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鋼結構與大地震

作者：建筑鋼結構網    
時間：2011-02-16 15:16:45 [收藏]
從我們國家抗震的結構來看，分為重鋼和輕剛結構。總體來看是有很多的不完善的地方。我想作為鋼結構來看，一個好的鋼結構是具有較好的抗震能力
    關鍵詞：鋼結構與大地震
        從我們國家抗震的結構來看，分為重鋼和輕剛結構。總體來看是有很多的不完善的地方。我想作為鋼結構來看，一個好的鋼結構是具有較好的抗震能力：

        1，有合理的結構體系，2合理的截面的選擇及結點設計。3，合理的板件連接，4，合格的施工質量。5合理的準確的計算。后面我講的是日本的阪神地震的概況，發生時間是1995年1月17日5時46分左右，震中距神戶市區約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習的地方。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。它被破壞的結構是鋼結構比較多一些，這些鋼筋和混凝土的結構比較多。它們把混凝土結構包括了一些鋼結構內。

        另外一個就是城市的受害的情況，根據這個圖片上來看，有的地方是非常嚴重的。從3層到5層的破壞是非常嚴重的，倒塌的大部分是一些混凝土結構。鋼骨混凝土結構的破壞特點大家看這個圖片。主要是格構式的破壞，我們國家在九十年代建設的房屋，沒有包括這些技術。這個結構破壞了日本絕大部分的房屋。這種結構式的方自在日本很多。再一個是雞腿式的住宅樓，發生典型的剪切破壞。還有一種是非埋入式的結構，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構方面應用的時候，都要進行一些的改革。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構下部是SRC結構。由于材料及剛度的變化形成薄弱層。

        關于高層RC結構設計指導指針中規定：1，這種昏庸結構限用于31厘米以下的建筑。2，規定7、8層9、10層11層中的RC部分不宜用該RC結構設計指針。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計方法。

        現在講一下鋼結構的破壞特點。一是建筑年代很久的鋼結構。遭受震害的建筑按結構類型以數量統計第一是本結構，第二是RC結構，第三是鋼結構。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。因此被嚴重破壞的數量很多。在統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。但是于鋼結構的延性好，沒有導致建筑物的整體倒塌。

        大家可以看這些圖片，都是一些的鋼結構的破壞，這個房子比較典型，是三層鋼結構由于無斜撐出現大的側相殘余變形。這個是舊鋼結構的由于剛度大的強板及相對柔性的結構被破壞所以房子的損害比較嚴重。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構的屈曲和破壞。

        柱的破壞，高層公寓，采用的是高強度的鋼材結構，日本學者認為這是在世界上首次發生的這種鋼結構破壞的現象。完全出乎意料，至今仍然對其倒塌的原因不理解。這個是由于火災鋼管柱焊接縫開裂。高層鋼結構柱現場拼接焊接縫開裂造成的破壞。這個是高層鋼結構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象造成的。這個是柱子也是剛才講的這棟樓的制成連接結點處的破壞。這個是日字型柱及結點的構造圖。

        這種H型在日本做的比較少一點。這個焊縫有很多的結點，這個問題在日本都得到很好的解決。這個也是日字型的結構局部的屈曲。如果需要的話整個結點都要加強，有的焊接點非常好，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象，這個由于基礎側移使柱子傾斜了。我們在設計這些柱子的時候一定要避免基礎的側移。這個是柱梁的連接結點的破損，主要是焊縫的開裂，還有一個是因為鋼結構的加工機現場焊接質量的原因造成的。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。

        我現在講一下在日本的震區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實行的新抗震規范的主要特點。一，是二次設計方法，二，限制水平層間位移等。

        由日本阪神地震取得的經驗教訓，經過這次震害，為了進一步加強抗震性能，提出了在保證人身安全的基礎上，房屋的結構的主要功能必須予以面前和維護，例如醫院的醫療搶救條件等一些的地方都要加強保護。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的。這些都可以體現結構體系對安全的影響，大家可以看看這個圖片。加強就是措施的重要性，我就不多說了。在日本地震后的經驗是構件制造機施工質量的影響不容忽視。地震中鋼結構結點震害設計中的影響，大量的破壞是由于焊接質量不良造成的，因此我們要加強焊接質量的管理。還要減少內外裝修的震害，地震中室內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。
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