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摘要：随着我国经济的快速发展，中小城镇底部框架-抗震墙砌体房屋越来越多，我国又是一个多震国家，故对其结构的认知和结构设计的关键点进行讨论。
关键词：抗震构造；侧向刚度；抗震计算
引言
底层框架-抗震墙砌体房屋就是底部是钢筋混凝土框架结构，上部为砌体砌筑的多层房屋结构，简称为底部框架砌体结构。大多小城镇中临街建筑，多为商住两用，要求底部大空间，上部布置较多的纵横墙体以形成房屋的格局。因为这种结构采用的两种不同的材料，在结构抗震中表现尤为不利。震害表明，底层框架-抗震墙砌体房屋的抗震性能较差，在高烈度地区，其抗震性能还不如同高度的的多层砖房。现将这类结构设计要点总结如下：
一.房屋抗震设计中的一般规定要求
1.建筑的层数和高度，从概念设计的角度控制层数和高度对结构的抗震设计尤为重要。
2.抗震横墙的最大间距，符合相关规范规定；底层层高，一般不超过4.5m。
3.结构薄弱层部位弹塑性层间位移应符合下列公式要求：.png)
弹塑性承建位移角，h---薄弱层楼层高度
4.底部框架抗震墙砌体房屋的钢筋混凝土部分与钢筋混凝土结构框支层相当。
二，抗震构造措施
底部框架砌体结构分为底部框架层（一层），过渡层（二层）和上部结构（砌体结构层），在地震作用下，会有较大的地震变形，会对结构带来不利的影响，因此，在构造要求上的截面尺寸和配筋率都较多层砌体结构严格一些。上部砌体结构的楼盖.屋盖最好也采用现浇钢筋混凝土，以提高房屋的整体稳定性，增加楼盖的刚度，同时也增加楼板对墙体的约束，因而在墙体对齐的要求上可以适当放宽。
1.上部结构：对于构造柱设置部位，截面大小配筋及与圈梁的连接构造在《建筑抗震设计规范》7.5.1条均有规定。
2.过渡层即为与底部框架-抗震墙相邻的上一层砌体楼层，其在地震时破坏较为严重。
（1）过渡层墙体的构造要求，在地震作用下过渡层的砖墙开裂先于其他楼层，是形成集中破坏的楼层，因此在过渡层，适当提高砌筑砂浆的强度等级，采取增加构造柱的配筋率和构造柱的数量来提高构造要求。
（2）过渡层底板构造要，也即为底层顶板，它是连接上部砌体结构和底部框架抗震墙结构的重要部位，规范对此作了具体规定：过渡层底板应采用钢筋混凝土板，厚度不应小于120mm，并应少开洞，开小洞，当洞口尺寸大于800mm时，洞口周边应设置边梁。
（3）底部框架柱，底部框架柱不同与框架结构的框架柱，单大体上接近框支柱，对柱的轴压比，纵向钢筋和箍筋的要求，要参照框架柱的要求，单箍筋应全高加密。构造要求在《建筑抗震设计规范》7.5.6条有详细的规定。
2）托墙梁，是托梁和上部墙体共同作用而得名，实际上为一偏心受拉构件，构造接近与高层框支梁的要求，严于一般的框架梁，《建筑抗震设计规范》7.5.8条对其作了详细的规定。为改善底部结构的抗震性能，根据震害经验总结，在底层设置一定数量抗震墙，做为第一道防线的抗侧力构件，他的作用相当于框架-抗震墙中抗震墙的作用。其主要包括：钢筋混凝土抗震墙和约束砖砌体抗震墙。
三 刚度比
这是一个很很重要的概念，因为底部框架砌体结构的材料及结构形式，致使结构的层间侧移刚度相差较大。故其弹塑性层间位移分布有其独特的特点：
1.侧向刚度比的取值范围.png)
根据图示可以看出：
多遇地震（小震），弹性工作阶段，弹性层间位移比较均匀。
罕遇地震（大震），弹塑性工作阶段。底部弹塑性变形集中。从层间变形情况值，底层和过渡层的弹塑性变形发展比较充分，是薄弱层，在大震作用下将率先屈服，发生变形集中有可能倒塌。
在结构设计中，截面抗震作用验算是按多遇地震作用进行的，在弹性工作范围内，薄弱层在验算过程中很难被发现，而实际中，这种薄弱层是实实在在存在的，在遭遇罕遇地震时将产生难以想象的后果，因此在概念设计中必须采取措施予以控制，使得在遭遇罕遇地震时，弹塑性变形的层间位移比较均匀。重要措施是通过底部的纵横向设置一定数量的抗震墙，控制底部框架-抗震墙与上面各层侧移刚度的比值。规范规定：底部框架-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层计入构造柱影响的侧向刚度与地层侧向刚度的比值，6，7度是不应大于2.5，8度时不应大于2.0，且均不应小于1.0.
2.侧向刚度比的计算.png)
rk不应过大，也不应太小，太大使底层刚度太小产生过度的集中变形而严重破坏，太小，以免薄弱层转移到二层。
四 抗震计算
1.地震作用效应的计算
采用底部剪力法进行抗震计算，在计算中未考虑侧向刚度的变化，因此对底部计算的剪力考虑乘以放大系数予以调整。调整系数在1.2~1.5之间取值。
2.按二道防线的思路进行地震剪力分配
底部框架抗震墙砌体房屋中抗震墙作为第一道防线承担地震剪力，框架作为第二道防线承担地震剪力。
（1），抗震墙的地震剪力地震作用较小时，抗震墙处于弹性工作阶段，与底层的框架相比，其刚度远大于框架部分，其承担了地震剪力的90%~95%，因此弹性阶段不计框架作用。
一片混凝土抗震墙的承担的地震剪力为.png)
（2）框架部分地震剪力
根据弹塑性工作阶段进行考虑，在地震作用下，钢筋混凝土抗震墙的层间位移为1/1000时，抗震墙将产生开裂，当层间位移角到1/500时，其刚度只有原来的30%，
砌体抗震墙在层间位移为1/500，出现对角裂缝，其刚度只有原来的20%。
因此，在考虑地震剪力分配的时候，考虑钢筋混凝土墙和砌体墙的刚度折减折减系数分别为0.3，0.2，框架不折减。
一榀框架承担的地震剪力设计值可按下式计算：.png)
3 地震倾覆力矩分配的简化
（1）整个房屋的地震倾覆力矩.png)
框架抗震墙各部分按转动刚度进行分配
（2）地震倾覆力矩引起底部框架柱的附加轴力
假定强梁刚度无限大.png)
4，抗震墙引起的框架柱的附加内力
底层框架柱的轴向力和剪力，应计入砖墙或小砌块墙引起的附加轴向力和附加剪力，其值可按下列公式确定：
结论：结合我们国家的基本国情，底层框架抗震墙砌体房屋的抗震设应从一般规定，抗震构造措施，抗震计算进行，严格按照规范要求，做到经济合理，安全适用。在地震来临时，确保人民生命和财产安全。
参考文献：
[1] GB50003-2011砌体结构设计规范（S）
[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范（S）
[3] 施岚青，砌体结构与木结构 [J]，机械工业出版社出版.2014
论文作者:陈伟征,李亭战
论文发表刊物:《基层建设》2015年7期
论文发表时间:2016/9/1
标签：框架论文; 刚度论文; 剪力论文; 结构论文; 砌体论文; 塑性论文; 位移论文; 《基层建设》2015年7期论文;