1、4-3 多层砌体结构的抗震计算,4.3.1 计 算 简 图 4.3.2 地震剪力的计算与分配 4.3.3 墙体截面抗震承载力验算,多层砌体结构所受地震作用主要包括水平作用、垂直作用和扭转作用。 一般说来，垂直地震作用对多层砌体结构所造成的破坏比例相对较小，而扭转作用可以通过再平面布置中注意结构对称性得到缓解。 因此，对多层砌体结构的抗震计算，一般只要求进行水平地震作用下的计算。计算的归结点，是对薄弱区段的墙体进行抗剪强度的验算。 多层砌体结构的抗震验算，一般包括三个步骤：确立计算简图；地震剪力计算；对不利墙段进行抗震验算。,4.3.1 计 算 简 图,多层砌体结构的计算简图可采用图4-5计算简
2、图，以一个独立的结构单元为计算单元，各楼层的重量集中到楼盖标高处。 各楼层质点重力荷载应包括：楼、屋盖自重；活荷载组合值；上、下各半层的墙体及构造柱重量之和。 底层计算高度的取值：当基础埋置较浅时，计算至基础顶面；当基础埋置较深时，计算至室外地坪下0.5m处；当设有整体刚度很大的全地下室时，计算至地下室顶板顶部；当地下室刚度较小或为半地下室时，则取为地下室室内地坪，此时，地下室顶板也算一层楼面。,4.3.2 地震力的计算与分配,一、水平地震作用及楼层地震剪力 多层砌体房屋的水平地震作用按底部剪力法计算，式中 ，并且对多层砌体房屋， ，因此砌体房屋总水平地震作用标准值为：（4-1）而第I点的水平
3、地震作用标准值（4-2） 楼层地震剪力（4-3） 例题4-1,二、墙体侧移刚度 墙体侧移刚度的计算方法： 1）无洞墙体 (如图4-7) 时（仅考虑剪切变形） 时（考虑弯曲、剪切变形） 时 不考虑该墙体 2）有洞墙体 规则开洞： （如图示）,三、楼层地震剪力在各墙体上的分配 1、横向地震剪力的分配层间地震剪力在各墙体之间的分配原则，应视楼盖的刚度而定。 （1） 刚性楼盖 对于抗震横墙最大间距满足表4-3的现浇及装配整体式钢筋混凝土楼盖房屋，当受横向水平地震作用时，可以认为楼盖在其平面内没有变形，因此各横墙的水平位移相等（如图4-8示），按此推导得： 楼层地震剪力按横墙侧移刚度的大小分配，第I层第
4、j道横墙的剪力为（4-11）,当计算墙体的侧移刚度时，可以只考虑剪切变形，按式（4-7） 计算。若同一层墙体材料及高度均相同，则将式（4-7）代入式（4-11）得：（4-12）说明，当各横墙的高度、材料均相同时，其楼层地震剪力可按各抗震墙的横截面面积比例分配。,（2） 柔性楼盖 对于木楼盖等柔性楼盖，由于其本身刚度小，在地震剪力作用下，楼盖平面变形除平移外还有弯曲变形。楼盖在各处的位移不等（如图4-9示）。 第j道横墙所分配的地震剪力，可按第j道横墙从属面积上重力荷载代表值的比例分配：(4-13)当楼层单位面积上的重力荷载代表值相等时，上述计算可进一步简化为按各墙从属面积的比例进行分配，即：（
5、4-14）,（3） 中等刚度楼盖 采用小型预制板的装配式钢筋混凝土楼盖房屋，其楼盖刚度介于刚性楼盖和柔性楼盖之间。因此，它的横墙所分配的剪力，可近似地按刚性楼盖和柔性楼盖房屋分配的平均值采用：当墙高相同，所用材料相同且楼盖上重力荷载分布均匀时，可采用下式计算（4-16）,2、 纵向地震剪力的分配 由于房屋纵向楼盖的水平刚度比横向大得多，因此，纵向地震剪力在各纵墙上得分配，可按纵墙得侧移刚度比例来确定。也就是无论柔性的或刚性的楼盖，均按刚性楼盖的公式计算。,3、在同一道墙上各墙段间地震剪力的分配 求得某一道墙的地震剪力后，对于开设门窗洞口的墙片，尚需把地震剪力再分配给该墙片上门窗洞口之间和墙端的
6、墙段，以便验算各墙段的抗震承载力。由于圈梁和楼盖的约束作用，一般可认为同一道墙中的各墙段具有相同的侧移，因而各墙段所承担的地震剪力可按各墙段的侧移刚度比例进行分配，即，第j道墙上r墙肢分配的地震剪力为,在计算墙段高宽比时，墙段高度h 的取法为： 窗间墙取窗洞高； 门间墙取门洞高； 门窗之间的墙取窗洞高； 尽端墙取紧靠尽端的门洞或窗洞高 （如图4-11）。例题4-2,4.3.3 墙体截面抗震承载力验算,当墙体或墙段所分配的地震剪力确定后，即可验算墙体的抗震强度，验算的对象是承受地震剪力较大的、或竖向压应力较小的、或局部截面较小的墙段。 （一）普通黏土砖、多孔黏土砖墙体的验算（4-21） 其中， 砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值：（4-20）,上式中， 砌体强度正应力影响系数，查表4-7或按下式计算：（二）横向配筋黏土砖墙的截面抗震验算（4-22） 式中 fv 钢筋抗拉强度设计值；A 墙体横截面面积；层间墙体体积配筋率；钢筋参与工作系数，可按表4-8采用。,（三）混凝土小砌块，多采用芯柱配筋方式。此类墙体的抗震承载力验算公式为（4-23） 式中 ft芯柱混凝土轴心抗拉强度设计值；Ac芯柱截面总面积；As芯柱钢筋截面总面积；芯柱影响系数，按表4-9查取。 例题4-3,
