汶川震害资料.ppt

建筑结构的安全控制 中国建筑科学研究院结构所 中国建设标准化协会混凝土结构专业委员会 徐有邻 1．概况 2．教学楼倒塌引起的反思 3．结构安全层次的分析及研究 4．开展结构整体牢固性的研究 5．结构抗倒塌设计原则 6．既有建筑结构的再设计 7．关于预制预应力圆孔板的讨论 8．装配整体式-叠合式楼盖 9．钢筋延性的讨论及优化选择 10．约束混凝土的工程应用 11．强化施工混凝土质量控制及验收 12．混凝土结构设计规范修订的主要问题 1 概况 2008年5月21日--6月4日参加防灾研究中心5.12抗震防灾专家工作组，在成都、双流、都江堰、彭州、什邡、绵竹、汉旺、江油、广元、青川等地作震害调查，并进行初步分析，概况如下。 1.1 受灾范围程度 山前平原、丘陵区轻度震害，仅少量房屋局部受损；山麓地带遭受重创，少量房屋倒塌；较多房屋严重受损，约半数房屋轻度受损；山区强震加上次生地质灾害，除部分房屋摇摇欲坠外，几乎夷为平地。 1.2 受损房屋结构类型 按受损严重程度排列为：传统民居（砖木结构、石木结构、砖混民房）、砖混结构（学校、住宅、办公楼等）、底框砖房（住宅、商店）、大跨房屋（单屋厂房、木架礼堂等）、框架结构（住宅、商店、办公楼等）、高耸建筑（高层房屋、塔楼等）、其它结构。 1.3 房屋震害的时代特征 无正规设计施工的民房及七、八十年代及以前的建筑受损严重；八十年代以后未遵守规范的建筑受损较多；本世纪以來按规范设计、施工的建筑基本无倒塌，受损较小。抗震、混凝土结构、高层建筑等规范经受了大震考验，基本适用。 1.4 调研分析原则 从震害调查中寻找缺陷吸取教训，从经受考验的结构中总结经验，探索结构抗震的途径。深入调查冷静分析，避免情绪化思考、輿论导向、跟风从众而仓促下结论。希望发扬学术民主，通过争鸣、讨论引导深入思考，并提出今后科研方向。 1.5 震害调查报告 在灾区现场调查期间，共拍摄照片约500幅；逐曰记录的震害调查笔记共15篇约2万字。从灾区返回后整理归纳为11篇专题报告，简介如下。 2 教学楼倒塌引起的反思 地震中教学楼多有倒塌，师生伤亡惨重，舆论哗然。有的认为是不可抗拒的天灾；有的认定是豆腐渣工程；有的则要求取消预制板……，各种说法不一而足。其实问题并不这样简单，关键可能与教学楼结构形式的弱点有关。 2.1 结构形式 单独大跨(教室)加悬臂(走廊)的多层（三、四层）砖房，结构体系单薄； 大梁悬臂压在薄弱的窗间墙上；为头重脚轻的强梁-弱（细）柱单跨框架形式； 不按规范设置圈梁-构造柱，砖墙未能受到约束，不能形成整体受力； 预制板浮搁在墙顶、挑耳梁上，不能按规定互相连接，未能形成装配整体式楼盖； 结构体系纵向没有可依托的抗侧力结构，局部破坏往往引起连续倒塌； 个别楼房任意加层（1--2层）荷载加大，更加头重脚轻。 2.2 传力途径 传力途径单一，全靠走廊墙承受大部分荷载，没有备用传力途径，倒一即垮； 走廊墙门窗开洞过多，上面还压有大梁，关键传力部位削弱； 墙中构造柱与砌体承载分配不明，偏置梁或窗上梁造成传力不畅，引起次应力。 2.3 连接构造 水平、垂直构件按不同规范设计，缺乏沟通协调，未考虑匹配性和整体受力； 砌体中不按规定加钢筋、不设拉结筋、梁下无垫块，连接和共同受力性能差； 预制板侧斜平边且砂浆灌缝，无咬合力，仅单板承载而不能形成楼盖整体受力； 板端伸出钢筋直接上弯，未能互相连接并与圈梁钢筋连接、不能形成硬架支模； 非受力的女儿墙及走廊栏杆墙砌体没有按规定以拉结筋连接。` 2.4 材料施工 采用延性较差的冷加工钢筋作预制板预应力配筋且直径过细，容易脆断； 不排除采用劣质钢筋（地条钢、无证生产冷加工钢筋）的可能； 不排除采用经验配合比搅拌劣质混凝土（豆腐渣）的质量向题； 不排除混凝土施工失控（浇筑、振捣、养护）引起的质量向题。 2.5 结构安全普查 教学楼结构形式本身缺陷的安全隐患带有普偏性； 建议组织力量对教学楼进行结构安全普查，以发现问题，消除隐患； 重点核查结构形式和传力体系并采取针对性措施加固改造； 放假期间进行普查，由专业人员带领工民建大学生志愿者经专门培训后组成； 培训教材和普查规则由有关专家编写，应具体、详实，有可操作性； 由于涉及人力、设备、经费等巨大投入，宜及早考虑。 2.6 编制《教学楼结构加固改造技术导则》 由于不可能全部部推倒重建，只能编制相关的导则指导加固； 未设圈梁-构造柱的结构补做圈梁-构造柱体系(五花大绑)，沿内横墙加钢拉杆； 三层及以上教学楼楼梯间改造成混凝土框架，作疏散通道及应急避难所； 三层及以上教学楼外廊加做立柱，形成两跨