反思汶川地震对门窗幕墙的影响——龙文志

来源:中国幕墙网收集整理  作者:龙文志  日期:2008-9-10  页面功能 【字体: 】【打印】【投稿】【评论
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  4.3建筑幕墙可以采用两种的抗震设防目标。

  我国现行的幕工程技术规范采用的建筑物抗震设计目标是: “大震不倒,中震可修,小震不坏。” 这主要是为了确保地震安全,减少地震时的人员伤亡。然而,汶川震害的教训: 这样的设防目标虽然可以在一定程度上减少地震人员伤亡,但还远不能使地震时人员伤亡数量减少到发达国家的水平。 在地震中虽然有不少建筑物虽然未倒,但已成危房,功能遭到破坏,生产中断,导致不可接受的巨大经济损失。因此,在建筑抗震设计中,不能简单地只设定“大震不倒,中震可修,小震不坏”一种设防目标,还应视建筑物的使用功能和建筑中的人员密度和特点来控制建筑物的破坏程度或它的性态水平 ,以确保地震时建筑物的使用功能正常。对于一些重要建筑物和幕墙,其设防目标可以设定为“中震不坏,大震轻微破坏并且可修”。

  目前幕墙门窗抗震设计:小震不坏通过强度验算保证,要求结构主要构件处于弹性状态;比设防烈度低一度半:靠输入地震力计算保证。中震与设防烈度相同:靠抗震构造措施和抗震内力调整措施保证。从根本上说,建筑结构的抗震验算应该是在强烈地震下弹塑性变形能力和承载力极限状态的验算。强烈地震下结构构件的安全性主要取决于承受变形的能力,而不仅仅是承载力。结构构件所需的变形能力与结构构件所具有的最大承载力也是有密切联系的,而且是随着结构类型和构件在结构中所处部位的不同而不同的。现有的幕墙门窗标准、规范:中震一般不作验算,大震比设防烈度高一度:也不作验算。“中震可修,大震不倒”无设计计算保证。没有具体量化,缺乏明确的指标。

  建议幕墙门窗分两个阶段抗震设计:
  一次设计即所谓的弹性设计
  确保在中等规模地震下,结构应力不超过材料的屈服极限,保证幕墙门窗的使用性能不受影响,达到的“中震不坏”要求。

   二次设计目标是大震幕墙门窗可修.
  要对幕墙门窗与主体结构连接件进行弹塑性验算。尤其是双层幕墙、石材幕墙与主体结构连接更要验算,要求构件发生塑性变形时,节点强度足够,确保罕遇大震下框架不脱落。 4.4提升抗震设计理念,推行适合中国国情的抗震性态设计。 4.4.1传统的抗震设计理念是基于生命安全理念建立起来的,即设计出来建筑结构以保障生命安全为主要目标,房屋损坏所带来的自身经济损失和室内财产损失并不是抗震设防需要达到的第一目标。由于建筑场地未来地震的不确定性,采取了一个公认的设防原则——小震不坏、中震可修、大震不倒。基于生命安全的抗震设计理念是目前世界上通行的设防理念。 4.4.2近年来情况发生了比较大的变化,尤其是发达国家,随着经济的发展,社会财富越聚越多,建筑功能比过去有了较大扩展。地震发生后,建筑物的损坏不仅自身损失巨大,而且会严重影响社会运转,造成更为严重的损失。基于生命安全的抗震设计理念提升为基于性能的抗震设计理念。这可以从近年来发达国家(美国、日本)的实际震害损失看出来这种设计理念先进性,一方面地震伤亡人数下降,另一方面地震所致经济损失减少。

  4.4.3基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的新的重要发展。
  与现有常规方法相比优点是:使三水准设防要求有具体量化的性能目标、水准,设计中更强调实施性能水准的判别准则、性能目标的选用和深入仔细的分析、论证。 特点是:使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标;抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证,有利于建筑结构的创新,经过论证(包括试验)可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料;有利于针对不同设防烈度、主体结构及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。“基于性能设计”的概念,与传统的偏重于承载力的设计并不是格格不入的,“基于性能设计”是一个更加广泛和全面的概念,可以认为它涵盖了传统的设计概念,并在此基础上加以延伸和扩展。5.12汶川大地震带走了数万人的生命,国家直接经济损失惨重,高达几件亿,间接损失更是无法估量。提升抗震设计理念,推行适合中国国情的抗震性态设计势在必行。

  结束语
 
  5.12汶川大地震带走了数万人的生命,地震自身并不能杀死很多人,真正最大的敌人是那些抗震性能不够和不合格的建筑(不合理的设计、不负责任的施工),这些建筑在大震来临没有任何延性征兆的脆性倒塌,整个结构瞬间化为一片废墟,根本不给内部的人任何逃生的机会!

  感到震惊的是很多发达国家也发生过众多大地震,人员死亡并不多,美国来20世纪以来,在人口分布密集的大城市供给发生3次较大地震:1906年7.9级地震猛烈袭击了旧金山及周围地区造成700余人死亡;1989年,旧金山再次发生6.9级大地震,死亡逾270人;洛杉矶发生6.6级地震,造成58人死亡。2008年6月14日上午,日本东北地区的岩手县发生里氏7.2级强烈地震,虽然地震释放的能量远小于这次汶川地震,只有10人死亡:与我国汶川地震死亡及失踪将近10万人相比,如此巨大的反差值得深思。  有一种意见认为:发达国家经济条件优越,使用更多、更坚固的材料和更先进的振控技术建造建筑,以保证其安全储备的办法是不符合我国国情的,是“铺张浪费”的,这种意见值得商讨。这错误认识可能是:没有真正了解外国外的先进设计理念,不愿意接受新的设计思路。并不是花更多的钱去换得更好的安全,而是采用更合理的优化设计,真正达到满足设计规范要求节约成本的目的。
 
  任何结构对待地震这种小概率事件都有一个设防标准的问题,离不开一系列的社会背景条件。不管设防到什么水准,总存在遇到超设计地震的可能性。但是,我们希望结构即使碰到了超设计地震,结构承受不了那么大地震作用时,最后功能丧失了,也要有必要的生存空间,而不要瞬时坍塌,成为一堆埋葬生命的残垣断壁。反思中国的建筑抗震理念与5.12汶川地震实际灾害的巨大反差,反思中国历次地震死伤人数与国外地震死伤人数的巨大反差,中国的建筑抗震在设计理念和结构上需要一次革命。
 
  汶川特大 地震 无疑是一场巨大的自然灾难,给中国和中国人民造成了难以估量的损失,但是灾难使我们更加坚强,我们不会被灾难压倒。然而时至今日,面对这一场巨灾,我们终于可以欣慰地说,我们的国家和人民在党中央坚强领导下,经受住了重大考验,抗震救灾取得了重大阶段性成果。这次四川汶川大地震,对中华民族来说,也是难得的一次精神洗礼,是伟大的中华民族精神和民族凝聚力的一次集中展现。

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