工程結(jié)構(gòu)地震破壞的基本經(jīng)驗(yàn)和主要工程對(duì)策(翟長海).ppt_第1頁
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工 程 抗 震,翟長海 博士 哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 Email: Tel: 86282027,討論工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要分析方法,底部剪力法 振型分解反應(yīng)譜法: 時(shí)程分析法: 靜力彈塑性法(pushover法),認(rèn)真準(zhǔn)備、非常重要! 要精練、抓住重點(diǎn)、把問題將清楚、學(xué)會(huì)總結(jié)!,工程地震與工程抗震,震源特性 地震波的傳播 強(qiáng)地震動(dòng)的預(yù)測(cè) 強(qiáng)地震動(dòng)特征分析 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析 抗震設(shè)計(jì)理論 結(jié)構(gòu)的震害預(yù)測(cè) 結(jié)構(gòu)的抗震加固與鑒定 結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制 結(jié)構(gòu)的健康檢測(cè) .,工程抗震的主要內(nèi)容,工程結(jié)構(gòu)地震破壞的基本經(jīng)驗(yàn)和主要工程對(duì)策 工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)地震動(dòng)(重點(diǎn)講解?。?工程抗震設(shè)計(jì)的基本原則和一般要求 工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要分析方法 (重點(diǎn)講解?。?工程結(jié)構(gòu)地震模擬實(shí)驗(yàn) 工程結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制 工程抗震鑒定與加固 生命線工程抗震,參考文獻(xiàn),建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011-2001,中國建筑工業(yè)出版社,2001 胡聿賢,地震工程學(xué),地震出版社,1988; 沈聚敏,周錫元等,抗震工程學(xué),中國建筑工業(yè)出版社 謝禮立主編. 中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn). 建筑工程抗震性態(tài)設(shè)計(jì)通則(試用).中國計(jì)劃出版社, 2004. Chopra. Dynamics of Structures: Theory and Application to Earthquake Engineering. (謝禮立等譯),2007,高等教育出版社。 李國強(qiáng),李杰等著,建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),中國建筑工業(yè)出版社,2002 李剛, 程耿東. 基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論、方法與應(yīng)用. 科學(xué)出版社, 2004. 郭繼武著,建筑抗震設(shè)計(jì),中國建筑工業(yè)出版社,2002 趙成剛,馮啟民等,生命線地震工程,地震出版社,1994 邱法維,結(jié)構(gòu)抗震實(shí)驗(yàn)方法,科學(xué)出版社,2000 相關(guān)期刊、會(huì)議文章(非常重要?。?工程結(jié)構(gòu)地震破壞的基本經(jīng)驗(yàn) 和主要工程對(duì)策,地基和基礎(chǔ) 平面、立面布置 防震縫 抗震結(jié)構(gòu)體系 抗震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件要求 抗震結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的連接 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件 材料與施工,概念設(shè)計(jì),地基和基礎(chǔ),建于性質(zhì)差別很大地基上或部分采用天然地基、部分采用樁基的,地震中結(jié)構(gòu)遭到的破壞更為嚴(yán)重。 (1)1985年自貢地震時(shí),三層磚混結(jié)構(gòu)的自貢新華印刷廠綜合樓,基礎(chǔ)穿過填土(原為水溝)座落在基巖上,震后遭到較重的破壞。自貢興隆坳小學(xué)二層磚木結(jié)構(gòu)教學(xué)樓,北檐墻埋深1.52.0m,置于填土上,南檐墻砌在巖石上,埋深0.5m,建成后不久西北墻角即下沉開裂,地震后除舊有裂縫擴(kuò)寬外,其它部分也遭到很重破壞。,(2)唐山地震中,天津市宏觀烈度為度,由于軟土的影響,老舊的非剛性房屋,廠房、框架等自振周期較長的房屋地震反應(yīng)較大,震害達(dá)到8度的平均程度,而剛性多層磚房的結(jié)構(gòu)反應(yīng)并未放大,仍然只有7度地震的平均震害程度。 (3)在海城地震中,營口市大面積砂土液化,不同結(jié)構(gòu)的震害差異更明顯,多層磚房相當(dāng)于8度震害,煙囪相當(dāng)于9度震害。 (4)墨西哥地震中,墨西哥城中10-14層建筑的結(jié)構(gòu)反應(yīng)最大,破壞和倒塌也最嚴(yán)重。 這些震例表明,在選址時(shí),應(yīng)根據(jù)擬建工程的結(jié)構(gòu)特性,通過宏觀經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算分析來選擇對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)較小的場地;或者說,應(yīng)根據(jù)場地自振特性來布置適宜于建造的結(jié)構(gòu)類型,以求結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)較小,從而減輕和避免地震的危害。,平面、立面布置,具有簡單規(guī)則的平、立面建筑物,地震中破壞相對(duì)較輕。通常認(rèn)為,簡單結(jié)構(gòu)的受力性能比較明確,設(shè)計(jì)時(shí)容易分析結(jié)構(gòu)在地震作用下的實(shí)際反應(yīng)和內(nèi)力,且結(jié)構(gòu)細(xì)部的設(shè)計(jì)也好處理。 平面和立面的規(guī)則性問題,平面和立面的規(guī)則性問題,結(jié)構(gòu)規(guī)則與否是影響結(jié)構(gòu)抗震性能的重要因素。但是,由于建筑設(shè)計(jì)的多樣性,不規(guī)則結(jié)構(gòu)有時(shí)是難以避免的。同時(shí),由于結(jié)構(gòu)本身的復(fù)雜性,通常不可能做到完全規(guī)則,也只能盡量使其規(guī)則,減少不規(guī)則性帶來的不利影響, 特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)應(yīng)盡設(shè)避免采用,尤其在高烈度區(qū)。 根據(jù)不規(guī)則的程度,應(yīng)采取不同的計(jì)算模型分析方法,并采取相當(dāng)?shù)募?xì)部構(gòu)造措施。,平面規(guī)則準(zhǔn)則,(1)平面偏心 結(jié)構(gòu)在平面內(nèi)沿兩正交方向上側(cè)向剛度和質(zhì)量分布接近對(duì)稱。如果任何一層的偏心率超過0.2時(shí),則認(rèn)為屬于不規(guī)則結(jié)構(gòu),偏心率為質(zhì)量中心與剛度中心間距離與相應(yīng)方向?qū)挾戎取?(2)平面凹角 平面輪廓應(yīng)簡單、對(duì)稱,如下圖所示的限制平面形狀,突出部分的長度不應(yīng)超過圖中所示的限制。,平面規(guī)則準(zhǔn)則,平面規(guī)則準(zhǔn)則,(3)樓板突變 樓板在平面內(nèi)突然間斷,或樓板內(nèi)洞口削弱面積超過整個(gè)樓層面積15或相鄰層有效樓板剛度相差超過15,都屬于平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)。 (4)平面外水平斷錯(cuò) 豎向構(gòu)件在平面外水平斷錯(cuò),造成側(cè)向力傳遞路徑的間斷,這種情況屬于結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則。 (5)非平行結(jié)構(gòu)體系 抗側(cè)力的豎向構(gòu)件既不平行于抗側(cè)力體系的對(duì)稱軸,又不平行于抗側(cè)力體系的正交軸,這種情況屬于結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則。,立面規(guī)則準(zhǔn)則,(1)剛度突變的柔性層 各樓層側(cè)向剛度沿結(jié)構(gòu)高度分布均應(yīng)保持不變或逐步減小,沒有突變。相鄰樓層的側(cè)向剛度的變化不得超過30或與其上部相鄰三層樓層側(cè)向剛度平均值相比不得小于80。 (2)質(zhì)量分布突變 各樓層的質(zhì)量沿結(jié)構(gòu)高度分布均應(yīng)保持不變或逐步城小,沒有突變。相鄰樓層的質(zhì)量變化不得超過50,但結(jié)構(gòu)頂層出外。,立面規(guī)則準(zhǔn)則,(3)立面剛度突變 所有抗側(cè)力體系如簡體、剪力墻或框架不宜被截?cái)?,?yīng)自基礎(chǔ)連續(xù)到結(jié)構(gòu)頂部;或當(dāng)在不同高度處須有縮進(jìn)時(shí),應(yīng)自底部連續(xù)到相應(yīng)區(qū)段的頂部。 (4)豎向抗側(cè)力構(gòu)件在其平面內(nèi)的間斷 (5)承載力突變薄弱層 框架結(jié)構(gòu)體系中,樓層實(shí)際抗力與計(jì)算所需抗力之比即屈服承載力系數(shù),在毗鄰樓層問不應(yīng)有突然變化,兩者相差不得超過20。,剛度突變常導(dǎo)致破壞,柔底層可以看作是剛度、強(qiáng)度突變的一個(gè)例子 對(duì)于剛度、強(qiáng)度連續(xù)式、過渡式的變化,不但是上層和底層,同時(shí)也包括在豎向及水平向相鄰層之間的變化,再進(jìn)而可以擴(kuò)大為在平、立面內(nèi)的幾何形狀、剛度、強(qiáng)度和質(zhì)量的變化,都應(yīng)力求均勻,否則,將會(huì)引起結(jié)構(gòu)反應(yīng)性狀的變化,如產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn),從而引起某些部位的內(nèi)力或變形的集中,而導(dǎo)致破壞。,橄欖景醫(yī)療中心主樓為六層,鋼筋混凝土房屋的上面5層有四個(gè)翼,底層連在一起,并在平面上超過上5層。,頂上四層有剪力墻和螺箍柱,地下層與第2層則無剪力墻,只有包括系箍柱的抗彎剛架。頂上四層的剛度與強(qiáng)度都遠(yuǎn)大于下面兩層,從而形成了柔底層的結(jié)構(gòu)形式。 1971年1月9日美國圣費(fèi)爾南多地震中,嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)震害均集中于下面兩層,上部四層震害輕微,底層的永久位移達(dá)到25厘米,第2層達(dá)76厘米。,柱的破壞要重視,在許多地震中,鋼筋混凝土柱的破壞曾引起嚴(yán)重后果,如1967年委內(nèi)瑞拉加拉加斯地震。為此,現(xiàn)在的抗震規(guī)范均強(qiáng)調(diào)強(qiáng)柱弱梁(內(nèi)在原因?)的設(shè)計(jì)原則。 引起鋼筋混凝土柱破壞的原因很多,主要的有過大的側(cè)移而產(chǎn)生的P-效應(yīng)(概念?)、角柱的雙向地震動(dòng)影響、房屋傾覆和豎向地震動(dòng)產(chǎn)生的柱軸向內(nèi)力、箍筋不足等原因。柱是鋼筋混凝土房屋中承力的主要構(gòu)件,其強(qiáng)度降低和變形加大會(huì)使柱喪失其承擔(dān)豎向力的作用而導(dǎo)致房屋倒塌。,要求,結(jié)構(gòu)體系應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力,1999年臺(tái)灣集集大地震中,不少10多層的鋼筋混凝土向一側(cè)傾倒。據(jù)事后對(duì)結(jié)構(gòu)布局的觀察,是由于柱子的數(shù)量較少或承載能力較弱,部分柱子地震中退出工作后,整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)喪失了對(duì)豎向荷載的承載能力,致使結(jié)構(gòu)塌落或傾倒。 抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則是結(jié)構(gòu)應(yīng)具有必要的贅余度和內(nèi)力重分配的功能(是判斷結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是否合理的一個(gè)依據(jù)),即使地震中部分構(gòu)件退出工作,其余構(gòu)件仍能將豎向荷載承擔(dān)下來,避免整體結(jié)構(gòu)失效或失穩(wěn)。(超強(qiáng)的概念?。?防震縫,不規(guī)則建筑或房屋相鄰兩翼同一方向的側(cè)移剛度相差懸殊的建筑物,在地震時(shí)往往因局部應(yīng)力集中或兩翼銜接處左右變形不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生局部破壞。 抗震設(shè)計(jì)中,對(duì)這一問題的處理方法,通常是在建筑的某一部位設(shè)置防震縫,以使不規(guī)則建筑盡量規(guī)則些,剛度相差懸殊兩部分劃分成各自獨(dú)立的整體。,防震縫,防震縫在不同程度上影響建筑立面效果,加之結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的復(fù)雜性,致使地震時(shí)變形的大小較難確切估計(jì),因此,對(duì)防震縫設(shè)置的必要性,目前意見尚未完全統(tǒng)一。 主要問題是,設(shè)置防震縫究竟是增加了房屋的抗震能力還是降低了房屋的抗震能力。目前比較傾向于根據(jù)建筑類型、結(jié)構(gòu)體系和建筑物體型等具體情況區(qū)別對(duì)待,而不提倡都設(shè)或都不設(shè)。,目前對(duì)毗鄰結(jié)構(gòu)的研究是研究的熱點(diǎn)問題,抗震結(jié)構(gòu)體系,抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計(jì)中要考慮的最關(guān)鍵問題。結(jié)構(gòu)方案選取是否合理,對(duì)安全和經(jīng)濟(jì)起決定性作用??拐鸾Y(jié)構(gòu)體系的確定,受設(shè)計(jì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件(投資、材料、施工技術(shù))制約,還同項(xiàng)目所在地的環(huán)境條件(地震、場地條件)有關(guān),是一項(xiàng)系統(tǒng)決策,需要從多方面考慮。(王光遠(yuǎn)院士在此方面做了很多工作) 抗震結(jié)構(gòu)體系要求受力明確、傳力合理且傳力路線不間斷,使結(jié)構(gòu)的抗震分析更符合結(jié)構(gòu)在地震時(shí)的實(shí)際表現(xiàn)。這是結(jié)構(gòu)選型與布置結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系時(shí)首先考慮的條件之一。,結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和消耗地震能量的能力,對(duì)結(jié)構(gòu)體系來說足夠的承載能力和變形能力是兩個(gè)同時(shí)需要滿足的條件。 有較高的承載能力而缺少較大的變形能力(如不加約束的砌體結(jié)構(gòu)),很易引起脆性破壞而倒塌;有較大的變形能力而缺少較高的抗側(cè)向力的能力(如鋼或鋼筋混凝土純框架),也由于在不大的地震作用下產(chǎn)生較大的變形,而導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或結(jié)構(gòu)本身的失穩(wěn),不能滿足結(jié)構(gòu)抗震能力的需要,必要的承載能力和良好的變形能力的結(jié)合便是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有的耗能能力。,強(qiáng)烈地震發(fā)生時(shí),建筑物將受到多次反復(fù)沖擊作用而產(chǎn)生累積性破壞。如果建筑物僅設(shè)置一道防線,則在該道防線破壞后,接踵而來的持續(xù)震動(dòng)將造成建筑物的倒塌。如果設(shè)置第二道乃至更多道防線,則可抵擋因第一道防線破壞而產(chǎn)生的倒塌,從而保證建筑物內(nèi)人員的人身安全。,要設(shè)置多道抗震防線,多道抗震防線的含意是: 一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成,并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。如框架抗震墻體系由延性框架和抗震墻兩個(gè)系統(tǒng)組成;雙肢或多肢抗震墻體系由若干個(gè)單肢墻分系統(tǒng)組成; 抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大的內(nèi)部、外部贅余度,并有意識(shí)地建立一系列屈服區(qū),使結(jié)構(gòu)既能吸收和耗散大量地震能量,又能在一旦破壞后易于修復(fù)。,抗震薄弱層(部位)也是抗震設(shè)計(jì)中的重要概念 結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震作用下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備。構(gòu)件的實(shí)際承載力分析是判斷薄弱層(部門)的基礎(chǔ); 要使樓層(部位)的實(shí)際承載力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力之比在總體上保持相對(duì)均勻變化(屈服強(qiáng)度系數(shù))。因?yàn)闃菍?部位)的這個(gè)比例一旦有突變,將會(huì)由于塑性內(nèi)力重分布而導(dǎo)致塑性變形的集中; 要防止局部加強(qiáng)而忽視整個(gè)結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度的協(xié)調(diào); 在抗震設(shè)計(jì)中有意識(shí)、有目的地控制薄弱層(部位),使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移,這是提高總體抗震性能的有效手段。,對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的構(gòu)件要求,在決定所選用的結(jié)構(gòu)形式時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的選擇也是重要素。 從抗震角度看,良好的材料應(yīng)具有延性好、強(qiáng)度重量的比率高、均勻、易于作成原強(qiáng)度的連結(jié)等優(yōu)點(diǎn)。我國的震害經(jīng)驗(yàn)表明:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于磚砌體結(jié)構(gòu);砌體結(jié)構(gòu)中,配筋砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)于無筋砌體。這表明,改善結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形能力是提高抗震能力的主要途徑之一。,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性,結(jié)構(gòu)的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件及其連接的延性水平。規(guī)范對(duì)各類結(jié)構(gòu)采取的抗震措施,基本上是提高各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平,如: 采用水平向(圈梁)和豎向(構(gòu)造柱、組合柱)鋼筋混凝土構(gòu)件,加強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束,或采用配筋砌體;使砌體在發(fā)生裂縫后不致坍塌和散落,地震時(shí)不致喪失對(duì)重力荷載的承載能力; 避免混凝土結(jié)構(gòu)的脆性破壞(包括混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋同混凝土粘結(jié)破壞)先于鋼筋的屈服; 避免鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體和局部失穩(wěn),保證節(jié)點(diǎn)焊接部位(焊縫和母材)在地震時(shí)不致開裂。,改善構(gòu)件變形能力的原則和途徑 無筋砌體本身是脆性材料,只能利用約束條件(圈梁、構(gòu)造柱、組合柱等來分割、包圍)保證砌體發(fā)生裂縫后不崩塌、散落,地震時(shí)不致喪失對(duì)重力荷載的承載能力; 鋼筋混凝土構(gòu)件抗震性能是比較好的,但處理不當(dāng),也會(huì)造成不可修復(fù)的脆性破壞。這種破壞包括:混凝土壓碎、構(gòu)件剪切破壞、鋼筋錨固部分拉脫(粘結(jié)破壞),應(yīng)力求避免; 鋼結(jié)構(gòu)桿件的壓屈破壞(桿件失去穩(wěn)定)或局部失穩(wěn)是一種脆性破壞,應(yīng)予以防止。,抗震結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的連接,海城、唐山等多次地震造成房屋坍塌的最主要和直接的原因之一,就是構(gòu)件之間的連接破壞、結(jié)構(gòu)喪失整體性、各構(gòu)件尚未發(fā)揮抗震能力就發(fā)生平面外失穩(wěn)、或從支承構(gòu)件上滑脫墜地。 唐山地震中,天津市單層廠房屋面板的散落,砸壞支撐、拉開屋架,使大面積屋蓋倒塌,以及唐山市多層磚房預(yù)制板塌落而造成房屋倒塌就是實(shí)例。,抗震結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的連接,這表明,要想提高房屋的抗震能力,保證各個(gè)構(gòu)件強(qiáng)度的充分發(fā)揮,首要的是加強(qiáng)構(gòu)件間的連接,使之能滿足傳遞地震力時(shí)的強(qiáng)度要求和適應(yīng)地震時(shí)大變形的延性要求。 構(gòu)件連接不破壞、不失效,整個(gè)結(jié)構(gòu)就能始終保持其整體性。,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般不屬于主體結(jié)構(gòu)部分,或?yàn)榉浅兄亟Y(jié)構(gòu),在抗震設(shè)計(jì)時(shí)容易忽略。如果處理不好,易在地震中發(fā)生倒塌傷人,砸財(cái)產(chǎn)設(shè)備,甚至造成主體結(jié)構(gòu)倒塌,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括: (1)附屬構(gòu)件,如女兒墻、高低跨封墻、雨篷等; (2)裝飾物,如建筑貼面、玻璃幕墻、裝飾、頂棚和吊重物等; (3)非結(jié)構(gòu)的墻體,如圍護(hù)墻、內(nèi)隔墻、框架填充墻等。,第(1)類型構(gòu)件的抗震問題是防止倒塌。采取的抗震施是加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的整體性,并與主體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)錨固。特別是人流出入口、通道及重要設(shè)備附近,更應(yīng)注意。 第(2)類型構(gòu)件的抗震問題是防止脫落和裝修破壞。采取抗震措施是同主體結(jié)構(gòu)可靠連結(jié)。對(duì)重要的貼面和裝飾,還要采用柔性連接,即主體結(jié)構(gòu)的變形不致影響貼面和裝飾的損壞。,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,第(3)類型構(gòu)件的抗震問題比較復(fù)雜。由于材料不同(砌體、鋼筋混凝土構(gòu)件,金屬材料等)以及與主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系(指是否改變主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、變形和吸能能力),而對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同程度的影響。通常有: 增大主體結(jié)構(gòu)的自振周期,減少構(gòu)件受到的地震作用; 改變主體結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的分布,從而改變地震作用在各構(gòu)件之間的內(nèi)力分布狀態(tài); 對(duì)主體結(jié)構(gòu)的地震作用分析帶來困難,不易選取合適的結(jié)構(gòu)抗震分析計(jì)算模型,不易正確估計(jì)地震反應(yīng); 處理不好引起主體結(jié)構(gòu)的破壞。例如,形成短柱,造成地震時(shí)較重的破壞。,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震措施,作好細(xì)部構(gòu)造,使非結(jié)構(gòu)構(gòu)件成為抗震結(jié)構(gòu)的一部分。在計(jì)算分析時(shí),充分考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量、剛度、強(qiáng)度和變形能力; 防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件參與工作,避免非結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)主體結(jié)構(gòu)的變形限制。分析計(jì)算時(shí),可以只考慮非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量,不考慮剛度和強(qiáng)度; 構(gòu)造上采取措施避免出平面倒塌; 選用合適的抗震結(jié)構(gòu),加強(qiáng)主體結(jié)構(gòu)的剛度,以減小主體結(jié)構(gòu)的變形量,對(duì)裝飾要求高的建筑要防止非結(jié)構(gòu)破壞。,材料與施工,施工質(zhì)量的好壞,對(duì)建筑物的抗震性能有很大的影響。施工質(zhì)量符合各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工驗(yàn)收規(guī)范的要求,就可充分發(fā)揮建筑物的抗震能力,減輕地震所造成的破壞。 在當(dāng)前的形式下,材料與施工的原因更顯重要!,材料與施工,施工中應(yīng)注意的問題: (1)選用合格的建筑材料,特別是水泥、鋼材、紅磚等。砂漿和混凝土應(yīng)攪拌均勻,配合比準(zhǔn)確,保證強(qiáng)度標(biāo)號(hào)。 (2)確保砌筑質(zhì)量:磚縫砂漿要飽滿。砌磚時(shí)磚面要保持濕潤和清潔,注意對(duì)新砌體的養(yǎng)護(hù)。清水墻或混水墻均不應(yīng)任意以碎磚砌筑或填心;外墻轉(zhuǎn)角和內(nèi)外墻交接處應(yīng)同時(shí)咬槎砌筑。如果采取留槎砌筑,則不宜留馬牙槎,而宜留坡槎;填充墻頂幾層磚應(yīng)認(rèn)真砌好,墻頂面與框架梁底應(yīng)用砂漿填實(shí)。當(dāng)柱側(cè)和梁底伸出鋼筋與填充墻拉結(jié)時(shí),應(yīng)按沒計(jì)要求施工,不可馬虎行事。施工圈梁(支模、綁筋和澆灌)時(shí),不要擾動(dòng)已砌好的磚墻。,材料與施工,施工中應(yīng)注意的問題: (3)確保各部構(gòu)件連接的質(zhì)量:大板與屋架間的聯(lián)結(jié)焊縫必須保證質(zhì)量,不得少焊或漏焊;預(yù)制板的灌縫加筋應(yīng)按圖紙要求進(jìn)行,圍護(hù)墻和圈梁與柱的拉結(jié)必須符合設(shè)計(jì)要求;各類支撐端部節(jié)點(diǎn)焊縫和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的聯(lián)結(jié)錨件,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求焊牢錨固。 (4)保護(hù)鋼筋,在灰縫內(nèi)埋置鋼筋時(shí)應(yīng)保證灰縫密實(shí),以防鋼筋銹蝕。 (5)澆灌混凝土施工縫時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)定的有關(guān)要求。,材料與施工,施工中應(yīng)注意的問題: (6)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中若因缺乏設(shè)計(jì)規(guī)定的鋼筋型號(hào)(規(guī)格)而采用另外型號(hào)(規(guī)格)鋼筋代替時(shí),應(yīng)保證替代后的主要鋼筋總屈服強(qiáng)度不應(yīng)高于截面原設(shè)計(jì)的屈服強(qiáng)度。 (7)防震縫應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的縫寬施工,并用松軟材料填充。防震縫內(nèi)不要掉入碎磚、灰漿或其它堅(jiān)硬雜物,更不應(yīng)咬槎砌筑,以免失去防震縫作用。 (8)冬季施工應(yīng)認(rèn)真按施工及驗(yàn)收規(guī)范中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行??拐鹪O(shè)計(jì)時(shí),抗震結(jié)構(gòu)對(duì)材料和施工質(zhì)量的特別要求,應(yīng)在設(shè)計(jì)文件上注明。,橋梁的震害經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)地震時(shí),橋梁會(huì)受到不同程度的損壞,輕者橋臺(tái)或橋墩傾斜或開裂、支座錨栓剪斷或拉長,重者橋臺(tái)、橋墩滑移,落梁,倒塌。由于公路橋梁一般荷載比鐵路橋梁小,故其基較淺,震害一般較高。,震害重、生命線系統(tǒng)的重要組成部分,橋臺(tái)、橋墩滑移,橋梁跨過河流,橋臺(tái)均建于岸坡上,橋墩也常在河岸緩坡。當(dāng)?shù)鼗蜻吰潞熊浫跬翆?如可液化的砂層)時(shí),在強(qiáng)地震動(dòng)作用下邊坡易產(chǎn)生滑坡,從而帶動(dòng)橋臺(tái)、橋墩向河心滑移,引起橋臺(tái)橋墩斷裂、傾斜、沉陷,甚至倒塌; 對(duì)于橋臺(tái)而言,背后填土在地震時(shí)產(chǎn)生的土動(dòng)壓力會(huì)使橋臺(tái)滑移或傾斜,破壞翼墻或使填土下沉。這種震害多見于沖積平原河流上的橋梁。,雙河子盤山公路橋(1),雙河子盤山公路橋位于平原地區(qū),共14跨,跨長22米,上部結(jié)構(gòu)為裝配式鋼筋混凝土T型簡支梁;橋墩由鋼筋混凝土雙柱組成,柱直徑1米,墩高7米;下為四柱式高柱承臺(tái),承臺(tái)灌注樁直徑O.9米,長約30米;橋臺(tái)柱直徑O.8米,長約22米?;A(chǔ)地層復(fù)雜,主要為粉細(xì)砂土層,頂部為淤泥質(zhì)亞粘土,在河床下1.5米處有一層粉細(xì)砂。,雙河子盤山公路橋(2),唐山地震時(shí),北岸側(cè)各墩均產(chǎn)生水平裂縫,墩身明顯傾斜,墩基礎(chǔ)向河心滑移。7號(hào)墩下沉15厘米,橋梁呈波浪形。2月9日5級(jí)強(qiáng)余震時(shí),位于河中的7號(hào)墩倒入河底,8號(hào)墩雙柱自破冰體處斷落,第79三孔梁及第12孔梁相繼塌落,11號(hào)墩基礎(chǔ)向河心滑移,承臺(tái)灌注樁兩根攔腰折斷,另兩根沉沒,承臺(tái)落入河床;第24號(hào)墩基礎(chǔ)向河心移位,墩柱在破冰體上壟面處折斷;梁的擺動(dòng)支座歪斜或震落,墩柱頂?shù)姿较鄬?duì)位移達(dá)1.5米左右。,唐山陡河鐵路橋,鋼筋混凝土梁,全長48米,圓混凝土橋墩,高約7.4米,鉆孔樁基礎(chǔ),樁長24米。此橋接近唐山震中區(qū),烈度為10度。地震兩端橋臺(tái)向河心滑移,橋孔縮短3.7米,兩墩間距未變。梁向唐山方向移動(dòng),唐端臺(tái)上部受梁向岸方向推力,下部受河岸向心滑移推力,將橋臺(tái)沿施工縫剪成三段,向河心錯(cuò)動(dòng)2.58米,中段錯(cuò)動(dòng)1.88米。梁向唐端方向移動(dòng)時(shí),沿縱向?qū)?號(hào)和2墩頂 帶向唐方,使墩在4.5米下的 施工縫折斷;墩上部傾斜20度, 下部墩壓酥剝落,瀕臨倒塌。,橋墩或墩下地基頂部開裂折斷,造成落梁,灤河公路橋建于1974年,上部結(jié)構(gòu)為35孔鋼筋混凝土T型簡支梁,每跨長22.2米;活動(dòng)支座為擺動(dòng)式;橋墩為石砌,墩下為雙樁式承臺(tái)基礎(chǔ),樁直徑為1.25米,長26-30米,支承于砂夾卵石層上。 1976年7月28日清晨唐山7.8級(jí)地震時(shí),該地屬8度地區(qū),未見橋梁破壞現(xiàn)象,車輛尚可通行;但下午7.1級(jí)地震時(shí),雖仍屬8度區(qū),但橋梁倒塌嚴(yán)重,從西岸算起,第2至24孔梁均墜入河中,其余未墜落的梁,相對(duì)于墩頂而言,在活動(dòng)支座處有向東2l-50厘米的縱向移位,向東的磺向移位最大達(dá)36厘米。橋墩底部樁頂在地下l-2米處有許多裂縫。,1975年海城地震時(shí)西河鐵路橋的主要破壞。此橋全

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