為了改善底層框架砌體房屋的抗震性能，根據(jù)震害經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在底層設(shè)置一定數(shù)量的抗震墻，使結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度沿高度分布相對(duì)較為均勻。在實(shí)際工程中，其鋼筋混凝土抗震墻的高寬比往往小于1.0，一般稱(chēng)之為低矮抗震墻。

低矮抗震墻是以受剪為主，其破壞形式為剪切破壞。為了改善低矮抗震墻的性能，研究人員采用了不同的處理方法：有的對(duì)結(jié)構(gòu)中的低矮墻提出了開(kāi)豎縫方案，將低矮墻板變?yōu)橐唤M墻板柱，使其由受剪破壞狀態(tài)變?yōu)槭軓澕羝茐臓顟B(tài)，提高了墻體的變形能力和耗能能力，但剛度和承載能力降低較多。另有學(xué)者提出在混凝土墻板上開(kāi)縫槽的方案，且允許墻板縱橫向鋼筋穿過(guò)，開(kāi)縫槽墻的初始剛度和承載能力與整體墻相比降低不多，但其破壞形態(tài)仍為剪切破壞，其變形能力和耗能能力雖較整體墻有所提高，但與開(kāi)豎縫墻相比就差得比較多 。

矮墻效應(yīng)對(duì)比模型試驗(yàn)

圍繞改善這種帶邊框低矮墻的抗震性能，研究人員進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究及理論分析，旨在使改善性能后的墻體既具有較好的變形和耗能能力，又具有較大的剛度和承載能力。

為了解整體低矮抗震墻和開(kāi)豎縫低矮抗震墻的性能，制作了五個(gè)試件，其中一個(gè)為整體墻，四個(gè)為開(kāi)豎縫墻。為了研究開(kāi)豎縫墻中的墻板柱高寬比的變化對(duì)墻體抗震性能的影響，開(kāi)豎縫墻又分為中間開(kāi)一道豎縫和開(kāi)兩道豎縫，所有開(kāi)豎縫試件中的水平鋼筋均在豎縫處斷開(kāi)，并在豎縫的兩側(cè)各設(shè)置暗柱。開(kāi)豎縫墻在豎縫處的處理方式又分為兩種：一種為在豎縫中預(yù)先放置兩塊預(yù)制的15mm厚的水泥砂漿板條，然后再澆筑混凝土；另一種是直接澆筑混凝土，使之成為僅水平鋼筋斷開(kāi)的整體混凝土墻板。五個(gè)試件的邊框尺寸和配筋均相同。

矮墻效應(yīng)抗震性能

（1）在帶邊框的低矮鋼筋混凝土墻上開(kāi)豎縫至梁底，并在豎縫處放置預(yù)制的隔板，使帶邊框的低矮墻分成兩個(gè)或三個(gè)高寬比大于1.5的墻板單元，可以大大改善帶邊框低矮墻的抗震性能，其彈性剛度和極限承載能力與整體低矮墻相比降低不多，但變形和耗能能力大為提高。五個(gè)模型試驗(yàn)的滯回曲線如圖《模型試驗(yàn)的滯回曲線》所示。

（2）從墻體的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果可以看出，在豎縫處放入兩塊砂漿板的墻體抗震性能優(yōu)于僅斷開(kāi)水平鋼筋的整澆混凝土墻體。因此，在豎縫處放置兩塊預(yù)制的隔板是必要的措施。隔板寬度可與混凝土墻的厚度相同，其厚度可采用40～50mm。為增強(qiáng)隔板的剛性，可采用預(yù)制混凝土板條，并在內(nèi)部配制φ6網(wǎng)狀鋼筋。

（3）開(kāi)豎縫墻的豎縫兩側(cè)應(yīng)設(shè)置暗柱。暗柱對(duì)豎縫兩側(cè)的混凝土裂縫的形成和開(kāi)展有一定的限制作用，同時(shí)暗柱能夠提高墻板單元的承載能力和極限變形能力。暗柱的截面范圍為1.5~2.0倍的墻體厚度，其縱向配筋宜采用4φ16但不應(yīng)小于4φ14，暗柱宜采用封閉箍筋，箍筋可采用φ8，最大箍筋間距不宜大于200mm，在暗柱的上、下兩端應(yīng)適當(dāng)加密。

（4）帶邊框開(kāi)豎縫低矮墻的邊框柱的縱筋和箍筋對(duì)墻體的極限承載能力和變形能力有很大影響，其邊框柱的配筋不應(yīng)小于無(wú)鋼筋混凝土抗震墻的框架柱的配筋要求。

（5）帶邊框開(kāi)豎縫低矮墻的邊框梁，在豎縫對(duì)應(yīng)部位將受到因豎縫作用引起的附加剪力，應(yīng)在豎縫兩側(cè)1.0~1.5倍梁高范圍內(nèi)將箍筋加密，其箍筋間距不應(yīng)大于100mm。

（6）從所進(jìn)行的開(kāi)一道和兩道豎縫的試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，對(duì)整體墻抗震性能的改善基本相同，從改善帶邊框低矮墻的抗震性能、提高變形和耗能能力的效果出發(fā)，建議開(kāi)豎縫墻的墻板單元的高度比不應(yīng)小于1.5，但也不宜大于2.5 。

通常避免設(shè)計(jì)出矮墻的技術(shù)措施主要是：可在剪力墻中開(kāi)豎向縫或開(kāi)結(jié)構(gòu)洞，宜采用跨高比大于6的弱連梁，使每個(gè)墻肢成為高寬比大于3的墻，以提高其延性 。2100433B

以下三種情況應(yīng)考慮“矮墻效應(yīng)”。

（1）高寬比小于3的墻。

（2）底部為框架磚房的混凝土剪力墻，上部為砌體，混凝土部分的高寬比很容易小于3，形成抗震很不利的“矮墻”。

（3）框支結(jié)構(gòu)中，落地墻在框支層剪力較大，按剪跨比計(jì)算也可能出現(xiàn)剪切破壞的矮墻效應(yīng)，為了保證抗震墻在大震時(shí)的受剪承載力，只考慮有拉筋約束部分（邊緣構(gòu)件）的混凝土受剪承載力。當(dāng)然如果在墻肢邊緣構(gòu)件以外部位的兩排鋼筋間設(shè)置直徑不小于8mm，間距不大于400mm的拉接筋，則抗震墻受剪驗(yàn)算可計(jì)入混凝土的受剪作用 。

（1）提高墻肢延性，避免脆性破壞。剪力墻結(jié)構(gòu)中，若墻肢的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，其墻肢的高寬比(總高度/總寬度)有可能小于3，高寬比小于3的墻肢在地震作用下的破壞形態(tài)為剪切破壞，類(lèi)似短柱屬脆性破壞，稱(chēng)為矮墻效應(yīng)。這類(lèi)墻肢的延性差，于抗震不利。細(xì)高的剪力墻（高長(zhǎng)比大于3）容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞或彎剪型的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。

（2）避免單片剪力墻承擔(dān)的水平剪力過(guò)大。結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中這類(lèi)墻肢承受了很大的樓層剪力，而其他小的墻肢承受的剪力很小，一旦地震特別是超烈度地震時(shí)，這類(lèi)墻肢容易首先遭到破壞，而小的墻肢又無(wú)足夠配筋，承載能力很小，使整個(gè)結(jié)構(gòu)可能形成各個(gè)擊破，致使房屋倒塌 。

壁效應(yīng)是指各類(lèi)化工設(shè)備器壁的影響。這種影響主要是指靠近器壁的空間結(jié)構(gòu)與其他部分有很大差別，器壁處的流動(dòng)狀況、傳質(zhì)、傳熱狀況與主流體中也有很大差別。當(dāng)采用實(shí)驗(yàn)規(guī)模的小型設(shè)備研究傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)的規(guī)律時(shí)，器壁的影響遠(yuǎn)比大型設(shè)備為大。

壁效應(yīng)可根據(jù)對(duì)象分為：岸壁效應(yīng)、斜壁效應(yīng)、端壁效應(yīng)、附壁效應(yīng)等，其中岸壁效應(yīng)最為常見(jiàn)。

磁效應(yīng)主要有磁－力效應(yīng)、磁聲效應(yīng)、磁光效應(yīng)、磁熱效應(yīng)和磁電效應(yīng)以及它們的逆效應(yīng)。

電流的磁效應(yīng)

1. 何謂電流的磁效應(yīng)？

a. 電流的磁效應(yīng)（動(dòng)電會(huì)產(chǎn)生磁）：奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，稱(chēng)為電流的磁效應(yīng)。

b. 非磁性金屬通以電流，卻可產(chǎn)生磁場(chǎng)，其效果與磁鐵建立的磁場(chǎng)相同。

2. 通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)。

a. 在通電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)瑫?huì)有磁場(chǎng)產(chǎn)生，其磁力線的形狀為以導(dǎo)線為圓心一封閉的同心圓，且磁場(chǎng)的方向與電流的方向互相垂直。

b.安培定律：通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)⒌拇艌?chǎng)強(qiáng)弱，和導(dǎo)線上的電流大小成正比，和導(dǎo)線間的距離成反比。

c. 磁場(chǎng)（或磁力線）的方向：可由右手螺旋定則來(lái)決定。

2. 電流方向：右手握住導(dǎo)線，大拇指指向電流的方向。

3. 磁場(chǎng)（或磁力線）方向：四指所指的方向。

4. 載流螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)

a. 螺線形線圈相當(dāng)于數(shù)十個(gè)圓盤(pán)形薄磁鐵之N極與S極頭尾相連所形成的磁場(chǎng)，就好像一個(gè)長(zhǎng)圓柱形磁鐵所造成的磁場(chǎng)。

b. 通有電流的螺線形線圈繞得愈緊密，也就是說(shuō)單位長(zhǎng)度內(nèi)的匝

數(shù)愈多，則軸心處的磁場(chǎng)愈強(qiáng)。

c. 螺線形線圈磁場(chǎng)方向的判定【右手螺旋定則變化】：以右手握住線圈，四指彎曲指向電流方向，大拇指所指的方向即為線圈N 極的一端，也就是線圈內(nèi)磁力線的方向。

d. 在線圈內(nèi)部，磁力線的方向是由S極指向N極，離開(kāi)線圈後，磁力線的方向是由N極指向S極。

e. 圈內(nèi)磁場(chǎng)較圈外強(qiáng)。

5. 電磁鐵的原理

a. 將鐵釘（或軟鐵）插入一螺線形線圈內(nèi)部，則當(dāng)線圈通有電流時(shí)，線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)將使鐵釘磁化，具有磁性。

b. 鐵釘磁化後所生成的磁場(chǎng)，加上原有線圈內(nèi)的磁場(chǎng)，使得總磁場(chǎng)強(qiáng)度大為增強(qiáng)。

c. 當(dāng)電流切斷時(shí)，線圈及鐵釘?shù)拇判噪S即消失，利用這種方式得到的磁鐵，稱(chēng)為電磁鐵。

d. 增強(qiáng)螺線管線圈磁場(chǎng)方法【1】增加單位圈數(shù)【2】增強(qiáng)線圈電流【3】放入軟磁鐵

6. 電磁鐵的特性

a. 可藉增大電流及增加線圈數(shù)，使其磁力遠(yuǎn)大于天然磁鐵。可以吊運(yùn)巨大的鋼板或廢棄汽車(chē)。安培計(jì)、伏特計(jì)中也有電磁鐵。

b. 通電產(chǎn)生磁性，電流停止則磁性消失，可隨意改變大小和方向，用起來(lái)比永久磁鐵方便。

磁效應(yīng)構(gòu)造

1.線圈（電樞）和鐵芯：以細(xì)漆包線在鐵芯外部纏繞成線圈，以線圈連接轉(zhuǎn)軸可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。此為電磁鐵。

2.場(chǎng)磁鐵：為永久磁鐵，置于線圈外圍。

3.集電環(huán)（半圓形金屬環(huán)）：漆包線兩端引線各連接在兩個(gè)緊貼轉(zhuǎn)軸的半圓形金屬環(huán)上。

4.電刷：與集電環(huán)微微接觸，電源提供的電流由電刷輸入或自線圈輸出。

磁效應(yīng)原理

1.直流電源流入電磁鐵的線圈中，電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，并與場(chǎng)磁鐵的磁場(chǎng)產(chǎn)生排斥。

2.每轉(zhuǎn)180度，因半圓形金屬環(huán)跳至另一個(gè)電刷，電流方向改變，線圈極性隨之改變，使電磁鐵與外圍磁場(chǎng)始終保持，排斥狀態(tài)，才能讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 在磁場(chǎng)中受力作用轉(zhuǎn)動(dòng)。

震磁效應(yīng)是由于某些物質(zhì)有壓磁效應(yīng)或磁致伸縮現(xiàn)象，從而，認(rèn)為不僅大地震發(fā)生后會(huì)在局部地區(qū)出現(xiàn)地磁場(chǎng)的變化，而且在大地震發(fā)生前，由于物質(zhì)遭受不同的擠壓或不同的溫度影響，也會(huì)使物質(zhì)的磁性發(fā)生變化并反映為局部地磁場(chǎng)異常變化。

因此，利用這種變化有可能預(yù)測(cè)大地震。還有人認(rèn)為地震的孕育、發(fā)生和發(fā)展與局部地磁場(chǎng)的變化是有聯(lián)系的，并將這種聯(lián)系統(tǒng)稱(chēng)為震磁效應(yīng)。為了利用震磁效應(yīng)必須消除外空電流體系變化對(duì)地磁場(chǎng)的影響，大多利用兩個(gè)或兩個(gè)以上地磁臺(tái)（按不同的磁經(jīng)或磁緯選取）資料相減的辦法，來(lái)提取震磁效應(yīng)的“信息” ，進(jìn)行分析預(yù)報(bào)地震。