砌体结构设计中的几个问题

王 正

汶川地震实例表明,砌体结构在开间较小,构造柱按构造与计算要求设置并同圈梁形成混凝土约束边框的情况下,比框架体系具备更多的超静定次数,而由于各种原因框架结构在设计时并未实现强柱弱梁的目标。实例表明,大量塑性铰出现在柱端,砌体结构因而也就在大震时具备了比框架结构更强的抗震能力,现通过若干问题分析砌体结构的利弊。

1 平面

若平面不规则,墙体不连贯形成连续的抗侧力体系,在计算中就会发现部分墙体抗力效应比远小于1。计算所需配筋超过墙体最大配筋率要求,只能依靠增加构造柱或抗力效应比较小的墙体混凝土剪力墙,才能保证通过,如图1,图 2所示。图1中结构平面较为规则,图2平面是 L形且很不规则,所以图2墙体中40%左右墙体抗力效应比较小,以致于不得不将部分墙体上洞口减小或移动洞口位置,才使得最终结构抗震计算通过。图1中虽平面较为规则,但楼梯间凸出、外墙不连贯且开有较大洞口,部分端部墙体仍需配筋,而楼梯间凸出,凸出部分墙体在地震中位移势必增大,极易造成破坏,但建筑方案不得改动,最后将整个凸出部分配筋,同时增大了构造柱筋及圈梁尺寸与配筋(构造柱主筋再加大为 4二级钢14,箍筋变为一级钢 8@100。圈梁截面430 mm,箍筋变为一级钢8@100),以期在大震中即便是墙体开裂,而在圈梁构造柱的约束下也不致于全面垮塌,从而保证了人员的安全撤出,若要实现这一目标,构造柱圈梁就不能提前破坏。……