从汶川地震重新认识结构抗震设计中填充墙的作用

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摘要：本文主要从汶川大地震对房屋建筑结构的破坏形态出发，结合抗震规范分析了填充墙布置及其在框架结构抗震中的作用。提出了设置框架柱构造翼墙的设计思路及设置方法，简要介绍了在结构细部构造设计和建筑物使用管理方面的一点建议。

关键词：抗震   填充墙   构造翼墙   细部构造
2008年5月12日发生的8级汶川大地震，给国家和人民的生命和财产造成严重的损失。大量房屋的倒塌，也给了我们这些从事建筑结构设计人员一个深刻的教训，同时也对这次地震给房屋结构造成的影响进行着深深的思考。本人虽未亲历震区，但根据一线抗震专家反馈的资料，结合自己对结构设计的理解和设计实践经验，谈一点肤浅认识，供各位同行专家指正。
一、建筑结构破坏特征与实例
经有关专家调查，发现本次地震房屋破坏有以下特征：
1、山体滑坡使地基隆起，造成房屋破坏倒塌；
2、由于竖向加速度大，空旷、大跨度建筑破坏倒塌；
3、房屋结构抗震缝碰撞引起房屋开裂、倒塌；
4、混凝土框架柱柱脚、柱顶破坏；
5、实例
（1）、映秀镇漩口中学：三层框架结构教学楼倒塌，教学楼附近的4层砌体结构房屋裂而不倒，附近砖混结构教师宿舍不倒，在建的5层砖混教师宿舍楼破坏，山坡上映秀地震台2层砖混结构没倒。上述房屋建筑都位于7度抗震设防区，实际遭受地震11度。
（2）、四川电力职业技术学院
框架柱上端（梁柱节点以下约1米范围）混凝土压碎，柱纵筋、箍筋裸露。
（3）、水电十局医院
框架柱下端（混凝土板面以上约1米范围）混凝土压碎。
二、当前结构抗震设计、计算中对填充墙的考虑
1、目前在结构设计中，计算地震作用时，按GB50011-2001建筑抗震设计规范第5.1.3条（以下简称抗震规范），只考虑建筑的重力荷载代表值，而没有考虑建筑填充墙体砌体材料的物理性能，也没有量化填充墙在结构中实际的刚度作用。填充墙对对结构的影响，只是在结构计算软件（如PKPM软件）中，通过调整地震周期折减系数的方式定性考虑。设计者按各自经验在0~1之间取值，随意性比较大。
2、抗震规范第3.4章中，对平面规则而竖向不规则的建筑结构，规范划分了侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变三种类型，并作了相应规定。即除规定按弹塑性变形分析，其薄弱层的地震剪力乘以1.15的增大系数。对竖向抗侧力构件不连续的，该构件传递给水平转换构件的地震内力乘以1.25~1.5的增大系数。以上三种类型只是对竖向受力构件变化提出了应对措施，但对由于填充墙刚度的变化对竖向结构的影响未予以考虑。
3、我们在进行结构计算时，都是基于有限元法理论，把结构整体拆开，分解成若个单元，然后再将这些单元按一定的条件集合成整体。这些单元都是结构受力构件，填充墙作为维护（或分隔）构件均没由考虑填充墙的因素，现行结构计算程序也是依据此理论（如PKPM软件）编制的。