專利名稱：免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法
技術領域：
本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法，屬于土木建筑結構的 抗震防災減災技術領域。具體涉及一種免剪切破壞、搖擺抗倒型高效抗震抗倒砌體建筑及建 造方法，尤其屬于無筋、配構造筋或配受力筋的砌體房屋在高烈度地震區或強震下的高效抗 倒防災技術領域，主要用于砌體建筑與土木結構工程的抗震防災，更重要的是適用于汶川特 大地震后的恢復重建。
背景技術：
砌體房屋是中國城鄉的一種主要建筑結構型式，占總建造面積60%以上。中
國高烈度區涵蓋面大，7度以上地區占抗震設防區的50%，包括10多個8度抗震設防的省會 城市及直轄市。2008年汶川8.0級特大地震使災區大量建筑結構倒塌，特別是數以萬計的磚 砌體房屋倒塌，造成生命和財產的巨大損失，大災面前只能舉全國或世界之力抗震救災，磚 砌體結構房屋也成為汶川大地震后中國學校校舍抗震安全排査的重點。嚴峻的災害給砌體房 屋建筑的抗震防災敲響了警鐘，創新型的高效抗震抗倒砌體結構房屋的問世迫在眉睫。面對
一次次的慘痛震害，不得不思索砌體建筑該怎么辦？是仍然沿用老技術倒了重建？還是摒
棄砌體建筑這種結構型式？還是對砌體建筑大力進行技術創新以建造新型高效抗震抗倒房
屋？值得指出，沿用老技術恢復重建是應急性的、暫時的；摒棄砌體結構是"因噎廢食"，從 國外發達國家的經驗看也是不可能摒棄的。不言而喻，選擇后者，對砌體結構進行技術創新 才是從長計議的正確出路。中國高烈度區砌體建筑大多采用無筋或構造配筋的砌體結構，少 量為配置水平或豎向抗剪鋼筋的砌體結構，塊材一般采用普通磚、多孔磚或混凝土小砌塊。
上述砌體結構在抗震抗倒設計中，存在的問題是 一、在砌體抗震設計規范中，往往重在追
求改善砌體墻的剪切破壞延性，未注意到墻體的非剪切型延性破壞模式，強震下抗倒減災能
力較差；二、在砌體工程施工質量驗收規范中，為了增強墻體的接槎連結，要求磚砌體上下 錯縫、內外搭砌，要求砌塊墻體錯縫搭砌，要求門窗間墻無通縫，從而一律將門窗洞口上下 的非承重砌體墻與洞口兩側的承重墻咬砌接槎，這種千古不變的措施使得洞口兩側的墻體在 地震作用下，成為剪跨比很小的抗震墻，容易遭受脆性剪切破壞甚至倒塌；三、此外，雖重 視砌體房屋結構構件的整體性，但忽視了單個承重砌體抗震墻構件的延性。承重墻材革新及 節能減排正不斷向新的深度和廣度邁進，但砌體結構抗震理論、技術和構造仍類似過去的老 墻材傳統砌體結構，難以滿足當今強震災害的防御要求，與可持續發展步伐不協調。砌體結 構抗震抗倒設計中的傳統思維模式及作法亟待革新改變。

發明內容
本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法，目的在于解決傳統砌 體結構體系在地震下易發生脆性剪切型破壞及倒塌的關鍵問題和難題。從而公開一種砌體墻 在地震下采用免剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型砌體結構建筑及其建造方法的技術 方案。
本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于是一種砌體抗震墻在水平地震下 為非剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型延性抗震砌體結構建筑，該建筑的1/3高度以 上具有一個水平分界面，分界面及以下區域為重點抗震防區，分界面以上為普通抗震防區， 重點抗震防區主要由洞側砌體抗震墻3、豎向隔離縫4、連梁8、圈梁9、無洞砌體墻14構成， 洞側砌體抗震墻3與窗臺墻1及楣墻7之間具有通長的豎向隔離縫4，洞側砌體抗震墻3和 無洞砌體墻14在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式，重點抗震防區墻 底的彎曲屈服先于墻上部的彎曲屈服；普通抗震防區主要由洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻 14和圈梁9構成，普通抗震防區砌體墻的屈服發生在重點抗震防區的彎曲屈服之后。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于所述的重點抗震防區，對于無翼緣 的水平截面為一字形的無洞砌體墻14或一字形截面的洞側砌體抗震墻3，沿一字形截面的長 邊分隔為多個并聯的砌體抗震墻子段17時，多個并聯的砌體抗震墻子段17之間具有豎向分 段縫15或分隔洞16，砌體抗震墻子段17在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲 屈服模式；所述的普通抗震防區設置有豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔洞16、連梁8或 砌體抗震墻子段17時，洞側砌體抗震墻3和砌體抗震墻子段17在控制抗震承載力超強系數 下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于是一種通過在建筑中設 置重點抗震防區和普通抗震防區、在砌體墻上設置豎向隔離縫、豎向分段縫或分隔洞、并控 制或調整砌體墻的抗震承載力超強系數，來建造免剪切破壞型砌體建筑的方法，在該建筑的 1/3高度以上設置一個水平分界面，分界面及以下區域為重點抗震防區，分界面以上為普通 抗震防區，在重點抗震防區內，在門窗洞口處，在窗臺墻1與窗洞2兩側的洞側砌體抗震墻 3之間設置通長的豎向隔離縫4，并在窗洞2或門洞5的過梁6上的楣墻7與洞側砌體抗震墻 3之間設置通長的豎向隔離縫4，窗臺墻1和楣墻7通過沿高度設置均布的水平拉筋11與洞 側砌體抗震墻3拉結，豎向隔離縫4的邊緣用彈性密封膏嵌縫材料填充，相鄰洞側砌體抗震 墻3之間在洞口處用連梁8連接，連梁8在洞口處通長連續設置，連梁8采用鋼筋混凝土材 料，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的洞側砌體抗震墻3的同標高處的 連梁8之間用鋼筋混凝土材料的圈梁9連接；洞側砌體抗震墻3通過連梁8及圈梁9與樓板 10拉結或與水平隔板拉結；對于無翼緣的水平截面為一字形的無洞砌體墻14或一字形截面 的洞側砌體抗震墻3，當沿一字形截面的長邊分隔成數個并聯的砌體抗震墻子段17時，在無 洞砌體墻14或洞側砌體抗震墻3的一字形截面長邊的中部位置設置豎向分段縫15或分隔洞 16來分隔，豎向分段縫15兩側的砌體抗震墻子段17之間在每層用圈梁9連結，且沿高度設 置均布的水平拉筋11，分隔洞16兩側的砌體抗震墻子段17之間在洞頂部用連梁8連接，連 梁8在洞口處通長連續設置，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的砌體抗 震墻子段17的同標高處的連梁8之間用圈梁9連接，分隔洞16內設置填充墻，該填充墻與 砌體抗震墻子段17之間設置豎向分段縫15并用水平拉筋11連接，豎向分段縫15的邊緣用 彈性密封膏嵌縫材料填充；在普通抗震防區內，當設置豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔
洞16時，建造方法與重點抗震防區相同，并同樣設置連梁8、圈梁9。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的豎向隔離縫4及 其兩側墻體在施工時，豎向隔離縫4兩側的窗臺墻1或楣墻7與洞側砌體抗震墻3分別砌筑， 窗臺墻1或楣墻7與洞側砌體抗震墻3之間留直槎，隨砌隨在水平灰縫中安放水平拉筋11， 但楣墻7上部的頂緊砌體12應在連梁8施工完畢后砌筑并頂緊連梁8;或者按下列方法對豎 向隔離縫4及其兩側墻體進行施工先施工洞側砌體抗震墻3、過梁6和連梁8，并安放預留 水平拉筋ll，再砌筑窗臺墻1或楣墻7、頂緊砌體12,其中，窗洞的上下部分施工時，按過 梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12、窗臺墻l的先后工序進行，門洞頂部施 工時，按過梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12的先后工序進行。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的豎向分段縫15及 其兩側墻體施工時，先分別砌筑豎向分段縫15兩側的砌體抗震墻子段17,相鄰的砌體抗震 墻子段17之間留直槎，隨砌隨在水平灰縫中安放水平拉筋ll，然后施工上部的圈梁9;所述 的分隔洞16及其兩側墻體施工時，分隔洞16內的填充砌體與砌體抗震墻子段17同時砌筑， 其間預留豎向分段縫15，并安放預留水平拉筋11，但分隔洞16上方的頂緊砌體12應在連梁 8施工完畢后砌筑并頂緊連梁8;或者在分隔洞16及其兩側墻體施工時，先施工砌體抗震墻 子段17、連梁8，并安放預留水平拉筋ll,再砌筑分隔洞16內的填充砌體及頂緊砌體12。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的重點抗震防區的 豎向隔離縫4或豎向分段縫15，在底層砌體墻下部延伸至地圈梁頂面，或者延伸至室外地坪 線13之下且基礎頂部之上，連梁8采用強剪弱彎型連梁，洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14 或砌體抗震墻子段17，當約束地震下截面彎曲拉裂后的滑移錯位時，在其墻體截面的中部設 置抗剪銷件，當要增強截面受彎破壞的延性時，在其截面的端部設置鋼筋混凝土邊緣構件。 所述的普通抗震防區的洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17，當限制截面 的彎曲受拉裂縫寬度或開裂后的滑移錯位時，在其截面端部設置鋼筋混凝土邊緣受拉構件。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的控制或調整砌體 墻抗震承載力超強系數的方法為，重點抗震防區的洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體 抗震墻子段17,限定其在多遇地震下的抗震受彎承載力超強系數;;M值不小于l.O,且墻上部
的7M值大于墻底的^值，同時限定其抗震受剪承載力超強系數/7v值不小于抗震受彎承載力 超強系數"M值的1. 2倍；普通抗震防區的洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子 段17，限定其在多遇地震下的抗震受彎承載力超強系數^值不小于1.2，且大于重點抗震防 區的;/M值，同時限定其抗震受剪承載力超強系數^值不小于抗震受彎承載力超強系數^值 的1.2倍，上述的抗震受彎承載力超強系數7M為^ 上述抗震受剪承載力超強 系數仏.為7/v 其中A為砌體墻截面沿一個水平方向的抗震受彎承載力值，^為
砌體墻截面沿相同方向的多遇地震彎矩作用值，/ v為砌體墻截面沿一個水平方向的抗震受剪 承載力值，^為砌體墻截面沿相同方向的多遇地震剪力作用值，A和5;、 AV和&按結構抗 震可靠度設計水準取設計值或取相應的概率分位值。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的; m值小于1.0或 L2時，采取減小墻體截面地震彎矩的措施即加大連梁8的剛度，或者采取增大砌體墻截 面受彎承載力的下列措施即調整加大豎向分段縫15及分隔洞16的間距，或在洞側砌體抗 震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17的水平截面端部增設鋼筋混凝土邊緣構件，使 7m 值增大到l.O或1.2以上。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征在于所述的^值小于7M值的 1.2倍時，采取增大抗震受剪承載力的下列措施在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌 體抗震墻子段17內增設水平抗剪筋，或在其截面中部增設鋼筋混凝土抗剪柱，若其中^值 大于L2時，采取增大墻體截面地震彎矩的措施，即減小連梁8剛度的措施，或采取減小砌 體墻截面受彎承載力的下列措施即減小豎向分段縫15或分隔洞16間距，使^值達到;/m值 的1.2倍以上。
本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法的特點和優點是-
I. 本發明的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其砌體抗震墻是兼承重、抗震抗倒雙重功 能的構件，在水平地震下，砌體墻避免了脆性剪切破壞，并呈彎曲屈服模式，該屈服形態不 是整截面突然剪壞，而是截面邊緣的屈服逐漸向截面內發展，結構呈現為搖擺不倒型，其延 性比剪切破壞大大提高。通過引導延性的"彎曲屈服模式"，來避免脆性的"剪切破壞"。這 與通常加強剪切破壞延性的概念是不同的，它是針對砌體結構的一種新概念和模式。其中， 彎曲破壞型式是指在相對恒定的軸向力下，砌體墻截面的受彎承載力較受剪承載力先行達到 極限狀態，體現為水平截面邊緣產生局部彎曲受拉或彎曲受壓屈服，且在達到該極限狀態后 承載力退化平緩，大大增強了砌體墻的抗倒性能，是預期的創新抗震模式。在該砌體結構建 筑中，設置區分了重點抗震防區和普通抗震防區各防區的墻體均為免剪壞的彎曲屈服模式。 重點抗震防區內墻底的彎曲屈服先于該防區墻體上部屈服，重點抗震防區內的砌體墻的彎曲 屈服先于普通抗震防區發生，以控制重點抗震防區的墻底成為彎曲屈服塑性鉸的出現區域。
II. 該免剪切破壞型砌體建筑的建造方法，在重點抗震防區，在門窗洞口處，在窗臺墻及 門窗洞口頂部的楣墻與洞側抗震墻之間，設置豎向隔離縫，以增大砌體墻截面的地震彎矩作 用，提高剪跨比，為洞側砌體抗震墻實現彎曲屈服模式提供條件。相鄰洞側抗震墻在門窗洞
口處采用鋼筋混凝土連梁連接，窗臺墻或楣墻通過水平拉筋與洞側抗震墻拉結；對于無洞砌
體墻或洞側抗震墻，為減小墻肢截面的長度或增大抗震墻高度與墻肢長度的比值，在墻肢截 面的中部位置，設置豎向分段縫或分隔洞。豎向分段縫兩側的墻肢在每層用圈梁連結，分隔 洞兩側的墻肢在洞頂部用連梁連接。在普通抗震防區，窗臺墻及楣墻與洞側砌體抗震墻之間 搭砌錯縫砌筑，當設置豎向隔離縫、豎向分段縫、分隔洞時，采用與重點抗震防區相同的建 造方法，并同樣設置連梁和圈梁。
III.該免剪切破壞型砌體建筑的建造方法，在重點抗震防區，連梁采用強剪弱彎型鋼筋 混凝土連梁，避免斜截面剪切脆性破壞，以構成又一道抗震防線，地震作用下砌體墻截面的 零應力區面積大或建筑的抗震性態要求高時，采取限制截面彎曲拉裂后滑移錯位的措施，即
在砌體抗震墻的截面中部設置抗剪銷件，或者采取加強截面的彎曲破壞延性的措施，即在砌 體墻的截面端部設置鋼筋混凝土邊緣構件。在普通抗震防區，當限制彎曲受拉裂縫寬度及開 裂后的滑移錯位時，在砌體抗震墻的截面端部設置鋼筋混凝土邊緣受拉構件。
IV.該免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，在各抗震防區，用抗震受彎承載力超 強系數/7M和抗震受剪承載力超強系數7v來控制砌體墻的彎曲屈服。具體方法是要求砌體抗 震墻的7v值大于"m值，使彎曲承載力極限狀態首先到達，實現免剪壞的彎曲屈服模式；且要 求砌體墻在多遇地震下的抗震受彎承載力超強系數7M不小于1.0，以保證墻體具有一定的抗 震受彎承載力。此外，在重點抗震防區，要求砌體墻上部的/7M值大于墻底的;7M值，以使塑性 鉸發生在重點抗震防區的墻底。在普通抗震防區，要求砌體墻抗震受彎承載力超強系數^大 于重點抗震防區的7m信，以使普通抗震防區的墻體彎曲屈服不先于重點抗震防區發生。
當超強系數達不到上述要求時，采取調整砌體墻地震彎矩或抗震承載力的有關技術措施 等來實現。其中，當^不滿足要求時，加強連梁的剛度以減小砌體墻的地震彎矩作用，或將 豎向分段縫或分隔洞的間距加大或在砌體墻截面的端部增設混凝土邊緣受壓構件，以增大砌 體墻的截面受彎承載力。當^不大于^時，在砌體墻內設置水平配筋或在截面的中部設置鋼 筋混凝土抗剪柱，以增大截面抗震受剪承載力。
總之，本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法的優點可歸納為該建筑是 一種砌體抗震墻為非剪切破壞型的抗震抗倒建筑，在重點抗震防區，洞口上下方墻體的兩側 與承重墻間設豎向隔離縫，無洞砌體墻肢的截面中部設豎向分段縫或分隔洞，并控制墻體的 抗震承載力超強系數，使其在地震下呈彎曲屈服模式。在水平強震作用下，房屋類似樹的身 枝搖擺，避免了以往類似山體滑崩式的破壞倒塌。由于彎曲屈服發生在截面端部局部區域， 避免傳統的整截面脆性剪壞滑移，抗倒能力強，且屈服后承載力平穩、延性好、剛度退化小， 可實現墻體的延性破壞，有效減輕房屋倒塌帶來的人員傷亡、財產損失，降低抗震救災的難 度和巨大的人力、物力和財力投入，有效縮短災后恢復重建時間，并促進新型承重墻材可持 續應用。本發明概念和理論清晰、技術新穎，且施工方便、利于應用推廣。
本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法的用途為該建筑用于建筑抗震設 防，尤其適用于高烈度區的無筋或配置構造筋以及配置水平抗剪鋼筋的砌體房屋；既可用于 新建砌體房屋抗震，也可用于既有砌體建筑的抗震加固改造。更重要的是適用于汶川特大地 震后的恢復重建。


圖1是免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的示意圖及其外墻構造圖，其中，21為開洞的內 墻，22為與內墻21相垂直的墻體。
圖2是免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的內墻及其門洞構造圖。
圖3是免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的外墻及其門窗洞口詳圖。
圖4是免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的內墻及其門洞詳圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行描述。
具體實施方式
l在附圖中，本發明免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，在該建筑的l/2高 度處設置一個水平分界面，分界面及以下區域為重點抗震防區，分界面以上為普通抗震防區， 重點抗震防區主要由洞側砌體抗震墻3、豎向隔離縫4、連梁8、圈梁9、無洞砌體墻14構成， 洞側砌體抗震墻3與窗臺墻1及楣墻7之間具有豎向隔離縫4,洞側砌體抗震墻3和無洞砌 體墻14通過控制抗震受剪承載力超強系數/7v大于抗震受彎承載力超強系數;7M，使其在地震 作用下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式；普通抗震防區主要由洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻 14和圈梁9構成；在重點抗震防區，通過控制墻底的 7M小于墻上部的/7M值，使墻底的彎曲
屈服先于墻上部的彎曲屈服，在普通抗震防區，通過控制其7M大于重點抗震防區的^值，使 砌體墻屈服發生在重點抗震防區的彎曲屈服之后。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，在重點抗震防區，對于無翼緣的水平截面為一字 形的無洞砌體墻14或一字形截面的洞側砌體抗震墻3，沿一字形截面的長邊分隔為多個并聯 的砌體抗震墻子段17時，在多個并聯的砌體抗震墻子段17之間設置豎向分段縫15或分隔洞 16，砌體抗震墻子段17通過控制 7v大于^，使其在地震作用下呈非剪切破壞的彎曲屈服模 式；所述的普通抗震防區設置有豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔洞16、連梁8或砌體抗 震墻子段17時，洞側砌體抗震墻3和砌體抗震墻子段17同樣通過控制7v大于77M,使其在地 震作用下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式。
上述免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，是通過在建筑中設置重點抗震防區和 普通抗震防區、在砌體墻上設置豎向隔離縫、豎向分段縫或分隔洞、并控制或調整砌體墻的 抗震承載力超強系數來實施進行的，在重點抗震防區內，在門窗洞口處，在窗臺墻l與窗洞 2兩側的洞側砌體抗震墻3之間設置通長的豎向隔離縫4，并在窗洞2或門洞5的過梁6上的 楣墻7與洞側砌體抗震墻3之間設置通長的豎向隔離縫4，窗臺墻1和楣墻7通過沿高度設 置均布的水平拉筋11與洞側砌體抗震墻3拉結，豎向隔離縫4內用彈性密封膏嵌縫建筑材料 填充，相鄰洞側砌體抗震墻3之間在洞口處用連梁8連接，連梁8在洞口處通長連續設置， 連梁8采用鋼筋混凝土材料，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的洞側砌 體抗震墻3的同標高處的連梁8之間用鋼筋混凝土材料的圈梁9連接；洞側砌體抗震墻3通 過連梁8及圈梁9與樓板10拉結或與水平隔板拉結；對于無翼緣的水平截面為一字形的無洞 砌體墻14或一字形截面的洞側砌體抗震墻3，當沿一字形截面的長邊分隔成并聯的砌體抗震 墻子段17吋，在無洞砌體墻14或洞側砌體抗震墻3的一字形截面長邊的中部位置設置豎向 分段縫15或分隔洞16來分隔，豎向分段縫15兩側的砌體抗震墻子段17之間在每層用圈梁 9連結，且沿高度設置均布的水平拉筋11，分隔洞16兩側的砌體抗震墻子段17之間在洞頂 部用連梁8連接，連梁8在洞口處通長連續設置，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固，同 一水平軸線的砌體抗震墻子段17的同標高處的連梁8之間用圈梁9連接，分隔洞16內設置 填充墻，該填充墻與砌體抗震墻子段17之間設置豎向分段縫15并用水平拉筋11連接，豎向 分段縫15內用彈性密封膏嵌縫材料填充；在普通抗震防區內，砌體墻搭砌錯縫砌筑，當設置
上述豎向隔離縫4、豎向分段縫15、分隔洞16時，采用與重點抗震防區上述建造方法相同的 方法，并同樣設置連梁8、圈梁9。
所述的豎向隔離縫4及其兩側墻體施工時，豎向隔離縫4兩側的窗臺墻1或楣墻7與洞 側砌體抗震墻3分別砌筑，窗臺墻1或楣墻7與洞側砌體抗震墻3之間留直槎，隨砌隨在水 平灰縫中安放水平拉筋11，但楣墻7上部的頂緊砌體12應在連梁8施工完畢后砌筑并頂緊 連梁8。或者按下列方法對豎向隔離縫4及其兩側墻體進行施工先施工洞側砌體抗震墻3、 過梁6和連梁8，并安放預留水平拉筋11，再砌筑窗臺墻1或楣墻7、頂緊砌體12，其中， 窗洞上下方施工時，按過梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12、窗臺墻l的先 后工序進行，門洞頂部施工時，按過梁6、楣墻7及水平拉筋11、連梁8、頂緊砌體12的先 后工序進行。
所述的豎向分段縫15及其兩側墻體施工時，先分別砌筑豎向分段縫15兩側的砌體抗震 墻子段17，相鄰的砌體抗震墻子段17之間留直槎，隨砌隨在水平灰縫中安放水平拉筋11, 然后施工上部的圈梁9;所述的分隔洞16及其兩側墻體施工時，分隔洞16內的填充砌體與 砌體抗震墻子段17同時砌筑，其間預留豎向分段縫15，并安放預留水平拉筋11，但分隔洞 16上方的頂緊砌體12應在連梁8施工完畢后砌筑并頂緊連梁8;或者在分隔洞16及其兩側 墻體施工時，先施工砌體抗震墻子段17、連梁8，并安放預留水平拉筋ll，再砌筑分隔洞16 內的填充砌體及頂緊砌體12。
所述的重點抗震防區的豎向隔離縫4或豎向分段縫15，在底層砌體墻下部延伸至地圈梁 頂面，或者延伸至室外地坪線13之下且基礎頂部之上，連梁8采用強剪弱彎型連梁，洞側砌 體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17，當約束地震下截面彎曲拉裂后的滑移錯位 時，在其墻體截面的中部設置抗剪銷件，當要增強截面受彎破壞的延性時，在其截面的端部 設置鋼筋混凝土邊緣構件。所述的普通抗震防區的洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體 抗震墻子段17，當限制截面的彎曲受拉裂縫寬度或開裂后的滑移錯位時，在其截面端部設置 鋼筋混凝土邊緣受拉構件。
所述的控制或調整砌體墻抗震承載力超強系數的方法為重點抗震防區的洞側砌體抗震 墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17，限定其在多遇地震下的抗震受彎承載力超強系數 /7m但不小于1.0，且墻上部的7/m值大于墻底的;7M值，同時限定其抗震受剪承載力超強系數7v 值不小于抗震受彎承載力超強系數/7M值的1. 2倍；
普通抗震防區的洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17,限定其在多遇
地震下的抗震受彎承載力超強系數77M值不小于1.2，且大于重點抗震防區的^值，同時限定
其抗震受剪承載力超強系數7v值不小于抗震受彎承載力超強系數 7M值的1.2倍。
所述的7m但等于0.3時，將連梁8的剛度加大，或調整加大豎向分段縫15及分隔洞16 的間距，或在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17的水平截面端部增設 鋼筋混凝土邊緣構件，使7M值增大到1.0或1.2以上。
所述的7V值僅為W值的0. 20倍時，在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻 子段17內增設水平抗剪鋼筋，或在其截面中部增設鋼筋混凝土抗剪柱；若其中的7/m值等于 1. 5時，將連梁8的剛度減小，或減小豎向分段縫15或分隔洞16間距的措施，使^值達到/7M 值的1.2倍以上。
具體實施方式
2在該建筑的2/3高度處設置一個水平分界面，分界面及以下區域為重點 抗震防區，分界面以上為普通抗震防區。
所述的"m值等于0.5時，將連梁8的剛度加大，或調整加大無洞砌體墻14上豎向分段 縫15及分隔洞16的間距，或在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17的 水平截面端部增設鋼筋混凝土邊緣構件，使;/m值增大到1. 0或1. 2以上。
所述的 7v值僅為^值的0.6倍時，在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻 子段17內增設水平抗剪鋼筋，或在其截面中部增設鋼筋混凝土抗剪柱，增大截面的抗震受剪 承載力；若其中的仏,值等于1.8時，將連梁8的剛度減小，或減小無洞砌體墻14上豎向分 段縫15及分隔洞16間距的措施，使^值達到/7M值的1.2倍以匕
其它實施方式與實施方式1相同。
具體實施方式
3水平分界面設置在建筑物的頂面，即將建筑的全部區域作為重點抗震防區。
所述的/7m値等于0. 9時，將連梁8的剛度加大，或調整加大無洞砌體墻14上豎向分段 縫15及分隔洞16的間距，或在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻子段17的 水平截面端部增設鋼筋混凝土邊緣構件，使;/m值增大到1. 0或1. 2以上。
所述的7v值僅為^值的1.0倍時，在洞側砌體抗震墻3、無洞砌體墻14或砌體抗震墻 子段17內增設水平抗剪鋼筋，或在其截面中部增設鋼筋混凝土抗剪柱，增大截面的抗震受剪 承載力；若其中的/ m值等于2.2時，將連梁8的剛度減小，或減小無洞砌體墻14上豎向分 段縫15及分隔洞16間距的措施，使^值達到/;m值的1.2倍以上。
其它實施方式與實施方式1相同。
權利要求
1.免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于是一種砌體抗震墻在水平地震下為非剪切破壞并呈彎曲屈服模式的搖擺抗倒型延性抗震砌體結構建筑，該建筑的1/3高度以上具有一個水平分界面，分界面及以下區域為重點抗震防區，分界面以上為普通抗震防區，重點抗震防區主要由洞側砌體抗震墻(3)、豎向隔離縫(4)、連梁(8)、圈梁(9)、無洞砌體墻(14)構成，洞側砌體抗震墻(3)與窗臺墻(1)及楣墻(7)之間具有豎向隔離縫(4)，洞側砌體抗震墻(3)和無洞砌體墻(14)在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式，重點抗震防區墻底的彎曲屈服先于墻上部的彎曲屈服；普通抗震防區主要由洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)和圈梁(9)構成，普通抗震防區砌體墻的屈服發生在重點抗震防區的彎曲屈服之后。
2. 按照權利要求1所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑，其特征在于所 述的重點抗震防區，對于無翼緣的水平截面為一字形的無洞砌體墻(14)或一字形 截面的洞側砌體抗震墻(3)，沿一字形截面的長邊分隔為多個并聯的砌體抗震墻 子段(17)時，多個并聯的砌體抗震墻子段(17)之間具有豎向分段縫(15)或分隔洞 (16)，砌體抗震墻子段(17)在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲 屈服模式；所述的普通抗震防區設置有豎向隔離縫(4)、豎向分段縫(15)、分隔 洞(16)、連梁(8)或砌體抗震墻子段(17)時，洞側砌體抗震墻(3)和砌體抗震墻子 段(17)在控制抗震承載力超強系數下呈非剪切破壞的彎曲屈服模式。
3、權利要求1所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特征 在于是一種通過在建筑中設置重點抗震防區和普通抗震防區、在砌體墻上設置 豎向隔離縫、豎向分段縫或分隔洞、并控制或調整砌體墻的抗震承載力超強系數， 來建造免剪切破壞型砌體建筑的方法，在該建筑的1/3高度以上設置一個水平分 界面，分界面及以下區域為重點抗震防區，分界面以上為普通抗震防區，在重點 抗震防區內，在門窗洞口處，在窗臺墻(1)與窗洞(2)兩側的洞側砌體抗震墻(3) 之間設置通長的豎向隔離縫(4),并在窗洞(2)或門洞(5)的過梁(6)上的楣墻(7) 與洞側砌體抗震墻(3)之間設置通長的豎向隔離縫(4)，窗臺墻(1)和楣墻(7)通過 沿高度設置均布的水平拉筋(11)與洞側砌體抗震墻(3)拉結，豎向隔離縫4的邊 緣用彈性密封膏嵌縫材料填充，相鄰洞側砌體抗震墻(3)之間在洞口處用連梁(8) 連接，連梁8在洞口處通長連續設置，連梁8采用鋼筋混凝土材料，連梁8的兩 端伸入砌體墻內進行錨固，同一水平軸線的洞側砌體抗震墻(3)的同標高處的連 梁(8)之間用鋼筋混凝土材料的圈梁(9)連接；洞側砌體抗震墻(3)通過連梁(8) 及圈梁(9)與樓板(10)拉結或與水平隔板拉結；對于無翼緣的水平截面為一字形 的無洞砌體墻(14)或一字形截面的洞側砌體抗震墻(3)，當沿一字形截面的長邊 分隔成并聯的砌體抗震墻子段(17)時，在無洞砌體墻(14)或洞側砌體抗震墻(3) 的一字形截面長邊的中部位置設置豎向分段縫15或分隔洞16來分隔，豎向分段 縫(15)兩側的砌體抗震墻子段(17)之間在每層用圈梁(9)連結，且沿高度設置均 布的水平拉筋(11)，分隔洞(16)兩側的砌體抗震墻子段(17)之間在洞頂部用連梁 (8)連接，連梁8在洞口處通長連續設置，連梁8的兩端伸入砌體墻內進行錨固， 同一水平軸線的砌體抗震墻子段(17)的同標高處的連梁(8)之間用圈梁(9)連接， 分隔洞16內設置填充墻，該填充墻與砌體抗震墻子段(17)之間設置豎向分段縫 (15)并用水平拉筋(11)連接，豎向分段縫15的邊緣用彈性密封膏嵌縫材料填充； 在普通抗震防區內，當設置豎向隔離縫(4)、豎向分段縫(15)、分隔洞(16)時， 建造方法與重點抗震防區相同，并同樣設置連梁(8)、圈梁(9)。
4. 按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其特 征在于所述的豎向隔離縫(4)及其兩側墻體在施工時，豎向隔離縫(4)兩側的窗 臺墻(1)或楣墻(7)與洞側砌體抗震墻(3)分別砌筑，窗臺墻1或楣墻7與洞側砌 體抗震墻3之間留直槎，隨砌隨在水平灰縫中安放水平拉筋(ll)，但楣墻(7)上 部的頂緊砌體(12)應在連梁(8)施工完畢后砌筑并頂緊連梁(8);或者按下列方法 對豎向隔離縫(4)及其兩側墻體進行施工先施工洞側砌體抗震墻(3)、過梁(6) 和連梁(8)，并安放預留水平拉筋(ll),再砌筑窗臺墻(1)或楣墻(7)、頂緊砌體 (12)，其中，窗洞的上下部分施工時，按過梁(6)、楣墻(7)及水平拉筋(11)、連 梁(8)、頂緊砌體(12)、窗臺墻(l)的先后工序進行，門洞頂部施工時，按過梁(6)、 楣墻(7)及水平拉筋(11)、連梁(S)、頂緊砌體(12)的先后工序進行。
5. 按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其 特征在于所述的豎向分段縫(15)及其兩側墻體施工時，先分別砌筑豎向分段縫 (15)兩側的砌體抗震墻子段(17),相鄰的砌體抗震墻子段17之間留直槎，隨砌 隨在水平灰縫中安放水平拉筋(11)，然后施工上部的圈梁(9);所述的分隔洞(16) 及其兩側墻體施工時，分隔洞(16)內的填充砌體與砌體抗震墻子段(17)同時砌筑， 其間預留豎向分段縫(15)，并安放預留水平拉筋(ll)，但分隔洞(16)上方的頂緊 砌體(12)應在連梁(8)施工完畢后砌筑并頂緊連梁(8);或者在分隔洞(16)及其兩 側墻體施工時，先施工砌體抗震墻子段(17)、連梁(8)，并安放預留水平拉筋(ll)， 再砌筑分隔洞(16)內的填充砌體及頂緊砌體(12)。
6.按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其 特征在于所述的重點抗震防區的豎向隔離縫(4)或豎向分段縫(15)，在底層砌 體墻下部延伸至地圈梁頂面，或者延伸至室外地坪線(13)之下且基礎頂部之上， 連梁(8)采用強剪弱彎型連梁，洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)或砌體抗震 墻子段(17)，當約束地震下截面彎曲拉裂后的滑移錯位時，在其墻體截面的中部 設置抗剪銷件，當要增強截面受彎破壞的延性時，在其截面的端部設置鋼筋混凝 土邊緣構件。所述的普通抗震防區的洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)或砌 體抗震墻子段(17),當限制截面的彎曲受拉裂縫寬度或開裂后的滑移錯位時，在 其截面端部設置鋼筋混凝土邊緣受拉構件。
7. 按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其 特征在于所述的控制或調整砌體墻抗震承載力超強系數的方法為，重點抗震防 區的洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)或砌體抗震墻子段(17)，限定其在多 遇地震下的抗震受彎承載力超強系數;/M值不小于1.0，且墻上部的7M值大于墻底的; M值，同時限定其抗震受剪承載力超強系數/7v值不小于抗震受彎承載力超 強系數7/M值的1.2倍；普通抗震防區的洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)或砌體抗震墻子段(17)，限定其在多遇地震下的抗震受彎承載力超強系數/7M值不 小于1.2，且大于重點抗震防區的7M值，同時限定其抗震受剪承載力超強系數7v 值不小于抗震受彎承載力超強系數/7M值的1.2倍，上述的抗震受彎承載力超強系數％為％ = 上述抗震受剪承載力超強系數 7v為=^/&，其中A為砌體墻截面沿一個水平方向的抗震受彎承載力值，&為砌體墻截面沿 相同方向的多遇地震彎矩作用值，A為砌體墻截面沿一個水平方向的抗震受剪 承載力值，A為砌體墻截面沿相同方向的多遇地震剪力作用值，A和&、 A和 &按結構抗震可靠度設計水準取設計值或取相應的概率分位值。
8. 按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其 特征在于所述的7M值小于1.0或1.2時，采取減小墻體截面地震彎矩的措施 即加大連梁(8)的剛度，或者采取增大砌體墻截面受彎承載力的下列措施即調整加大豎向分段縫(15)及分隔洞(16)的間距，或在洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌 體墻(14)或砌體抗震墻子段(17)的水平截面端部增設鋼筋混凝土邊緣構件，使 %值增大到1.0或1.2以上。
9. 按照權利要求3所述的免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑的建造方法，其 特征在于所述的7v值小于7M值的1.2倍時，采取增大抗震受剪承載力的下列 措施在洞側砌體抗震墻(3)、無洞砌體墻(14)或砌體抗震墻子段(17)內增設水 平抗剪筋，或在其截面中部增設鋼筋混凝土抗剪柱，若其中^值大于1.2時， 采取增大墻體截面地震彎矩的措施，即減小連梁(8)剛度的措施，或采取減小砌 體墻截面受彎承載力的下列措施即減小豎向分段縫(15)或分隔洞(16)間距，使 ^值達到^值的1.2倍以上。
全文摘要
一種免剪切破壞型抗震抗倒砌體建筑及其建造方法，屬于土木建筑結構的抗震防災減災技術領域。其特征在于是一種砌體墻設豎向隔離縫或分隔洞的、砌體墻為免剪切破壞型的高效抗震抗倒建筑，重點抗震防區先于普通抗震防區發生彎曲屈服；在建造時，窗臺墻及楣墻與洞側砌體抗震墻間設豎向隔離縫，一字形截面的砌體墻分割時在截面長邊中部設豎向分段縫或分隔洞，控制砌體墻的抗震承載力超強系數使其地震下呈彎曲屈服，避免了整截面脆性剪壞滑移，且屈服后承載力及剛度退化小、延性好。該建筑有高效抗倒能力，用于新建或既有砌體建筑的抗震設防、抗震加固改造，特別適用于高烈度區砌體房屋及震后恢復重建。
文檔編號E04B1/98GK101358466SQ20081007931
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月27日 優先權日2008年8月27日
發明者常建蘭, 張文芳, 葉 李, 武玉龍, 煒 郭, 磊 韓 申請人:太原理工大學