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砌体结构:用砖砌体、石砌体或砌块砌体建造的结构,又称砖石结构。
众所周知,由于砌体的抗压强度较高而抗拉强度很低,因此,砌体结构构件主要承受轴心或小偏心压力,而很少受拉或受弯。
今天我们就来说说砌体结构在地震情况下所受到的斜剪和直剪破坏。
我们在了解砌体结构的斜剪和直剪破坏之前,我们要知道砌体结构的抗侧力体系的组成为“砌体墙肢”和“砌体连梁”。
住宅建筑:
一般层高2.8~3.0m,门洞宽0.9~1.2m,高2.1~2.4m;窗洞宽1.6~2.4m,高2.4m;窗间墙大于1.0m。
总体上,“砌体连梁”高0.4~0.8m,门洞顶梁的跨高比为1~2,窗洞顶梁的跨高比为2~5;
窗间 “砌体墙肢”净高宽比为1~2(墙肢高度取窗高),内墙高宽比为0.5~1.5;
由于跨高比和高宽比均较小,砌体墙肢和砌体连梁呈明显斜剪破坏特征,且斜裂缝沿对角开展。
震害模式分析简图
砌体与楼板或者圈梁连接处,砂浆强度较低,也常出现贯通的水平裂缝,称为直剪破坏。
汶川地震映秀镇某砌体建筑震害
破坏形式有:墙肢双向斜剪破坏、墙肢单向斜剪破坏、连梁双向斜剪破坏、顶层直剪破坏。
唐山地震某砌体建筑震害
底层外侧窗间墙双向剪切破坏,部分裂缝贯穿到窗台下。
唐山地震中某招待所震害
5层砌体建筑,外纵墙的“砌体连梁”和窗间墙双向剪切破坏。
汶川地震某砌体建筑震害
图1为全景,可见首层外墙和内墙均破坏严重,二层局部内墙破坏,三层以上基本完好。
图2为底层窗间墙形成的斜剪破坏,斜裂缝从墙肢右下角贯通到左上角。当砌体形成贯通斜裂缝又没有边缘构造柱约束时,可能完全塌落。
图3为底层窗间墙砌体斜剪破坏后塌落实景。
图4为内纵墙产生的双向斜裂缝,图5为内纵墙产生斜裂缝后局部砌体塌落实景。
砌体与混凝土圈梁或者楼板之间的水平裂缝,不会引发结构产生连续破坏,因此允许存在。砌体墙肢产生斜剪破坏,属于“不利屈服机制范畴”,这是因为砌体墙肢斜剪破坏可能导致脆性砌体散落,承载力完全失效,在上部结构重力作用下或者遭遇余震时,可能瞬间坍塌。
至于什么是“不利屈服机制范畴”,小编下次会和大家好好说说。
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