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结构强度高的建筑抗震性能未必好
2008-05-16 23:05

本来自己想写一写的,搜索发现已经有同行先行一步了,就偷个懒顺便借用一下,并根据自己的理解进行了适当的修改,望作者指正。

【转自】新浪网铁牛d博客

观点讨论: 结构强度高的建筑未必抗震性能好
( 结构柔一点抗震性能更好)

     这次地震是继1976728日唐山地震以来的在我国发生的对居民破坏性最大的一次地震(注:2001年在昆仑山曾经发生8.1级地震,超过了唐山地震,但因为是发生在无人区,未造成大的伤亡)。唐山地震是20世纪十大自然灾害之一,震级也是7.8级,震中烈度度,由于发生在河北省重要工业城市,人口稠密,损失十分严重,唐山市区建筑物多数基本倒塌或严重破坏,242769人死亡,164851人受伤。

    这次的汶川地震和上次的唐山地震,震级都是7.8级,这也是人们判断汶川地震灾害可能非常大的基本依据。地震有两个表征性指标,一个是地震级,另一个是地震烈度。专家已经表态,汶川地震的震中烈度达到10度至11,大大超出了规定的当地建筑抗震设防标准。

    建筑物的抗震设计是按照抗震设防烈度并根据不同的抗震等级进行计算的,北京地区的抗震设计标准是要求能抵抗8度地震烈度的破坏,但是设计能抗8度地震烈度的建筑物也未必一定能在8度的地震烈度下不被破坏。比如地震的震动方向、震动频率、震动形式等的不同也会对建筑物的安全产生不同的影响。地震是一个非常复杂的、多变的自然现象,而建筑物的抗震设计是对地震力进行了简化约束后作为设计条件进行的结构计算,所以任何一个建筑物的抗震要点都不能与可能发生的地震破坏完全一致。

    相同的建筑抗震设计,由于建筑结构、材料、建筑平面的不同,其抗震的能力也不完全一样,这也是我们为什么能够看到相临的几个建筑物,有的被震倒了,而有的没有倒的一个理由,不能说被震倒的建筑物就一定是质量有问题。

    现在的建筑理论依然是从结构强度的设计上来提高建筑物的抗震性能,在当前混凝土一统建筑天下的时代,提高混凝土的等级和加大钢筋用量就成了提高建筑物抗震指标的主要手段。

    但是1995117日在日本发生的板神大地震中,建筑物的破坏情况却有个非常奇怪的现象,以为结构性能最好的钢筋混凝土建筑物,包括高层建筑大楼、立交桥、高速路等都破坏严重,而一些普通的砖石结构住宅的破坏倒小的多,一些寺庙里的高塔甚至都被保存下来。

    这让抗震领域里的专家们开始新的思考,其中山西应县木塔在一千多年里经受过多次超强地震依然屹立不倒,也成为人们研究的对象。传统设计认为建筑基础越深抗震性越好,而现在有人提出了让建筑物和基础断成两截的想法。

    以前人们总是喜欢在建筑物的刚度上不断下工夫,比如从木结构到砖混再到框架的演变,现在剪力墙已经成为高层建筑的通常措施的时候,人们开始探讨该怎样让建筑物变的更柔软一些,建筑物有了弹性也就能吸收更多的地震能量,从而减少地震对建筑物的破坏程度。

     beijing这些年拆除了大量的老四合院,这些平房很多都是清朝年间或者是民国早期的建筑。按照国家标准,如果把这些房子归类到危旧房之类完全有道理,因为这些房子的墙体几乎都是用碎转球堆砌起来的。但是这些平房经历多次大地震,以及风风雨雨而百年不倒,甚至唐山大地震中,很多楼房都倒塌了,他们都能完好无损的保留下来,这样的奇迹肯定有他们的道理。

    所以,有很多设计人员相当然的觉得多配些钢筋、混凝土强度高些,房子盖得结实些,自己将来的设计责任也就小一些,其实这样设计只是提高了正常使用的安全度,但是对于抗震却不见得好。如果不加考虑的随便增加梁的配筋,梁的刚度发生变化,可能就违背了强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件的抗震设计理念。

    题外话:在我们工作的过程中,经常会发现在砖混结构(比如家属楼)顶层墙体上出现温度裂缝,而过去的老房子却很少有这种现象。其实这也是现在设计中的一种矛盾现象。建筑设计标准提高了,砌体设计砂浆强度等级也提高了,由于温度的影响砌体和混凝土圈梁、楼盖变形不一致时,砌体就不容易将应力进行分散,而是很,于是就产生很多裂缝。而老房子砂浆强度低,发生变形不一致时,应力都通过砂浆被充分地扩散,反而就不容易出现裂缝了。


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网友评论:
1
2008-05-17 09:23
学习了,我原来也以为越坚固越抗震呢
 
2
2008-05-17 09:56
学习
 
3
2008-05-20 21:21
我要好好学!!!我是搞结构设计的!!!
 
4
2008-05-22 14:09
fangpi
 
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