摘要：四川汶川地震，引發的大量磚混結構建筑倒塌，引起人們對該類建筑抗震性能的質疑，其實在前期設計中合理的建筑布局、結構選型，能有效地避免大震倒塌的嚴重事件，保障人民的生命安全。本文就在這次地震后參與都江堰市震害建筑危險性排查的案例對此類建筑的抗震缺陷進行分析。

　　關鍵詞：建筑工程 磚混結構 抗震設計 安全分析

　　四川汶川5.12大地震，是繼1976年唐山大地震后中國損失最為慘重的一次災難，該次地震傷亡總數的90%以上是由學校、住宅等建筑不抗震垮塌造成的，而且多數是我國當前國情條件下采用的量大面廣的砌體結構建筑。因此積極發展和推廣抗震建筑，對于我國抵御自然災害、保障人民生命財產的安全具有深遠的意義，建筑物抗震設計工作已經成為保證國民經濟健康發展的重要組成部分。

　　根據筆者經歷的5.12地震后到四川都江堰市對地震破壞房屋進行危房排查和安全鑒定的案例，結合我國國情實際，就城鎮建設中采用較多的磚混結構和底框-磚混結構建筑，在這次地震中存在的問題進行分析，并從抗震設計結構選型進行分析和提出相應的對策，以增強建筑物的抗震能力。

　　1 建筑設計平面布置的規則性

　　1.1 按《建筑抗震設計規范》3.4.2 建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性。從查勘的數幢六層磚混結構的住宅樓震害程度分析，雖然都按7度抗震設防設計，房屋套內平面布局相同，但組合成條式的樓房明顯比呈階梯式平面和凹字型的房屋墻體裂縫少，震害輕(圖一)。

　　參考相關資料，還有“L”、“U”和“Z”字型的平面布局房屋，都不利于抗震。

　　1.2據當地受地震影響損壞房屋的初步統計，同樣是磚混結構的住宅，60～70年代的建筑受損程度明顯低于1990年前后興建的房屋，正好與大家預計的情況相反。實際上除了建筑質量的因素外，房屋的室內布局對建筑抗震能力影響也是非常重要的。

　　從筆者查勘的都江堰市某廠的職工住宅情況分析，同樣采用磚混結構，樓、屋面均為預制混凝土板。60～70年代的建筑多為小開間，房屋平面規整，除布置在廚房的生活陽臺，其它房間均沒有陽臺，外墻平直。地震后這類房屋除局部客廳窗下墻有“X”型裂縫外，其余墻體裂縫很少。

　　而查勘了相同小區的一幢1997年建的住宅樓，客廳面積約30㎡，主臥和次臥均有懸挑陽臺，房屋八條橫墻僅有三條是前后拉通，地震后對應一～三層的客廳與臥室的隔墻、客廳窗下墻出現嚴重開裂現象，最大裂縫超過10mm。

　　2 建筑設計立面和豎向剖面的規則性

　　2.1 建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。由于這次地震時產生的豎向震動較大，導致底層磚墻和磚柱局部錯位、砌體酥化，承載力降低和喪失，特別表現在有錯層的樓房，其錯層部位正是結構的薄弱部位，如缺少有效的抗震構造措施，墻體和梁板極易出現開裂現象。

　　2.2 立面不規則的建筑還出現在臨街底框房屋損壞。而有塔樓的建筑，因為水平地震力產生的鞭梢效應，使得塔樓水平位移大且水平剪力劇增，破壞更為嚴重(圖三)。

　　底框裙房建筑的破壞主要表現在高低層接口處，有的是連體處出現梁板開裂，有的是設置施工縫和抗震縫寬度不足，地震的水平震動使相聯的房屋墻體擠壓或相撞，造成梁柱和墻體開裂。

　　2.3 對開發商大力推出的頂層復式樓和所謂的高空間住宅，實際上也是一種建筑豎向布置不規則，并不利于建筑的抗震。裙房建筑和有塔樓的建筑。

　　3 結構體系應符合下列各項要求

　　3.1 《建筑抗震設計規范》明確說明，抗震設計應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑。

　　隨著經濟的發展，近二十年來城市中的臨街底框建筑日益普及，盡管《規范》對底框-磚混結構房屋的抗震等級和建筑形式做了嚴格的規定，但還是存在超限問題。從查勘的臨街建筑看，有二層底框、層高超過4.5m的，也有總高度超過7度抗震設防的上限22m的。

　　3.2 磚混結構中豎向承重主要是磚墻砌體，或是底商的框架結構。由于經濟條件和當地建筑材料的限制，都江堰市還大量采用預制樓板結構，即使大于4.8的開間客廳也是如此，多數坍塌的房屋也系預制樓板結構建筑。在高烈度區采用預制板結構，水平地震力造成房屋擺動，極易出現預制板搭接錯動失穩現象，而一間預制板的坍塌往往發生連鎖反應殃及相鄰房間和對應的樓層。

　　4 非結構構件

　　4.1 在設計中常采用屋面女兒墻、屋頂的構筑物等造型來豐富和美化立面，但常常忽略其結構的穩定性、地震力的影響，包括風荷載的影響，也是立面的不對稱。這次地震中因構筑物坍塌也砸傷了不少疏散中的人員。

　　4.2 外廊建筑的外廊預制混凝土欄桿墜落將懸掛的外側聯系梁拉壞和拉脫，嚴重時會引起該處的預制板脫落。

　　4.3 發現部分外挑陽臺和雨篷折斷的破壞情況。

　　5 對策和建議

　　從這次地震區在磚混結構建筑出現的損壞現象，暴露出在多震區和高烈度設防區采用磚混結構建筑的缺陷。如何加強房屋的抗震性能，降低地震后的房屋損壞程度，保障人民生命財產安全，筆者從前期設計中合理的建筑布局、結構選型方面提出下列對策，供大家參考。

　　5.1 房屋平面布置，在規劃中因地形情況先于建筑單體設計。所以應從規劃階段入手，合理布局、調整，盡量避免和減少平面布置的不規則。

　　5.2因場地和建筑功能限制，需做成不規則平面布局的，在單體設計中，嚴格按《建筑抗震設計規范》設計、施工，特別注意底框-磚混結構建筑，建筑高度不應超限。對于臨街的底框建筑，建議增加地下室層，因地下室作為嵌固層有很好的抗震作用。

　　5.3 高低錯落的建筑雖能豐富建筑的立面，但由于立面的不規則性，降低建筑的抗震等級，故應盡量避免采用磚混結構承重形式，而用框架結構、框剪結構。

　　5.4 隨著人們經濟條件的改善和需要，磚混結構中的復式樓、高層高和躍層式建筑增多，大開間、大空間房屋也不斷增多，在抗震設計中，應適當提高大開間房間的抗震設防標準。由于商品混凝土的普及，應多采用現澆混凝土梁板結構，在高地震烈度區應取消預制混凝土樓板。

　　5.5在高地震烈度區，設計中應減少懸挑陽臺的布置，建議作出內陽臺形式，陽臺外端轉角處采用混凝土柱加強其剛度。要加強裝修管理，嚴禁拆除陽臺與房間、陽臺與客廳的隔墻。

　　5.6 塔樓及屋面構筑物

　　做為特殊用途的建筑，需設置相應的塔樓。在多地震區和高設防烈度區，不宜再采用磚混結構形式，而應直接采用框架結構或框剪結構形式，以提高其抗震性。

　　建議采用傳力線路簡單、明晰的屋面構筑物形式，使用弧形、三角形等產生水平荷載的形式，忌用頭重腳輕、容易失穩的造型。

　　5.7 對學校、醫院和部分公共建筑，宜適當提高其抗震設防標準，如定為乙類建筑設防標準，采用非磚混結構形式，對于重要改建還要提高抗震安全等級。

　　6 小結

　　事實上地震的預報和預測，人類目前還沒有完全掌握，不能排除發生超過當地設防裂度地震的可能性。長期以來， 由于經濟因素和粘土磚本身的優點，我國大多數城鎮住宅結構形式仍然是以磚混結構為主。但磚混結構抗震性能差，在高烈度地區的應用受到很多限制。但在非地震區和低烈度區，只要在前期設計中合理的建筑布局、結構選型，能有效的避免大震倒塌的嚴重事件，保障人民的生命安全。(End)