从汶川地震谈建筑结构的设计和加固

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从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识

从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识

从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识摘要:本文通过对遭受汶川地震作用下的钢筋混凝土建筑和砌体结构的震害,针对概念设计、构造、未成年人保护、楼梯间等问题,依据《建筑抗震设计规范》(50011-2001)版条文及08年修订版变更条款(以下简称《规范》),结合工作经验,分析原因,浅谈对建筑抗震设计的认识。

关键词:汶川地震概念设计构造未成年人保护楼梯间0 引言2008年5月12日.四川省汶川地区发生8.5级大地震在这次地震中,“89规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏,直至倒塌;90年以后建造的建筑大部分作到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。

在极震区,有的钢筋混凝土建筑倒塌了,可相邻的砌体结构却“裂而不倒”。

本文依据《规范》,结合工作经验,分析原因,浅谈对建筑抗震设计的认识。

1 抗震设计应重概念、轻精度地震作用计算是依据当地50年设计基准期内超越概率10%的地震烈度对应地震地面运动加速度的设计取值来计算的,原本就是一种数学上的精似计算,想得到精确准确的计算结果是非常困难的。

概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。

以达到合理抗震设计的目的。

设计时只靠提高地震作用来提高抗震能力,结构的各构件将需全面增加材料,增加投资,不符和我国国情;而提高抗震措施,着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上,是经济而有效的方法。

1.1 结构体系合理《建筑抗震设计规范》第3.5.2条3.5.3条规定,不论是钢筋混凝土结构还是砌体结构,均要求结构体系完整,传力路径明确,但在设计中,为满足建筑师的创新突破,结构设计以拆柱子、开大洞、砌体结构中大量钢筋混凝土构件承重、转角开门窗、楼梯间凹凸于建筑转角等作为代价,结果破坏了结构整体性及传力路径,在地震中率先破坏导至结构失稳坍塌;钢筋混凝土框架结构中,围护墙和隔墙(不包括轻质隔墙)不合理布置,可使结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌,(上下楼层的数量相差很大导致上刚下柔;墙不到柱顶,形成短柱剪切破坏);目前的学校建筑因建筑构造要求及经济因素等的影响多采用单跨的钢筋混凝土框架结构,在结构抗震计算时,此体系结构对抗震有明显的不利因素,高烈度区的横向层间位移难以满足规范要求而倒塌,1.2 设置多道抗震防线此次地震发现,在高烈度区理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的,而抗震相对较差的的砌体却也有裂而不倒的;甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损;同一地点,同是砌体教学楼,有的损坏严重,甚至倒塌,有的却表现良好。

反思汶川地震后的建筑结构设计

反思汶川地震后的建筑结构设计

1汶 川 地 震 分 析 .
汶川 地震 中 ,大面 积的 房屋倒 塌 ,究其 原 因是多 方面 的,总 的 可 以归纳 为 以下 两点:一是房屋 建筑结构设计 不合理 ;二是 核心 建筑 部位施工 质量不合 格。这两个原 因导致房屋关 键部位在结 构上 比其它 地方 脆 弱,地 震 到来 时,首先 就被 破坏 ,房 屋整体 结 构失衡 ,其 它 地方 也 紧 随其后 被 破坏 , 出现 大 面积 坍塌 。具 体的 分析 如下 :
建筑 与发 展
‘ 46 ・
J an i Zhu Yu Fa Zhan
评 论 ・ 划 ・ 赏 规 鉴
P n u l u an h g l gl ngu h a I s an i
反思汶川地震后的建筑结构设计
杨 昆 成 阳 7 20 100 咸 阳市地震局 陕西
【 摘
在的问题针对性 的提 出了改善的方 案, 以加 强建筑物的抗震效果 。
高 ,施工 完 毕 后 ,要 组 织对 其 抗 震 能力进 行 审 查 。
2 . 化 结 构 概 念 设 计 的 理 念 2强
概念设计考 虑 比较完整 全面,它要求 设计者在整 个设计过程 要 以 理性的思维去解 决复杂 的设计 问题 地震本身就具有随机性,人们很难
( 1)底 层柱 和支 撑柱 结构被 破坏 ,导致底 框结 构整体 失稳 ,支 撑柱 的移 位 ,房屋 缺少 支撑 力 ,随时都 可 能出现坍 塌 。房屋 破坏 的 另一 个特 点就 是 ,两边 的角 柱破 坏严 重 ,框 架梁基 并 没有什 么大 问
25 强 对 节 点施 工 质 量 的控 制 .加
分析 总结 出房屋遭受地震作用的破坏机理和破坏过程, 这就导致不能设 置一个精确 的标注来衡量某项房屋的抗震性能的好坏。所以,要强化结 构概 念设计理念 ,合理设计房 屋的结构,提高房屋 的抗震 性能。

汶川地震灾害引发建筑结构设计者的思考

汶川地震灾害引发建筑结构设计者的思考

汶川地震灾害引发建筑结构设计者的思考特邀专家简介:冯远中国建筑西南设计研究院有限公司总工程师中国土木工程学会空间结构委员会副主任委员全国工程建设标准设计专家委员会委员建设部专家,中国钢结构协会专家。

冯远:各位专家、各位同行,大家好,我今天发言的题目是汶川地震引发建筑结构设计者的思考。

汶川地震震惊世界,我们将永远铭记这一刻,我是来自地震区的结构设计工作者,亲历了这次大地震,地震发生以后,我们院立即组织技术人员到灾区进行建筑物震害考察,由此引发了我们对现有的建筑结构设计、施工管理的一些思考,这些思考还不够深入,借今天大会的机会谈谈一些粗略的认识供大家参考。

第一,现行设计能实现强柱弱梁吗?这个是一个六层的框架结构,上面是完好的,主要的破坏是在柱,上下都出现了破坏,我们可以看到,这个混凝土已经破碎,但是梁非常的好。

从这个五层的建筑来看,它发生了明显的侧移,它也是柱端的破坏。

这个也是出现了明显的侧移,这也是一个柱出现破坏的情况,可以看到这个柱子的中心已经严重的压曲。

我们从大量的图片可以看到,都是出现了强梁弱柱的情况,没有看见我们所希望的强柱弱梁的现象,因此我们建议,第一所有的框架梁柱的节点都应该按照实际的承载的弯矩,并且考虑现浇板、梁双筋、设计配筋的影响,考虑竖向地震影响,加强柱轴压比的控制,提高底层框架柱的抗弯抗剪的能力,建议框架柱加密区箍筋采用螺旋或焊接封闭箍,限用单拉钩。

第二,如何考虑框架、框剪结构中填充墙对整体结构的刚度贡献,这是底层的破坏情况,大家可以看到,破坏的非常惨烈,柱子已经完全断了,这也是同样的,上部也是一个框架结构,上面是有一个密集的空心砖的砌体,而且是一个大开间,这是底部的一个破坏情况。

这个是一个斜的楼,从背后可以看到,这个同样底部是一个车库,这样就使这里成为一个薄弱层,这个楼的上部是六十平米的小户型,由此可见,它上面的墙非常密集,底部几乎没有墙体,所以可以看到,上面的墙体几乎是完好的,没有什么裂缝。

汶川地震后建筑抗震设计的思考

汶川地震后建筑抗震设计的思考

汶川地震后建筑抗震设计的思考
摘要:本文首先对地震震区砌体结构建筑、钢筋混凝土框架结构建筑、钢结构建筑倒塌原因进行了分析,对建筑抗震设计基本要求(建筑的规则性要求、结构整体性要求、砌体结构楼梯间设计要求、防震缝设置问题、结构多道抗震防线要求)
进行了讨论,对我国建筑抗震设计规范的修订有参考意义。

关键词:抗震设计;建筑结构;倒塌分析
中图分类号:TU241文献标识码:A
1976年唐山7.8级大地震造成直接经济损失120多亿元,房屋倒塌6384万m2;2008年汶川8.0级大地震直接经济损失超过一万亿元人民币,房屋倒塌15578万m2[1]。

如此巨大损失的原因之一,是由于它们都发生在低烈度设防区,人们缺乏防震意识,灾区大量的农村住宅和城镇20世纪80年代以前的房屋均没考虑抗震设防,根本经不起如此大的地震。

1.建筑结构倒塌分析
通过对唐山、汶川地震的建筑震害相关资料的对比研究发现,建筑结构在地震作用下的倒塌过程大体可分为两类。

第一类是建筑在竖向及水平地震作用和竖向荷载共同作用下,在地面运动的过程中发生倒塌;第二类是地震过程中部分竖向承重构件破坏,地震后由于破坏构件上部结构不能继续承受竖向荷载,而发生倒塌[2]。

从倒塌的形式看可分为整体倒塌和局部破坏引起的连续倒塌两类。

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述

 汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述汶川地震是中国历史上一次极其严重的自然灾害,震中地带的大量人员和财产都遭受到了巨大的损失。

其中,由于地震造成的建筑物震害和倒塌,给灾区的重建工作带来了很大的挑战。

本文将就汶川地震后建筑物震害分析及加固技术作一个综述。

一、地震造成的建筑物震害地震的力量是非常强大的,往往可以对各类建筑物造成不同程度的震害。

在汶川地震中,很多建筑物都遭遇了不同程度的震害,比如一些小公寓楼可能会出现外墙裂痕,楼板变形和屋顶掀起等现象;而一些高层建筑,则可能会因为地震而倾斜甚至是部分倒塌,给建筑物及周边环境造成很大风险。

二、建筑物加固技术为了避免在地震或其它灾害下建筑物的倒塌,许多工程师们都会采用不同的方法来加固建筑物。

一种常见的方法是墙体加固,就是在经过地震波测试后,经过色差分析后来选择贵重的岩石或水泥加固墙体,用尽最大努力使建筑物的承受力更强。

另外一种方法是带钢加固,这种方式主要是通过钢板,带或筋来将建筑物的房间或墙壁牢固结合起来,以更有效地分散地震作用力,通过带钢的力量来保证建筑物在地震期间不会倒下来。

最后,混凝土加固技术也是比较常见的一种加固方法。

方法主要包括混凝土压砂和钢筋混凝土加固天花板等。

这种方法用于创造比普通墙体重10倍的混凝土保护建筑物,将建筑物上方的重量向下分散。

因此,即使在地震或其它灾害情况下,建筑物也可以坚挺不倒。

三、安全评估在灾后建筑物修缮过程中,受损建筑物应经过专业的安全评估,以便判断应采取何种修理或改造方式。

建筑物评估从三个层次来进行: 房屋、单元和建筑。

评估主要是确定建筑物处于何种状态以及未来可能出现什么问题,从而更好地确定装修重建的方案。

四、结语汶川地震时,建筑物的震害和倒塌是造成极大财产和人员损失的主要原因之一。

因此,在日常建设中,建筑师和工程师需要注重建筑物的抗震设计,以保障人民的和财产的安全。

同时,在灾后重建中,有效地利用各种加固技术,对于增强建筑物的可靠性、增强其对自然灾害的安全性也是必不可少的。

从汶川地震看框架结构设计中抗震设防要点

从汶川地震看框架结构设计中抗震设防要点

从汶川地震看框架结构设计中抗震设防要点通过2015年度工程类继续教育培训,老师生动的讲述了汶川地震震后一些特殊典型破坏的案例,使我对建筑结构抗震设计有了更直观和深刻的认识和了解!下面简单谈谈我对本次继续教育的认识和收获!2008年5月12日,我国四川省汶川县发生8.0级特大地震,震中烈度11度,当地建筑遭受严重破坏并造成巨大的人员伤亡和财产损失。

震后,大量的科研工作者及一线设计人员多次深入地震灾区,开展震害调查及震后修复工作。

并结合地震灾害情况,对我国现行的建筑抗震设计规范进行了完善,为日后的工程设计提供更可靠的安全保障。

从本次震害的整体情况来看,经过抗震设防,特别是在1990年后设计建造的建筑整体表现良好,即使在极震区实际烈度高出抗震设防烈度3度~4度(地震动强度超出预计的10倍)的情况下,仍有较多建筑虽受到中等至严重破坏,但未倒塌,达到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。

1框架结构典型震害实例1)柱的破坏。

柱是框架结构的竖向主受力构件,柱的破坏将直接导致整个结构的破坏。

设计中对柱进行必要加强,使梁柱结构形成强柱弱梁,是结构设计中必须重视的一个基本概念。

从震害情况来看,抗震设计要求钢筋混凝土结构的“梁铰机制”没有出现,而是出现了大量的“柱铰”。

显然因楼梯平台使该框架柱形成短柱,且箍筋不足,在复杂的地震力作用下,最终使柱受剪破坏。

2)梁的破坏。

梁是结构水平承力构件,板上的荷载通过梁传递给柱,一旦梁破坏,楼板将遭到破坏而退出工作。

调查发现,地震对楼梯间的破坏相对较重。

楼梯间作为地震疏散的通道,一旦发生破坏,人员疏散几乎不能实现。

楼梯间在地震时,受力比较复杂,作为设计人员,必须清楚楼梯间在地震中的重要性,适当加强楼梯间的构造措施。

新版规范也对楼梯间构造要求进一步加强。

3)节点破坏。

经过对震害的分析发现,在框架结构的破坏形式中,节点的破坏是非常严重的。

4)良好设计的房屋。

震害调查结果显示,即使在强震区,只要严格按照抗震设计标准进行设计,保证抗震构造措施,确保施工质量的框架结构房屋完全能够满足地震区的抗震设防要求。

从汶川地震的建筑震害谈结构概念设计的重要性

从汶川地震的建筑震害谈结构概念设计的重要性

2008年第11期总第125期福 建 建 筑Fujia n Architecture &Constr uctionNo112008Vol 125从汶川地震的建筑震害谈结构概念设计的重要性郑新宇 廖河山(厦门市建设与管理局 361003)摘 要:通过对汶川5112地震部分灾区的初步考察,本文从建筑震害的现象分析入手,强调了结构抗震概念设计的重要性,并对此进行了思考,希望引起建筑界同仁的重视,切实做好建筑物的抗震防灾工作。

关键词:汶川地震 建筑震害 概念设计中图分类号:TU35211 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)11-0034-04The Im por tance of Concept ua l S eism ic Design of Str uct ur es B a sed on t he Da mage Analysisof B uil dings in t he Wenchuan Ear t hqua keZhe ng Xinyu Liao Hesha n(X iamen Const ruction a nd Administ ration Bureau 361003)Abstract :Based on t heanalysis of damage d buildings in Wenchua n eart hquake ,the importa nce of t he conceptual seismic design ofst ruct ure s is empha sized ,and t he method of t he conceptual seismic design is discussed 1This paper will be beneficial for engineer s to de sign reasonable buildings to pre vent ea rthqua ke di saster 1K eyw or ds :Wenchuan Ea rthquake Da ma ge of Buil dings Co ncept ual Design作者简介:郑新宇,1970年5月出生,土木工程专业。

汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述

汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述

汶川地震建筑物破坏原因分析汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述摘要:2008年5月12日下午14时28分,我国四川汶川发生7.8级特大地震,我国多个省份都有震感,这是建国以来,发生在我国境内的震级最大的一次地震!其对建筑物的破坏程度也是相当之大的,如果对建筑物地震破坏的原因进行了分析,就可以针对建筑物地震破坏的原因,探寻提高建筑物的抗震性能的手段和方法,指导抗震救灾和灾后重建工作,指导对建筑物的抗震设计和指导对施工质量进行控制等。

关键词:汶川地震建筑物破坏原因抗震设防加固技术5.12汶川发生地震后,建筑物都受到了不同程度的破坏,但整体来讲破坏还是很严重的。

由于个人各种条件限制,并没有能够对地震灾区后破坏的建筑物和未破坏的建筑物或者是破坏较轻的建筑物进行调查,但是通过查阅一些资料还是可以从中找出地震造成建筑物破坏的原因和规律的。

1.下面就5.12汶川地震造成建筑物破坏的原因进行简要的分析:1.1 建筑物所在地区的地震烈度成建筑物破坏的主要原因[1]地震烈度越高,对建筑物破坏的程度越大。

比如5.12汶川地震的震中映秀镇的地震烈度达到11度,而汶川县城的地震烈度为9度左右,因此映秀镇的建筑物破坏就比汶川县城的建筑物破坏更为严重。

5.12汶川地震之所以造成地震重灾区建筑物极其严重的破坏,主要是由于这次地震的烈度远远超过了当地的抗震设防烈度。

我国长期以来经济欠发达,属于发展中国家,目前我国对建筑物的抗震设防原则是小震不坏、中震可修、大震不倒。

一般情况下,大于、等于7级的地震(约为9度左右)为大地震,大于、等于8级的地震即为巨大地震。

每次地震只有一个震级,在震中的地方用震级表示,地震向四周扩散影响到的地方就用地震烈度表示。

每次地震的震中地震烈度最高,从震中向四周扩散,地震烈度逐渐减小。

5.12汶川地震的震级为8级,属于巨大地震,所以大部分地震重灾区的地震烈度都达到了9度以上。

一般超过9度的地震或者地震烈度超过设防烈度两度以上时就可以造成房屋大量倒塌。

从汶川地震看建筑设计与结构的结合

从汶川地震看建筑设计与结构的结合

从汶川地震看建筑设计与结构的结合【摘要】建筑设计质量关乎建筑物的安全,汶川地震暴露出众多建筑设计问题,为此,建筑设计必须与结构设计相结合,建筑设计也要满足抗震设计要求。

【关键词】汶川地震;建筑设计;结构设计;抗震设计【中图分类号】TU201【文献标识码】A【文章编号】1005-1074(2009)05-0053-012008年5月份我国四川汶川发生了里氏8级大地震,给人民生命财产造成了巨大损失。

众所周之,建筑物结构的设计对建筑抗震能力起到了重要的作用,但由于建筑设计不合理造成建筑物抗震水平下降也是不可忽视的因素。

对于建筑抗震设计,至今仍然存在一种误解:似乎建筑抗震设计只是结构工程师的事,与建筑师关系不大。

建筑抗震的实践表明:一个地震区建筑物,如果没有良好的建筑总体布置方案,单靠结构抗震计算和抗震的构造措施,在较强烈的地震作用下,仍是难以取得建筑抗震的较好效果,甚至减轻不了建筑物的震害程度。

因此,只有建筑设计与建筑抗震设计有机地结合起来,建筑抗震设计水平才能达到一个比较完善的高度。

1建筑设计质量关乎建筑物的安全建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定方面起着至关重要的作用。

但也有一种不好的倾向,少数建筑设计师把结构设计摆在从属地位,并要求结构必须服从建筑,应以建筑为主。

许多建筑设计师强调创作的美观、新颖、标新立异,强调创作的最大自由度,然而有些创新的建筑方案却在结构上很不合理甚至无法实现,这无疑给建筑结构的安全带来隐患。

例如,某市地震设防烈度是8度,而且场地平面形状规矩开阔,对建筑平面形状的选型未构成任何限制,但建筑师所设计的某大厦(20多层),其平面形状是三角形,虽做了切角处理,但切角很小,迎风面仍较大,在水平风力作用下,它受力的效果,即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多。

汶川地震建筑震害启示抗震概念设计

汶川地震建筑震害启示抗震概念设计

汶川地震建筑震害启示抗震概念设计一、本文概述本文旨在深入探讨2008年汶川地震中建筑震害的教训,并从抗震概念设计的角度提出改进措施。

汶川地震是中国历史上一次极为严重的自然灾害,其破坏力之大、影响范围之广,使得大量建筑物遭受了不同程度的损坏。

这一事件不仅带来了巨大的经济损失,更对人们的生命安全造成了严重威胁。

因此,从汶川地震的建筑震害中汲取教训,对抗震概念设计进行深入研究,对于提高我国建筑结构的抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。

本文首先回顾了汶川地震的基本情况,包括地震的震级、烈度以及受灾地区的情况。

接着,分析了地震中建筑物破坏的主要原因,包括建筑结构设计的不足、材料性能的不稳定、施工质量的问题等。

在此基础上,文章重点探讨了抗震概念设计在减少建筑震害中的作用,包括合理的结构选型、优化的材料选择、科学的施工方法等。

文章提出了改进抗震概念设计的建议,以期为我国未来的建筑抗震设计提供参考。

通过本文的研究,我们期望能够更深入地理解抗震概念设计在减少建筑震害中的重要性,为我国的建筑抗震设计提供有益的启示和建议。

我们也期望通过不断的实践和研究,不断提高我国建筑结构的抗震性能,为人民的生命财产安全提供更加坚实的保障。

二、汶川地震建筑震害回顾2008年5月12日,四川省汶川县发生的0级大地震,给中国人民带来了巨大的灾难和损失。

在地震中,大量建筑物遭受了不同程度的震害,其中不乏一些按照现行抗震规范设计的建筑物。

这一事实使得我们必须深入反思和重新审视我们的抗震设计理念和方法。

汶川地震震中所在的映秀镇,大量建筑物遭受了毁灭性的破坏,其中包括一些被认为是按照抗震规范进行设计的建筑。

许多建筑物在地震中出现了严重的倒塌、开裂和变形等现象,给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。

震害调查表明,汶川地震中的建筑震害主要表现为以下几个方面:一是建筑物的整体倒塌,这主要是由于结构体系不合理、构件连接不牢固等原因造成的;二是建筑物的局部破坏,如墙体开裂、楼板垮塌等,这主要是由于材料性能不足、构造措施不当等因素引起的;三是建筑物的震后功能失效,如水电设施损坏、电梯停运等,这主要是由于设备设施抗震能力不足导致的。

由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考

由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考

由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考作者:刘欣来源:《中国新技术新产品》2010年第08期摘要:汶川大地震对建筑物损害巨大,其原因是多方面的,但原有建筑结构设计安全设置度及抗震设防烈度低是不争的事实,因此,提高建筑结构抗震能力,是我们建筑结构设计及施工人员值得思考的问题。

本文主要是针对影响建筑结构抗震能力的主要因素、建筑结构抗震能力评估方法等内容进行阐述,并提出了提高我国建筑结构抗震能力的措施。

关键词:地震;建筑结构;抗震能力1 影响建筑结构抗震能力的主要因素1.1 建造结构所用的材料及施工质量对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。

一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大;质量小,地震作用就小,震害就小。

所以,在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料,将能显著改善建筑的抗震性能。

施工质量的影响是深远的,在整个施工过程中,任何一个环节出现问题,都可能影响建筑结构本身的抗震能力。

施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动,砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题,对实际结构抗震性能具有重要影响。

1.2 建筑物本身的设计建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,则会加剧了地震的破坏作用,汶川512地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。

抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应,对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。

建筑立面应避免头重脚轻,结构重心尽可能的降低,出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等,由于根部与下部结构连接薄弱,刚度突变,受鞭梢效应影响严重,在地震时容易率先破坏倾倒;另外,其地震作用通过周边的屋面结构传至下部结构,如屋面结构刚度不够时,在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。

汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思

汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思

汶川地震震害调查及对建筑结构安全的反思汶川地震是2008年中国四川省汶川县发生的一次毁灭性地震,给该地区造成了巨大的人员伤亡和财产损失。

这次地震对于建筑结构安全提出了重要的反思和教训。

1.结构抗震能力不足:汶川地震暴露了许多建筑结构抗震能力的不足。

许多房屋和公共建筑没有设计和建造符合地震安全标准的结构,无法承受地震引发的巨大震力。

2.建筑质量问题:地震发生后,一些建筑物出现严重破坏并坍塌,暴露出建筑质量问题。

其中包括建筑材料的使用、施工工艺的控制以及质量监督的不健全等。

3.地理环境和规划问题:地震震害的调查也揭示了地理环境和城市规划等因素对建筑结构安全的影响。

一些地理条件,如地震活动带、土壤类型等,应纳入设计和规划的考虑,以提高建筑物的抗震能力。

4.建筑文化和技术水平:一些地方的建筑文化和技术水平对地震的准备和应对能力不足。

在地震前,很多人对地震的认识和准备不够充分,缺乏应急预案和逃生意识。

汶川地震震害调查的结果引起了重大反思和改进措施,对提高建筑结构安全产生了积极影响:1.加强抗震设计和规范:根据地震调查结果,加强建筑结构抗震设计和建设规范的制定,确保建筑物能够在地震中保持稳定,确保人员的生命安全。

2.建设抗震设施:加强对公共建筑、重点基础设施等的抗震设施建设,提高它们的抗震能力和灾害应对能力。

3.加强质量监督和施工管理:加强对建筑材料和施工工艺的质量监督,提高建筑质量水平。

加强施工管理,确保施工符合相关规定和标准。

4.提高地震科普和教育:加强地震科普和教育,提高公众对地震的认知和应对能力,培养逃生和自救的意识。

汶川地震震害调查为中国的建筑结构安全提供了重要经验教训,促使政府、建筑行业以及公众更加重视地震安全,加强建筑抗震能力的提升和灾害应对能力的加强。

汶川地震建筑震害分析及设计改进建议

汶川地震建筑震害分析及设计改进建议

汶川地震建筑震害分析及设计改进建议卢伟煌福建省建筑设计研究院 350001[引言]汶川大地震后,福建省设协结构与抗震专业委员会组织结构专家到成都、彭州(彭州市区、通济镇、白麓镇、小鱼洞)、都江堰、绵竹市、汉旺镇等地进行震害调查,涉及的结构型式有钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、砌体、排架、钢结构等,为了认真总结震害经验教训,分析结构的破坏机理,提出设计的改进建议,对新建筑的设计有重要的指导意义。

一、汶川地震基本参数:根据地震部门提供的数据,这次地震的基本参数如下:震级M8.0,断层为龙门山断裂,震源深度14KM ,断裂长度185KM (主震),烈度分布6~11度。

这次地震震害给人的总体感觉,随地形分布,西北高震害严重,东南底震害较轻。

二、典型震害及实景照片:图1都江堰都江之春楼盘有一幢纯框架结构的七层建筑,底层空旷,上部有隔墙,图2楼梯梯板拉裂的震害图3水泥厂结构的震害图4 白鹿镇中学在地震断裂带两侧教学楼的震害图5 都江堰都江之春楼盘底层柱破坏图6汉旺镇东方汽轮机厂,框架结构的办公楼隔墙震害图7 汉旺镇东方汽轮机厂单层厂房震害图7 小鱼洞大桥的震害三、结构概念设计问题:1、多道抗震防线:结构必须有多道抗震防线,这是抗震设计中非常重要的一个基本概念。

在这次汶川地震中也充分表现出来,有些建筑倒塌,而有些建筑不倒,下面从空旷建筑倒塌来看结构有多道抗震防线的必要性:这次震害学校教学楼较为严重,一般说来,钢筋混凝土框架结构的抗震性能要优于砌体结构,但这次震害表明空旷的学校(框架结构)教学楼倒塌(如映秀镇漩口中学教学楼,建于2007年3月),而附近的4层砌体结构办公楼,尽管破坏非常严重,但并没倒塌。

为什么在强震作用下,性能比较好的钢筋混凝土框架结构反而不如抗震性能相对较差的砖混结构?其主要原因就是纯框架结构只有一道防线,在大震时,一旦这道防线突破,结构就丧失了全部的承载力而倒塌;而砌体结构住宅和办公楼,由于小开间布置,纵、横墙体较多,按照规范设置构造柱和圈梁,其整体性和延性较好。

从汶川地震看结构抗震设计

从汶川地震看结构抗震设计

从汶川地震看结构抗震设计的一些问题中国建筑科学研究院赵西安( 100013 北京)提要:从汶川大地震的建筑震害中可以总结不少经验教训。

其中包括结构的合理选型和合理布置;加强混合结构的整体性;框架结构的多道设防;框架梁柱和节点抗震设计等关键词:汶川地震地震震害抗震设计1 概述2008年5月12日14时28分,四川省汶川发生里氏8.0级强烈地震,这是建国以来波及面最广,损失最大的一次地震。

位于震中附近的汶川、汉旺、青川、北川地区,烈度估计达到10~11度;绵竹、绵阳达到8~9度;远至成都、西安都有震害。

震中地区房屋成片倒塌,剩下尚存的建筑也受到严重破坏。

残酷的现实让我们反思:为什么三十年前唐山大地震的震害又一次发生,为什么相同的教训又一次重演?唐山地震后我们总结了不少关键性的经验教训,对相关的设计规范进行了修订。

照理说设计中的大问题不应该再失误了,可是三十年过去,历史又再次重现,在新的汶川地震中还是看到唐山地震的老问题。

看来重新认识这些常规问题还是十分必要。

2 砖混结构2.1圈梁和构造柱地震前的唐山大量采用没有任何抗震措施的粘土砖和天然石砌体结构,这种松散的堆积墙体地震中大都飞散、倒塌,剩下来还存在的房子也严重破坏。

此后一直强调采用构造梁柱提高砖混结构整体性,防止产生严重震害。

但汶川地震中还是发现大量不设构造梁柱的砖混建筑(图1~图2)。

图1 汶川,没有构造梁柱的砖图2 汶川,无圈梁的砖墙墙倒塌角部破坏构造梁柱还要有足够的截面尺寸和配筋,否则地震时很容易破断,丧失拉结、约束砖墙的功能(图3)。

图3 圈梁和构造柱拉断2.2加强纵横墙拉结除了圈梁对所有墙体起拉结作用外,纵横墙交会处的构造措施非常重要。

横墙应设马牙茬,还要设置拉结钢筋。

拉结钢筋宜每六皮砖一道,至少两根6毫米钢筋,伸入砖缝长度不少于400毫米。

不设凹凸马牙接茬,横墙根本拉不住纵墙,地震时纵墙向外倒塌(图4)。

图4 横墙没有拉住纵墙,纵墙向外倒塌图5 横墙拉结不良,外墙倒落图6 框架柱与山墙拉结不好震害调查表明:横墙、柱子设置拉筋伸入纵墙或山墙是有效的连结方式,如果有这样的措施,图5、图6的震害大概可以避免。

从汶川地震看结构抗震设计的思考

从汶川地震看结构抗震设计的思考

从汶川地震看结构抗震设计的思考一、汶川地震原因由于印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。

高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川——映秀地区突然释放。

汶川属于浅源地震。

汶川地震不属于深板块边界的效应,发生在地壳脆——韧性转换带,震源深度为10千米——20千米,因此破坏性巨大。

图1 中国地处世界上两个最大地震集中发生地带图2 图像显示汶川5·12大地震产生的变形图3 龙门山断裂带构造位置图二、汶川地震实况照片2.1山崩地裂图4 山崩(分别为地震前后照片)图5 地裂2.2房屋倒塌图6 往日繁华的北川县城变成废墟一片框架破坏特征:1)填充墙破坏严重;2)梁柱节点砖混结构破坏特征:交叉裂缝墙体破坏,墙体水平竖向机制破坏;门窗洞口上下的斜裂缝;整体水平剪断整体水平裂缝,丧失水抵抗力,存在竖向承载力不均匀沉降房屋倾斜。

2.3桥梁断裂,隧道垮塌图7 桥梁断裂图8 109隧道垮塌2.4 车毁人亡图8 车辆(汽车、火车)被埋2.5 地下结构的破坏汶川地震没有地下结构相关照片,从其他文献中收集部分待补充。

尤其是日本、台湾地区地震造成的影响。

三、建筑结构抗震基本知识地震按其发生的原因,主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。

构造地震破坏作用大,影响范围广是房屋建筑抗震研究的主要对象。

3.1 基本概念✓震级,代表一次地震的大小,或者说释放能量的大小。

因为地震中心距离的远近不同和震源深浅不同,震级的大小不能直接说明地震可能造成的破坏程度。

✓烈度,代表一次地震的破坏程度。

通常6度以下的地震烈度不会造成大的破坏,7度以上则会造成破坏。

设防烈度,代表一个建筑、一个城市、一个地区在一段时间内可能遭遇的概率比较大的地震烈度。

重要建筑要提高设防烈度。

✓地震波,地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,这种波就称为地震波。

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述摘要:本文介绍在2008年5月12日四川省波川一北川大地震中砌体结构和钢筋混凝土结构的各种典型破坏特征,包括砌体结构的开裂、倾覆,钢筋混凝土结构的短柱破坏效应、剪切破坏、剪压破坏、压屈破坏、弯剪破坏、粱柱塑性铰、钢筋锚固不足破坏、混凝土酥碎破坏等。

文中分析探讨了震害的原因及吸取的教训,以及各种加固技术综述。

关键词:裂缝;抗震能力;加固方法2008年5月12日,在我国四川省汶川县发生了里氏8.0级大地震,震害较为严重地集中在老旧民房和砌体建筑,钢筋混凝土建筑、特别是高层钢筋混凝土建筑的破坏相对较少。

全世界的工程抗震实践证明,除理论和实验研究外,震害经验是工程抗震的重要基础之一,也是人类防御地震灾害的共同精神财富。

因此,对此次汶川地震中各类建筑和工程设施的震害进行分析研究,总结经验教训,对改进建筑抗震设计和施工具有十分重要的意义。

近20多年来,我国的钢筋混凝土建筑发展迅速,能否经受地震考验、达到预期的抗震设防目标,是人们十分关注的问题。

汶川地震中钢筋混凝土建筑的震害经验,无疑为我们提供了十分重要的借鉴。

一、地震基本情况据国家地震台网测定,本次地震震级为里氏8.0级,震源深度33km,震中位于北纬31.0度。

东经103.4度,位于四川省汶川县。

按中国的地震区划表,汶川县为7度设防,其对应加速度峰值为35gal。

而实际根据地震局公布的数据计算得到的成都波峰僵加速度:304.8gal,持时142.4 s。

震中地表加速度PGA=0.63G,约630gal。

由此可见,实际地震烈度远远高于设防烈度,即地震作用远远高出建筑物50年寿命期内预计可能遭遇到的地震作用。

二、震害分布情况及分析(一)砌体结构的破坏情况及分析一是墙体开裂破坏;二是墙体转角处破坏;三是楼梯间墙体的破坏;四是楼梯间墙连接处的破坏;五是楼屋盖的破坏;六是山墙破坏;七是施工质量引起的破坏。

(二)钢筋混凝土结构的破坏情况及分析1、结构概念设计和结构体系问题我国现行《建筑抗震设计规范》提出了一系列非常重要的基本要求,即“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”:“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力绩构的侧向刚度和承载力突变”。

从汶川地震谈建筑结构设计

从汶川地震谈建筑结构设计

从汶川地震谈建筑结构设计(GuangdongChaozhouArchitectureDesignInstitute,Chaozhou521000,China)摘要:建筑结构关系到建筑的坚固程度,是建筑质量的保障。

每一个设计人员都应该引起足够重视。

在设计工作中设计人员切实贯彻抗震规范的相关内容,保证结构方案的合理性和图纸的规范性。

本文结合汶川大地震一些具体事例对建筑砌体结构设计进行进一步探讨。

Abstract:Buildingstructureisrelatedtothestrengthofconstruction,whichi stheguaranteeofthequalityofconstruction.Everydesignershouldpaysuffici entattentiontoit.Designersshouldimplementtherelevantelementsofseismic codeinthedesigningwork,andensurethatthestructureprogrammeisrationalan dthedrawingisnormative.Inthispaper,designofmasonrystructureisdiscusse d,combinedwithsomespecificcasesinWenchuanearthquake.关键词:地震;结构设计;砌体结构Keywords:earthquake;structuredesign;masonrystructure:TU3:A:1006-4311(2011)10-0092-00引言08年汶川大地震给我们国家带来了巨大灾难,它夺去了近10万人生命,更将大多数建筑化为一片废墟,已经看不出来原来的结构,无数的画面震撼着人们的心灵。

作为一名结构工程师,虽没有亲临现场,但根据多年从事建筑设计工作方面的经验,特从专业技术的角度对5.12地震造成大量房屋倒塌的原因进行分析,仅供参考。

!浅谈汶川地震对结构延性和抗倒塌设计的启示

!浅谈汶川地震对结构延性和抗倒塌设计的启示

广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING 2008年10月第10期OCT 2008No.105.12汶川大地震给我国带来了巨大的灾难,作为结构工程师,满目疮痍的倒塌建筑在给我们带来巨大痛苦的同时,也引发了我们对建筑结构抗震性能设计的深思。

结合地震现场大量的震害调查与图片,我们可以得出这样的认识,即良好的延性设计和抗倒塌设计对于结构的抗震性能是极其重要的,只要房屋不发生倒塌,则无论其结构遭受多么严重的破坏,也能很大程度上保证人员生还,若房屋倒塌则人员伤亡惨重,两者有着本质的区别。

1汶川地震的震害概况1.1简易的村民住宅①木结构破坏小;②砖木结构破坏较多;③砖墙预制板结构破坏最多。

分析其原因,主要是木结构房屋延性好,重量轻,地震作用小,且木结构连接多以齿钉连接和榫头连接为主,此种连接成为塑性铰,作为一种耗能结构,有利于抗震;而对于砖木结构及砖墙预制板结构而言,由于未设圈梁和构造柱,墙体之间无拉结筋,且自重较大,地震作用大,易发生倒塌性破坏。

1.2砌体结构⑴应设置构造柱和圈梁。

我们看到按规范设置构造柱、圈梁的砌体结构房屋较少发生倒塌,或是裂而不倒;但四川地震灾区有很多砌体结构房屋有圈梁而无构造柱甚至无圈梁的,震后大量倒塌。

⑵梁与板之间应锚固良好。

拥有良好锚固的梁、板、预制板等虽有断裂或破坏,但因锚固好,故不塌落和伤人。

尤其是预制板,其端头钢筋严格按图集锚固的则较少塌落。

⑶梁端搁置在墙上应减小偏心,且梁下加梁垫,力的传递应简洁直接。

梁偏心或梁下无梁垫的,力的传递路线曲折,本次地震破坏则非常严重。

⑷冷加工钢筋不能采用预应力筋,因其延性太差,均匀伸长率仅约2%,易脆断。

此次地震很多预制板断裂,多因冷加工钢筋作为预制板的预应力筋,破坏无预兆,造成大量预制板断裂。

⑸砖墙破坏多呈单向斜裂缝或Y 形缝,X 型裂缝则较少,其原因主要是地震波往复作用时,第1波导致破坏时墙已裂开,不是整体,故较少形成X 缝。

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从汶川地震谈建筑结构的设计和加固摘要:通过对多层砖混结构、框架结构、底框结构、单层工业厂房、钢结构等结构形式的建筑物在四川汶川地震中的震害调查, 分析其破坏机理, 并给出了一些设计建议。

关键词:地震;结构;设计2008年5月12日, 在我国四川省汶川县, 发生了里氏8.0级, 震中烈度为11度的大地震, 多个省市受灾。

地震中,各种结构形式的建筑物均有不同程度的破坏,对我国目前的抗震设计提出了新的要求。

本文对各类结构形式建筑物的震害进行了调查,并对其破坏机理及抗震性能作了分析, 同时指出了在设计中应当注意的一些问题。

一、地震中的震害现象及分析1. 砌体结构砌体结构在此次地震中震害较为普遍, 如图1所示, 其中(a)为建筑物完全倒塌;(b)为窗间墙出现交叉斜裂缝;(c)为底层靠近基础顶部出现水平贯通裂缝; (d)为预制楼板掉落。

对于没有设置圈梁、构造柱或是虽设有圈梁、构造柱但达不到规范要求的砖混结构在本次地震中破坏都比较严重;相反, 按照规范要求设置了圈梁、构造柱的结构破坏相对较轻。

图1砌体结构的震害出现上述震害现象是基于以下几点原因: (1)砌体结构是由砖、石等砌筑而成, 砌块之间的粘接较差。

地震时, 在水平和竖向地震的共同作用下, 砌块之间的粘接容易被破坏, 再加上没有合理的构造措施, 不能够对砌体进行很好的约束, 导致其整体性较差, 出现粘结裂缝, 严重时导致建筑物垮塌。

(2)由于窗间墙的剪跨比小, 砌体的抗剪能力较差以及抗剪强度不足, 因此容易产生交叉的剪切裂缝。

(3)部分砌体建筑物砂浆强度比较低, 地震作用下底层受弯较大, 导致底层砖墙水平灰缝开裂。

(4)预制板和圈梁、构造柱、承重墙体之间没有进行可靠连接, 在地震中, 预制板和周边的构件连接处容易被拉开, 导致楼板的破坏, 进而使墙体在平面外失去有效约束, 容易造成墙体外闪。

已有的研究表明, 设置圈梁和构造柱, 相当于对砌体施加了约束, 可以提高砌体的变形能力和房屋的整体性, 因此可以明显改善砌体结构的抗震性能;同时还可以使其抗剪强度提高10% - 30% 。

2.框架结构在这次地震中, 钢筋混凝土框架结构表现出比较好的抗震性能。

说明结构设计中只要经过合理的抗震设计并采取妥善的抗震构造措施, 在大震作用下可以保证不倒。

此次地震中框架结构出现的典型震害如下图2所示。

图2框架结构主要震害其中( a)为汉旺镇某框架砖填充墙的剪切破坏;(b)为楼梯踏步板破坏; (c)、(d)为框架柱和节点的震害;(e) 为汉旺镇PICC 大楼, 屋顶塔楼的鞭梢效应 , 顶部装饰物掉了一个。

造成上述震害的主要原因有: (1) 砖填充墙抗剪承载力低, 变形能力小, 墙体与框架缺乏有效的拉接,在往复变形时墙体易发生剪切破坏。

由于框架变形属于剪切型, 下部层间位移大, 填充墙震害一般呈现下重上轻的现象。

当框架结构采用砌体填充墙做围护结构时, 应注意其应与柱子进行可靠连接, 可采用贴砌围护墙或墙、柱柔性连接方案。

(2)此次地震中, 多个建筑物的楼梯出现受弯破坏, 主要原因是配置的受弯钢筋不足。

(3)柱子截面尺寸较小, 且箍筋加密区、梁柱节点区配置的箍筋不符合规范要求, 没有遵守强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固等设计原则。

(4)地震作用时, 建筑物顶部的突出部分由于刚度和质量较小在地震中瞬间产生较大的速度和位移, 产生鞭梢效应。

出屋面的小房间或装饰部分最好不要做成砖混结构, 可将框架柱延伸上去或做成轻型钢结构,以减小“鞭梢效应”造成结构破坏。

3. 底框架结构本次地震中底框结构破坏较多,,但按新规范设计的底框结构表现较好。

调查某小区的底框结构, 典型的破坏形式如图3所示:其中( a)、( b)部分底框结构底层有过大层间变形, 框架部分的柱头柱脚破坏; (c)为二层砌体过渡层破坏。

出现以上震害现象主要由于: (1)底框结构上部砖混各层纵横墙较密, 重量大且抗侧刚度大,底层框架抗侧刚度比上部小,整个结构上刚下柔。

地震时房屋的侧移集中发生在相对薄弱的底层, 而上部其他各层的侧移很小, 易引起底层的严重破坏。

(2)底框结构是由两种承重体系组成的结构体系, 其过渡层的受力复杂。

第二层担负着上部的地震剪力, 也担负着上部各层地震力对底层楼板的倾覆力矩, 导致第二层层间位移增大, 其墙体先于其他楼层破坏。

建议在今后的设计中, 应该对该类房屋的结构方案和结构布置进行严格的限制。

房屋的底层沿纵横两方向均匀对称布置一定数量的抗震墙, 以防刚度差异过大,地震作用下两种结构衔接处应力集中发生破坏。

图3底框架结构主要震害4.单层工业厂房单层工业厂房在此次地震中破坏比较严重, 在绵竹市汉旺镇东方汽轮机厂调查到比较典型的破坏现象如图4所示, 其中, ( a)为柱头及屋架联结的破坏;( b) 屋架破坏;( c) 天窗架破坏;( d) 纵向地震作用下山墙、山尖外闪或局部塌落, 抗风柱断裂;( e ) 外围护砖墙开裂外闪; ( f) 支撑破坏。

图4东方汽轮机厂里的厂房震害上述震害出现的原因主要为: ( 1)柱头在强大的横向水平地震作用与竖向重力荷载及竖向地震作用的共同作用下, 节点联结不足时导致连接破坏; 当节点连接强度足够时, 由于柱头处于剪压复合受力状态, 柱头混凝土易出现斜裂缝, 被挤压而破坏。

( 2)在纵向地震作用下, 屋架两端内力最大, 中部杆件经常是零杆或内力很小, 设计的截面较弱, 受到较大纵向地震作用时,因承载力不足而破坏。

( 3)门形天窗架突出于屋面, 天窗屋盖重量大, 重心高, 刚度突变,地震时受高振型影响使地震作用明显加大, 造成天窗架立柱折断, 或天窗架与屋架的联结节点破坏, 天窗架下塌。

( 4)一般山墙面积大, 与主体结构连接少, 山尖部位高, 动力反应大, 抗风柱配筋不足且处于抗震不利位置, 他们在地震中往往破坏较早、较重。

( 5)外围护结构破坏主要是构造处理不到位, 围护结构沿柱高设置的拉筋没有拉接好。

( 6)厂房的纵向刚度主要取决于支撑系统, 在纵向地震作用下支撑内力很大。

一般情况下支撑仅靠构造设置, 达不到抗震的数量要求, 杆件刚度偏弱且承载力低, 节点构造单薄, 地震时易发生杆件压屈。

5. 钢结构震区钢结构房屋比较少,总体上来说钢结构表现优异,如图5所示,其中,(b)大跨结构;(c)龙门山镇一个门式钢架;(d) 龙门山镇一个广告牌;他们基本没有破坏。

已经调查到的钢结构房屋中, 仅有一座钢结构加油站失稳垮塌,如图5(a)所示。

主要原因是柱脚锚固不足,难以抵抗水平地震引起的弯矩和剪力。

由此更加说明了, 钢结构轻质高强具有良好延性, 属于较理想的弹塑性结构,具有抵抗强烈地震的变形能力。

图5钢结构在地震中的表现二、通过合理设计提高抗震能力1.充分重视建筑概念设计在汶川地震中, 各类结构形式的建筑物都有不同程度的破坏。

其中砌体结构破坏最多, 特别是村镇民房, 基本没有设置圈梁和构造柱。

框架结构总体表现较好, 基本做到了大震不倒。

底框结构底部没有设置抗震墙的底层和过渡层破坏较多, 按新规范设计的表现较好。

单层工业厂房结构复杂多变, 震害现象比较复杂。

钢结构在地震中的表现优异。

通过对以上各类结构的震害分析, 可以看出, 是由于抗震构造做得不足, 导致结构整体性较差。

在今后的设计中, 应充分重视建筑概念设计, 尤其是抗震构造设计。

(1)结构体系合理《建筑抗震设计规范》第3.5.2条3.5.3条规定,不论是钢筋混凝土结构还是砌体结构,均要求结构体系完整,传力路径明确,但在设计中,为满足建筑师的创新突破,结构设计以拆柱子、开大洞、砌体结构中大量钢筋混凝土构件承重、转角开门窗、楼梯间凹凸于建筑转角等作为代价,结果破坏了结构整体性及传力路径,在地震中率先破坏导至结构失稳坍塌;钢筋混凝土框架结构中,围护墙和隔墙(不包括轻质隔墙)不合理布置,可使结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌,(上下楼层的数量相差很大导致上刚下柔;墙不到柱顶,形成短柱剪切破坏)。

(2)设置多道抗震防线此次地震发现,在高烈度区理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的,而抗震相对较差的的砌体却也有裂而不倒的;甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损;同一地点,同是砌体教学楼,有的损坏严重,甚至倒塌,有的却表现良好。

这就是多道抗震防线起了作用。

《建筑抗震设计规范》第3.5.3条对结构体系提出了多道抗震防线的要求,对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义。

砌体结构的构造柱、圈梁虽然不能提高结构的抗震承载力,但作为砌体的约束构件,可以提高墙体的延性。

在大震作用下,作为“第二防线”延长建筑物变形时间,约束紧箍建筑物裂而不倒,保证居住者有足够的逃生时间。

框架结构,尤其是教学楼这种大空间结构,如果合理设置柱间支撑或柱子翼墙(不影响空间采光和美观),增加结构纵向刚度;剪力墙结构合理设置连梁,让其作为结构的“第一道防线”在大震来临时,率先破坏,消耗地震能量并改变整体结构的动力特性,降低地震力,来保护主体结构的安全。

多层框架设计时可考虑将楼梯间墙体设置成剪力墙,大跨度的公共建筑适当在墙体位置处增设剪力墙,形成抗震的多道防线。

(3)有意识作到“强柱弱梁” 《规范》第6.2条钢筋混凝土框架的设计计算应遵循“强柱弱梁”的原则。

但在这次地震中,应该要求的“梁铰机制”在毁坏的钢筋混凝土框架建筑没有出现,反而出现了大量的“柱铰”。

在实际设计中,考虑到部分楼板作用形成T形梁,将框架梁的抗弯刚度放大到1.5-2.0后,梁的实际承载力大于梁端弯矩;一般情况下,框架柱即使增大了柱端弯矩设计值,计算结果只能按构造要求配筋;只有当构件抗震等级为9度一级时,规范才要求按照梁的实配钢筋反算柱端弯矩。

因此对于占建筑大比重的抗震等级为二、三级的构件,实际的结构设计再精确,形成的还是“强梁弱柱”。

因此,设计时要意识的减小框架梁的断面和配筋,尤其是层数低跨度大的框架结构,有必要加大框架柱截面和配筋。

合理确定梁的放大系数,计算后切记不要人为再放大框架梁的配筋。

2. 抗震构造的合理设置是提高抗震能力的有效途径汶川地震中,有许多建筑因构造的不规范、不合理,甚至是因为构造缺失造成整体的跨塌:预制楼板不拉结,砌体结构不设构造柱、圈梁,地震时墙体外闪而楼板瘫塌、楼梯板施工缝留在最大弯矩处;楼梯与主体结构连接薄弱,地震时先于主体破坏,堵塞逃生通道;抗震缝宽度不够,或因施工堵塞,不同结构的相邻建筑物在地震中碰撞而相互挤坏;框架结构节点钢筋锚固不足,箍筋不加密或不够长度,造成节点先行破坏;填充墙不到顶形成短柱时没有全高加密,造成柱剪切破坏。

砌体结构应严格按《规范》设构造柱、圈梁。

尤其是楼梯、电梯间的四角,楼梯段上下端对应墙体;错层部位、不规则部位纵横墙交接处;较大洞口两侧;较小墙垛处;外墙四角均设构造柱砌体结构受力集中部位应构造可靠,加强混凝土大梁与墙体的连接,7-9度时不得采用独立砖柱,大跨度梁应采用组合砌体,即在支撑部位仅设置构造柱是不够的,是需要进行沿楼面大梁平面内、平面外的静力和抗震承载力验算。

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