专利名称：免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法
技术领域：
本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法，属于土木建筑结构的 抗震防灾减灾技术领域。具体涉及一种免剪切破坏、摇摆抗倒型高效抗震抗倒砌体建筑及建 造方法，尤其属于无筋、配构造筋或配受力筋的砌体房屋在高烈度地震区或强震下的高效抗 倒防灾技术领域，主要用于砌体建筑与土木结构工程的抗震防灾，更重要的是适用于汶川特 大地震后的恢复重建。
背景技术：
砌体房屋是中国城乡的一种主要建筑结构型式，占总建造面积60%以上。中
国高烈度区涵盖面大，7度以上地区占抗震设防区的50%，包括10多个8度抗震设防的省会 城市及直辖市。2008年汶川8.0级特大地震使灾区大量建筑结构倒塌，特别是数以万计的砖 砌体房屋倒塌，造成生命和财产的巨大损失，大灾面前只能举全国或世界之力抗震救灾，砖 砌体结构房屋也成为汶川大地震后中国学校校舍抗震安全排査的重点。严峻的灾害给砌体房 屋建筑的抗震防灾敲响了警钟，创新型的高效抗震抗倒砌体结构房屋的问世迫在眉睫。面对
一次次的惨痛震害，不得不思索砌体建筑该怎么办？是仍然沿用老技术倒了重建？还是摒
弃砌体建筑这种结构型式？还是对砌体建筑大力进行技术创新以建造新型高效抗震抗倒房
屋？值得指出，沿用老技术恢复重建是应急性的、暂时的；摒弃砌体结构是"因噎废食"，从 国外发达国家的经验看也是不可能摒弃的。不言而喻，选择后者，对砌体结构进行技术创新 才是从长计议的正确出路。中国高烈度区砌体建筑大多采用无筋或构造配筋的砌体结构，少 量为配置水平或竖向抗剪钢筋的砌体结构，块材一般采用普通砖、多孔砖或混凝土小砌块。
上述砌体结构在抗震抗倒设计中，存在的问题是 一、在砌体抗震设计规范中，往往重在追
求改善砌体墙的剪切破坏延性，未注意到墙体的非剪切型延性破坏模式，强震下抗倒减灾能
力较差；二、在砌体工程施工质量验收规范中，为了增强墙体的接槎连结，要求砖砌体上下 错缝、内外搭砌，要求砌块墙体错缝搭砌，要求门窗间墙无通缝，从而一律将门窗洞口上下 的非承重砌体墙与洞口两侧的承重墙咬砌接槎，这种千古不变的措施使得洞口两侧的墙体在 地震作用下，成为剪跨比很小的抗震墙，容易遭受脆性剪切破坏甚至倒塌；三、此外，虽重 视砌体房屋结构构件的整体性，但忽视了单个承重砌体抗震墙构件的延性。承重墙材革新及 节能减排正不断向新的深度和广度迈进，但砌体结构抗震理论、技术和构造仍类似过去的老 墙材传统砌体结构，难以满足当今强震灾害的防御要求，与可持续发展步伐不协调。砌体结 构抗震抗倒设计中的传统思维模式及作法亟待革新改变。
发明内容
本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法，目的在于解决传统砌 体结构体系在地震下易发生脆性剪切型破坏及倒塌的关键问题和难题。从而公开一种砌体墙 在地震下采用免剪切破坏并呈弯曲屈服模式的摇摆抗倒型砌体结构建筑及其建造方法的技术 方案。
本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，其特征在于是一种砌体抗震墙在水平地震下 为非剪切破坏并呈弯曲屈服模式的摇摆抗倒型延性抗震砌体结构建筑，该建筑的1/3高度以 上具有一个水平分界面，分界面及以下区域为重点抗震防区，分界面以上为普通抗震防区， 重点抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙3、竖向隔离缝4、连梁8、圈梁9、无洞砌体墙14构成， 洞侧砌体抗震墙3与窗台墙1及楣墙7之间具有通长的竖向隔离缝4，洞侧砌体抗震墙3和 无洞砌体墙14在控制抗震承载力超强系数下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式，重点抗震防区墙 底的弯曲屈服先于墙上部的弯曲屈服；普通抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙 14和圈梁9构成，普通抗震防区砌体墙的屈服发生在重点抗震防区的弯曲屈服之后。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，其特征在于所述的重点抗震防区，对于无翼缘 的水平截面为一字形的无洞砌体墙14或一字形截面的洞侧砌体抗震墙3，沿一字形截面的长 边分隔为多个并联的砌体抗震墙子段17时，多个并联的砌体抗震墙子段17之间具有竖向分 段缝15或分隔洞16，砌体抗震墙子段17在控制抗震承载力超强系数下呈非剪切破坏的弯曲 屈服模式；所述的普通抗震防区设置有竖向隔离缝4、竖向分段缝15、分隔洞16、连梁8或 砌体抗震墙子段17时，洞侧砌体抗震墙3和砌体抗震墙子段17在控制抗震承载力超强系数 下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于是一种通过在建筑中设 置重点抗震防区和普通抗震防区、在砌体墙上设置竖向隔离缝、竖向分段缝或分隔洞、并控 制或调整砌体墙的抗震承载力超强系数，来建造免剪切破坏型砌体建筑的方法，在该建筑的 1/3高度以上设置一个水平分界面，分界面及以下区域为重点抗震防区，分界面以上为普通 抗震防区，在重点抗震防区内，在门窗洞口处，在窗台墙1与窗洞2两侧的洞侧砌体抗震墙 3之间设置通长的竖向隔离缝4，并在窗洞2或门洞5的过梁6上的楣墙7与洞侧砌体抗震墙 3之间设置通长的竖向隔离缝4，窗台墙1和楣墙7通过沿高度设置均布的水平拉筋11与洞 侧砌体抗震墙3拉结，竖向隔离缝4的边缘用弹性密封膏嵌缝材料填充，相邻洞侧砌体抗震 墙3之间在洞口处用连梁8连接，连梁8在洞口处通长连续设置，连梁8采用钢筋混凝土材 料，连梁8的两端伸入砌体墙内进行锚固，同一水平轴线的洞侧砌体抗震墙3的同标高处的 连梁8之间用钢筋混凝土材料的圈梁9连接；洞侧砌体抗震墙3通过连梁8及圈梁9与楼板 10拉结或与水平隔板拉结；对于无翼缘的水平截面为一字形的无洞砌体墙14或一字形截面 的洞侧砌体抗震墙3，当沿一字形截面的长边分隔成数个并联的砌体抗震墙子段17时，在无 洞砌体墙14或洞侧砌体抗震墙3的一字形截面长边的中部位置设置竖向分段缝15或分隔洞 16来分隔，竖向分段缝15两侧的砌体抗震墙子段17之间在每层用圈梁9连结，且沿高度设 置均布的水平拉筋11，分隔洞16两侧的砌体抗震墙子段17之间在洞顶部用连梁8连接，连 梁8在洞口处通长连续设置，连梁8的两端伸入砌体墙内进行锚固，同一水平轴线的砌体抗 震墙子段17的同标高处的连梁8之间用圈梁9连接，分隔洞16内设置填充墙，该填充墙与 砌体抗震墙子段17之间设置竖向分段缝15并用水平拉筋11连接，竖向分段缝15的边缘用 弹性密封膏嵌缝材料填充；在普通抗震防区内，当设置竖向隔离缝4、竖向分段缝15、分隔
洞16时，建造方法与重点抗震防区相同，并同样设置连梁8、圈梁9。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的竖向隔离缝4及 其两侧墙体在施工时，竖向隔离缝4两侧的窗台墙1或楣墙7与洞侧砌体抗震墙3分别砌筑， 窗台墙1或楣墙7与洞侧砌体抗震墙3之间留直槎，随砌随在水平灰缝中安放水平拉筋11， 但楣墙7上部的顶紧砌体12应在连梁8施工完毕后砌筑并顶紧连梁8;或者按下列方法对竖 向隔离缝4及其两侧墙体进行施工先施工洞侧砌体抗震墙3、过梁6和连梁8，并安放预留 水平拉筋ll，再砌筑窗台墙1或楣墙7、顶紧砌体12,其中，窗洞的上下部分施工时，按过 梁6、楣墙7及水平拉筋11、连梁8、顶紧砌体12、窗台墙l的先后工序进行，门洞顶部施 工时，按过梁6、楣墙7及水平拉筋11、连梁8、顶紧砌体12的先后工序进行。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的竖向分段缝15及 其两侧墙体施工时，先分别砌筑竖向分段缝15两侧的砌体抗震墙子段17,相邻的砌体抗震 墙子段17之间留直槎，随砌随在水平灰缝中安放水平拉筋ll，然后施工上部的圈梁9;所述 的分隔洞16及其两侧墙体施工时，分隔洞16内的填充砌体与砌体抗震墙子段17同时砌筑， 其间预留竖向分段缝15，并安放预留水平拉筋11，但分隔洞16上方的顶紧砌体12应在连梁 8施工完毕后砌筑并顶紧连梁8;或者在分隔洞16及其两侧墙体施工时，先施工砌体抗震墙 子段17、连梁8，并安放预留水平拉筋ll,再砌筑分隔洞16内的填充砌体及顶紧砌体12。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的重点抗震防区的 竖向隔离缝4或竖向分段缝15，在底层砌体墙下部延伸至地圈梁顶面，或者延伸至室外地坪 线13之下且基础顶部之上，连梁8采用强剪弱弯型连梁，洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14 或砌体抗震墙子段17，当约束地震下截面弯曲拉裂后的滑移错位时，在其墙体截面的中部设 置抗剪销件，当要增强截面受弯破坏的延性时，在其截面的端部设置钢筋混凝土边缘构件。 所述的普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17，当限制截面 的弯曲受拉裂缝宽度或开裂后的滑移错位时，在其截面端部设置钢筋混凝土边缘受拉构件。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的控制或调整砌体 墙抗震承载力超强系数的方法为，重点抗震防区的洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体 抗震墙子段17,限定其在多遇地震下的抗震受弯承载力超强系数;;M值不小于l.O,且墙上部
的7M值大于墙底的^值，同时限定其抗震受剪承载力超强系数/7v值不小于抗震受弯承载力 超强系数"M值的1. 2倍；普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子 段17，限定其在多遇地震下的抗震受弯承载力超强系数^值不小于1.2，且大于重点抗震防 区的;/M值，同时限定其抗震受剪承载力超强系数^值不小于抗震受弯承载力超强系数^值 的1.2倍，上述的抗震受弯承载力超强系数7M为^ 上述抗震受剪承载力超强 系数仏.为7/v 其中A为砌体墙截面沿一个水平方向的抗震受弯承载力值，^为
砌体墙截面沿相同方向的多遇地震弯矩作用值，/ v为砌体墙截面沿一个水平方向的抗震受剪 承载力值，^为砌体墙截面沿相同方向的多遇地震剪力作用值，A和5;、 AV和&按结构抗 震可靠度设计水准取设计值或取相应的概率分位值。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的; m值小于1.0或 L2时，采取减小墙体截面地震弯矩的措施即加大连梁8的刚度，或者采取增大砌体墙截 面受弯承载力的下列措施即调整加大竖向分段缝15及分隔洞16的间距，或在洞侧砌体抗 震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17的水平截面端部增设钢筋混凝土边缘构件，使 7m 值增大到l.O或1.2以上。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征在于所述的^值小于7M值的 1.2倍时，采取增大抗震受剪承载力的下列措施在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌 体抗震墙子段17内增设水平抗剪筋，或在其截面中部增设钢筋混凝土抗剪柱，若其中^值 大于L2时，采取增大墙体截面地震弯矩的措施，即减小连梁8刚度的措施，或采取减小砌 体墙截面受弯承载力的下列措施即减小竖向分段缝15或分隔洞16间距，使^值达到;/m值 的1.2倍以上。
本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法的特点和优点是-
I. 本发明的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，其砌体抗震墙是兼承重、抗震抗倒双重功 能的构件，在水平地震下，砌体墙避免了脆性剪切破坏，并呈弯曲屈服模式，该屈服形态不 是整截面突然剪坏，而是截面边缘的屈服逐渐向截面内发展，结构呈现为摇摆不倒型，其延 性比剪切破坏大大提高。通过引导延性的"弯曲屈服模式"，来避免脆性的"剪切破坏"。这 与通常加强剪切破坏延性的概念是不同的，它是针对砌体结构的一种新概念和模式。其中， 弯曲破坏型式是指在相对恒定的轴向力下，砌体墙截面的受弯承载力较受剪承载力先行达到 极限状态，体现为水平截面边缘产生局部弯曲受拉或弯曲受压屈服，且在达到该极限状态后 承载力退化平缓，大大增强了砌体墙的抗倒性能，是预期的创新抗震模式。在该砌体结构建 筑中，设置区分了重点抗震防区和普通抗震防区各防区的墙体均为免剪坏的弯曲屈服模式。 重点抗震防区内墙底的弯曲屈服先于该防区墙体上部屈服，重点抗震防区内的砌体墙的弯曲 屈服先于普通抗震防区发生，以控制重点抗震防区的墙底成为弯曲屈服塑性铰的出现区域。
II. 该免剪切破坏型砌体建筑的建造方法，在重点抗震防区，在门窗洞口处，在窗台墙及 门窗洞口顶部的楣墙与洞侧抗震墙之间，设置竖向隔离缝，以增大砌体墙截面的地震弯矩作 用，提高剪跨比，为洞侧砌体抗震墙实现弯曲屈服模式提供条件。相邻洞侧抗震墙在门窗洞
口处采用钢筋混凝土连梁连接，窗台墙或楣墙通过水平拉筋与洞侧抗震墙拉结；对于无洞砌
体墙或洞侧抗震墙，为减小墙肢截面的长度或增大抗震墙高度与墙肢长度的比值，在墙肢截 面的中部位置，设置竖向分段缝或分隔洞。竖向分段缝两侧的墙肢在每层用圈梁连结，分隔 洞两侧的墙肢在洞顶部用连梁连接。在普通抗震防区，窗台墙及楣墙与洞侧砌体抗震墙之间 搭砌错缝砌筑，当设置竖向隔离缝、竖向分段缝、分隔洞时，采用与重点抗震防区相同的建 造方法，并同样设置连梁和圈梁。
III.该免剪切破坏型砌体建筑的建造方法，在重点抗震防区，连梁采用强剪弱弯型钢筋 混凝土连梁，避免斜截面剪切脆性破坏，以构成又一道抗震防线，地震作用下砌体墙截面的 零应力区面积大或建筑的抗震性态要求高时，采取限制截面弯曲拉裂后滑移错位的措施，即
在砌体抗震墙的截面中部设置抗剪销件，或者采取加强截面的弯曲破坏延性的措施，即在砌 体墙的截面端部设置钢筋混凝土边缘构件。在普通抗震防区，当限制弯曲受拉裂缝宽度及开 裂后的滑移错位时，在砌体抗震墙的截面端部设置钢筋混凝土边缘受拉构件。
IV.该免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，在各抗震防区，用抗震受弯承载力超 强系数/7M和抗震受剪承载力超强系数7v来控制砌体墙的弯曲屈服。具体方法是要求砌体抗 震墙的7v值大于"m值，使弯曲承载力极限状态首先到达，实现免剪坏的弯曲屈服模式；且要 求砌体墙在多遇地震下的抗震受弯承载力超强系数7M不小于1.0，以保证墙体具有一定的抗 震受弯承载力。此外，在重点抗震防区，要求砌体墙上部的/7M值大于墙底的;7M值，以使塑性 铰发生在重点抗震防区的墙底。在普通抗震防区，要求砌体墙抗震受弯承载力超强系数^大 于重点抗震防区的7m信，以使普通抗震防区的墙体弯曲屈服不先于重点抗震防区发生。
当超强系数达不到上述要求时，采取调整砌体墙地震弯矩或抗震承载力的有关技术措施 等来实现。其中，当^不满足要求时，加强连梁的刚度以减小砌体墙的地震弯矩作用，或将 竖向分段缝或分隔洞的间距加大或在砌体墙截面的端部增设混凝土边缘受压构件，以增大砌 体墙的截面受弯承载力。当^不大于^时，在砌体墙内设置水平配筋或在截面的中部设置钢 筋混凝土抗剪柱，以增大截面抗震受剪承载力。
总之，本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法的优点可归纳为该建筑是 一种砌体抗震墙为非剪切破坏型的抗震抗倒建筑，在重点抗震防区，洞口上下方墙体的两侧 与承重墙间设竖向隔离缝，无洞砌体墙肢的截面中部设竖向分段缝或分隔洞，并控制墙体的 抗震承载力超强系数，使其在地震下呈弯曲屈服模式。在水平强震作用下，房屋类似树的身 枝摇摆，避免了以往类似山体滑崩式的破坏倒塌。由于弯曲屈服发生在截面端部局部区域， 避免传统的整截面脆性剪坏滑移，抗倒能力强，且屈服后承载力平稳、延性好、刚度退化小， 可实现墙体的延性破坏，有效减轻房屋倒塌带来的人员伤亡、财产损失，降低抗震救灾的难 度和巨大的人力、物力和财力投入，有效縮短灾后恢复重建时间，并促进新型承重墙材可持 续应用。本发明概念和理论清晰、技术新颖，且施工方便、利于应用推广。
本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法的用途为该建筑用于建筑抗震设 防，尤其适用于高烈度区的无筋或配置构造筋以及配置水平抗剪钢筋的砌体房屋；既可用于 新建砌体房屋抗震，也可用于既有砌体建筑的抗震加固改造。更重要的是适用于汶川特大地 震后的恢复重建。
图1是免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的示意图及其外墙构造图，其中，21为开洞的内 墙，22为与内墙21相垂直的墙体。
图2是免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的内墙及其门洞构造图。
图3是免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的外墙及其门窗洞口详图。
图4是免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的内墙及其门洞详图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行描述。
具体实施方式
l在附图中，本发明免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，在该建筑的l/2高 度处设置一个水平分界面，分界面及以下区域为重点抗震防区，分界面以上为普通抗震防区， 重点抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙3、竖向隔离缝4、连梁8、圈梁9、无洞砌体墙14构成， 洞侧砌体抗震墙3与窗台墙1及楣墙7之间具有竖向隔离缝4,洞侧砌体抗震墙3和无洞砌 体墙14通过控制抗震受剪承载力超强系数/7v大于抗震受弯承载力超强系数;7M，使其在地震 作用下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式；普通抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙 14和圈梁9构成；在重点抗震防区，通过控制墙底的 7M小于墙上部的/7M值，使墙底的弯曲
屈服先于墙上部的弯曲屈服，在普通抗震防区，通过控制其7M大于重点抗震防区的^值，使 砌体墙屈服发生在重点抗震防区的弯曲屈服之后。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，在重点抗震防区，对于无翼缘的水平截面为一字 形的无洞砌体墙14或一字形截面的洞侧砌体抗震墙3，沿一字形截面的长边分隔为多个并联 的砌体抗震墙子段17时，在多个并联的砌体抗震墙子段17之间设置竖向分段缝15或分隔洞 16，砌体抗震墙子段17通过控制 7v大于^，使其在地震作用下呈非剪切破坏的弯曲屈服模 式；所述的普通抗震防区设置有竖向隔离缝4、竖向分段缝15、分隔洞16、连梁8或砌体抗 震墙子段17时，洞侧砌体抗震墙3和砌体抗震墙子段17同样通过控制7v大于77M,使其在地 震作用下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式。
上述免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，是通过在建筑中设置重点抗震防区和 普通抗震防区、在砌体墙上设置竖向隔离缝、竖向分段缝或分隔洞、并控制或调整砌体墙的 抗震承载力超强系数来实施进行的，在重点抗震防区内，在门窗洞口处，在窗台墙l与窗洞 2两侧的洞侧砌体抗震墙3之间设置通长的竖向隔离缝4，并在窗洞2或门洞5的过梁6上的 楣墙7与洞侧砌体抗震墙3之间设置通长的竖向隔离缝4，窗台墙1和楣墙7通过沿高度设 置均布的水平拉筋11与洞侧砌体抗震墙3拉结，竖向隔离缝4内用弹性密封膏嵌缝建筑材料 填充，相邻洞侧砌体抗震墙3之间在洞口处用连梁8连接，连梁8在洞口处通长连续设置， 连梁8采用钢筋混凝土材料，连梁8的两端伸入砌体墙内进行锚固，同一水平轴线的洞侧砌 体抗震墙3的同标高处的连梁8之间用钢筋混凝土材料的圈梁9连接；洞侧砌体抗震墙3通 过连梁8及圈梁9与楼板10拉结或与水平隔板拉结；对于无翼缘的水平截面为一字形的无洞 砌体墙14或一字形截面的洞侧砌体抗震墙3，当沿一字形截面的长边分隔成并联的砌体抗震 墙子段17吋，在无洞砌体墙14或洞侧砌体抗震墙3的一字形截面长边的中部位置设置竖向 分段缝15或分隔洞16来分隔，竖向分段缝15两侧的砌体抗震墙子段17之间在每层用圈梁 9连结，且沿高度设置均布的水平拉筋11，分隔洞16两侧的砌体抗震墙子段17之间在洞顶 部用连梁8连接，连梁8在洞口处通长连续设置，连梁8的两端伸入砌体墙内进行锚固，同 一水平轴线的砌体抗震墙子段17的同标高处的连梁8之间用圈梁9连接，分隔洞16内设置 填充墙，该填充墙与砌体抗震墙子段17之间设置竖向分段缝15并用水平拉筋11连接，竖向 分段缝15内用弹性密封膏嵌缝材料填充；在普通抗震防区内，砌体墙搭砌错缝砌筑，当设置
上述竖向隔离缝4、竖向分段缝15、分隔洞16时，采用与重点抗震防区上述建造方法相同的 方法，并同样设置连梁8、圈梁9。
所述的竖向隔离缝4及其两侧墙体施工时，竖向隔离缝4两侧的窗台墙1或楣墙7与洞 侧砌体抗震墙3分别砌筑，窗台墙1或楣墙7与洞侧砌体抗震墙3之间留直槎，随砌随在水 平灰缝中安放水平拉筋11，但楣墙7上部的顶紧砌体12应在连梁8施工完毕后砌筑并顶紧 连梁8。或者按下列方法对竖向隔离缝4及其两侧墙体进行施工先施工洞侧砌体抗震墙3、 过梁6和连梁8，并安放预留水平拉筋11，再砌筑窗台墙1或楣墙7、顶紧砌体12，其中， 窗洞上下方施工时，按过梁6、楣墙7及水平拉筋11、连梁8、顶紧砌体12、窗台墙l的先 后工序进行，门洞顶部施工时，按过梁6、楣墙7及水平拉筋11、连梁8、顶紧砌体12的先 后工序进行。
所述的竖向分段缝15及其两侧墙体施工时，先分别砌筑竖向分段缝15两侧的砌体抗震 墙子段17，相邻的砌体抗震墙子段17之间留直槎，随砌随在水平灰缝中安放水平拉筋11, 然后施工上部的圈梁9;所述的分隔洞16及其两侧墙体施工时，分隔洞16内的填充砌体与 砌体抗震墙子段17同时砌筑，其间预留竖向分段缝15，并安放预留水平拉筋11，但分隔洞 16上方的顶紧砌体12应在连梁8施工完毕后砌筑并顶紧连梁8;或者在分隔洞16及其两侧 墙体施工时，先施工砌体抗震墙子段17、连梁8，并安放预留水平拉筋ll，再砌筑分隔洞16 内的填充砌体及顶紧砌体12。
所述的重点抗震防区的竖向隔离缝4或竖向分段缝15，在底层砌体墙下部延伸至地圈梁 顶面，或者延伸至室外地坪线13之下且基础顶部之上，连梁8采用强剪弱弯型连梁，洞侧砌 体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17，当约束地震下截面弯曲拉裂后的滑移错位 时，在其墙体截面的中部设置抗剪销件，当要增强截面受弯破坏的延性时，在其截面的端部 设置钢筋混凝土边缘构件。所述的普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体 抗震墙子段17，当限制截面的弯曲受拉裂缝宽度或开裂后的滑移错位时，在其截面端部设置 钢筋混凝土边缘受拉构件。
所述的控制或调整砌体墙抗震承载力超强系数的方法为重点抗震防区的洞侧砌体抗震 墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17，限定其在多遇地震下的抗震受弯承载力超强系数 /7m但不小于1.0，且墙上部的7/m值大于墙底的;7M值，同时限定其抗震受剪承载力超强系数7v 值不小于抗震受弯承载力超强系数/7M值的1. 2倍；
普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17,限定其在多遇
地震下的抗震受弯承载力超强系数77M值不小于1.2，且大于重点抗震防区的^值，同时限定
其抗震受剪承载力超强系数7v值不小于抗震受弯承载力超强系数 7M值的1.2倍。
所述的7m但等于0.3时，将连梁8的刚度加大，或调整加大竖向分段缝15及分隔洞16 的间距，或在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17的水平截面端部增设 钢筋混凝土边缘构件，使7M值增大到1.0或1.2以上。
所述的7V值仅为W值的0. 20倍时，在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙 子段17内增设水平抗剪钢筋，或在其截面中部增设钢筋混凝土抗剪柱；若其中的7/m值等于 1. 5时，将连梁8的刚度减小，或减小竖向分段缝15或分隔洞16间距的措施，使^值达到/7M 值的1.2倍以上。
具体实施方式
2在该建筑的2/3高度处设置一个水平分界面，分界面及以下区域为重点 抗震防区，分界面以上为普通抗震防区。
所述的"m值等于0.5时，将连梁8的刚度加大，或调整加大无洞砌体墙14上竖向分段 缝15及分隔洞16的间距，或在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17的 水平截面端部增设钢筋混凝土边缘构件，使;/m值增大到1. 0或1. 2以上。
所述的 7v值仅为^值的0.6倍时，在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙 子段17内增设水平抗剪钢筋，或在其截面中部增设钢筋混凝土抗剪柱，增大截面的抗震受剪 承载力；若其中的仏,值等于1.8时，将连梁8的刚度减小，或减小无洞砌体墙14上竖向分 段缝15及分隔洞16间距的措施，使^值达到/7M值的1.2倍以匕
其它实施方式与实施方式1相同。
具体实施方式
3水平分界面设置在建筑物的顶面，即将建筑的全部区域作为重点抗震防区。
所述的/7m値等于0. 9时，将连梁8的刚度加大，或调整加大无洞砌体墙14上竖向分段 缝15及分隔洞16的间距，或在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙子段17的 水平截面端部增设钢筋混凝土边缘构件，使;/m值增大到1. 0或1. 2以上。
所述的7v值仅为^值的1.0倍时，在洞侧砌体抗震墙3、无洞砌体墙14或砌体抗震墙 子段17内增设水平抗剪钢筋，或在其截面中部增设钢筋混凝土抗剪柱，增大截面的抗震受剪 承载力；若其中的/ m值等于2.2时，将连梁8的刚度减小，或减小无洞砌体墙14上竖向分 段缝15及分隔洞16间距的措施，使^值达到/;m值的1.2倍以上。
其它实施方式与实施方式1相同。
权利要求
1.免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，其特征在于是一种砌体抗震墙在水平地震下为非剪切破坏并呈弯曲屈服模式的摇摆抗倒型延性抗震砌体结构建筑，该建筑的1/3高度以上具有一个水平分界面，分界面及以下区域为重点抗震防区，分界面以上为普通抗震防区，重点抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙(3)、竖向隔离缝(4)、连梁(8)、圈梁(9)、无洞砌体墙(14)构成，洞侧砌体抗震墙(3)与窗台墙(1)及楣墙(7)之间具有竖向隔离缝(4)，洞侧砌体抗震墙(3)和无洞砌体墙(14)在控制抗震承载力超强系数下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式，重点抗震防区墙底的弯曲屈服先于墙上部的弯曲屈服；普通抗震防区主要由洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)和圈梁(9)构成，普通抗震防区砌体墙的屈服发生在重点抗震防区的弯曲屈服之后。
2. 按照权利要求1所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑，其特征在于所 述的重点抗震防区，对于无翼缘的水平截面为一字形的无洞砌体墙(14)或一字形 截面的洞侧砌体抗震墙(3)，沿一字形截面的长边分隔为多个并联的砌体抗震墙 子段(17)时，多个并联的砌体抗震墙子段(17)之间具有竖向分段缝(15)或分隔洞 (16)，砌体抗震墙子段(17)在控制抗震承载力超强系数下呈非剪切破坏的弯曲 屈服模式；所述的普通抗震防区设置有竖向隔离缝(4)、竖向分段缝(15)、分隔 洞(16)、连梁(8)或砌体抗震墙子段(17)时，洞侧砌体抗震墙(3)和砌体抗震墙子 段(17)在控制抗震承载力超强系数下呈非剪切破坏的弯曲屈服模式。
3、权利要求1所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特征 在于是一种通过在建筑中设置重点抗震防区和普通抗震防区、在砌体墙上设置 竖向隔离缝、竖向分段缝或分隔洞、并控制或调整砌体墙的抗震承载力超强系数， 来建造免剪切破坏型砌体建筑的方法，在该建筑的1/3高度以上设置一个水平分 界面，分界面及以下区域为重点抗震防区，分界面以上为普通抗震防区，在重点 抗震防区内，在门窗洞口处，在窗台墙(1)与窗洞(2)两侧的洞侧砌体抗震墙(3) 之间设置通长的竖向隔离缝(4),并在窗洞(2)或门洞(5)的过梁(6)上的楣墙(7) 与洞侧砌体抗震墙(3)之间设置通长的竖向隔离缝(4)，窗台墙(1)和楣墙(7)通过 沿高度设置均布的水平拉筋(11)与洞侧砌体抗震墙(3)拉结，竖向隔离缝4的边 缘用弹性密封膏嵌缝材料填充，相邻洞侧砌体抗震墙(3)之间在洞口处用连梁(8) 连接，连梁8在洞口处通长连续设置，连梁8采用钢筋混凝土材料，连梁8的两 端伸入砌体墙内进行锚固，同一水平轴线的洞侧砌体抗震墙(3)的同标高处的连 梁(8)之间用钢筋混凝土材料的圈梁(9)连接；洞侧砌体抗震墙(3)通过连梁(8) 及圈梁(9)与楼板(10)拉结或与水平隔板拉结；对于无翼缘的水平截面为一字形 的无洞砌体墙(14)或一字形截面的洞侧砌体抗震墙(3)，当沿一字形截面的长边 分隔成并联的砌体抗震墙子段(17)时，在无洞砌体墙(14)或洞侧砌体抗震墙(3) 的一字形截面长边的中部位置设置竖向分段缝15或分隔洞16来分隔，竖向分段 缝(15)两侧的砌体抗震墙子段(17)之间在每层用圈梁(9)连结，且沿高度设置均 布的水平拉筋(11)，分隔洞(16)两侧的砌体抗震墙子段(17)之间在洞顶部用连梁 (8)连接，连梁8在洞口处通长连续设置，连梁8的两端伸入砌体墙内进行锚固， 同一水平轴线的砌体抗震墙子段(17)的同标高处的连梁(8)之间用圈梁(9)连接， 分隔洞16内设置填充墙，该填充墙与砌体抗震墙子段(17)之间设置竖向分段缝 (15)并用水平拉筋(11)连接，竖向分段缝15的边缘用弹性密封膏嵌缝材料填充； 在普通抗震防区内，当设置竖向隔离缝(4)、竖向分段缝(15)、分隔洞(16)时， 建造方法与重点抗震防区相同，并同样设置连梁(8)、圈梁(9)。
4. 按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其特 征在于所述的竖向隔离缝(4)及其两侧墙体在施工时，竖向隔离缝(4)两侧的窗 台墙(1)或楣墙(7)与洞侧砌体抗震墙(3)分别砌筑，窗台墙1或楣墙7与洞侧砌 体抗震墙3之间留直槎，随砌随在水平灰缝中安放水平拉筋(ll)，但楣墙(7)上 部的顶紧砌体(12)应在连梁(8)施工完毕后砌筑并顶紧连梁(8);或者按下列方法 对竖向隔离缝(4)及其两侧墙体进行施工先施工洞侧砌体抗震墙(3)、过梁(6) 和连梁(8)，并安放预留水平拉筋(ll),再砌筑窗台墙(1)或楣墙(7)、顶紧砌体 (12)，其中，窗洞的上下部分施工时，按过梁(6)、楣墙(7)及水平拉筋(11)、连 梁(8)、顶紧砌体(12)、窗台墙(l)的先后工序进行，门洞顶部施工时，按过梁(6)、 楣墙(7)及水平拉筋(11)、连梁(S)、顶紧砌体(12)的先后工序进行。
5. 按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其 特征在于所述的竖向分段缝(15)及其两侧墙体施工时，先分别砌筑竖向分段缝 (15)两侧的砌体抗震墙子段(17),相邻的砌体抗震墙子段17之间留直槎，随砌 随在水平灰缝中安放水平拉筋(11)，然后施工上部的圈梁(9);所述的分隔洞(16) 及其两侧墙体施工时，分隔洞(16)内的填充砌体与砌体抗震墙子段(17)同时砌筑， 其间预留竖向分段缝(15)，并安放预留水平拉筋(ll)，但分隔洞(16)上方的顶紧 砌体(12)应在连梁(8)施工完毕后砌筑并顶紧连梁(8);或者在分隔洞(16)及其两 侧墙体施工时，先施工砌体抗震墙子段(17)、连梁(8)，并安放预留水平拉筋(ll)， 再砌筑分隔洞(16)内的填充砌体及顶紧砌体(12)。
6.按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其 特征在于所述的重点抗震防区的竖向隔离缝(4)或竖向分段缝(15)，在底层砌 体墙下部延伸至地圈梁顶面，或者延伸至室外地坪线(13)之下且基础顶部之上， 连梁(8)采用强剪弱弯型连梁，洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)或砌体抗震 墙子段(17)，当约束地震下截面弯曲拉裂后的滑移错位时，在其墙体截面的中部 设置抗剪销件，当要增强截面受弯破坏的延性时，在其截面的端部设置钢筋混凝 土边缘构件。所述的普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)或砌 体抗震墙子段(17),当限制截面的弯曲受拉裂缝宽度或开裂后的滑移错位时，在 其截面端部设置钢筋混凝土边缘受拉构件。
7. 按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其 特征在于所述的控制或调整砌体墙抗震承载力超强系数的方法为，重点抗震防 区的洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)或砌体抗震墙子段(17)，限定其在多 遇地震下的抗震受弯承载力超强系数;/M值不小于1.0，且墙上部的7M值大于墙底的; M值，同时限定其抗震受剪承载力超强系数/7v值不小于抗震受弯承载力超 强系数7/M值的1.2倍；普通抗震防区的洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)或砌体抗震墙子段(17)，限定其在多遇地震下的抗震受弯承载力超强系数/7M值不 小于1.2，且大于重点抗震防区的7M值，同时限定其抗震受剪承载力超强系数7v 值不小于抗震受弯承载力超强系数/7M值的1.2倍，上述的抗震受弯承载力超强系数％为％ = 上述抗震受剪承载力超强系数 7v为=^/&，其中A为砌体墙截面沿一个水平方向的抗震受弯承载力值，&为砌体墙截面沿 相同方向的多遇地震弯矩作用值，A为砌体墙截面沿一个水平方向的抗震受剪 承载力值，A为砌体墙截面沿相同方向的多遇地震剪力作用值，A和&、 A和 &按结构抗震可靠度设计水准取设计值或取相应的概率分位值。
8. 按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其 特征在于所述的7M值小于1.0或1.2时，采取减小墙体截面地震弯矩的措施 即加大连梁(8)的刚度，或者采取增大砌体墙截面受弯承载力的下列措施即调整加大竖向分段缝(15)及分隔洞(16)的间距，或在洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌 体墙(14)或砌体抗震墙子段(17)的水平截面端部增设钢筋混凝土边缘构件，使 %值增大到1.0或1.2以上。
9. 按照权利要求3所述的免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑的建造方法，其 特征在于所述的7v值小于7M值的1.2倍时，采取增大抗震受剪承载力的下列 措施在洞侧砌体抗震墙(3)、无洞砌体墙(14)或砌体抗震墙子段(17)内增设水 平抗剪筋，或在其截面中部增设钢筋混凝土抗剪柱，若其中^值大于1.2时， 采取增大墙体截面地震弯矩的措施，即减小连梁(8)刚度的措施，或采取减小砌 体墙截面受弯承载力的下列措施即减小竖向分段缝(15)或分隔洞(16)间距，使 ^值达到^值的1.2倍以上。
全文摘要
一种免剪切破坏型抗震抗倒砌体建筑及其建造方法，属于土木建筑结构的抗震防灾减灾技术领域。其特征在于是一种砌体墙设竖向隔离缝或分隔洞的、砌体墙为免剪切破坏型的高效抗震抗倒建筑，重点抗震防区先于普通抗震防区发生弯曲屈服；在建造时，窗台墙及楣墙与洞侧砌体抗震墙间设竖向隔离缝，一字形截面的砌体墙分割时在截面长边中部设竖向分段缝或分隔洞，控制砌体墙的抗震承载力超强系数使其地震下呈弯曲屈服，避免了整截面脆性剪坏滑移，且屈服后承载力及刚度退化小、延性好。该建筑有高效抗倒能力，用于新建或既有砌体建筑的抗震设防、抗震加固改造，特别适用于高烈度区砌体房屋及震后恢复重建。
文档编号E04B1/98GK101358466SQ20081007931
公开日2009年2月4日 申请日期2008年8月27日 优先权日2008年8月27日
发明者常建兰, 张文芳, 叶 李, 武玉龙, 炜 郭, 磊 韩 申请人:太原理工大学