[文章]：城乡结合部建筑抗震性能研究

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城乡结合部建筑抗震性能研究
摘要 我国城乡结合部地区人口众多，经济相对落后，居民建筑基本上未考虑抗震设防。一旦发生地震，必将导致人员严重伤亡和财产重大损失，并将引发极为严重的二次灾害。本文分析了当前此类地区建筑存在的主要问题，并提出了一些相应的对策。
关键词：城乡结合部 抗震对策
一、前言
近年来，我国地震频频发生，使人民的生命财产遭受重大损失。海南省每年也都会有有感地震发生。因此，建筑物的抗震尤其是城乡结合部建筑物的抗震必须得到重视。由于我国城市化尚处于初级阶段，甚至于在许多城市中仍然存在特有的“城中村”现象。而城乡结合部地区居住人口众多，但经济、文化相对落后，成灾因素多，抗震管理薄弱，抗御地震袭击的能力相对较弱。
由于经济状况的不同，城乡结合部房屋抗震情况大致可分为两类。第一类为经济发达地区，房屋为多层建筑，有统一的规划，部分有设计图纸，在一定程度上考虑了抗震设防。第二类为经济欠发达地区，房屋以平房为主，在建房时大多根据传统习惯，主要为粘土砖墙，虽然在一定程度上考虑了结构安全，但基本上未考虑抗震设防。
一层和二层砖房仍将是城乡结合部民用建筑的主要结构形式，这类房屋建筑由脆性材料的粘土砖和砂浆砌筑而成，未经合理的抗震设计，其抗震性能一般来说是较差的。唐山地震、海城地震、包头地震、新疆伽师－巴楚地震等历次破坏性地震中，砖房均遭到不同程度的破坏，尤其是在唐山地震中，砖房有90％倒塌或遭到严重破坏，使人民生命财产安全造成重大损失。
由于城乡结合部大部分地区在房屋建筑抗震设防上存在盲点，且不受国家强制规范的约束，加强有关防灾减灾知识的宣传，鼓励和引导居民建设住宅时增加抗震设防措施有十分重要的现实意义。
二、民房抗震设防问题
通过对城乡结合部房屋建设的实地调查及验算，发现城乡结合部民房建设抗震设防中存在着一些共性的问题。
1 房屋规划混乱
许多城乡结合部房屋之间的巷道过窄，无法进出大型车辆，不利于疏散和救援；对产生次生灾害的根源考虑不足：如易燃易爆物品堆放位置不当；居民建房不必要的附属物过多：如高门脸、高门头、高女儿墙和悬挑部分过重等。
2 结构形式不利
调查表明城乡结合部地区的民房中，土木结构房屋占一小部分，砖木结构以及砖混结构两种类型所占比重较大。大量的震害显示，土木结构房屋以围护结构倒塌或严重破坏为主，损坏比较严重；砖木结构房屋较上一种类型震害轻一些，但也有部分房屋破坏严重；砖混结构房屋以中等破坏为主，只有少数房屋遭受严重破坏。
对现有房屋的抗震验算分析也表明，砖混结构的抗震性能好于砖木结构，砖混结构中现浇屋盖的抗震性能又好于预制板屋盖。
对于纵墙或横墙承重的房屋，由于其另一方向的约束墙体少、间距大，刚度较弱，空间刚度和整体性都较差，抗震性能低。在高烈度区时，墙体由于平面外的失稳先行破坏，进而引起整个房屋的倒塌。而两个方向承重墙体布置适当的纵横墙联合承重房屋，由于其限制纵墙的侧向变形，增强了空间刚度和整体性，对承受纵横两个方向的水平地震作用，以及抗弯、抗剪都非常有利，因而震害比单一纵墙或横墙承重房屋要轻得多
3 抗震构造缺少
房屋的墙体、楼盖，以及各部的构件之间的锚固和拉结，可以构成一空间整体，充分发挥结构的整体作用，加强空间刚度，使地震作用迅速传递，分布合理。由于未经过正规的设计，建房时基本上没有考虑抗震构造措施，大部分房屋没有构造柱和圈梁，更没有拉结筋，纵横墙体之间没有必要的拉接措施，木屋盖房屋的梁与檩条直接搁在墙上，且各构件间缺少可靠的连接，房屋结构整体性差，在地震作用下容易坍塌。
4 砖砌材料及施工质量
砌体房屋施工质量的好坏，直接影响房屋的抗震性能，特别是墙体的强度和墙体拉结等，墙体强度主要取决于砂浆和砌块的强度以及施工操作的质量，其中砂浆强度等级是最关键的因素，对墙体的抗震性能起决定性作用。
5 建筑形式不利
目前正在使用的民房中，多为“一”字型、“L”型以及“凹”型，一般都无设计图纸，而是房主根据自己的需要和喜好建成。房屋的结构一般都比较简单，客厅开间进深较大，南侧的一面墙上门窗洞口开的多而且大，窗间墙布置不合理，墙段长度过大或过小，宽墙垛容易因吸收过多地震作用而先破坏，窄墙垛则因稳定性过差也随后失效。张北地震房屋破坏的实际情况表明，砂浆强度低、窗间墙过窄是造成震害的主要原因。对于“L”型以及“凹”型等不规则房屋因形状凸出凹进对抗震不利，转角处地震应力集中，易于破坏，必须从结构布置和构造措施上加以处理。
三、防治对策
房屋的抗震计算只能从理论上说明房屋的抗震强度，房屋的实际抗震能力，还有赖于抗震构造措施是否合理有效。因此对新建的房屋要严格按照现行有关规范要求，采用合理的抗震结构体系，采取合理有效的抗震构造措施，加强房屋的整体稳定性，提高房屋的整体抗震能力，减轻地震灾害。
砌体房屋的抗震加固，是在现有科学技术水平和经济条件下有效地抵御地震灾害减少人员伤亡和财产损失而采取的一项措施。对不符合抗震要求的已建及在建的房屋进行抗震加固，是减轻地震灾害的有效途径。在充分考虑有效和经济两个方面的因素的基础上，提出以下几点防治加固措施：
1 附壁柱。在承载能力不足以及抗剪能力不足的墙段或部位，应增设附壁柱。考虑经济适用要求，对于一般的砌体房屋增设砖砌体附壁柱，并配置水平拉结筋即可。附壁柱宽度不应小于240mm，厚度不应小于120mm。混合砂浆应采用M5～M10，砖应采用MU10以上。配筋采用HPB235直径不小于6mm，其水平间距不应大于200mm。
2 堵砌门窗洞口。当房屋的门窗洞口多且大而削弱了墙体的抗震性能时，可堵砌部分门窗洞口，四周与原墙密实相接或采取拉接措施。新旧墙体接槎部位，应先用清水清洗干净，施工后加强养护，以保证新老结构形成整体。
3 裂缝处理。当砖墙已产生裂缝并影响其强度时，可用水玻璃砂浆灌缝修补。裂缝宽度较小时，可沿砖墙裂缝的适当部位钻孔后，再灌水玻璃砂浆；裂缝较宽时，可直接将水玻璃砂浆压到缝里去，依靠砂浆的流动性和粘结力使砌体形成整体。承重墙裂缝采用压力灌浆或人工填水泥砂浆补缝，墙上加扒钉、钢筋混凝土楔联结，或剔缝埋钢筋等方法加固，均可不同程度地提高原墙体的强度。
4 外加构造柱、圈梁及钢拉杆。这种方法是砌体房屋普遍采用的一种抗震加固方法，一般其构造柱和圈梁的厚度不小于240mm。其加固机理主要是对房屋的墙体大变形产生约束，使之在遭受地震袭击时，墙体虽严重开裂但不至于马上丧失承载能力而导致房屋的倒塌，使砌体房屋提高耗能能力并改善延性性能，从而保证房屋在大震作用下不倒。
另外提高屋盖的整体性、加固过梁、外墙面表面保护防碱侵蚀等方法也能有效提高建筑抗震能力。从以上的分析比较中可以知道，上述几种砌体的抗震加固方法都是有效的，而且实施起来也并不困难。
四、结论
随着经济的发展和人们生活条件的改善，对于房屋的要求也迅速提高。有的地区已把标准定位在二层住宅，有的虽仍为单层，但面积更大，房间的分割与布局更加适用合理。城乡结合部建设应根据经济发展情况制定规划，采取合理的结构形式、保证材料和施工的质量，这种结构形式完全可以达到抗震设防的要求。只要我们大力加强抗震知识宣传，努力提高人们的抗震设防意识，形成自觉搞好抗震设防的共识，就能将未来的地震灾害减少到最低限度