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课程教案 模块 模块二 实训项目 项目 项目二 多层砌体房屋抗震设计 学习情境 学习情境二 抗震验算 教学时数 1 教学方法与手段 教学方法：讲授、工程实例 教学手段：板书、多媒体、图片库、视频库 目的要求 掌握多层砌体房屋的抗震验算。 教学内容 一、概述 二、水平地震作用的计算 （一）计算简图 （二）水平地震作用 三、楼层地震剪力在墙体间的分配 （一）楼层地震剪力 （二）墙体的侧移刚度 （三）楼层地震剪力在墙体间的分配 三、墙体截面抗震强度验算 重点 难点思考题 重点：墙体截面抗震承载力验算； 难点：楼层地震剪力在墙体间的分配； 思考题：怎样进行多层砌体房屋的抗震验算？ 参考文献 刘明. 建筑结构抗震. 北京：中国建筑工业出版社 丰定国，王社良. 抗震结构设计. 武汉：武汉工业大学出版社，2001 建筑抗震设计规范(GB50011—2010). 北京：中国建筑工业出版社，2010 教案附页 一、概述 多层砌体结构所受地震作用主要包括水平作用、垂直作用和扭转作用。一般说来，垂直地震作用对多层砌体结构所造成的破坏比例相对较小，而扭转作用可以通过在平面布置中注意结构对称性得到缓解。因此，对多层砌体结构的抗震计算，一般只要求进行水平地震作用条件下的计算。计算的归结点，是对薄弱区段的墙体进行抗剪强度的复。多层砌体结构的抗震算，一般包括三个基本步骤：确立计算简图；分配地震剪力；对不利墙段进行抗震验算。 计算简图满足上节结构布置要求的多层砌体结构房屋，其在地震作用下的变形形以层间剪切变形为主。因此，对于图4-所示的一般多层砌体结构，可以采用图4-5所示的计算简图。 在确立上述计算简图时，应以防震缝所划分的结构单元作为计算单元。在计算单元中各楼层的重量集中到楼、屋盖标高处。各楼层重力荷载应包括：楼、屋盖自重，活荷载组合值及上、下各半层的墙体构造柱重量之和。计算简图中底部固定端按下述规定确定：当基础埋置较浅时，取为基础顶面；当基础埋置较深时，取为室外地坪下0.5m处；当有整体刚度很大的全地下室时，取为地下室顶板顶部；当地下室整体刚度较小或为半地下室时，则取为地下室室内地坪处，此时，地下室顶板也算一层楼面。 三、地震剪力的计算与分配 楼层地震剪力 多层砌体结构房屋的质量与刚度沿高度分布一般比较均匀，且以剪切变形为主，故可以按底部剪力法计算地震作用。对大量实际砌体结构的现场动力测试表明，多层砌体结构房屋的基本周期一般处于我国建筑抗震设计规范所规定的设计反谱的最短平台阶所覆盖的周期范围内。因此，可取结构底部地震剪力为： (4.1) 其次，考虑到多层砌体结构在线弹性变形阶段的地震作用基本上按倒三角形分布，n=0。这样，任一质点i的水平地震作用标准值Fi为： (i=1,2,…,n) (4.2) 作用于第i层的楼层地震剪力标准值Vi为i层以上的地震作用标准值之和，即： (4.3) 对于突出屋面的屋顶间，女儿墙、烟囱等，其地震作用应乘以地震增大系数3，以考虑鞭梢效应。但增大的两倍不应往下传递，即计算房屋下层层间地震剪力时不考虑上述地震作用增大部分的影响。[例题4-1] 某四层砖砌体房屋，尺寸如图4-6所示。结构设防烈度为7度。楼盖及屋盖均采用预应力混凝土空心板，横墙承重。楼梯间突出屋顶。除图中注明者外，窗口尺寸为1.5m2.1m ，门洞尺寸为1.0m×2.5m 。试计算该楼房楼层地震剪力。4-6 [解]（1）计算楼层重力荷载代表值 载（楼层及墙重）取100% ，楼屋面活荷载取50% ，经计算得： 屋顶层 = 四层 = 三层 = 二层 = 一层 = （2）计算结构总的地震作用标准值 设防烈度7度，， （3）计算楼层地震剪力 按式（4.2）（4.3）及关于屋顶间的附加规定计算。计算过程列于表4-5 。4-5 楼层地震剪力计算 分项 楼层 Gi (KN) Hi (m) GiHi (KN-m) Fi (KN) Vi (KN) 屋顶间 210 18.2 3822 0.023 27.6 27.6×3=82.8 4 3760 15.2 57152 0.339 406.5 434.1 3 4410 11.6 51156 0.303 363.3 797.4 2 4410 8.0 35280 0.209 250.6 1048 1 4840 4.4