周 洋

（中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080）

底商多層砌體房屋地震倒塌機(jī)理及加固方法研究

周 洋

（中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，哈爾濱150080）

我國(guó)地震多發(fā)且震害嚴(yán)重，震害的主要表現(xiàn)是人員傷亡，而導(dǎo)致人員傷亡的最重要因素

是房屋倒塌。汶川地震顯示，在我國(guó)中小城鎮(zhèn)，地震破壞嚴(yán)重的建筑結(jié)構(gòu)類型主要有底商多層砌體結(jié)構(gòu)、多層RC框架結(jié)構(gòu)、多層磚混結(jié)構(gòu)，其中極震區(qū)底商多層砌體結(jié)構(gòu)倒塌比率達(dá)85%。分析這類房屋倒塌機(jī)理，提出相應(yīng)的抗倒塌設(shè)計(jì)方法及對(duì)既有建筑抗倒塌加固方法十分必要。

本文通過(guò)對(duì)汶川地震極震區(qū)中底商多層砌體結(jié)構(gòu)好、壞兩種典型代表進(jìn)行深入剖析，通過(guò)理論分析、振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、墻片偽靜力試驗(yàn)，深入剖析了這類結(jié)構(gòu)的倒塌機(jī)理，并有針對(duì)性地提出了新建房屋的抗倒塌設(shè)計(jì)方法以及既有建筑的抗倒塌加固方法。主要結(jié)果如下：

（1）通過(guò)實(shí)地調(diào)研，客觀地展示了底商多層砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點(diǎn)和倒塌模式，指出底商多層砌體底層縱向相對(duì)薄弱，沿縱向倒塌模式最為普遍。

（2）模型結(jié)構(gòu)地震模擬試驗(yàn)表明：由于典型的底商多層砌體結(jié)構(gòu)底層縱向由3道側(cè)向剛度差異很大的墻體構(gòu)成，地震荷載按剛度比例分配，導(dǎo)致剛度最大的中間縱墻率先破壞，失去抗側(cè)和承重能力，地震與重力荷載順序轉(zhuǎn)移到另外兩道相對(duì)薄弱的墻體，由于抗力顯著不足，倒塌難以避免。

（3）通過(guò)代表性墻片偽靜力試驗(yàn)，定量地測(cè)得各道縱墻的抗側(cè)剛度值，結(jié)果支持了上述3道縱墻先后個(gè)個(gè)擊破的倒塌機(jī)理推斷。

（4）在前人成果基礎(chǔ)上，得到了與試驗(yàn)結(jié)果更吻合的各類典型開(kāi)洞墻片抗側(cè)剛度計(jì)算公式，為底商多層砌體的抗倒塌設(shè)計(jì)和既有建筑抗倒塌加固提供了理論依據(jù)。

（5）基于上述調(diào)查、試驗(yàn)和分析結(jié)果，提出了“平衡剛度、增加延性”的抗倒塌設(shè)計(jì)方法，對(duì)既有底商多層砌體進(jìn)行加固的具體操作方法。

關(guān)鍵詞底商多層砌體；倒塌機(jī)理；剛度差異；有翼柱；承重體系

（作者電子信箱，周洋：278686755@qq.com）

中圖分類號(hào)：TU364；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.05.011