砌体隔震加固改造

1、砌体结构隔震加固改造技术与方法砌体结构在我国被广泛应用于住宅、办公楼、医院、教学楼等民用建筑和公共建筑。历次震害表明砌体结构整体抗震性能差、延性低、易发生脆性破坏,通常造成大量的人员伤亡和财产损失。而我国70 年代以前的多层砌体结构设计往往没有考虑抗震设防的要求,所以有必要对既有多层砌体房屋,特别是抗震设防高烈度区的砖砌体房屋进行抗震鉴定,并酌情进行抗震加固以使其满足现阶段抗震设防的要求。 传统的多层砌体房屋抗震加固方法包括:减层降高、增设抗震墙、设置夹板墙、压力灌浆、增设壁柱及圈梁、设钢拉杆等等,这些方法都会给原结构在外观及功能上造成较大的影响。而且被加固构件受力机理复杂,加固后的整体结构很

2、难达到强度和延性的合理匹配,在增加结构刚度的同时也增加了地震作用。采用隔震技术对建筑物进行抗震加固改造则是一种全新的抗震加固思路,即将常规加固所采用的“硬抗”思想转变为“软抗”。该技术通过在建筑物下部设置的一道隔震层来吸收和阻断地震能量对上部结构的输入,以减少上部结构的地震反应,提高建筑物抗震能力 。这种加固技术只需在建筑物的下部施工,从而保证了施工过程中上部建筑的正常使用。该技术在国外已有许多应用,最早可追溯到1988 年美国采用该项技术对五层石砌结构的盐湖城政府大厦进行的抗震加固改造。2 砌体结构的隔震设计方法和步骤新规范提供的隔震设计方法与国外其他国家规范方法相比，最大的特点就是把隔震设

3、计和传统抗震设计结合起来。这对于充分利用已有的抗震设计资源和认识，加速设计人员对隔震设计的熟悉和掌握无疑将起到桥梁作用。下面主要介绍砌体建筑隔震设计的基本方法和步骤。2.1初步设计需要减小地震作用的多层砌体的房屋，采用隔震设计时应符合下列各项要求：（1）结构体型基本规则，未考虑隔震时，可在两个主轴方向分别采用底部剪力法计算结构基本周期小于1.0s的多层砌体房屋；（2）建筑场地宜为类，并应选用稳定性较好的基础类型；（3）风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值，不宜超过结构总重力的10%。1. 确定隔震层的位置和隔震垫的数量及规格隔震层一般应设置在砌休结构的第一层以下，根据上部结构传至此层的线载荷

4、值，满足隔震垫压应为值 ，对于砌体结构，基本上为隔震垫间隔3m布置一个。同时可算出结构自振周期T=式中，,一上部结构总重量g一 重力加速度N一橡胶垫总个数2. 罕遇地震下隔震支座极限水平位移的验算:各个隔震支座的水平位移应满足要求一第i个隔振支座水平位移限值。橡胶隔振支座不宜起过该支座橡胶直径的0.55倍和支座橡胶总厚度3.0倍二者的最小值。=一扭转影响系数一隔振层质心处在罕遇地震下的水平位移2.2 隔震支座的布置与选型隔震层应设置在建筑上部结构与基础之间；有地下室的建筑，其隔震层应设置在地下室的顶部与上部结构之间。橡胶隔震支座设置在受力较大的位置，其规格、数量和分布，应根据竖向承载力、侧向刚

5、度和阻尼的要求通过计算确定。隔震层在罕遇地震下应保持稳定，不宜出现不可恢复的变形。隔震层橡胶支座在罕遇地震作用下，不宜出现拉应力。隔震支座的布置及选型原则如下：（1）隔震支座的布置应遵循下述原则：纵横向承重墙（轴线）交接处；独立柱、承重墙下；其它需设隔震支座的部位。（2）隔震支座的选型原则为：隔震支座的类型不宜过多；由上部结构计算出每个支座上的轴力设计值，按照表1中对橡胶隔震支座竖向平均压应力限值的规定，初步确定出每个支座的直径。 表1橡胶隔震支座平均压应力限值（）建筑类别甲类建筑乙类建筑丙类建筑平均压应力限值1012152.3水平减震系数计算水平减震系数，对应多遇地震的情况，即采用隔震支座剪

6、切变形为50%的水平刚度和等效粘滞阻尼比。对于多层砌体结构进行隔震设计时，上部结构的总水平地震作用可按底部剪力法进行简化计算。水平向减震系数，宜根据隔震后整个体系的基本周期按式（1）确定：= (1)式中：(地震影响系数的阻尼调整系数；) +,隔震层等效粘滞阻尼比；) #多遇地震下第# 隔震支座的等效粘滞阻尼比；"#多遇地震下第# 隔震支座的水平动刚度；* 地震影响系数曲线下降段衰减指数；"1多遇地震下隔震层的水平动刚度；!#$砌体结构采用非隔震方案时的设计特征周期；!%隔震后体系的基本周期，不应大于"(3 和)倍特征周期的较大值。2.4 上部结构的计算对于砌体结构，其上部结构的地震作用可按以下公式计算：水平地震作用标准值4545! - $67$ （ "）各层水平的地震作用(：() $(+ $(45（ 8）2.5隔震层位移验算隔震层位移验算，对应罕遇地震的情况，采用隔震支座剪切变形不小于")9时的剪切刚度和等效粘滞阻尼。隔震支座对应于罕遇地震水平剪力的水平位移，应符合下列要求：*( ! *( （ :）2.6 隔震层下部结构验算隔震层以下结构（ 包括地下室）的地震作用和抗震验算，应采用罕遇地震下隔震支座底部的竖向力、水平力和力矩进行计算。隔震支座的水平剪力应根据隔震层在罕遇