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房屋倒塌

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房屋倒塌

房屋倒塌范文第1篇

關鍵詞:鋼筋混凝土框架;教學樓;抗連續(xù)性倒塌

中圖分類號:TU378

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2013)06-0120-03

1 引言

汶川地震中,砌體結(jié)構(gòu)的大量倒塌使得其成為譴責的焦點,但根據(jù)對都江堰市在汶川地震中學校建筑結(jié)構(gòu)震害的統(tǒng)計,框架結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的損失程度沒有明顯差別,可見框架結(jié)構(gòu)抗震性能存在的問題同樣不可忽視??沟顾O計對于保護人民的生命安全有重要意義,抗倒塌設計已經(jīng)納入了新版《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》。

建筑物遭遇強震發(fā)生連續(xù)性倒塌是造成人員傷亡的主要原因。連續(xù)性倒塌指“初始的局部單元破壞向其他單元擴展,最終導致結(jié)構(gòu)整體性的或大范圍區(qū)域的倒塌”。自1968年倫敦Ronan Point公寓發(fā)生局部連續(xù)性倒塌首次被關注,再到1995年美國俄克拉荷馬州政府大樓遭遇汽車炸彈襲擊以及2001年美國世貿(mào)中心遭遇恐怖襲擊產(chǎn)生連續(xù)性倒塌,關于結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力的研究頗多,產(chǎn)生了一系列結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌的設計方法。

早期的研究偏重于概念設計,主要通過加強結(jié)構(gòu)的整體性、延性、冗余度和構(gòu)造措施未挺高結(jié)構(gòu)抗連續(xù)性倒塌能力,這依賴于設計人員的經(jīng)驗和結(jié)構(gòu)素養(yǎng)。隨之產(chǎn)生了拉結(jié)力設計法,其要求構(gòu)件和連接滿足最低的拉結(jié)強度要求,以保證結(jié)構(gòu)的整體性和備用傳力路徑及傳遞能力。Breen認為,相對于僅關注荷載強度,更應通過強化結(jié)構(gòu)體系內(nèi)部系桿的拉結(jié)作用提高結(jié)構(gòu)整體性。目前最為準確的抗連續(xù)性倒塌方法當屬拆除構(gòu)件設計法,通過拆除結(jié)構(gòu)中部分構(gòu)件,模擬結(jié)構(gòu)初始損傷對剩余構(gòu)件的影響,以判斷結(jié)構(gòu)是否發(fā)生連續(xù)性倒塌,本文在后文中借鑒了此方法。三種方法設計準確性和可靠度依次提高,伴隨的是計算量的大幅增加。

以上三種方法中前二者均從結(jié)構(gòu)整體層面來把握設計,僅拆除構(gòu)件法反映出局部構(gòu)件對于整體結(jié)構(gòu)的影響。本文針對教學樓中框架結(jié)構(gòu)這一重要的結(jié)構(gòu)形式,從拆除構(gòu)件法出發(fā),著眼于局部,指出框架教學樓中底層柱特別是離外廊較遠的一排框架柱是結(jié)構(gòu)的關鍵構(gòu)件同時又是結(jié)構(gòu)的易損構(gòu)件,而關鍵構(gòu)件與易損構(gòu)件的重合導致結(jié)構(gòu)發(fā)生倒塌,亦即大量框架教學樓倒塌的重要原因。

2 我國混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的震害情況

總結(jié)歷次地震中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的震害,主要有四個特點:

2.1 “強柱弱梁”沒有實現(xiàn)。塑性鉸形成于柱端,而不是在梁端。在圖1、圖2、圖3、圖4中都可見;

2.2 部分房屋因為開窗面積大,窗間墻很短或者沒有,產(chǎn)生短柱效應,如圖2所示;

2.3 框架結(jié)構(gòu)房屋破壞順序是從下至上,先是底層破壞,再往上發(fā)展。如臺灣云林口國?。▓D1)在集集地震中底層最先因為柱失效倒塌。

2.4 在縱向上有的框架結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)“疊餅式”破壞(圖1),在橫向上有向背靠外廊方向“疊餅式”(圖3)和整體傾覆(圖4)。

3 關鍵構(gòu)件與易損構(gòu)件

關鍵構(gòu)件是結(jié)構(gòu)中一旦失效就會引起不相稱破壞的構(gòu)件。關鍵構(gòu)件處在傳力路徑上的關鍵環(huán)節(jié),一旦失效后就會引起傳力路徑中斷,引起連續(xù)性坍塌。關鍵性構(gòu)件的辨別可以通過商用結(jié)構(gòu)計算軟件,依次抽除構(gòu)件后,經(jīng)計算分析結(jié)構(gòu)損傷程度來進行,對簡單的結(jié)構(gòu)也可根據(jù)經(jīng)驗未判斷。易損構(gòu)件是在所有可預期地震載荷作用下結(jié)構(gòu)中最先開始破壞并失去承載力的構(gòu)件。對結(jié)構(gòu)用商用計算軟件計算分析即可得到結(jié)構(gòu)的易損構(gòu)件。

而假使結(jié)構(gòu)中某個關鍵構(gòu)件同時又是結(jié)構(gòu)的易損構(gòu)件,那么在地震載荷下,此構(gòu)件極易破壞失效,引起不相稱破壞的連續(xù)性倒塌??杀硎境扇缦率阶樱?/p>

關鍵構(gòu)件=易損構(gòu)件結(jié)構(gòu)倒塌

4 對鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋倒塌分析

4.1 鋼筋混凝土框架房屋的易損構(gòu)件

歷次地震中,“強柱弱梁”破壞機制沒有實現(xiàn),大量出現(xiàn)的柱鉸機構(gòu)是框架結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)倒塌的重要原因。文獻對汶川地震災區(qū)某典型框架結(jié)構(gòu)建立三種有限元模型進行分析:1)一般的純框架模型;2)帶樓板框架模型3)精細的帶樓板一填充墻框架模型,分析結(jié)果說明現(xiàn)澆樓板對框架梁的加強作用明顯,不可忽略,按照規(guī)范設計的框架無法保證“強柱弱梁”的抗震設計目標的實現(xiàn)。文獻中論述填充墻和框架梁的共同作用形成近似于墻梁的構(gòu)件,使得梁的剛度大大增加。如文獻中教學樓局部縱向框架二樓的窗下墻與框架梁共同作用(圖8),使得梁的剛度遠大于柱的剛度,從而使原設計的強柱弱梁(梁鉸機構(gòu))體系變位強梁弱柱(柱鉸機構(gòu))體系。文獻在進行完框架梁與上部墻體的墻梁的抗震試驗后,在理論分析中認為這種組合墻梁抗彎剛度遠大于底層可框架柱,可以將其視為抗彎剛度無限大的剛梁??梢姮F(xiàn)澆樓板與填充墻都嚴重影響結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“強柱弱梁”。框架柱在側(cè)向力作用下剪力均布、彎矩兩端最大,在柱端形成復雜受力狀態(tài),而在柱頂不合理地留設施工縫也會對柱端形成塑性鉸帶來不利影響。剪切型破壞的框架結(jié)構(gòu)變形集中在底層,底層柱更容易失效。

在橫向地震下,考慮到跨度相差懸殊的兩跨框架,可以將外廊一側(cè)兩排較近的柱視做具有冗余度的柱系,橫向地震作用產(chǎn)生的傾覆力矩作用于框架將在兩排柱上產(chǎn)生往復的拉壓力,或者是直接豎向的地震力,外廊一側(cè)的冗余柱系能共同工作,離外廊較遠的一排柱更為易損。

可見,框架結(jié)構(gòu)柱特別是底層柱是結(jié)構(gòu)的最易損構(gòu)件,在縱向地震作用下離外廊較遠的一排柱有更不利影響。

4.2 鋼筋混凝土框架房屋的關鍵構(gòu)件

以某框架結(jié)構(gòu)教學樓為例,在縱向地震作用下,某根框架柱失效,由于梁的懸鏈線效應和板的張力效應,相鄰的柱將承載更大的載荷,引起連續(xù)性倒塌(圖1),框架柱是結(jié)構(gòu)的關鍵構(gòu)件。

為了說明在橫向方向上底層各個框架柱失效給結(jié)構(gòu)帶來的影響,本文取四層框架教學樓中取橫向一榀框架為研究對象,對底層三根框架柱依次抽除進行分析??蚣芙虒W樓模型外廊寬2m,教室寬7.5m,層高都取3.6m,柱距3m。假設框架柱都固支于地面。混凝土板厚100mm,樓面活載標準值為2kN/m2。柱截面為400x400,配筋為8φ20,梁截面為250x500。分析后得彎矩圖(圖7)。

由于框架底層在地震作用下最容易失效,限于篇幅,本文將底層梁柱的內(nèi)力設計值列表如表1、表2(梁柱編號見圖6)。

可以得以下結(jié)論:

1)由圖10,去除A柱后,整個框架的內(nèi)力狀態(tài)不發(fā)生明顯改變;去除C柱后,右邊一跨形成大跨度懸臂構(gòu)件整個結(jié)構(gòu)大部分截面內(nèi)力增加數(shù)倍;去除B柱后由于支撐框架的兩柱跨度增大,截面彎矩增加,變化幅度介于兩者之間,但遠小于抽除C柱的情況。

2)在去除C柱后,底層梁柱截面內(nèi)力遠超承載能力。如B梁,左截面抗彎承載能力設計值為228.9kN·m,右截面為184.7kN·m,而其內(nèi)力設計值達到473.4kN·m和214.9kN·m。

3)去除C柱后,整個結(jié)構(gòu)的重力合力作用點在A柱B柱之外,分析結(jié)果為A柱一排的各層框架柱軸力為拉力,B柱一排的各層框架柱軸力為壓力。A柱軸拉力為1113.4kN,B柱軸壓力為2035.8kN,而原模型A柱軸壓力為122.3kN,B柱軸壓力為447kN。

4.3 關鍵構(gòu)件與易損構(gòu)件重合引起教學樓倒塌

框架結(jié)構(gòu)教學樓中柱尤其是底層柱是結(jié)構(gòu)的易損構(gòu)件同時又是結(jié)構(gòu)的關鍵構(gòu)件,在橫向地震作用下離外廊較遠一側(cè)的柱更是有不利影響,關鍵構(gòu)件與易損構(gòu)件重合導致結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌。在縱向、橫向地震作用下的教學樓倒塌各有其特點,但重要原因就是教學樓中的關鍵構(gòu)件與易損構(gòu)件重合。

5 意見與建議

本文基于使關鍵構(gòu)件不與易損構(gòu)件重合的原則,提出兩種抗倒塌設計的解決方案:1).增加關鍵構(gòu)件的強度富余,使關件構(gòu)件不是易損構(gòu)件,如增加框架柱截面、配筋面積、提高材料強度,使用短肢剪力墻或者使用在框架中使用斜撐等。其中設置鋼斜撐能使其先于混凝土框架耗能失效,使整個結(jié)構(gòu)具有多道防線。在日本,混凝土框架房屋采用鋼斜撐耗能抗震已有實際應用;2).加強易損構(gòu)件的冗余,使結(jié)構(gòu)易損構(gòu)件不是關鍵構(gòu)件,即易損構(gòu)件失效時,有替代的傳力路徑。比如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學樓,可以使用內(nèi)廊式教學樓,或者如圖8采用“雙外廊”避免內(nèi)廊式帶來的采光通風問題。還可以使用如圖9布置的框架體系,具有較好的冗余度。

房屋倒塌范文第2篇

關鍵詞:結(jié)構(gòu)防倒塌結(jié)構(gòu)體系概念設計 設計對策

Abstract: In the seismic code, there is the requirements of no collapse during violent earthquake. code for design of concrete structures is directly added ' structure collapse prevention design principlescontent. These contents should be implemented in structural design. This paper analyzed severalstructural system, Through reasonable structural concept design andstructural treatment the collapse prevention capability can be greatly improved.

Keywords: structural collapse prevention, structural system, conceptual design.

design strategies

中圖分類號:S611文獻標識碼:A文章編號:

為提高結(jié)構(gòu)抵御災害的能力,防止結(jié)構(gòu)在遭遇偶然作用時的連續(xù)倒塌,在混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB5010-2010第3.6節(jié)中新增設了關于‘結(jié)構(gòu)防倒塌設計原則’內(nèi)容。提出了結(jié)構(gòu)防倒塌概念設計的要求:回避宣泄,障礙防護,冗余約束,備用途徑,局部加強,貫通配筋,設縫控制等。給出了防倒塌定量設計的拉結(jié)構(gòu)件法,局部加強法,拆除構(gòu)件法等原則。提出了偶然作用的效應,動力系數(shù),抗力計算(材料強度特征值,材料強化及脆性,幾何參數(shù)變化的影響)等原則。這是結(jié)構(gòu)安全性設計理念的重大變化,也是對抗震規(guī)范三水準設計要求中‘大震不倒’的具體落實要求。作為結(jié)構(gòu)工程師,如何真正理解掌握這些思想方法,在具體結(jié)構(gòu)設計中貫徹落實使自己所做結(jié)構(gòu)設計成為具有良好的抗倒塌能力的結(jié)構(gòu)是衡量一位結(jié)構(gòu)師結(jié)構(gòu)設計水平高低的關鍵。作為一名多年從事結(jié)構(gòu)設計工作的結(jié)構(gòu)工程師及施工圖審查結(jié)構(gòu)工程師,結(jié)合自己的設計體驗及圖紙審查中所遇到的工程設計中的問題特提出以下設計建議供業(yè)內(nèi)同行討論執(zhí)正。

一. 混凝土規(guī)范中關于防倒塌設計內(nèi)容既未作為強制性條文要求,也沒有對應建筑設防類別,工程抗震等級,設防烈度及工程規(guī)模等的對應要求。該部分內(nèi)容要求沒有得到所有結(jié)構(gòu)設計人員的應有重視。而抗震規(guī)范第5.5.2條要求進行罕遇地震作用下的需進行彈塑性變形驗算的結(jié)構(gòu)范圍要求是“1。下列結(jié)構(gòu)應進行彈塑性變形驗算:1)8度III,VI類場地和9度時,高大的單層鋼筋混凝土柱廠房的橫向排架;2)7~9度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和框排架結(jié)構(gòu);3)高度大于150米的結(jié)構(gòu);甲類建筑和9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu);5)采用隔震和消能減震設計的結(jié)構(gòu)。 2。下列結(jié)構(gòu)宜進行彈塑性變形驗算:1)8度I,II類場地土和7度時房屋高度大于100米且為豎向不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu);2)7度時III,VI類場地和8度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu);3)板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)和底部框架砌體房屋;4)高度不大于150米其他高層鋼結(jié)構(gòu);5)不規(guī)則的地下建筑結(jié)構(gòu)及地下空間綜合體。” 顯然應進行彈塑性變形驗算的結(jié)構(gòu)范圍很小,幾乎為只針對很少量的特定建筑,而對于宜進行彈塑性變形驗算的結(jié)構(gòu)范圍的工程,由于附加了一些限制條件也門檻較高,對于經(jīng)常遇到的底部框架砌體房屋也未得到應有的重視。建議主管部門根據(jù)設防類別,抗震等級及工程規(guī)模情況具體細化防倒塌設計要求內(nèi)容。具體可要求滿足一定‘設防類別,抗震等級及工程規(guī)?!慕ㄖ诮Y(jié)構(gòu)設計說明中要增加抗倒塌設計內(nèi)容專篇,從闡述平面設計,結(jié)構(gòu)方案,結(jié)構(gòu)冗余度,結(jié)構(gòu)設計防線,節(jié)點構(gòu)造要求等概念多方面明確闡述所設計是如何考慮實施防倒塌設計的。它同時也能使設計人員熟悉各類結(jié)構(gòu)的破壞機理,增加結(jié)構(gòu)設計人員對抗倒塌設計的概念。一個好的結(jié)構(gòu)設計不應對于意外事件或者局部構(gòu)件損傷而過分敏感,由于經(jīng)濟的原因,目前無法大范圍提高整個結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)承載力儲備,因此根據(jù)不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性程度,對重要性程度高的構(gòu)件增加其抗震承載力儲備也是抗倒塌設計的一項重要內(nèi)容。

二關于常用類型的幾種結(jié)構(gòu)體系抗倒塌設計問題探討:

房屋倒塌范文第3篇

懷孕的人夢見房塌了,預示生男,秋占生女,預防流產(chǎn)。

談婚論嫁的人夢見房塌了,婚期可能需要延后,但不要過于擔憂。

打算出門的人夢見房塌了,可以如期出門,旅途順利且愉快。

夢見房塌了的相關內(nèi)容夢見房屋倒塌,暗示你會經(jīng)歷災禍困難,但最終將得以解決,重新開始生活。

夢見房屋倒塌不見親人,吉兆,大難之后無親人,預示親人身體健康長壽,不要過分擔心。

夢見房屋倒塌,死了很多人,但自己沒有死,反映了你在現(xiàn)實生活中,希望能獲得比別人更多幸運的愿望。

夢見房子倒塌是生病的前兆,或是你已經(jīng)生病了。

夢見房塌了的案例解析夢境:夢見兩破房子被倒塌

房屋倒塌范文第4篇

【關鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);抗地震能力;結(jié)構(gòu)設計

引言:

地震災害會對人們的人身財產(chǎn)安全造成重大損害,而且地震的預見性和突發(fā)性比較強,雖然會對人們造成巨大的負面影響,但是卻很難預防。在出現(xiàn)地震災害時,房屋建筑會產(chǎn)生破壞性倒塌,如果不能及時疏散居民,會對居民的生命財產(chǎn)安全帶來影響。本文將從當前我國建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌設計的發(fā)展情況入手,簡要闡述如何通過各種方式來提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。

1.房屋建筑結(jié)構(gòu)選型

房屋建筑結(jié)構(gòu)選型質(zhì)量將直接影響房屋抗震結(jié)構(gòu)設計的可行性。在房屋結(jié)構(gòu)選型過程中,需要考慮建筑結(jié)構(gòu)用途、建筑結(jié)構(gòu)功能、建筑高度以及建筑物所在地區(qū)的周圍環(huán)境以及抗震性要求等多方面的問題。科學的掌握各種因素,秉承因地制宜原則來選擇科學化的結(jié)構(gòu)體系。

通常情況下,在考慮建筑結(jié)構(gòu)選型時,需要奉行弱梁強肢原則,并且從今年來的實際使用情況來看,秉承該原則的建筑結(jié)構(gòu)設計可以從根本上提升建筑物抗震性能,而且還能保證建筑物墻體不會受到外界的負面影響,提升其延展性[1]。與常規(guī)設計基礎下的房屋建筑相比,通過該方式進行處理可以弱化地震災害所帶來的負面沖擊力,減少建筑結(jié)構(gòu)的受力面積及受力量。而且可以通過該方式來縮短工程施工周期,控制原材料的使用數(shù)量,提升經(jīng)濟效益。但是該理念下的施工方式,對工作人員的施工技術(shù)要求比較高,通常只有施工方的專業(yè)技術(shù)能力較強,才能保證工程施工需求。該施工方式也是未來我國建筑結(jié)構(gòu)設計的主要方向之一,可以有效緩解建筑物整體抗震性能差以及倒塌等問題,提升房屋建筑的穩(wěn)定性。在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行選型時,要綜合的考慮工程建筑特點、施工商技術(shù)以及所在地區(qū)情況等多方面的原因,選擇最適合建筑物的結(jié)構(gòu)[2]。

2.房屋建筑結(jié)構(gòu)布置

在房屋建筑結(jié)構(gòu)選型以后,工作人員需要對建筑結(jié)構(gòu)體系進行科學化管理與設置。在房屋結(jié)構(gòu)布置過程中,必須保證房屋整體的承購結(jié)構(gòu)以及承重力,使其可以有效承擔外部力量,提升房屋規(guī)劃性,避免外挑或者內(nèi)收等不良問題的產(chǎn)生,保證側(cè)向剛度變化始終的均勻的[3]。通常情況下,側(cè)向剛度必須要大于臨近樓層的側(cè)向剛度。在對房屋建筑的結(jié)構(gòu)進行布置時,要保證結(jié)構(gòu)的承載力及結(jié)構(gòu)變形能力,避免因為構(gòu)件出現(xiàn)問題而對建筑結(jié)構(gòu)承載能力產(chǎn)生影響的情況發(fā)生。以建筑結(jié)構(gòu)當中最為薄弱的部分為出發(fā)點,分析建筑結(jié)構(gòu)可能會產(chǎn)生問題的部分,做好檢查工作,保證扭轉(zhuǎn)效應和局部變形預測可控性,提升工程施工質(zhì)量。在水平方向以及縱向結(jié)構(gòu)承載力以及剛度布置過程中,必須要保證分配的合理性,盡量避免出現(xiàn)連續(xù)倒塌等情況[4]。

3.提升建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌能力的設計方式

要提升建筑結(jié)構(gòu)抗震倒塌能力,首先要建設抗震防線。從整體情況上看,導致建筑結(jié)構(gòu)在地震中破壞的根本原因,是建筑物地基沉降。如果房屋因為地震的原因產(chǎn)生基地沉降,會動搖建筑結(jié)構(gòu)的根基,對建筑結(jié)構(gòu)造成巨大的影響,情況嚴重時,建筑物甚至會直接倒塌。所以在地基設計過程中,需要將地基抗震放線設計工作歸納到設計環(huán)節(jié)當中,提升建筑物抗震設計的全面性。在對建筑項目結(jié)構(gòu)進行設計之前,需要先做好前期勘察工作,根據(jù)工程所在地區(qū)的實際情況做好前期勘察工作。針對容易出現(xiàn)地質(zhì)災害的地區(qū),可以通過提前勘察的方式來排除隱患。設計及施工前要先做好與其相關的準備工作,盡量現(xiàn)則土質(zhì)比較堅硬的地區(qū)為施工地點,減少后期地震影響[5]。

在設計的過程中,需要對基礎預埋深度進行設定, 保證建筑在受到水平作用力影響時,可以抵抗傾覆以及滑移等情況,提升建筑物的穩(wěn)定性。與此同時,可以增加抗震防線數(shù)量,通過多到抗震防線設置的方式,保證建筑物局部產(chǎn)生破壞的時候,建筑物荷載能力不會受到過大的影響,通過控制承載能力的方式,提升建筑物抗震性,保證建筑物可以在地震的影響下正常發(fā)揮其作用。

要保證建筑結(jié)構(gòu)延性以及規(guī)則性。因為當建筑結(jié)構(gòu)在受到地震沖擊的時候會出現(xiàn)一定程度的變形,這種變形被稱之為建筑結(jié)構(gòu)延性。結(jié)構(gòu)的延性可以有效分散地震能量的沖擊,提升建筑物的承載力,如果建筑物正在產(chǎn)生變形,會降低變形過量以及結(jié)構(gòu)變脆等負面問題。從近年來的應用效果來看,可以提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力。在延性設計時,可以利用設置特定區(qū)域的方式,提升建筑結(jié)構(gòu)塑性形變的應對能力。在對建筑物進行設計時,可以結(jié)合建筑物結(jié)構(gòu)方面的特點,盡量少用不規(guī)則設計方案,不規(guī)則設計方案與規(guī)則設計方案相比,在對稱性與抗震性等方面都存在比較明顯的問題,保證房屋結(jié)構(gòu)的對稱性,也是可以有效提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力的方式之一,且不會出現(xiàn)偏心等情況。

從近年來世界范圍內(nèi)各國建筑結(jié)構(gòu)抗震設計及施工的實際情況來看,可以通過優(yōu)化建構(gòu)構(gòu)建設計質(zhì)量的方式,提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。通過地震破壞原理發(fā)現(xiàn),地震橫波以及地震時產(chǎn)生的混合波破壞力的最大的,會對建筑物造成巨大的沖擊,導致建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生震蕩。如果在這種情況下,建筑物的抗震抗倒塌能力不能成功抵御地震沖擊,必然會造成建筑物劇烈震動,進而出現(xiàn)倒塌等負面情況。在建筑設計過程中,必須要保證建筑結(jié)構(gòu)部件設計的合理性,提升框架設計水平,在保證框架穩(wěn)定性的基礎之上,提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。在設計的過程中,要始終秉承嚴格遵守設計原則,保證結(jié)構(gòu)設計的合理性以及布局的合理性,提升建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力能力,全面優(yōu)化結(jié)構(gòu)的安全性能。對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行優(yōu)化,是影響建筑結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量的關鍵性細節(jié)構(gòu)成部分,同時也是提升建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的基本方式之一[6]。

結(jié)束語:

經(jīng)濟的不斷發(fā)展,離不開房地產(chǎn)行業(yè)的支持,而地震作為一種會對房屋建筑結(jié)構(gòu)造成巨大破壞的災害,對人們的生命財產(chǎn)威脅較大,如果不能妥善的處理地震問題,必然會給居民帶來不必要的麻煩。要提升建筑結(jié)構(gòu)抗震能力以及建筑結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力,就要在建筑設計時,融入地震破壞原理,全面掌握工程所在地區(qū)的實際情況,結(jié)合破壞原理,對問題進行分析。選擇最適合工程施工的結(jié)構(gòu)體系以及科學合理的布置形式,對結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計進行調(diào)整,保證規(guī)劃的科學性。設計人員要對建筑抗震結(jié)構(gòu)設計節(jié)能性優(yōu)化,提升設計質(zhì)量。

參考文獻:

[1]葉列平,曲哲,陸新征,馮鵬. 提高建筑結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的設計思想與方法[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學報,2012,04:42-50.

[2]葉列平,陸新征,趙世春,李易. 框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力的研究――汶川地震極震區(qū)幾個框架結(jié)構(gòu)震害案例分析[J]. 建筑結(jié)構(gòu)學報,2014,06:67-76.

[3]左瓊. 基于冗余度理論的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗地震倒塌能力評估[D].中國建筑科學研究院,2012.

[4]趙攀. 基于抗震設計的多層RC框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)向增量倒塌能力研究[D].西南交通大學,2012.

房屋倒塌范文第5篇

關鍵詞:地震建筑物震害經(jīng)驗教訓

一.基本概況

一九九九年九月二十一日凌晨一時四十七分,在我國臺灣省中部南投縣集集鎮(zhèn),發(fā)生了里氏7。3級的強烈地震,地震地面最大加速度高達984伽,而本區(qū)抗震設計采用的地震地面最大加速度為230伽。地震持續(xù)的時間長達40秒鐘,而且地震是上下、水平同時發(fā)生。地面垂直錯位最大有10米。本次大地震造成嚴重人員傷亡和財產(chǎn)損失,死亡2246人,受傷8735人,毀壞房屋17484棟,其中包括619棟學校及許多公共建筑,直接經(jīng)濟損失超過1000億新臺幣。大量的建筑如骨牌一般應聲倒塌,充分暴露了臺灣建筑行業(yè)在技術(shù)標準規(guī)范、設計、施工、使用和管理各方面的問題。

二.建筑物震害基本特征

據(jù)統(tǒng)計資料顯示,臺灣省五個縣的十六個市、鎮(zhèn)、鄉(xiāng)共倒塌房屋17484棟,其中嚴重毀壞的有9909棟,半倒塌的有7575棟,其中很多是當?shù)胤Q為“三合院”“土角厝”,是以黃泥、石灰加稻草屑制成的土坯砌墻、木屋架上鋪小青瓦的民房,在地震時幾乎100%倒塌;在城鎮(zhèn)也有大量的多、高層鋼筋混凝土建筑倒塌破壞,其中不乏高級住宅、銀行、寫字樓和豪華酒店,還有學校、車站等公共建筑,與1995年日本阪神地震和1996年云南麗江地震相比,本次地震中,多、高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞較多。

由大量倒塌的多、高層建筑破壞實例可以看出,幾乎倒塌的多、高層建筑,全是被當?shù)胤Q為“軟腳蝦”“騎樓”的建筑。所謂“軟腳蝦”就是指住戶及建筑商為制造空間,而把一樓挑高、掏空,作為車庫及商業(yè)用房,形成建筑中的“薄弱層”;所謂“騎樓”是指沿主要大街的房屋,一層收進,二層以上伸出,作為防雨遮陽的人行通道。

三.震害原因分析和經(jīng)驗教訓

1.地震預報和地震區(qū)劃的不準確

地震學家多年來一直認為臺灣東部為地震高危險區(qū),建筑物的抗震設防標準高于中部一至二級。本次地震發(fā)生在臺灣中部,震中震度高出設防標準二級以上,即地震力比設計中地震力高出4倍以上,實際的儀器記錄也證明了這一點。

2.抗震規(guī)范方面

臺灣現(xiàn)行的“建筑物耐震設計規(guī)范”是1998年制訂的,而在次之前一直采用1982年制訂的“建筑物耐震設計規(guī)范”。這本規(guī)范基本上照搬美國的“統(tǒng)一建筑規(guī)范”UBC的版本,臺灣工程界認為此規(guī)范對抗震概念設計相當薄弱,構(gòu)造措施也很粗糙。而且對于現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定、評估和加固則也無標準規(guī)范可循。

3.設計問題較多

根據(jù)有關資料,以下幾種典型設計失誤造成了建筑震害

(1)建筑平面布置不規(guī)則

當?shù)貍鹘y(tǒng)的帶有騎樓的“透天厝”樓房,在騎樓前部僅由柱子支撐,正門為做店面大開洞加玻璃櫥窗。地震時柱子折斷,騎樓倒塌帶動主體結(jié)構(gòu)前傾,層層跌落。本次在臺灣許多沿街建筑屬此類破壞。這種建筑形式在大陸閩南、潮汕地區(qū)也很常見。

另一種是底層作車庫、商場,也就是正門大開洞,三面有墻,建筑平面剛度不均勻。地震時底層倒塌,帶動上部結(jié)構(gòu)層層跨落成“千層餅”破壞形狀。如彰化縣員村鎮(zhèn)富貴名門大樓為16層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),平面為碟形,下部為車庫,屬不對稱平面布置,地震時扭轉(zhuǎn)效應嚴重,導致五層以下塌平,五層以上各層重疊成階梯形塌落。

(2)建筑立面布置不規(guī)則,豎向剛度突變。

建筑沿豎向或因?qū)痈咄蝗蛔兓ㄋ^“挑高”),或在某層抽掉柱子形成空曠(所謂“挑空”),或為追求大開間無梁無柱等均導致結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則,剛度和強度突變。此類建筑在本次地震中破壞最為嚴重,而且破壞多集中在這些薄弱部位。比較典型的有:南投縣汽車站三層建筑底層候車大廳空曠少墻,二、三層為辦公用房,橫墻較多,地震時底層塌平;臺北市“東星大樓”(12)層,地下有大型停車場,地上一、二層為銀行寫字樓,抽柱削梁墻也少,三層以上為住宅,剛度很大,地震時底部倒塌帶動上部各層一起倒塌,九樓變一樓。

以上震害實例分析證明合理的建筑布置在抗震設計中是頭等重要,提倡平、立面簡單對稱。因為震害表明,簡單、對稱的建筑在地震時較不易破壞。而且道理也很清楚,簡單、對稱的結(jié)構(gòu)容易估計其地震時的反應,也容易采取抗震構(gòu)造措施和進行細部處理?!耙?guī)則”包含了對建筑的平、立面外形尺寸,抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。“規(guī)則”的具體界限隨結(jié)構(gòu)類型的不同而異,需要建筑師與結(jié)構(gòu)工程師互相配合,才能設計出抗震性能良好的建筑。

(3)抗震措施和抗震構(gòu)造措施不當。

在抗震設計中,“抗震措施”和“抗震構(gòu)造措施”是兩個不同的概念?!翱拐鸫胧笔侵赋卣鹱饔糜嬎阋酝獾目拐鹪O計內(nèi)容,包括建筑總體布置、結(jié)構(gòu)選型、地基抗液化措施等,主要是考慮概念設計要求對地震作用效應的調(diào)整,以及各種結(jié)構(gòu)措施;“抗震構(gòu)造措施”是指根據(jù)抗震概念設計的原則,一般不需做計算而對結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)各部分所采取的細部構(gòu)造??拐饦?gòu)造措施要求是作為抗震驗算的一種補充和保證。這就足以證明抗震措施和抗震構(gòu)造措施的重要性,但由于是構(gòu)造措施而往往容易被人們忽視。

本次通過對臺灣大地震嚴重破壞但未倒塌的建筑物結(jié)構(gòu)分析表明:某些結(jié)構(gòu)設計梁柱節(jié)點配筋不足,窗間墻過短,短柱,承重墻體高寬比過大,柔性底層建筑,抗震墻不連續(xù),不規(guī)則開洞,懸挑構(gòu)件過長等。在地震時破壞集中在這些薄弱部位。

(4)個別結(jié)構(gòu)設計過于大膽,設計缺乏抗震概念設計。

從本次破壞情況分析來看,有的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)規(guī)劃不周全,結(jié)構(gòu)設計過于大膽,再加上施工質(zhì)量有問題,剪力墻面積太少,中庭挑高影響結(jié)構(gòu)安全。如:中山國賓大樓為中庭挑高建筑,一樓作為公共空間,故墻壁很少,且整個大樓外墻未設剪力墻,且開窗很多,形成建筑抗震上的所謂“柔軟”底層而倒塌。

(5)建筑規(guī)劃和選址不當。

城市中樓房間距太小,過分密集,導致一棟樓房倒塌禍及其他樓房。如:臺中縣豐原市十一層“向陽永照”大樓倒塌后,壓倒臨近建筑。

房屋建造在軟弱地基或可液化場地或臨近地震斷層,地震對場地液化導致地基失效,房屋傾斜。如:南投縣中興新村一座鐘樓和十一層的“金陵世家”住宅樓由于場地液化造成建筑嚴重傾斜。

四.施工質(zhì)量問題

本次地震時倒塌和破壞的建筑物暴露出許多嚴重的施工質(zhì)量問題。據(jù)臺灣媒體報道“施工不確定(不按設計要求施工),設計與實際施工不同,偷工減料,未按抗震設計要求施工”等也是倒塌的重要原因。如:部分樓房柱子過細,配筋不足,箍筋間距過大,彎鉤、搭接長度、錨固長度、縱筋在同一截面搭接等均不符合抗震設計要求。