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汶川、臺(tái)灣建筑震害啟示??改進(jìn)規(guī)范的幾點(diǎn)建議

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:10 [收藏]


    大家可以看到，我想講的第一個(gè)問題是我的一些防震的方法思考：
    一是小震不壞，中震可修，大震不倒的思考。大震不倒這最后的四個(gè)字是需要思考的，房屋堅(jiān)固的重要性是我們必須重視的。地震的基本烈度的基礎(chǔ)上，如何貫徹這些防震里面，我們要做到大震不倒。不倒、不倒搖搖欲墜也是不倒，但是這個(gè)是不行的。我建議就是要按照房屋的重要性把大震不倒提高到第一步，我想用一個(gè)大震不倒來要求我們自己，特別是我們的學(xué)校、醫(yī)院、體育、公共的房屋等等，都要做到這一點(diǎn)。如果我們的費(fèi)盡了心血學(xué)了房子，地震來了以后，倒是沒的倒，但是已經(jīng)不能住了，我覺得的像這樣的問題，我們要十分重視的。從美國的一些先進(jìn)國家來看，他們把學(xué)校醫(yī)院等公共房屋作為一些避難所。他們是把這些地方的房屋建筑的非常堅(jiān)固的。
    我們要用大震不倒的性能要求我們，要求大震后繼續(xù)使用。我們的通信電力等等一些的生命線的通暢。我們每天晚上看電視看的非常悲傷，所以我們的要把我們的工作做好。我們所說的大震不倒地是基本烈度的大大震不倒。
    下面我想從幾個(gè)房屋設(shè)計(jì)性能、標(biāo)準(zhǔn)的整體宏觀的方面講看法。
    我是2002年去臺(tái)灣，正好是臺(tái)灣921地震發(fā)生一段時(shí)間。他們保留了一些的地震的現(xiàn)場(chǎng)，有的是臺(tái)灣的雜志的圖片，有的是在現(xiàn)場(chǎng)拍的一個(gè)照片，他們理論的東西和針對(duì)性的東西是很完整的。他都是本著地震的現(xiàn)場(chǎng)的真實(shí)性，他們的都是針對(duì)地震來反映的，非常明確的。地震破壞的同時(shí)，很難找到?jīng)]有破損的地方。這是一個(gè)的臺(tái)灣的道教房屋，他的道教的房屋柱子全部都?jí)牧耍簺]有裂縫，我們要在實(shí)驗(yàn)室做這樣的實(shí)驗(yàn)是做不出來的。因?yàn)檫@里是很重要保護(hù)的，為什么這個(gè)柱子斷成這個(gè)樣子呢？我從臺(tái)灣回來以后寫了一個(gè)的文章，叫《臺(tái)灣震害啟示》發(fā)現(xiàn)里面的問題，原因是存在人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)是不足的。
    汶川地震也是這樣的，最印象深得感覺就是房屋的倒塌，這是汶川地震、臺(tái)灣地震的一個(gè)相同的地方。這是我們搞建設(shè)建房屋是我們的共性，我們要有對(duì)策，不能讓它們這樣倒下去。這個(gè)圖片大家看一下，這個(gè)它們的上面是基本上沒有破壞，但是它們的下面都被破壞了。它們是柱子壞了，基本上不是梁壞，都是柱子損壞的。柱子壞了，一般是兩頭壞，這個(gè)也是這樣的，也是典型的柱子破壞的情況。這個(gè)也是柱子破壞。
    這張照片是在北京的一個(gè)照片，它的無柱子的頂部以后壞了，它的框架已經(jīng)壞了，梁在這樣已經(jīng)出現(xiàn)的一些的破壞。那么，像這樣的一種形態(tài)，在我們的民用建筑幾乎沒有，這個(gè)柱子和梁基本都?jí)牧恕Ｒ驗(yàn)?9% 的照片都是柱子壞了。為什么是這樣的？我們的今后的設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么設(shè)計(jì)，為什么會(huì)形成墻良好的現(xiàn)象？2005年的時(shí)候我做了一個(gè)的動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，把我們的一些的研究的成果把他們通過實(shí)驗(yàn)來顯示。墻梁有三方面的原因：
    一，樓蓋鋼度貢獻(xiàn)??增大地震作用
    二樓蓋卸荷作為??減輕無框架架梁負(fù)擔(dān)
    三樓蓋抗力作用??增強(qiáng)框架梁承載力
    整個(gè)我們的有效的作用都會(huì)有很大的提高，我想我們的這塊樓板在整個(gè)結(jié)構(gòu)區(qū)的重要性，這個(gè)樓板的強(qiáng)化了我們整個(gè)框架的結(jié)構(gòu)。我們有一句話就是“只有自己救自己”。因?yàn)闃前宓拇嬖诰图哟罅宋覀兊臉前逡恍┑钠渌饔谩前遄饔玫姆治觯?br /> 鋼筋混凝土樓蓋計(jì)算模型分析，（1） 純桿模型，2，桿殼模型；這個(gè)模型并不能決精確的，它們都是按中心的的承載，兩者差多少，差兩倍到三倍。目前的桿的作用是它們的承載力。我們從02年開始我做了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)體塊元模型，我們的樓板梁柱墻基本上用樓蓋來加強(qiáng)是不行的，因?yàn)樗黠@有這樣的變形。
    塊元模型盈利計(jì)算結(jié)果處理
    我們?cè)谶@方面有一些的技巧，都是要做好的。有一些的很多的結(jié)構(gòu)是沒有用的，我們是采用這些辦法，我們是宏觀考慮。這個(gè)里面有支座T型截面，有跨中T型截面來說，樓板的作為受壓翼緣參與作用。應(yīng)該要配制足夠的合理的處理結(jié)果。我們這個(gè)處理結(jié)果，我們做了一個(gè)的典型的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)計(jì)算的結(jié)果大家會(huì)感到很驚訝的。同樣兩個(gè)機(jī)構(gòu)，他們的反映是不一樣的。大家請(qǐng)看這個(gè)圖片。
    原因就從而概念來分析就是樓板的重要性，從樓板的參與，結(jié)構(gòu)的周期的性能會(huì)增強(qiáng)，這是樓板的另一個(gè)的作用，這個(gè)作用增大以后，基底減輕了作用。梁的作用并沒有加大。在地震的動(dòng)力的作用影響下，我們的梁都沒有充分的反映這個(gè)的實(shí)體模型。柱子在動(dòng)力的作用下，是彎曲度比較高的。
    一，關(guān)鍵的豎向構(gòu)建小震彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)過渡到重大震彈性反應(yīng)譜設(shè)計(jì)。那么強(qiáng)化以后，我在這里按照前面講的，比目前的小震動(dòng)力，安全的指數(shù)提高了。這個(gè)是關(guān)鍵，這是我的個(gè)人看法。在這里面就提出了個(gè)人的看法，要怎樣去算，什么叫彈性，什么是基本彈性？這里面有的基本的規(guī)范。基本彈性是分享系數(shù)材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度，彈性是分享系數(shù)規(guī)范值材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度。這里我建議就用彈性，把整個(gè)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)化，這個(gè)比較簡(jiǎn)單，而且容易被大家操作，容易有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。大家可能會(huì)說你這個(gè)不準(zhǔn)確，世界都要很精確，這個(gè)樓板一定要精確才行。我說，我是要它是精確的。
    第二是框架梁我的建議是這樣，加10個(gè)千斤頂就要加3個(gè)無柱子。最后結(jié)果的是梁柱沒有加強(qiáng)，一個(gè)也壞不了，還是要往里面加，這個(gè)是不需要的。一是大幅度下調(diào)，我要考慮的承載作用，板剛度卸載作用，我的建議是強(qiáng)行下調(diào)30%，我建議可以還多下，承載力一點(diǎn)也不會(huì)減少。減緩地震作用，保護(hù)柱子有何不好。大家不用擔(dān)心房子是不會(huì)倒的，我在這里里面順便提一下，不是我個(gè)人的觀點(diǎn)。
    還有一條我們抗震規(guī)范有一條是1/4的主基要貫通全梁，我們的樓板鋼筋沒有壞，我們換了它們干什么呢，我們就是要把整個(gè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)一個(gè)的良好的承載力。
    第三個(gè)，針對(duì)性抗震措施。連梁是我們的高層結(jié)構(gòu)，中高層的結(jié)構(gòu)模式。框架梁的作用是承受重力的過程，我在這里寫的是不宜剛度折減。我主張連梁的剛度要加強(qiáng)，不能把它作為一個(gè)承載力的中心是可取的。我在這里提出來就是承載力不足時(shí)，調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，設(shè)施工共澆帶。還有減少截面高度，增大截面寬度、配筋配箍加強(qiáng)。這個(gè)時(shí)候就要通過對(duì)連梁的加強(qiáng)，首先要分析是什么效應(yīng)，這個(gè)效應(yīng)能否通過積極主動(dòng)的措施來改善呢？往往有的時(shí)候加截面是適得其反。加寬有利于抗震，很多人反對(duì)我的建議，我對(duì)連梁情有獨(dú)鐘。因?yàn)槲冶ＷC連梁的作用，我是在我們的工程里經(jīng)常做這個(gè)的設(shè)計(jì)。地震作用行營為主的時(shí)候，我們要做的是局部的樓層內(nèi)力折減、豎向調(diào)幅極限平衡。還有一個(gè)的是減少截面高度、增大截面寬度、配筋配箍加強(qiáng)。這些都是一些新技術(shù)，我在這里建議大家可以考慮一個(gè)是加寬，一個(gè)是加強(qiáng)。歸納起來一個(gè)結(jié)構(gòu)主要是由這幾個(gè)組成的，大家可以看這個(gè)圖片。用不同的設(shè)計(jì)方法我們真正做到高強(qiáng)柱弱梁。相信這樣的一個(gè)性能對(duì)我們的國家的建筑物的改善是有一個(gè)比較大的經(jīng)濟(jì)效益。
    下面來講幾個(gè)我們最新的科研成果，這些成果跟我們的現(xiàn)在震害中遇到的很多問題都有很多相同。首先是CQC法。為什么為研究它呢，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)和不斷的調(diào)查里面，發(fā)現(xiàn)這個(gè)的作用是比較大的。地震作用效應(yīng)偏小30%左右。在這幾個(gè)部分，可以表現(xiàn)出來。明顯要小于30%。這些計(jì)算用了一個(gè)的近似相等的方法，就是響應(yīng)峰值因子=各模態(tài)峰值因子。我們提出了CQC法來彌補(bǔ)改善我們的房屋建筑技術(shù)。還有一個(gè)的最新的成果，沒有在專家的論證下，我們還正在研究。我們把不同的材料，不同數(shù)量的阻尼，一個(gè)結(jié)構(gòu)里面我放一個(gè)的阻尼和幾個(gè)阻尼是不一樣的，作用明顯增強(qiáng)。
    我在濟(jì)南體育場(chǎng)做了一個(gè)的整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以解決了大跨工程結(jié)構(gòu)的抗震。我們這個(gè)的實(shí)驗(yàn)的理論研究還在進(jìn)一步的進(jìn)行。將會(huì)我們的建設(shè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高。
    關(guān)于動(dòng)力彈性性的分析校核：
    有待完善的改革有幾個(gè)方面，首先是本構(gòu)關(guān)系；再次是地震記錄；還有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，最后是考慮可操作性。下面講一下復(fù)雜截面剪力墻。存在的問題是：各軟件中截面配筋計(jì)算結(jié)果差異較大。
    解決的方法有：承載力包絡(luò)設(shè)計(jì)（采用全截面應(yīng)變平截面假定）。整截面內(nèi)力求取（全截面應(yīng)力積分）。約束邊緣構(gòu)建配筋方式改進(jìn)。
    填充墻的問題我上次已經(jīng)講了，我在加州考察了很多，那里幾乎沒有填充墻。我建議采用新材料，新體系，以達(dá)到質(zhì)輕柔性連接。基本上地震來了，也不會(huì)壞，不會(huì)造成人員的死亡。這些材料柔性連接，可以保證我們的結(jié)構(gòu)的防震能力。下面講一個(gè)的機(jī)電設(shè)備非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。簡(jiǎn)化方法進(jìn)入整體結(jié)構(gòu)模型計(jì)算地震作用效應(yīng)，設(shè)備作為剛體進(jìn)入主體。樓梯間斜梯板的存在，增大樓梯間結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，樓梯間結(jié)構(gòu)可能程度結(jié)構(gòu)的的第一道抗震防線。使它形成一個(gè)的安全島。
    謝謝大家。
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