关于底部框架抗震墙砖房抗震设计问题的探讨
关键字：抗震墙,抗震设计,框架,底部
一、介绍抗震墙砖房的抗震设计
1.1 过渡层的设计
抗震墙砖房的二层称为过渡层。此层担负着传递上部的地震剪力和上部各层地震力对底层楼盖的倾覆力矩引起楼层转角对第二层层间位移的增大，因而此层受力复杂，也显得非常重要。对于底部框架抗震墙砖房，当底层按抗震规范要求设置一定数量的抗震墙后，房屋底部的侧向刚度和水平承载力有较大提高;此时如果忽略过渡层墙体的侧向刚度和水平承载力的降低，可能使房屋的过渡层成为薄弱层;由于过渡层砖砌体的变形能力较底层相对较差，因而将降低这种房屋的抗震性能。为避免上述情况发生，应加强过渡层墙体的抗震构造措施。二层构造柱配筋较上部同一位置构造柱配筋加大一级，二层构造柱下端箍筋适当加密，构造柱纵向钢筋锚入底层框架柱、梁内40d;除按抗震规范设置构造柱外，应根据房屋层数、设防烈度适当增设构造柱，尤其是在底层有抗震墙的位置，以改善整个结构传递水平力的性能;另在房屋四周外墙，在纵横墙交接处均宜设构造柱，以增加上部砌体结构与底部钢筋砼框架抗震墙结构的连接和整体性，避免由于房屋上部及底部材质不同，结构的自振频率不完全一致，在地震作用下因上、下部连接不强而在二层楼面处形成脱接。
1.2底层框架抗震墙的设计
目前，底层框架抗震墙砖房的底层设计归纳起来存在以下三方面的问题：
底层为大商场等有大空间使用要求时，底层抗震墙(一般为砖墙)设置得很少，其底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层小得多。这种结构由于其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，底层成为较薄弱的楼层;在强烈地震作用下底层成为弹塑性变形和破坏集中的楼层，危及整个房屋的安全。要解决以上问题，首先，建筑平面布置时，应考虑在适当部位布置一些墙体。其次，采用钢筋砼抗震墙来代替砖抗震墙，一片相同厚度、高度和长度砼墙的抗侧刚度是砖墙的好几倍，既可减少墙面数又能保证底层的侧移刚度。
建筑一面临街，且纵向临街面一般不布置抗震墙，使得抗震墙数量过少，底层平面布置不对称，导致在地震时产生扭转效应而加重房屋的破坏。解决这个问题，应在沿街侧外纵墙上布置一定数量的钢筋砼抗震墙，另一侧外纵墙上布置刚度相当的砖抗震墙，使底层的刚度中心与形心基本重合。
底层沿纵向分成几个较大空间，一些设计方案把分隔横墙设计成为带构造柱、圈梁的砖墙，使得底层的横向与纵向均不能形成完整的框架抗震墙体系。在地震作用下这些分隔墙因侧移刚度大而先开裂，又因其承载能力和变形能力较钢筋永框架差而破坏严重，并且过早的退出工作，产生弹塑性内力重分布，导致底层框架抗震墙部分破坏严重。因此，结构布置时必须将底层布置成纵横向框架抗震墙体系，避免以上问题的产生。
二、对结构抗震设计的要求
底部框架抗震墙砖房具有上刚下柔，上重下轻的特点，房屋的震害程度与房屋的平面布置和上下墙体的相对位置，以及上下层的层间侧移刚度比等密切相关。
2.1“强柱弱梁”原则
2.2 结构平面设计讲究均匀性、整体性
2.3 结构立面的均匀性、连续性
三、提出 底部框架结构抗震设计中应注意的问题
3.1结构体系要合理
底部框架砖房的底层或底部两层均应设置纵横向的双向框架体系，因为底部的地震剪力按各抗侧力构件的刚度分配，在这些结构混用的体系中，砖墙较框架的抗侧力刚度大得多，在地震作用下，砖墙先开裂破坏，而砖墙的变形能力较框架要差得多，这样会形成砖墙构件先退出工作，导致加重半框架或部分框架的破坏。
3.2 严格控制侧移刚度比
现行抗震规范对底层框架砖房第二层与底层的侧移刚度比不仅会影响地震作用下的层间弹性位移，而且对层间极限剪力系数分布、薄弱楼层的位置和薄弱楼层的弹塑性变形集中都有很大影响。
3.3注重概念设计
选择对抗震有利的建筑场地，简化建筑体型，讲究规则对称，质量和刚度变化均匀，抗震结构体系合理、明确等是确保抗震设计合理的基本设计内容。同时抗震设计应满足“小震”不坏“，中震”可修和“大震”不倒的设防目标。
底部框墙结构的柱网不宜过大，一般控制在7.5m左右，并且框架梁上悬墙数目不应超过一道。首先从使用功能上，底框结构大多为商住楼，该跨度对应上部可分割为两开间，无论上部为住宅楼，还是办公楼，开间尺寸都必须以满足砌体结构所能实现的功能。
四、对底层框架抗震墙砖房抗震设计的基本要求
底层框架抗震墙砖房的底层框架抗震墙和上部砖房部分均具有一定的抗震能力，但这两 部分不同承重和抗侧力体系之间的抗震性能是有差异的，而且其过渡楼层的受力也比较复杂。 为了使这类房屋的抗震设计满足“小震”不坏，设防烈度可修和“大震”不倒的抗震设防目标，应符合下列基本要求。
一、房屋的平、立面布置应规则、对称;
二、房屋的高度要限制、高宽比要适当;
三、第二层与底层的侧移刚度比要控制;
四、抗震墙的最大间距限值;
五、底层钢筋砼抗震墙的高宽比;
六、底层框架抗震墙砖房的结构体系;
七、底层框架抗震墙砖房的底层与上部砖房部分的抗震能力宜相匹配。
结束语
底部框架抗震墙砖房上部和底部抗震性能差异较大，由于其结构形式特殊，设计不合理讲导致地震时的严重破坏。设计房屋的平面规则对称、控制底层和过度层的刚度比，合理布置底部框架抗震墙砖房的结构体系等，能使底部框架抗震墙砖房具有较大的抗震能力和良好的抗震性能。
参考文献
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[2]杨红卫，薛严涛，朱永权.底部框架结构抗震性能及抗震设计研讨[J].工程抗震，2001.
[3]陈安生.底部框架砖房抗震设计中常见问题分析[J].工程建设与设计，2006.
本文选自国家级期刊《建筑知识》。《建筑知识》是由中国建筑学会主办、中国建设部主管的建筑刊物，国内统一刊号：CN11-1243/TU，国际标准刊号：ISSN1002-8544)。中国知网全文收录。