底层框架砌体结构房屋震害特征及抗震对策
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收 稿 日期 ：２ １－０２ ；修 订 日期 ：２０１ ．Ｉ —１ ０ ０１－９ ０ １ ５ 作者 简 介 ：冯 福 雄 （ ９６ ） １８ ，男 ，天 津 人 ， 天津 城 市 建 设 学 院 硕 士生
图 ２ 过 渡层 整 体 坍 塌
天 津城 市建设 学 院学 报 冯福雄等 ： 底层框架砌体结构房屋震害特征及抗震对策
结 构 薄 弱层 出现 位 置 的 影 响 ， 并对 此 类 房屋 建 筑设 计 提 出 了几 点 建议 ．
关
键
词 ：底 层框 架 砌 体 结 构 ；薄 弱层 ；侧 移 刚 度 比 ；震 害分 析 ；抗 震 措 施
中图分 类号 ：Ｔ ３ ２１ 文献 标识码 ：Ａ Ｕ ５ ．１ 文章编 号 ：１０ ．８ ３ ２ １ ） １０ １－５ ０ ６６ ５ （０ １０ ．０ ００
底 层 框 架砌 体 结构 房 屋 震 害特 征 及 抗震 对 策
冯 福 雄 ，杨德 健 一 ，
（ 天津 城 市 建设 学 院 ａ ．土木 工 程 系 ；ｂ 天 津 市软 土 特 性 与 工 程 环 境重 点 实 验 室 ，天 津 ３ ０ ８ ） ． ０ ３４
摘 要 ：底层 框 架砌 体结 构房屋 为上 刚 下柔 结构体 系， “ 在 ５・１ ” 汶川 地震 中遭 受 了严 重破 ２
底层 框 架砌 体 结构 房 屋 （ 称底 框 房 屋） 指底 简 是
层或 底 部两 层 为钢 筋混 凝 土一 震墙 结 构 、 部 几层 抗 上 为砌 体 墙 （ 或 小 砌块 ） 重 的 多层 房 屋 ．由于其 造 砖 承 价 低 廉 、 工方 便 和使 用 性能 良好 等 特点 ， 施 被广 泛 应 用 于 我 国中小 城 市 的 临街 建 筑 ．这类 房屋 底 层 采 用 钢 筋 混凝 土框 架 结构 ， 能提 供 较大 的 使用 空 间 ， 多用
置抗震 墙 ， 形成底 部框 剪一 砌体抗 震结 构体 系 ， 以提高
底层 框架 刚 度 ； 规定 底层 框 架 一 震 墙房 屋 的纵 横 并 抗 两个 方 向 ， 二 层 与底 层侧 向刚度 的 比值 ， ， 第 ６ ７度 时 不应大于 ２５ ８度 时不应大 于 ２ ， ．， ． 且均 不应小 于 １ ． ０ ． ０ 据调 查 ， “ ｌ ”汶川 地震 中 ， 镇倒 塌和严 在 ５・ ２ 城 重 受损 的房 屋 中 ， 框 房屋 占相 当大 比例．本 文主要 底
分 析 了汶川 地 震 中此 类 房屋 不 同类 型 震 害产 生 的原 因 ， 提 出相 应对策 ． 并
图 １ 过 渡 层 发 生 破 坏
１ 底 框 砌体 房 屋 的震 害 特征 与分 析
１ 过渡层破 坏 ． １ “ １ ” 汶川 地 震后 ， ５・ ２ 有关 专 家 学 者进 行 了大
抗变形 能力 和抗剪 切能力 都很 差 ， “ 在 大震 ”作 用下
以很大 的惯性 力作 用于底 层框 架 ；“ 刚下柔 ”则 造 上 成 结 构 竖 向刚 度分 布不 均 匀 ， 房 屋 容 易 现 薄 弱 使
层， 而薄弱 层 多 出现 在底 层 ． 国现 行 的 《 筑 抗震 我 建 设 计规 范 》…（ Ｂ ０ １一 ２ ０ ） 定 ， 框 结 构应 设 Ｇ ５ ０ ０ １ 规 ｌ 底
坏 通 过 对 汶 川 地 震 中此 类 房 屋 震 害特 点 进 行 总 结 ， 析 了相 关 震 害产 生 的 原 因 ． 某 工 程 实例 分 对
在 底 层 设 置 不 同数 量抗 震 墙 以 实现 第二 层 与 底 层侧 移 刚 度 比 的 定 量 计 算 ， 分析 不 同侧 移 刚度 比对
层 侧 向刚度 的 比值 ， ， 度 时不应 大 于２５ ８ 时不应 ６７ ．， 度 大于 ２０ 就是 为 了防止底 层框 架成 为 明显 “ ．， 薄弱 层 ”．
天 津城 市 建 设 学 院 学报 第 ｌ 卷 第 １ ２ １年 ３ ７ 期 ０１ 月
Ｊｕｎｌｏ ｉ ３ ｎｔ ｔ ｏ ｂｎ Ｃ ｎｔ ｃｉ Ｖ １ Ｎｏ１ Ｍａ．２ ｏ ｒａ ｆＴａ ｉ Ｉｓ ｔ ｅ ｆＵｒａ ｏ ｓｕ ｔ ｎ ｏ． ｎｎ ｉ ｕ ｒ ｏ １ ７ ． ｒ ０ １ １
用， 而且 上部 结构 对 底层 楼板 的倾 覆 力 矩将 使过 渡 层 的层 间位 移进 一 步增 大 ． 高小 旺 通 过对 七 层底 框抗
震墙砖 房 １ 比例模 型 的抗震 研究 表 明 ， ／ ２ 过渡层 砖 墙
复地 震力 作 用下 轻则 框架 发 生过 大侧 移 ， 则底层 全 重 部倒 塌 ．《 筑 抗 震 设 计规 范 》…规 定 ： 二层 与 底 建 第
量 调 研 ［６， 现 底 框 房 屋 过 渡 层 部 分 出 现 严 重 的 ２１ 发 －
“ 坏集 中”现 象．图 ｌ为位 于都 江堰 市一 栋 底框 破
建 筑 ， 后 其底 层 框架 部 分基 本 完 好 ， 渡层 发 生严 震 过 重破 坏 ； ２ 为位 于都 江堰 市景 观路 的建筑 ， 图 其过渡
层 全 部 倒 塌 ， 栋 建 筑 严 重 破 环 ． 渡 层 的严 重 破 整 过 坏， 首先 在于 它 的材 料性 能 ， 因采用 的砖 砌材 料延性 、
来 做商 铺使 用 ； 上部 采用 多 层砌 体 结构 形 式 ， 用来 可
做 住 宅 、 公 室 等．由于 其上 部 是 砌体 形 式 ， 办 下部 是 框 架 形 式 ， 成 了 “ 重 脚 轻 ” “ 刚下 柔 ” 的 结 造 头 上 果 ． 抗 震 的角度 来讲 ， 从 这对 房屋 的抗 震 设 体
易发 生剪 切破 坏 ； 次 过渡层 在 地震 作 用下 受 力状 态 其
的抗 震 刚度 和充 足 的延 性 ， 柔性 底 层框 架屈 服后 会 出
现很 大 的塑 性 变 形 ， 生 “ 产 破坏 集 中” 现 象 ， 在 反 并
复 杂 ， 不 仅 承 担 传 递 上层 砌 体 传 来 的地 震 剪 力 作 它
图 ２ 过 渡层 整 体 坍 塌
天 津城 市建设 学 院学 报 冯福雄等 ： 底层框架砌体结构房屋震害特征及抗震对策
结 构 薄 弱层 出现 位 置 的 影 响 ， 并对 此 类 房屋 建 筑设 计 提 出 了几 点 建议 ．
关
键
词 ：底 层框 架 砌 体 结 构 ；薄 弱层 ；侧 移 刚 度 比 ；震 害分 析 ；抗 震 措 施
中图分 类号 ：Ｔ ３ ２１ 文献 标识码 ：Ａ Ｕ ５ ．１ 文章编 号 ：１０ ．８ ３ ２ １ ） １０ １－５ ０ ６６ ５ （０ １０ ．０ ００
底 层 框 架砌 体 结构 房 屋 震 害特 征 及 抗震 对 策
冯 福 雄 ，杨德 健 一 ，
（ 天津 城 市 建设 学 院 ａ ．土木 工 程 系 ；ｂ 天 津 市软 土 特 性 与 工 程 环 境重 点 实 验 室 ，天 津 ３ ０ ８ ） ． ０ ３４
摘 要 ：底层 框 架砌 体结 构房屋 为上 刚 下柔 结构体 系， “ 在 ５・１ ” 汶川 地震 中遭 受 了严 重破 ２
底层 框 架砌 体 结构 房 屋 （ 称底 框 房 屋） 指底 简 是
层或 底 部两 层 为钢 筋混 凝 土一 震墙 结 构 、 部 几层 抗 上 为砌 体 墙 （ 或 小 砌块 ） 重 的 多层 房 屋 ．由于其 造 砖 承 价 低 廉 、 工方 便 和使 用 性能 良好 等 特点 ， 施 被广 泛 应 用 于 我 国中小 城 市 的 临街 建 筑 ．这类 房屋 底 层 采 用 钢 筋 混凝 土框 架 结构 ， 能提 供 较大 的 使用 空 间 ， 多用
置抗震 墙 ， 形成底 部框 剪一 砌体抗 震结 构体 系 ， 以提高
底层 框架 刚 度 ； 规定 底层 框 架 一 震 墙房 屋 的纵 横 并 抗 两个 方 向 ， 二 层 与底 层侧 向刚度 的 比值 ， ， 第 ６ ７度 时 不应大于 ２５ ８度 时不应大 于 ２ ， ．， ． 且均 不应小 于 １ ． ０ ． ０ 据调 查 ， “ ｌ ”汶川 地震 中 ， 镇倒 塌和严 在 ５・ ２ 城 重 受损 的房 屋 中 ， 框 房屋 占相 当大 比例．本 文主要 底
分 析 了汶川 地 震 中此 类 房屋 不 同类 型 震 害产 生 的原 因 ， 提 出相 应对策 ． 并
图 １ 过 渡 层 发 生 破 坏
１ 底 框 砌体 房 屋 的震 害 特征 与分 析
１ 过渡层破 坏 ． １ “ １ ” 汶川 地 震后 ， ５・ ２ 有关 专 家 学 者进 行 了大
抗变形 能力 和抗剪 切能力 都很 差 ， “ 在 大震 ”作 用下
以很大 的惯性 力作 用于底 层框 架 ；“ 刚下柔 ”则 造 上 成 结 构 竖 向刚 度分 布不 均 匀 ， 房 屋 容 易 现 薄 弱 使
层， 而薄弱 层 多 出现 在底 层 ． 国现 行 的 《 筑 抗震 我 建 设 计规 范 》…（ Ｂ ０ １一 ２ ０ ） 定 ， 框 结 构应 设 Ｇ ５ ０ ０ １ 规 ｌ 底
坏 通 过 对 汶 川 地 震 中此 类 房 屋 震 害特 点 进 行 总 结 ， 析 了相 关 震 害产 生 的 原 因 ． 某 工 程 实例 分 对
在 底 层 设 置 不 同数 量抗 震 墙 以 实现 第二 层 与 底 层侧 移 刚 度 比 的 定 量 计 算 ， 分析 不 同侧 移 刚度 比对
层 侧 向刚度 的 比值 ， ， 度 时不应 大 于２５ ８ 时不应 ６７ ．， 度 大于 ２０ 就是 为 了防止底 层框 架成 为 明显 “ ．， 薄弱 层 ”．
天 津城 市 建 设 学 院 学报 第 ｌ 卷 第 １ ２ １年 ３ ７ 期 ０１ 月
Ｊｕｎｌｏ ｉ ３ ｎｔ ｔ ｏ ｂｎ Ｃ ｎｔ ｃｉ Ｖ １ Ｎｏ１ Ｍａ．２ ｏ ｒａ ｆＴａ ｉ Ｉｓ ｔ ｅ ｆＵｒａ ｏ ｓｕ ｔ ｎ ｏ． ｎｎ ｉ ｕ ｒ ｏ １ ７ ． ｒ ０ １ １
用， 而且 上部 结构 对 底层 楼板 的倾 覆 力 矩将 使过 渡 层 的层 间位 移进 一 步增 大 ． 高小 旺 通 过对 七 层底 框抗
震墙砖 房 １ 比例模 型 的抗震 研究 表 明 ， ／ ２ 过渡层 砖 墙
复地 震力 作 用下 轻则 框架 发 生过 大侧 移 ， 则底层 全 重 部倒 塌 ．《 筑 抗 震 设 计规 范 》…规 定 ： 二层 与 底 建 第
量 调 研 ［６， 现 底 框 房 屋 过 渡 层 部 分 出 现 严 重 的 ２１ 发 －
“ 坏集 中”现 象．图 ｌ为位 于都 江堰 市一 栋 底框 破
建 筑 ， 后 其底 层 框架 部 分基 本 完 好 ， 渡层 发 生严 震 过 重破 坏 ； ２ 为位 于都 江堰 市景 观路 的建筑 ， 图 其过渡
层 全 部 倒 塌 ， 栋 建 筑 严 重 破 环 ． 渡 层 的严 重 破 整 过 坏， 首先 在于 它 的材 料性 能 ， 因采用 的砖 砌材 料延性 、
来 做商 铺使 用 ； 上部 采用 多 层砌 体 结构 形 式 ， 用来 可
做 住 宅 、 公 室 等．由于 其上 部 是 砌体 形 式 ， 办 下部 是 框 架 形 式 ， 成 了 “ 重 脚 轻 ” “ 刚下 柔 ” 的 结 造 头 上 果 ． 抗 震 的角度 来讲 ， 从 这对 房屋 的抗 震 设 体
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的抗 震 刚度 和充 足 的延 性 ， 柔性 底 层框 架屈 服后 会 出
现很 大 的塑 性 变 形 ， 生 “ 产 破坏 集 中” 现 象 ， 在 反 并
复 杂 ， 不 仅 承 担 传 递 上层 砌 体 传 来 的地 震 剪 力 作 它
