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唐山加固公司淺談:汶川地震后建筑物震害分析及加固技術(shù)綜述(一)

 一、地震基本情況  
  據(jù)國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定,本次地震震級(jí)為里氏8.0級(jí),震源深度33km,震中位于北緯31.0度。東經(jīng)103.4度,位于四川省汶川縣。
  按中國(guó)的地震區(qū)劃表,汶川縣為7度設(shè)防,其對(duì)應(yīng)加速度峰值為35gal。而實(shí)際根據(jù)地震局公布的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的成都波峰僵加速度:304.8gal,持時(shí)142.4 s。震中地表加速度PGA=0.63G,約630gal。由此可見(jiàn),實(shí)際地震烈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)防烈度,即地震作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出建筑物50年壽命期內(nèi)預(yù)計(jì)可能遭遇到的地震作用。   
  二、震害分布情況及分析   
  (一)砌體結(jié)構(gòu)的破壞情況及分析
  一是墻體開(kāi)裂破壞;
  二是墻體轉(zhuǎn)角處破壞;
  三是樓梯間墻體的破壞;
  四是樓梯間墻連接處的破壞;
  五是樓屋蓋的破壞;
  六是山墻破壞;
  七是施工質(zhì)量引起的破壞。   
  (二)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞情況及分析
  1、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題
  我國(guó)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》提出了一系列非常重要的基本要求,即“建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案”:“建筑及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的平面布置宜規(guī)則、對(duì)稱(chēng),并具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度宜均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小,避免抗側(cè)力績(jī)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變”。對(duì)于結(jié)構(gòu)體系,則提出:“應(yīng)有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑”;“宜有多道抗震防線”,“具有必要的抗震承載力。良好的變形能力和消耗能量的能力”。這些基本要求是基于對(duì)震害的不斷認(rèn)識(shí)、試驗(yàn)和理論研究的大量成果而提出的。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大地震的震害表明,我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》所提出的建筑抗震設(shè)計(jì)的基本要求是合理和重要的。大多數(shù)震害均為結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則、結(jié)構(gòu)體系不合理、地震作用傳遞途徑不明確或缺少多道抗震防線所導(dǎo)致。
  1、缺乏多道抗震防線;
  2、強(qiáng)梁弱柱破壞;
  3、結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則、剛度突變且地震作用傳遞途徑不明確:
  4、結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則;
  5、結(jié)構(gòu)豎向不規(guī)則,底層大廳空曠。上部結(jié)構(gòu)與底層剛度比遠(yuǎn)大于2,形成所謂“雞腿”建筑。
  2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的典型破壞形態(tài)
  1、柱子剪切破壞(短柱效應(yīng)):由于窗臺(tái)墻體對(duì)柱子的約束作用,使柱子的有效長(zhǎng)度減小了一半,成為短柱。地震作用下,柱子嚴(yán)重破壞。
  2、柱子剪壓破壞:柱子斷面過(guò)小、箍筋約束不足、混凝土抗壓強(qiáng)度不足、豎向震作用較大,在水平和豎向地震作用的共同作用下,產(chǎn)生剪壓破壞。
  3、柱子彎剪破壞:盡管由于窗臺(tái)墻體的存在形成短柱,但由于柱子斷面足夠大且兩側(cè)翼墻提供附加的抗剪強(qiáng)度,在水平地震作用下造成彎剪破壞(屬延性破壞),整體結(jié)構(gòu)不倒。
  4、柱子壓屈破壞:豎向荷載太大,柱子斷面過(guò)小、受力鋼筋壓屈成燈籠狀破壞。
  5、柱子塑性鉸破壞:內(nèi)框架結(jié)構(gòu)內(nèi)柱的柱項(xiàng)和柱腳均出現(xiàn)塑性鉸。吸收了地震能量。盡管結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大變形,但整體未倒。
  6、短梁剪切破壞:框架結(jié)構(gòu),填充墻開(kāi)門(mén)洞使框架梁變成短梁(凈跨與截面高度之比小于4),產(chǎn)生剪切破壞;剪力墻結(jié)構(gòu),連梁產(chǎn)生的剪切破壞。
  7、梁端塑性鉸破壞:框架梁與柱子切點(diǎn)處,由于箍筋加密形成較好的約束作用,盡管變形較大,并未造成剪切破壞。  

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