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汶川地震中玻璃窗和幕墻抗震性能分析

來源:中國建筑科學研究院  作者:趙西安  日期:2008-6-13
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  提要: 2008年5月12日汶川8.0級大地震中建筑物遭受巨大損失,震害調查表明:玻璃固定窗破損與主體結構破壞具有明顯的相關性。玻璃幕墻則基本完好,目前尚未發現幕墻受到震害的事例。
  關鍵詞: 玻璃窗、幕墻、震害調查、抗震設計

  一、概 述
  1.1 固定窗和幕墻
  三、幕墻在汶川大地震中的表現
  3.1 幕墻的變形性
  由于幕墻本身的構造特點,使得它能忍受大的平面內變形而不破損。許多工程所進行的幕墻平面內變形試驗表明,符合規范設計要求的幕墻可以承受1/100層高的平面內水平位移而不破損,甚至還可以承受更大一些的位移。

  我們曾進行過許多幕墻的振動臺試驗,采用了玻璃、石材、鋁板以及陶板、微晶玻璃、石粉板等人造板作為面板。這些幕墻在臺面加速度為0.7~0.9g(相當于烈度約為9~10度)時,位移角達到1/70~1/50,還能保持完好,無任何破損。這些試驗結果說明幕墻具有比固定窗大得多的平面內變形能力,可以在較高烈度的地震中免受震害。

  3.2汶川地震中幕墻的性能
  到目前為止,我們尚未收到震中地區未倒塌房屋上幕墻發生震害的報告,這與1995年阪神大地震和1999年臺灣大地震的情況類似。

  原因是很清楚的,幕墻達到其可耐受的平面內位移角極限1/70~1/50時,絕大多數主體結構已經倒塌。因此可以說,只要房子不倒,幕墻是不會破壞的,至多個別情況下有一些輕微的損傷。

  據報道,在受災最嚴重的北川,一片廢墟之中,劉漢希望小學依然屹立,長十余米、三層樓高的玻璃幕墻居然連一塊玻璃都沒有破損。這不能不認為是玻璃幕墻的一個奇跡。


  圖11~圖14是一些位于震中地區的建筑,從它們的幕墻能保持完好的事例來看,上述關于幕墻有較好耐震性能的觀點是可以令人信服的。


圖11 汶川,幕墻完好無損

圖12 綿陽臨園百貨商場幕墻完好

  3.3玻璃幕墻耐受地震性能和其他建筑部件的比較
如果在一座建筑物中同時有玻璃幕墻和其他建筑部件,又經受同樣地震,那末幕墻和其他部件的耐震性能就有可比性了。由圖13、圖15、圖16這些例子可見,磚墻、固定窗、面磚已經發生明顯震害時,同一建筑的幕墻卻完好無損。


圖13 成都東軟,磚墻破損,幕墻完好

圖14成都震后玻璃幕墻完好如初

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