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崔鴻超：《大地震與鋼結(jié)構(gòu)》

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

    崔鴻超是上海中巍結(jié)構(gòu)設(shè)計有限公司董事長，全國超限高層建筑抗震設(shè)防審查委員會顧問，中日建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會會長，中國建筑學(xué)會高層建筑結(jié)構(gòu)和高層建筑抗震委員會委員，中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會專家委員，《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《高層鋼－混凝土混合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》編委，《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》主編。他的演講的題目是《大地震與鋼結(jié)構(gòu)》
    崔鴻超：我今天演講的題目是我個人的一些的看法，從我們國家抗震的結(jié)構(gòu)來看，分為重鋼和輕剛結(jié)構(gòu)。總體來看是有很多的不完善的地方。我想作為鋼結(jié)構(gòu)來看，一個好的鋼結(jié)構(gòu)是具有較好的抗震能力：
    1，有合理的結(jié)構(gòu)體系，2合理的截面的選擇及結(jié)點(diǎn)設(shè)計。3，合理的板件連接，4，合格的施工質(zhì)量。5合理的準(zhǔn)確的計算。后面我講的是日本的阪神地震的概況，發(fā)生時間是1995年1月17日5時46分左右，震中距神戶市區(qū)約40千米，它的震級是7.2級，震度是7度，它的地震帶是一些條形的分布情況。我們在這些方面還有很多可以學(xué)習(xí)的地方。大家可以看圖片。日本地震的主要震害是地震中死亡是6433人，負(fù)傷約35000人，總計損失967億元。他們各各地居民住宅的被破壞計人員死傷情況，
    大家可以參考這個圖片看一下。它被破壞的結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu)比較多一些，這些鋼筋和混凝土的結(jié)構(gòu)比較多。它們把混凝土結(jié)構(gòu)包括了一些鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)。
    另外一個就是城市的受害的情況，根據(jù)這個圖片上來看，有的地方是非常嚴(yán)重的。從3層到5層的破壞是非常嚴(yán)重的，倒塌的大部分是一些混凝土結(jié)構(gòu)。鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)大家看這個圖片。主要是格構(gòu)式的破壞，我們國家在九十年代建設(shè)的房屋，沒有包括這些技術(shù)。這個結(jié)構(gòu)破壞了日本絕大部分的房屋。這種結(jié)構(gòu)式的方自在日本很多。再一個是雞腿式的住宅樓，發(fā)生典型的剪切破壞。還有一種是非埋入式的結(jié)構(gòu)，這種破壞是柱腳的螺栓的脫開，混凝土破碎，鋼筋彎曲。這個圖片里面都是柱角被拉出，這個是預(yù)制混凝土板的連接件破裂。這個是把混凝土除掉后的柱腳。這些圖片都能反映當(dāng)時的一些的情況。這個也是柱腳的破壞。這個是非埋入式柱腳的破壞。這個柱子是外包式的鋼筋已經(jīng)被折斷了。這個柱子到外包的地方，到其他方面是一個的包圍式的。起到一個的堅固的作用。這個后來我們在鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)方面應(yīng)用的時候，都要進(jìn)行一些的改革。還有一個是鋼骨及其連接的破壞，地震中有些中高層的建筑于中間層倒塌，其中一個的原因是上部為RC構(gòu)下部是SRC結(jié)構(gòu)。由于材料及剛度的變化形成薄弱層。
    關(guān)于高層RC結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)指針中規(guī)定：1，這種昏庸結(jié)構(gòu)限用于31厘米以下的建筑。2，規(guī)定7、8層9、10層11層中的RC部分不宜用該RC結(jié)構(gòu)設(shè)計指針。這個圖片大家可以看到，這個的中間鋼骨還沒有破損。這個是很好的一個的情況，是鋼筋都沒有受到嚴(yán)重的損害。特別是一些的建筑物的一些薄弱的地方可以使用這個設(shè)計方法。
    現(xiàn)在講一下鋼結(jié)構(gòu)的破壞特點(diǎn)。一是建筑年代很久的鋼結(jié)構(gòu)。遭受震害的建筑按結(jié)構(gòu)類型以數(shù)量統(tǒng)計第一是本結(jié)構(gòu)，第二是RC結(jié)構(gòu)，第三是鋼結(jié)構(gòu)。一般是用H型鋼加鋼板焊成的日形的截面柱。斜撐多為鋼筋的小框架或是扁鐵。連接用柳釘或者焊接。由年解久腐蝕腐蝕截面削弱很多。因此被嚴(yán)重破壞的數(shù)量很多。在統(tǒng)計中屬于倒塌及大破壞的類型中，多是首層破壞或是有很大的殘余變形，外墻脫落的建筑。但是于鋼結(jié)構(gòu)的延性好，沒有導(dǎo)致建筑物的整體倒塌。
    大家可以看這些圖片，都是一些的鋼結(jié)構(gòu)的破壞，這個房子比較典型，是三層鋼結(jié)構(gòu)由于無斜撐出現(xiàn)大的側(cè)相殘余變形。這個是舊鋼結(jié)構(gòu)的由于剛度大的強(qiáng)板及相對柔性的結(jié)構(gòu)被破壞所以房子的損害比較嚴(yán)重。抗剪支撐破壞，由于鋼管支撐的開裂，造成了房屋的破壞。這種是支撐連接的舊鋼結(jié)構(gòu)的屈曲和破壞。
    柱的破壞，高層公寓，采用的是高強(qiáng)度的鋼材結(jié)構(gòu)，日本學(xué)者認(rèn)為這是在世界上首次發(fā)生的這種鋼結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。完全出乎意料，至今仍然對其倒塌的原因不理解。這個是由于火災(zāi)鋼管柱焊接縫開裂。高層鋼結(jié)構(gòu)柱現(xiàn)場拼接焊接縫開裂造成的破壞。這個是高層鋼結(jié)構(gòu)上層柱的材料的開裂。這些圖片都是能反映這些情況的。比較多的是由于鋼管柱彎曲的現(xiàn)象造成的。這個是柱子也是剛才講的這棟樓的制成連接結(jié)點(diǎn)處的破壞。這個是日字型柱及結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造圖。
    這種H型在日本做的比較少一點(diǎn)。這個焊縫有很多的結(jié)點(diǎn)，這個問題在日本都得到很好的解決。這個也是日字型的結(jié)構(gòu)局部的屈曲。如果需要的話整個結(jié)點(diǎn)都要加強(qiáng)，有的焊接點(diǎn)非常好，但是有的焊接是比較一般的，地震一來他們就會被破壞。這個是方鋼管柱的開裂現(xiàn)象。這個是一層柱的大變形。這個是柱子從其他方向破壞的現(xiàn)象，這個由于基礎(chǔ)側(cè)移使柱子傾斜了。我們在設(shè)計這些柱子的時候一定要避免基礎(chǔ)的側(cè)移。這個是柱梁的連接結(jié)點(diǎn)的破損，主要是焊縫的開裂，還有一個是因為鋼結(jié)構(gòu)的加工機(jī)現(xiàn)場焊接質(zhì)量的原因造成的。這個就像我們的塑料小包裝一樣，你要打開這個的包裝就先打開一個口，然后一扯就扯開了。這是都是一樣的道理。
    我現(xiàn)在講一下在日本的震區(qū)建筑物安全度的鑒定。他們是怎樣劃分的，在安全鑒別以后，他們的五層以下的占77.5%左右。十五層以上的占1.3%左右。
    日本1981實行的新抗震規(guī)范的主要特點(diǎn)。一，是二次設(shè)計方法，二，限制水平層間位移等。
    由日本阪神地震取得的經(jīng)驗教訓(xùn)，經(jīng)過這次震害，為了進(jìn)一步加強(qiáng)抗震性能，提出了在保證人身安全的基礎(chǔ)上，房屋的結(jié)構(gòu)的主要功能必須予以面前和維護(hù)，例如醫(yī)院的醫(yī)療搶救條件等一些的地方都要加強(qiáng)保護(hù)。還有一個是垂直地震力有一定的破壞作用。這個在唐山地震中是有表現(xiàn)的。這些都可以體現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系對安全的影響，大家可以看看這個圖片。加強(qiáng)就是措施的重要性，我就不多說了。在日本地震后的經(jīng)驗是構(gòu)件制造機(jī)施工質(zhì)量的影響不容忽視。地震中鋼結(jié)構(gòu)結(jié)點(diǎn)震害設(shè)計中的影響，大量的破壞是由于焊接質(zhì)量不良造成的，因此我們要加強(qiáng)焊接質(zhì)量的管理。還要減少內(nèi)外裝修的震害，地震中室內(nèi)裝修及焦距的破損性的事例很多。這方面有能造成人員的死亡。
    最后跟大家說一個的活動，我們的第八屆中日建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流會在北京工業(yè)大學(xué)召開。時間是2008年10月18?20日，主辦方：中日建筑技術(shù)交流協(xié)會，日中建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)交流協(xié)會，北京工業(yè)大學(xué)。我們這次會議很快就會召開，希望大家參加。這個會議的情況簡單說一下，如果大家有興趣就跟我們會務(wù)組人員聯(lián)系。今天的報告就到這里，謝謝大家。

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