底框砌体结构的震害分析及加固方法

　　韩双孙永涛
　　摘要：底框砌体结构的破坏原因主要是竖向刚度分布不均和抗震墙分布不合理两方面造成的，本文根据底框砌体结构的不同部分提出了详细的加固方法，最后提出了几种常用的加固设计方法。
　　关键词：底框砌体结构；刚度；加固
　　一、引言
　　底框砌体结构因其在使用上的方便性和灵活性而被广泛采用。虽然底框砌体结构对于抗震十分不利，但是如果严格按照规范设计，并采用合理的措施，还是能保证其在地震中的安全。本文将研究底框砌体结构在地震中的破坏模式、原因，以及震害评估、加固方法，以帮助人们将底框砌体结构在地震中的破坏降到最低。
　　二、底框砌体结构在地震作用下的破坏模式及防范措施
　　1、底框砌体结构破坏模式及原因
　　当底框砌体结构底层框架部分刚度较大时，上部砌体结构容易在地震中破坏，其破坏形式和多层砌体结构类似。当底框砌体结构底层框架部分刚度较小时，底部框架结构容易在地震中破坏。这是由于上部砌体结构质量大，在地震中产生很大的水平地震力，这使得底部框架不但承受上部的竖向荷载，而且还要承受很大的剪力，受力比较复杂。
　　2、减小底框砌体结构破坏的措施
　　从整体上看，减小底框砌体结构破坏的措施主要是限制建筑的层数、高度、高宽比，同时限制建筑的层间刚度比，防止结构的刚度分布过分不均匀。底层框架抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2。5，8度时不应大于2。0，且均不应小于1。0；底部两层框架抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近，第三层与底部第二层侧向刚度的比值，6、7度时不应大于2。0，8度时不应大于1。5，且均不应小于1。0。
　　三、底框砌体结构震害加固方法
　　1、底框砌体结构各部分的加固方法
　　（1）底部框架结构加固
　　当横墙间距符合鉴定要求但抗震承载力不能满足要求时，可以对原有墙体采用钢筋网砂浆面层或板墙加固；也可增设砖或钢筋混凝土抗震墙加固。当横墙间距超过规定值时，宜在横墙间距内增设砖或钢筋混凝土抗震墙加固；或对原有墙体采用板墙加固且同时增强楼盖的整体性和加固钢筋混凝土框架、砖柱混合框架；也可在砖房外增设抗侧力结构。
　　（2）中部转换层加固
　　底框砌体结构的转换层由最后一层框架的托梁、楼盖和上一层的墙体构成。在地震中转换层的破坏原因各不相同，有些是由于楼板刚度不够，使得地震中楼盖不能有效地将底层框架柱连成整体，共同受力。还有的转换层的托梁由于在地震中受到竖向偏心荷载、水平力、扭矩等，受力十分复杂，在地震中发生弯剪扭等破坏。
　　（3）上部砌体结构加固
　　2、当房屋抗震承载力不能满足要求时，有下列加固措施：
　　对于强度过低的原墙体可拆除重砌，重砌和增设抗震墙的材料可采用砖或砌块，也可采用现浇钢筋混凝土。对已开裂的墙体，可采用压力灌浆修补，对砌筑砂浆饱满度差或砌筑砂浆强度等级偏低的墙体，可用满墙灌浆加固。在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋网砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固，等等
　　（1）添加抗震墙
　　添加抗震墙不但可以降低梁、柱承担的地震作用，还能有效调整结构振型。添加抗震墙也不是越多越好，因为添加抗震墙会增大楼层刚度，使薄弱层移动。
　　（2）钢筋网砂浆面层或板墙
　　钢筋网砂浆面层或板墙加固是在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋网砂浆面层、钢绞线网聚合物砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。
　　（3）注浆加固法
　　注浆加固法指针对钢筋混凝土结构由于各种原因产生的裂缝，采用环氧树脂类粘合剂及密封剂灌浆加固修补的方法。
　　（4）增大截面
　　加大截面法是以同种材料增大构件截面面积，达到提高结构承载能力的加固方法，广泛适用于混凝土粱、柱、板和墙体等结构的增强和补强，受力可靠，是工程中常用的一种加固方法。
　　（5）、置换混凝土
　　置换混凝土进行加固是将构件承载力不够的材料去掉，替换为强度符合要求的材料。
　　（6）外粘型钢
　　外包钢加固法，是指在原结构截面外全部或部分包裹钢结构或补加受拉钢筋，以提高结构承载能力的加固方法。
　　（7）粘贴纤维复合材料
　　粘贴纤维复合材料的结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面，使两者同工作，提高构件抗弯、抗剪承载能力，由此达到对建筑物进行加固补强的目的。
　　（8）粘贴钢板
　　粘贴钢板加固法是指用胶粘剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法，该法在房屋建筑的加固、补强、修复中的应用广泛。
　　四、结论
　　（1）底框砌体结构产生的震坏主要是刚度竖向和水平方向上分布不均造成的，从总体上限制建筑的层数、高度、高宽比，同时限制建筑的层间刚度比，防止结构的刚度分布过分不均匀。
　　（2）刚度、延性、强度是地震区建筑的三个最重要的结构特性，由于底框砌体结构在竖向上刚度严重分布不均匀，所以在地震中结构刚度突变处的内力（主要是弯矩和剪力）会发生突变，为此很容易在地震中破坏。所以我们在对底框砌体结构进行加固时应该首先考虑结构的刚度，再考虑结构的强度和延性。