汶川大地震12周年回顾,建筑物是怎样被震坏的? |
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多层框架结构是受破坏最为严重的。南方城镇常见的底层商铺、上层住宅的形式导致上层隔墙较多,底层较为空旷,因而造成填充墙被严重破坏、柱子严重变形。 柱头、柱底受到剪切破坏 柱头和柱底是易于发生破坏的部位。柱顶的局部剪切作用非常明显,几乎是地震灾区最为常见的结构破坏标志。 柱底部变形通常为灯笼状。图中这个例子,原箍筋不均匀,间距较大,粒径较大且光滑的卵石也不适宜作为粗骨料浇筑混凝土。 填充墙破坏严重 填充墙的存在,改变了结构的一些受力形态,颠覆了原有的强柱弱梁、框架剪切力等概念,因此特别容易受损。 构造做法的不规范也导致了破坏的产生。如后来砌筑的墙体,横墙和翼墙之间没有设马牙槎等拉结措施。 窗间墙、窗下墙结构破坏严重。 无翼墙填充墙因为没有支撑,被严重破坏。 填充墙竖向刚度不均匀造成的安全隐患普遍存在。此图显示在竖向变化处造成的柱顶破坏(因二层开洞而上部全为实墙,破坏就发生在开洞位置) 楼梯间损毁严重 楼梯间损毁严重是地震中的一个显著现象。楼梯一般被作为竖向承重构件,其抗震措施没有得到足够重视。实际上,楼梯处于上下两层之间,受力情况类似于交叉支撑,地震中变形非常大,楼梯拉断的情况很多。 楼梯间的填充墙大量倒塌,造成了严重人员伤害。 相对楼梯间,地下室则保持了震后完好。地下车库基本没有损毁,原因是受到周围土壤的约束作用,变形较小。 防震缝处破损普遍 防震缝应对地震力的能力有限,防震缝之间结构碰撞,导致装修材料损毁。有些防震缝内的填充刚性材料,因而局部破坏明显。 金属幕墙体系保持完好 相对于填充墙,在建筑内部损毁严重的情况下,金属幕墙及小面积玻璃幕墙仍保持完好,说明金属幕墙适应变形的能力比较强。 预制楼板损毁严重 大量倒塌的房屋是预制楼板、砖混结构的建筑。由于很多房屋是按照旧有规范设计的,没有构造柱。房屋倒塌后,大量预制板悬挂在墙上是灾区的普遍现象。胡子筋没有起到圈梁的作用,当地预制板规格较长,现浇带往往只有几厘米宽,水平拉结不规范,没有形成真正的边框。 横墙数量对于结构的影响很大 一栋较为老旧的混合结构房屋。底商由成排的横墙分隔开,由于横墙数量多,震后仍然较完整,而纵墙开裂很多。 鞭梢效应 鞭梢效应导致屋顶局部的装饰性结构倒塌,有些地方甚至出现整体飞落的情况。(提醒建筑师,以后这些悬挑的突出的没用的架子,少做啊) 一座新建住宅楼的受损实例 这是都江堰附近一个刚刚建成尚未入住的小区,集中体现了各种典型地震破坏。上图显示因底部为商铺采用框架结构,造成底部空旷而形成刚度突变的破坏状况。 钢筋混凝土结构由于底部空旷形成刚度突变,发生剪切变形。其底部柱头的变形量很大。 底层填充墙完全碎裂 由于设计中未能实现强柱弱梁,梁的高度较大,而柱尺寸较小,这是多层建筑中容易出现的问题。 不同材料造成结构刚度变化大 建筑底层车库采用混凝土墙体,强度大,上部空心粘土砖刚度大,填充墙保持完好,在二层结构处塌毁。 老旧房屋破坏严重 灾区外观老旧的房屋一般破坏较为严重,其中多为砖混结构。 混凝土框架结构二层局部倒塌,相对于整体现浇楼板,预制楼板承载力差,因而难以承受。 抗震结构体系 抗震是房屋建筑是当前土木工程面临的最重要,也是最困难的课题之一。抗震房屋的地基一般打在坚固岩石深处,可以随震动一起移动。2楼到5楼之间,用20组四角柱来支撑大楼。坚固的底层楼,白色石英护墙板以钢管加固,这一设计可承受左右的摇动。金字塔型的重心较低,所以能承受摇晃。紧急逃生梯设在西翼,升降梯则设在东翼,所有设备都锁在墙上固定,而且全部都能承受上下和左右的移动。整栋采用防震材料。较高楼层有弹性。 抗震结构体系是抗震设应考虑的最关键问题,对安全和经济起决定性的作用,是综合的系统决策。体系的选择要符合抗震概念设计的几条基本原则。 多层砌体房屋: 是以砌体(无筋砌体或配筋砌体)抗震墙为抗震结构体系,其中以横墙承重为主的结构体系较有利,承重横墙兼作横向抗震墙,纵向自承重墙作为纵向抗震墙,必要时也可以采用纵、横墙混合承重。 多层内框架: 指外墙为砖墙垛(或壁柱)承重,内柱为钢筋砼柱承重的房屋,适用于工艺上需要较大空间或使用上要求有较空旷的大厅的轻工厂房和民用公共建筑等。 底层框架砖房: 底层要求有较大空间作商店、服务大厅等,上部则为隔墙较多的住宅或办公楼,是一种上下材料不同、强度和刚度不连续的结构体系,在抗震设计中有较严格的要求。 框架结构: 多应用于多层及高层民用建筑和多层的工业建筑,建筑平面布置灵活,于布置较大房间。但纯框架结构侧向刚度小,属柔性结构,故其层数和高度都受到一定限制。 框架-抗震墙结构: 在多层和高层钢筋混凝土房屋的纵向和横向布置适当的抗震墙,并与框架结构形成框架-抗震墙协同工作的结构体系。在地震作用下层间位移比纯框架结构显著减小,故其建筑高度可以高很多。 抗震墙结构: 是全部由纵、横抗震墙组成的结构体系,其抗震性能较好,在高层住宅、公寓、旅馆等建筑中广泛应用。返回搜狐,查看更多 |
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