磚木結(jié)構(gòu)房屋震害分析

李 銘 林 磊

(1.濮陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，河南濮陽(yáng) 457000;2.煙臺(tái)金建冶金科技有限公司，山東煙臺(tái) 264670)

2008年四川汶川8級(jí)地震、2010年青海玉樹(shù)7.1級(jí)地震以及2013年四川雅安7級(jí)地震，三次大地震的震源均發(fā)生在人口比較密集的城鄉(xiāng)區(qū)，震后各建筑物狼籍一片。磚木結(jié)構(gòu)房屋由于其施工簡(jiǎn)便、造價(jià)較低，被廣泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)的傳統(tǒng)民居，但在三次地震中均發(fā)生較大程度的破壞。因此，本文主要根據(jù)對(duì)三次大地震后磚木結(jié)構(gòu)房屋震害調(diào)查的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)該類房屋在地震中的破壞形態(tài)及發(fā)生破壞的原因，研究有效抗震措施，進(jìn)行合理的抗震設(shè)計(jì)及施工［1］，以避免同類建筑再次遭遇相同的震害。

1 震害情況

數(shù)據(jù)資料顯示［2］，三次大地震災(zāi)區(qū)房屋多數(shù)以磚木結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)為主。震害情況為部分墻體尤其是山墻出現(xiàn)貫通裂縫(如圖1所示)，少量房屋墻體倒塌(如圖2所示)，屋面瓦片脫落及屋架部分倒塌(如圖3所示);部分房屋縱橫墻連接處出現(xiàn)大的裂縫(如圖4所示);多數(shù)窗間墻出現(xiàn)明顯的X形剪切裂縫(如圖5所示);部分房屋由于木挑梁抗彎變形太大導(dǎo)致挑梁上部屋面部分發(fā)生脆性斷裂(如圖6所示);只有少數(shù)木結(jié)構(gòu)建筑整體性垮塌(如圖7所示)。另外，還有一些房屋出現(xiàn)預(yù)制樓板滑落，個(gè)別大空間房屋倒塌，女兒墻等局部凸出或附屬結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的破壞。

圖1 墻體開(kāi)裂

圖2 墻體倒塌

圖3 屋架坍塌

2 震害原因分析

2.1 材料性能

處于邊遠(yuǎn)地區(qū)的山村房屋由于年久失修，再加上材料性能的老化、腐朽和蟲(chóng)蛀(木材)，另外，對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu)，材料本身屬于脆性材料，抗震性能較差;砌體之間靠砂漿粘結(jié)，二十世紀(jì)八九十年代的房屋建筑砂漿多采用石灰砂漿，粘結(jié)性能差，抗剪性能差，使得結(jié)構(gòu)整體性能差。

圖4 縱橫墻連接處裂縫

圖5 窗間墻破壞形態(tài)

圖6 懸挑屋面斷裂

圖7 房屋整體倒塌

2.2 場(chǎng)地選擇

個(gè)別建筑物選擇建在凸出的山頂，地震時(shí)由于鞭梢效應(yīng)，使得地震作用放大，導(dǎo)致建筑物發(fā)生更嚴(yán)重的破壞;部分建筑物建立在山腳下，地震時(shí)易發(fā)生山體滑坡等次生災(zāi)害，使得建筑物發(fā)生破壞;尚有一部分建筑物的地基為軟土，不滿足地基承載力的需求，使得建筑物發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致破壞。

2.3 概念設(shè)計(jì)

為了降低造價(jià)，山區(qū)磚木結(jié)構(gòu)房屋一般很少按照抗震設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，結(jié)構(gòu)造型基本是隨機(jī)造型，這樣使得結(jié)構(gòu)整體布局不規(guī)則，平面布置和豎向布置剛度分布不均勻，可能出現(xiàn)剛度突變，導(dǎo)致出現(xiàn)薄弱部位，地震時(shí)容易發(fā)生破壞。

2.4 建筑構(gòu)造

震害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)破壞較嚴(yán)重的房屋缺少構(gòu)造措施，未設(shè)構(gòu)造柱和圈梁，從而降低了房屋的整體抗震性能;部分房屋雖然設(shè)置了構(gòu)造柱和圈梁，但其布置和構(gòu)造不合理［3］，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞;部分門(mén)、窗、洞口處未設(shè)置過(guò)梁，地震作用下極易沿洞口角部出現(xiàn)斜裂縫;另外，對(duì)于預(yù)制砌體房屋，在梁下應(yīng)放置墊塊，這樣可以避免因應(yīng)力集中導(dǎo)致的墻體破壞。

2.5 施工質(zhì)量

由于城鎮(zhèn)施工隊(duì)技術(shù)水平低，結(jié)構(gòu)概念意識(shí)差，房屋施工過(guò)程中，難以保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，且多數(shù)建筑砂漿屬于人工攪拌，配合比難以保證，強(qiáng)度也很難保證;另外，施工過(guò)程中，一些構(gòu)造也很難保證。

3 結(jié)語(yǔ)

本文主要根據(jù)近年來(lái)我國(guó)發(fā)生的三次大地震的震害調(diào)查，對(duì)磚木結(jié)構(gòu)房屋的震害情況及其發(fā)生破壞的原因進(jìn)行分析，可為今后同類建筑物的建造提供一定的借鑒。

［1］ 李素英.多層磚砌體房屋震害分析及抗震措施［J］.包鋼科技，2003，29(6):74-77.

［2］ 謝啟芳，趙鴻鐵，薛建陽(yáng)，等.汶川地震中木結(jié)構(gòu)建筑震害分析與思考［J］.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，40(5):658-661.

［3］ 白國(guó)良，薛 馮，徐亞洲.青海玉樹(shù)地震村鎮(zhèn)建筑震害分析及減災(zāi)措施［J］.西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2011，43(3):309-315.

［4］ 劉 旭.談房屋建筑抗震結(jié)構(gòu)要求［J］.山西建筑，2012，38(17):53-54.