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青海玉樹地震中的玻璃窗和玻璃幕墻

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:趙西安  日期:2010-4-24
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作者:趙西安 ( 中國建筑科學(xué)研究院 北京 100013 )

提要: 2010年4月14日玉樹7.1級大地震中建筑物遭受巨大損失,震害調(diào)查表明:玻璃固定窗破損與主體結(jié)構(gòu)破壞具有明顯的相關(guān)性。玻璃幕墻則基本完好,目前尚未發(fā)現(xiàn)幕墻受到嚴(yán)重震害的事例。

關(guān)鍵詞:玻璃窗  幕墻  震害調(diào)查  抗震設(shè)計
 

  一、概述

  1.1 固定窗和幕墻
  固定窗和幕墻都是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的維護結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。不同的是:固定窗通常是鑲嵌在柱子或墻體平面內(nèi),在地震時必然與主體結(jié)構(gòu)有相同的側(cè)向位移;而幕墻的構(gòu)造則使得幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間可以有微小的相對位移,或者使得幕墻本身具有較大的變形能力,可以忍受地震時主體結(jié)構(gòu)所發(fā)生的側(cè)向位移。

  因此,在歷次大地震中玻璃窗的破壞都比較普遍,安裝在墻體嚴(yán)重開裂、破損或框架明顯側(cè)傾建筑中的固定窗往往窗框扭曲、玻璃破碎、飛散;而在相同狀態(tài)建筑中的幕墻則震害很少,常常完好無損。

  1976年唐山大地震的殘存建筑中玻璃窗大多破損,多數(shù)只留下空的洞口。而1995年日本阪神大地震和1999年臺灣集集大地震均有大量的玻璃窗震害的報告;雖然大阪、神戶和臺中、臺南等城市有不少帶有幕墻的建筑,但卻沒有見到關(guān)于震后尚存建筑中幕墻的震害報道。

  2008年四川汶川8.0級大地震中,汶川、北川、德陽、綿陽等經(jīng)歷了強震的城市,玻璃窗和玻璃幕墻的抗震性能表現(xiàn)出和歷次大地震相同的規(guī)律性。

  2010年4月14日,青海玉樹發(fā)生了7.1級大地震,震中烈度達8度強。無抗震設(shè)防的民居大量倒塌;按7.5度(0.15g)抗震設(shè)防的正規(guī)建筑震害較輕,玻璃窗大量保存,玻璃幕墻基本上無損壞,可以對其抗震性能作出分析。

  1.2 側(cè)向位移大小的估計

  正如作者在2008年發(fā)表的《汶川大地震中的玻璃窗和玻璃幕墻》一文中所指出:我們不可能實際量測到玻璃窗和玻璃幕墻在地震中的平面內(nèi)側(cè)移量。但是,通過觀測玻璃窗和幕墻所在平面的結(jié)構(gòu)損壞情況,是可以估計它們在地震時所經(jīng)歷過的最大水平位移值。

  磚墻的破壞狀況是最適用的衡量尺度。磚墻的破壞程度與其經(jīng)受的水平位移有較好的對應(yīng)性。多年來,進行過大量砌體結(jié)構(gòu)的性能試驗研究,對無筋磚砌體來說,其基本規(guī)律表現(xiàn)為:


  水平位移角小于  1/800 磚墻完好無損;
           1/800~1/500 輕微裂縫;
           1/500~1/300 嚴(yán)重開裂;
           1/300~1/150 嚴(yán)重破壞、掉磚、局部倒塌;
           大于1/150 倒塌。
  因此,我們可以參照窗和幕墻所在平面內(nèi)磚墻的破壞程度來估計這一平面的水平側(cè)移,從而判定窗和幕墻在這種位移下的工作性能。

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