川西地区砖砌体农房震害分析与加固研究.docx

川西地区砖砌体农房震害分析与加固研究 常颖（四川建筑职业技术学院 四川 成都 610399）摘要：本文根据现场调查，对川西震区农房总体震害做了简要介绍并对房屋受损原因做了初步分析。在此基础上，提出针对性较强的受损农房加固措施。文章认为，农房抗震防灾工作虽然任重道远，但切实开展规范化的建设和管理，可以逐步避免或降低灾害损失。关键词：农房加固；抗震； 震害分析0 前言川西龙门山断裂带是近年来国内最活跃的地震断裂带。从人均水平来看，四川是全国经济实力较落后的省份；而川西地震断裂带周边从南至北（从雅安到广元）却是四川人口和GDP最集中的地区。故而川西地区发生地震后灾情往往比较严重。另一方面，历史上多次地震灾害都表明，地震的震中多位于偏远的农村，更由于选址不科学、施工不规范、建材不合格、管理不到位等问题，使得震害灾情重的也多在农村。最近几年的几次强震对农村建筑造成的巨大破坏都提醒着人们，加强震区、尤其是震区农村的住房抗震设计，刻不容缓。本文在现场调查的基础上，对川西地区较为典型的砖砌体农房的震害状况作出分析，并提出可行的受损农房建筑加固方法，以期为今后加强新建农房抗震防灾能力提供参考。1 砖砌体结构农房结构简介随着农村经济的发展，不少经济状况较好的川西农村地区盖起来两层楼房。典型的构造是：底层大多一户三间，开间3.3m左右，进深6m左右，底层构造柱截面尺寸为240mm240mm。横墙承重，不设地震缝。外山墙与横墙为240 mm。墙体材料一般为混合砂浆M2.5M5，砌体为烧结普通砖MU10MU20。层高一般大于3m，楼、屋盖板均为预制板（农房卫生间与厨房几乎都是单独设置，不要住房一体）。四川多阴雨，这些砖砌体结构的农房第2层外纵墙往往会外推0.81.5m，既形成二层楼的阳台，也可便于一层躲雨。这类农房充分考虑了农民的生活、生产习惯，经济适用、施工方便，备受欢迎。其结构简单、传力简捷，但基本自振周期短，地震反应大。同时，由于农房第二层外纵墙外推，长度大于首层外墙，使得外纵墙上下整体不连续，破坏了合理的地震作用传力途径，降低了抗震能力。有些2层农房的底层随意的开大门洞经营杂货铺（供应点），或出于使用和采光的考虑，将窗口随意扩大，更是严重降低了建筑的纵向抗震能力。2 震害特征分析川西地区较为典型的场地地层构造从上至下依次为第四系全新统人工填土层、第四系全新统冲积层。农房基础主要为砖基础、毛石基础（少数为灰土基础），被调查受损农房大多无显著基础失效问题，主要是墙体裂缝，现分析成因如下：1.墙体裂缝：横裂缝：主要位于横墙前、门洞方向，缝宽较细。主要破坏原因可能有：结构刚度突变。窗口以上外纵墙墙段较窄小,而窗口以下墙段较宽厚，上、下墙段刚度突变产生应力集中，形成薄弱区域。农户为了省钱，降低了砂浆强度且砌筑质量不佳，以致裂缝呈水平方向发展。斜裂缝：主要发生在隔墙上，裂缝较长且通常沿墙面40o45o方向生长，甚或贯通墙面。主要破坏原因可能是，砌体质量较差，抗剪强度不足，主拉应力超过极限强度，属剪切破坏。交叉裂缝：是较为典型的震害裂缝，危害较大，极大的损伤了构件强度，且修复困难。成因是地震剪力在墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度。调查中，部分农房墙体采用非承重砌块或120厚半砖墙，稳定性和承载力都很差，而且这些墙体内还常有预埋的管线、线槽或接线盒，进一步削弱了截面，加剧了震害。2. 墙角处的裂缝：这类裂缝通常沿墙角通缝开裂，缝口呈齿状，整体呈树杈状，不闭合。究其原因可能是农房施工阶段多为分段砌筑，虽留有接搓口，但接口处咬搓不好，没能有效连接，使相邻段的墙体彼此独立。同时，纵墙侧向刚度往往低于横墙刚度，横向水平地震作用时，位移不协调，就可能使墙角拉裂。3 加固措施研究与个人建议建筑抗震设计是减轻地震灾害的根本途径。只有经过正规抗震设计且保证施工质量的建筑，才可能具备“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震能力。反之，未经过抗震设计的房屋即使是在较低烈度的地震面前也是非常脆弱的。在当前农房建筑普遍不具备完整抗震措施的背景下，可以通过下面介绍的一些修复加固措施来完善。1. 承重墙裂缝可采用人工水泥砂浆补缝或压力灌浆，墙两侧挂钢丝网片并抹3040mm厚水泥砂浆；也可在墙上加混凝土块、剔缝埋钢筋等方法。这些方法可以不同程度地弥补受损墙体，提高整体强度。2. 沿外墙上设置闭合的配筋砂浆带圈梁，圈梁宜与预制板设于同一标高或紧靠板底。截面可取为厚40mm，高250mm，配筋为412，箍筋为6200，砂浆强度M10。增设圈梁可以增强房屋的整体刚度，提高其抗震性能。3. 川西农房有所谓“三大三高”的特征，这种设计对抗震固然不利，但作为川西农房长期形成的模式，彻底杜绝几乎不可能。所以，加固开洞较多的前纵墙也是必然遇到的课题。采用增设钢框、窗间墙的方法对前纵墙进行加固，如采用5对前纵墙门窗洞口补强，钢框与砖柱或砖墙通过M10螺栓拉接，每侧不少于3根；采用与上面提到的山墙加固相同的砂浆钢筋网对窗间墙及砖柱进行加强。以上介绍的加固措施是针对川西农房在地震中所表现出的问题进行的针对性设计。同时，采用配筋砂浆带圈梁，单面钢筋网砂浆加强砖墙和钢门窗框等加固方式，在技术和经济上都具有可行性。农房是农户个人行为的小工程，难以引入规范的设计和监理，加强农村工匠培训，使其具备基本的抗震设计知识也是十分必要。农户作为业主，也应加强抗震意识，修建住房不能一味省钱。增加一些基本的抗震构造措施在关键时候能够保证一家人的生命财产安全。此外，尚需加强施工管理，不能忽视对一些基本问题的控制，如砌筑砂浆的强度等级、构件的混凝土强度等级、抗震横墙最大间距等。只有从整体结构到细部构造，均严格遵守有利于抗震的原则要求来修建，才可能使自己的家园在地震中经历考验。参考文献：1 GB50011-2010建筑抗震设计规范S. 北京：中国建筑工业出版社，2010：84-88.2 刘辉，魏建友，胡亮霞，杨威，赵作周，朱尔玉. 农村砖木结构住宅抗震加固新方法对比分析与研究J. 施工技术，2013（22）：48-51.3 缪小龙. 四川农房抗震设计分析与建设J. 四川建筑科学研究，2009（35）：157-来自wWW159.4 周铁钢，钱相博，张冰冰. 芦山地震农村房屋震害调查与分析J. 地震工程与工程振动，2013（33）：53-58.5 肖承波，高永昭，吴体. 四川村镇典型砖砌体房屋抗震构造措施研究J. 四川建筑科学研究，2007（33）：53-56. -全文完-