地地震震作作用用下下的的计计算算计计算算的的归归结结点点，，是是对对薄薄弱区段的墙体进行抗剪强度的验算弱区段的墙体进行抗剪强度的验算¡多多层层砌砌体体结结构构的的抗抗震震验验算算，，一一般般包包括括三三个个步步骤骤：：确确立立计计算算简简图图；；地地震震剪剪力力计计算算；；对对不不利利墙墙段段进进行行抗抗震震验算2 4.3.1 4.3.1 计计 算算 简简 图图¡多多层层砌砌体体结结构构的的计计算算简简图图可可采采用用图图4-5计计算算简简图图，，以以一一个个独独立立的的结结构构单单元元为为计计算算单单元元，，各各楼楼层层的的重重量量集中到楼盖标高处。
集中到楼盖标高处¡各各楼楼层层质质点点重重力力荷荷载载应应包包括括：：楼楼、、屋屋盖盖自自重重；；活活荷荷载组合值；上、下各半层的墙体及构造柱重量之和载组合值；上、下各半层的墙体及构造柱重量之和¡底底层层计计算算高高度度的的取取值值：：当当基基础础埋埋置置较较浅浅时时，，计计算算至至基基础础顶顶面面；；当当基基础础埋埋置置较较深深时时，，计计算算至至室室外外地地坪坪下下0.5m处处；；当当设设有有整整体体刚刚度度很很大大的的全全地地下下室室时时，，计计算算至至地地下下室室顶顶板板顶顶部部；；当当地地下下室室刚刚度度较较小小或或为为半半地地下下室室时时，，则则取取为为地地下下室室室室内内地地坪坪，，此此时时，，地地下下室室顶顶板板也算一层楼面也算一层楼面3 4.3.2 地震力的计算与分配地震力的计算与分配¡一、水平地震作用及楼层地震剪力一、水平地震作用及楼层地震剪力¡多多层层砌砌体体房房屋屋的的水水平平地地震震作作用用按按底底部部剪剪力力法法计计算算，，式式中中 ，，并并且且对对多多层层砌砌体体房房屋屋，， ，，因因此此砌砌体房屋总水平地震作用标准值为：体房屋总水平地震作用标准值为：¡ （（4-1））¡而第而第I点的水平地震作用标准值点的水平地震作用标准值¡ ¡ （（4-2））¡楼层地震剪力楼层地震剪力¡ （（4-3））¡例题例题[4-1][4-1]4 ¡二、墙体侧移刚度二、墙体侧移刚度¡墙体侧移刚度的计算方法：墙体侧移刚度的计算方法：¡1）无洞墙体）无洞墙体 (如如图图4-7) 时时（仅考虑剪切变形）（仅考虑剪切变形） 时时（考虑弯曲、剪切变形）（考虑弯曲、剪切变形） 时时 不考虑该墙体不考虑该墙体¡2）有洞墙体）有洞墙体¡规则开洞：规则开洞： ¡（（如图示如图示））5 ¡三、楼层地震剪力在各墙体上的分配三、楼层地震剪力在各墙体上的分配¡1、横向地震剪力的分配、横向地震剪力的分配¡ 层间地震剪力在各墙体之间的分配原则，应视层间地震剪力在各墙体之间的分配原则，应视楼盖的刚度而定。
楼盖的刚度而定¡（（1）） 刚性楼盖刚性楼盖¡对于抗震横墙最大间距满足表对于抗震横墙最大间距满足表4-3的现浇及装配整体式钢筋的现浇及装配整体式钢筋混凝土楼盖房屋，当受横向水平地震作用时，可以认为楼盖混凝土楼盖房屋，当受横向水平地震作用时，可以认为楼盖在其平面内没有变形，因此各横墙的水平位移相等（如在其平面内没有变形，因此各横墙的水平位移相等（如图图4-8示示），按此推导得：），按此推导得：¡楼层地震剪力按横墙侧移刚度的大小分配，第楼层地震剪力按横墙侧移刚度的大小分配，第I层第层第j道横墙的剪力为道横墙的剪力为¡ （（4-11））6 ¡当计算墙体的侧移刚度时，可以只考虑剪切当计算墙体的侧移刚度时，可以只考虑剪切¡变形，按式（变形，按式（4-7）） 计算¡若同一层墙体材料及高度均相同，则将式（若同一层墙体材料及高度均相同，则将式（4-7））代入式（代入式（4-11）得：）得：¡ （（4-12））¡说明，当各横墙的高度、材料均相同时，其楼层地说明，当各横墙的高度、材料均相同时，其楼层地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例分配。
震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例分配7 ¡（（2）） 柔性楼盖柔性楼盖¡对于木楼盖等柔性楼盖，由于其本身刚度小，在地对于木楼盖等柔性楼盖，由于其本身刚度小，在地震剪力作用下，楼盖平面变形除平移外还有弯曲变震剪力作用下，楼盖平面变形除平移外还有弯曲变形楼盖在各处的位移不等（如形楼盖在各处的位移不等（如图图4-9示）¡第第j道横墙所分配的地震剪力，可按第道横墙所分配的地震剪力，可按第j道横墙从属道横墙从属面积上重力荷载代表值的比例分配：面积上重力荷载代表值的比例分配：¡ ¡ (4-13)¡ 当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等时，上当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等时，上述计算可进一步简化为按各墙从属面积的比例进行述计算可进一步简化为按各墙从属面积的比例进行分配，即：分配，即：¡ （（4-14））8 ¡（（3）） 中等刚度楼盖中等刚度楼盖¡采用小型预制板的装配式钢筋混凝土楼盖房屋，其采用小型预制板的装配式钢筋混凝土楼盖房屋，其楼盖刚度介于刚性楼盖和柔性楼盖之间。
因此，它楼盖刚度介于刚性楼盖和柔性楼盖之间因此，它的横墙所分配的剪力，可近似地按刚性楼盖和柔性的横墙所分配的剪力，可近似地按刚性楼盖和柔性楼盖房屋分配的平均值采用：楼盖房屋分配的平均值采用： ¡当墙高相同，所用材料相同且楼盖上重力荷载分布当墙高相同，所用材料相同且楼盖上重力荷载分布均匀时，可采用下式计算均匀时，可采用下式计算 （（4-16））9 ¡2、、 纵向地震剪力的分配纵向地震剪力的分配¡由于房屋纵向楼盖的水平刚度比横向大得多，因由于房屋纵向楼盖的水平刚度比横向大得多，因此，纵向地震剪力在各纵墙上得分配，可按纵墙此，纵向地震剪力在各纵墙上得分配，可按纵墙得侧移刚度比例来确定也就是无论柔性的或刚得侧移刚度比例来确定。
也就是无论柔性的或刚性的楼盖，均按刚性楼盖的公式计算性的楼盖，均按刚性楼盖的公式计算10 ¡3、在同一道墙上各墙段间地震剪力的分配、在同一道墙上各墙段间地震剪力的分配¡求得某一道墙的地震剪力后，对于开设门窗洞口的求得某一道墙的地震剪力后，对于开设门窗洞口的墙片，尚需把地震剪力再分配给该墙片上门窗洞口墙片，尚需把地震剪力再分配给该墙片上门窗洞口之间和墙端的墙段，以便验算各墙段的抗震承载力之间和墙端的墙段，以便验算各墙段的抗震承载力¡ 由于圈梁和楼盖的约束作用，一般可认为同一道墙由于圈梁和楼盖的约束作用，一般可认为同一道墙中的各墙段具有相同的侧移，因而各墙段所承担的中的各墙段具有相同的侧移，因而各墙段所承担的地震剪力可按各墙段的侧移刚度比例进行分配，即，地震剪力可按各墙段的侧移刚度比例进行分配，即，第第j道墙上道墙上r墙肢分配的地震剪力为墙肢分配的地震剪力为11 ¡在计算墙段高宽比时，墙段高度在计算墙段高宽比时，墙段高度h 的取法为：的取法为：¡窗间墙取窗洞高；窗间墙取窗洞高；¡门间墙取门洞高；门间墙取门洞高；¡门窗之间的墙取窗洞高；门窗之间的墙取窗洞高；¡尽端墙取紧靠尽端的门洞或窗洞高尽端墙取紧靠尽端的门洞或窗洞高¡（如（如图图4-11）。
¡例题例题[4-2]12 4.3.3 墙体截面抗震承载力验算墙体截面抗震承载力验算¡ 当当墙墙体体或或墙墙段段所所分分配配的的地地震震剪剪力力确确定定后后，，即即可可验验算算墙墙体体的的抗抗震震强强度度，，验验算算的的对对象象是是承承受受地地震震剪剪力力较较大大的、或竖向压应力较小的、或局部截面较小的墙段的、或竖向压应力较小的、或局部截面较小的墙段¡（一）普通黏土砖、多孔黏土砖墙体的验算（一）普通黏土砖、多孔黏土砖墙体的验算¡ ¡ （（4-21））¡其中，其中， ——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值：强度设计值：¡ （（4-20））13 ¡上式中，上式中， ——砌体强度正应力影响系数，查表砌体强度正应力影响系数，查表4-7或按下式计算：或按下式计算：¡ ¡（二）横向配筋黏土砖墙的截面抗震验算（二）横向配筋黏土砖墙的截面抗震验算¡ ¡ （（4-22））¡式中式中 fv ——钢筋抗拉强度设计值；钢筋抗拉强度设计值；¡ A ——墙体横截面面积；墙体横截面面积；¡ ——层间墙体体积配筋率；层间墙体体积配筋率；¡ ——钢筋参与工作系数，可按表钢筋参与工作系数，可按表4-8采用。
采用14 ¡（三）混凝土小砌块，多采用芯柱配筋方式三）混凝土小砌块，多采用芯柱配筋方式此类此类墙体的抗震承载力验算公式为墙体的抗震承载力验算公式为¡ ¡ ¡ ¡ （（4-23））¡式中式中 ft——芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值；芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值；¡ Ac——芯柱截面总面积；芯柱截面总面积；¡ As——芯柱钢筋截面总面积；芯柱钢筋截面总面积；¡ ——芯柱影响系数，按表芯柱影响系数，按表4-9查取¡例题例题[4-3]15 。
