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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嚴重震害的事例。

關鍵詞:玻璃窗  幕墻  震害調查  抗震設計
 

  

  圖18 窗洞變成平行四邊形,推拉窗活窗也就沒有了動扇還保持矩形


  2.5 活動窗扇破壞程度較輕

  平開窗窗扇在地震時往往處于開啟狀態,此時窗扇并不在墻的平面內,受墻體變形擠壓很少,因而開啟中的平開窗扇破損不多。

  推拉窗扇是可以水平滑動的,即使在建筑變形很大時,它相對于窗框可以有一定程度的相對位移,實際變形要小于窗框,因而破損程度要小一些(圖12)。從圖18可見,在墻體的擠壓下窗框已成為平行四邊形,但推拉窗扇仍保持矩形卡在窗框內,完好無損。

  2.6 固定窗的變形耐受能力

  從這次玉樹大地震中玻璃窗的表現來看,固定窗是有可能耐受到層間位移角1/500而不會產生破損;即使個別工程可能有玻璃破裂,破損的數量也會是極少的。

  之所以如此,是由于在施工安裝時,一般是墻先留出門窗口,后安裝門窗。窗框與洞口之間會有空隙,窗扇與窗框之間也留有空隙,它們都能吸收掉一些變形量,可以稍稍提高窗的耐受地震能力。

  這個情況和2008年汶川大地震的情況是相同的。


  三、幕墻在玉樹地震中的表現

  3.1 幕墻的變形性能

  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 玉樹地震中幕墻的性能

  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、1999年臺灣大地震和2008年汶川大地震的情況類似。

  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。

  

  圖19~圖25是一些位于震中地區玉樹的建筑,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19 隱框玻璃幕墻基本完好

  

  圖20 整片幕墻只碎了一塊玻璃

  

  圖21 玉樹州藏醫院隱框玻璃幕墻

  

  圖22 墻倒了,明框幕墻還沒碎玻璃

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