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筑招網(wǎng)!結(jié)構(gòu)工程師現(xiàn)場調(diào)研!漾濞地震之所見所聞

    發(fā)布時間:2021-06-18   來源:筑招建筑人才網(wǎng)   瀏覽次數(shù):912  

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云南漾濞地震后的周末下午,我看了會書,準(zhǔn)備午休,迷迷糊糊的時候腦子里突然閃過一個念頭,想去震區(qū)看看。不是想去抗震救災(zāi),作為一名結(jié)構(gòu)抗震工作者,主要想去看看那里房子的損害情況,純粹是出于興趣,就像每次做結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時加載到某一步后,那種強(qiáng)烈地想描一下裂縫,并看看試件又發(fā)生了什么的沖動。于是我馬上從午休中起來,自己給自己批了一點(diǎn)經(jīng)費(fèi),收拾了行李,請了幾天年假,訂了一張機(jī)票,傍晚就飛去了昆明,第二天坐了最早的一班高鐵,九點(diǎn)就到了大理。

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大理站到漾濞40公里車程,直線距離30公里,最大那次6.4級地震來襲時整個大理州都有較強(qiáng)的震感。感覺地震對大理的旅游業(yè)影響并不大,高鐵站還是人來人往,旅行團(tuán)也依然旗幟飄揚(yáng)。大理到漾濞沿途都是大山,高速公路沿山而建,在快到漾濞的公路上,可以看到很多抗震救災(zāi)的車輛,大車小車都有,車上都貼著紅色標(biāo)語“抗震救災(zāi)、眾志成城”、“一方有難,八方支援”、“抗震救災(zāi)物資”等等。我第一次親眼見到這種場景,內(nèi)心很是感動。

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這次漾濞地震傷亡并不算大,主要是6.4級地震之前已經(jīng)有很多小震發(fā)生,加強(qiáng)了當(dāng)?shù)乩习傩盏脑O(shè)防心理,很多甚至已經(jīng)住進(jìn)帳篷,等待下一次地震來襲。另外,這幾年政府的脫貧計(jì)劃也著實(shí)提高了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)水平,很多土木房子有加固,新房更是正規(guī)化設(shè)計(jì)。這次地震與2011年新西蘭基督城6.3級地震震級相仿,但基督城那次地震短而快,距震中2公里處PGA達(dá)1.7g,且震中在城區(qū)。這好比漾濞地震想打人,卻用一個手指一個手指戳人,而基督城地震更像是握緊了拳頭猛擊一拳,且這一拳打在了要害部位,所以漾濞地震破壞力較小,而同樣震級的基督城地震破壞力卻很大,被一直以抗震強(qiáng)國自居的新西蘭稱為歷史上最黑暗的一天。

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傷亡雖然不大,但抗震救災(zāi)依然緊迫。漾濞現(xiàn)在有很多臨時帳篷安置點(diǎn),農(nóng)村和縣城都有,大多數(shù)居民目前都住在帳篷里。一部分居民的房子已倒塌或受損嚴(yán)重,沒法居?。涣碛幸徊糠蛛m然房屋破壞較小,但對于普通民眾來講,可能“開裂即危房”,且地震已給他們造成不小的心理陰影,又怕余震來襲,所以絕大多數(shù)也都住進(jìn)帳篷安置點(diǎn)。一般每個帳篷住8到10個人,有些幾戶家庭擠在一個帳篷,晚上睡不太好,很是辛苦。這讓我再次聯(lián)想到2010/2011年的基督城的兩次地震,和漾濞地震有些不一樣,基督城居民地震完后就各自回家了,晚上也沒住帳篷,都住在自己家里,我想一方面可能是新西蘭民房用木格構(gòu)式墻的緣故,雖然外表開裂嚴(yán)重,但百姓對木結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力還是有信心,另一方面可能政府也無法組織起如此龐大的安置點(diǎn)。

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漾濞因漾水和濞水兩條河得名,面積近2000平方公里,約有三分之一上海那么大,但人口只有10萬出頭。城區(qū)很小,大致2平方公里,因?yàn)樘]有出租車,只有電單車。整個縣城面積主要由村組成,其下有很多自然村,分布很散。我一直在震中附近打轉(zhuǎn),主要走訪了震中秀嶺村、離震中3公里的河西村、離震中5公里的縣城、還有離震中6公里的淮安村。總體來說,房屋震損最嚴(yán)重的是震中附近的村落,沒有抵抗能力的土坯房或者土木結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損或倒塌。城區(qū)多是正規(guī)設(shè)計(jì)的混凝土框架和磚填充墻房屋,損傷相對較小。

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從縣城到秀嶺村直線5公里,但要開11公里山路,這條山路其實(shí)就是史迪威公路,前段時間正好在了解中國遠(yuǎn)征軍這段波瀾壯闊的歷史,得知后著實(shí)激動了一番,沒想到這條抗戰(zhàn)時候的中國生命線現(xiàn)在成了抗震救災(zāi)的物資運(yùn)輸線。

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當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門把震后的房屋鑒定成三種類型并貼上標(biāo)簽:綠色的“可以使用”,黃色的“暫停使用”和紅色的“禁止使用”,目前在縣城和周邊村子的房屋已基本貼了標(biāo)簽,各個州縣的有關(guān)部門都支援當(dāng)?shù)罔b定房屋,效率很高。我不太了解具體的鑒定依據(jù),但根據(jù)我的觀察與猜測,貼綠色標(biāo)簽的房屋的標(biāo)準(zhǔn)是沒有受到損害,這些房子中我沒看到過有裂縫的,或是裂縫特別細(xì),我肉眼沒能看到;貼黃色標(biāo)簽的房屋一般是有明顯的裂縫和局部損壞,可以看到不同面積的抹灰層掉落,但裂縫和損壞僅集中于填充墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,主體承重結(jié)構(gòu)無損害或損害極輕微;貼紅色標(biāo)簽的房屋整體看上去破壞較嚴(yán)重,主體結(jié)構(gòu)也可以在外觀上看到一定程度的損傷,填充墻的裂縫較大,但即使是紅色房屋,我沒見到過主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損的房屋,主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本都是裂縫小于1mm的輕微損傷。對于土木房屋,基本已貼上紅色的標(biāo)簽;對于框架填充墻結(jié)構(gòu)或砌體構(gòu)造柱結(jié)構(gòu),綠色、黃色、紅色的都有,以黃色居多。

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以下我分別介紹土木房屋、混凝土框架填充墻、吊頂與其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件、停車場、砌體構(gòu)造柱以及圍墻的地震損傷情況并作少量分析。

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土木房屋

走在村子里可以明顯感到地震剛剛來襲過,因?yàn)榈厣系教幎际巧⒙涞耐僚骱屯咂僚鲏ι嫌芯薮蟮牧芽p,屋頂瓦片掉落嚴(yán)重,有的土坯墻局部掉落,有的全部坍塌,有的房子嚴(yán)重傾斜,有的整體倒塌。好的是居民在6.4級地震來前已有準(zhǔn)備。如果地震突然來襲,那傷亡必然更大。

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混凝土框架填充墻

本人主要做混凝土剪力墻的研究,所以在縣城時很想看看剪力墻的震害,但沒找著這種類型房屋。漾濞縣城最普遍的是混凝土框架填充墻這類房屋結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)在全國甚至全世界也都普遍使用。漾濞的這次破壞主要集中在填充墻,以平面內(nèi)破壞為主,主體框架并無太大損害,填充墻的平面內(nèi)破壞在學(xué)術(shù)上有不同版本的定義 (Sassun et al.? 2016),但大致可分為四個不同程度的損傷類別:1)填充墻與框架脫開,填充墻與柱子之間出現(xiàn)裂縫,與梁之間產(chǎn)生水平裂縫,填充墻本身并無損傷,可用簡單方法修復(fù);2)填充墻本身已受損,墻體出現(xiàn)斜裂縫或水平滑移裂縫,墻體磚本身已開裂,可能出現(xiàn)輕微的角部受壓破壞,仍然可用較經(jīng)濟(jì)的方法修復(fù);3)填充墻破壞嚴(yán)重,裂縫很大,局部磚砌體掉落,但掉落的面積如砸到人不至于會威脅生命安全,修復(fù)很不經(jīng)濟(jì),不如拆除更換;4)填充墻瀕臨倒塌,大面積剝落或壓潰,必須拆除重新更換。由于對框架填充墻了解不多,但個人感覺漾濞縣的框架填充墻震害主要集中在第一和二破壞等級,三和四等級很少,根據(jù)以往試驗(yàn)的破壞記錄,猜測本次地震時框架層間位移角在0.1%~0.4%之間。選了10棟框架樓來介紹震害,這些樓離震中大概在3~5公里之間。

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框架1

這是我到后看的第一棟樓,在離震中3公里的河西村,那里的居民帶著我去看這棟樓時說已經(jīng)快不行了,肯定要拆了重建,不然不敢住人。其實(shí)也就是填充墻和框架輕微脫開,表明抹灰層有剝落,主體框架看不到裂縫,稍加修復(fù)便可使用,我把它歸為1類破壞??梢岳斫饷癖妼Ψ课莶粫膶I(yè)角度去看,而是看外觀,裂縫或表明抹灰或瓷磚剝落就可以讓他們認(rèn)為是嚴(yán)重破壞,甚至認(rèn)為是危房,在漾濞的幾天里類似的經(jīng)歷特別多,對我們結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出更高的要求。

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框架2

這是一個幼兒園,兩層框架,2x4跨,被鑒定為黃色暫停使用,填充墻破壞定介于1~2類,填充墻與框架明顯脫開,門窗附近填充墻有斜裂縫,洞口附近裂縫較大。

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框架3

這是我進(jìn)入的唯一一棟紅色“禁止使用”房子,第一天剛到假裝不知道這類房屋是不能進(jìn)的,而且我看主體無太大損傷,不會危及我安全,所以先斬后奏進(jìn)了再說。三層框架教學(xué)樓,6x2跨,被鑒定為紅色應(yīng)該是因?yàn)橹右延休p微損傷,填充墻損傷可定為1~2類,填充墻明顯與框架脫開,多處有明顯的斜裂縫。

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一樓柱子表面有交叉裂縫,猜測柱子已經(jīng)開裂,二樓柱子上部抹灰脫落,沒有看到裂縫,但也有可能地震時出現(xiàn)裂縫,而震后裂縫閉合,無殘余裂縫,所有梁均無開裂跡象。樓梯間填充墻與框架明顯脫開,門窗洞口附近填充墻上有明顯的斜裂縫,但門窗開關(guān)自如,沒有損壞跡象。窗戶下的填充墻對柱子有約束,因此柱子在窗戶下部位置稍有損傷。

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框架4

4層框架,該樓被鑒定為黃色,這是我看到填充墻損壞最嚴(yán)重的一棟樓,填充墻破壞集中在一樓,二樓以上的填充墻基本沒有損傷。這棟樓底層開了兩個大卷簾門,而上面3層所有房間均有填充墻填滿,底層剛度相對較小,形成了一定程度的薄弱層,猜測房子在地震時變形主要集中在底層,所以底層所有填充墻損傷均比較嚴(yán)重,形成了X型的剪切裂縫,裂縫寬度較大,破壞可歸為2~3類,其中一片填充墻為準(zhǔn)3類。

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路過該填充墻時就被其深深吸引,左邊有混凝土框架柱,而右邊只有一個卷簾門,沒有太大約束,在填充墻開裂如此嚴(yán)重時左邊柱子沒有絲毫損壞,填充墻本身變形很大,在右下角位置把卷簾門擠變形,導(dǎo)致卷簾門無法正常關(guān)閉。看到裂縫很大時總有一種想把手指伸進(jìn)去測一下寬度的沖動,導(dǎo)師在做試驗(yàn)時跟我說過無論如何都不要把手指伸進(jìn)裂縫,所以我把手縮了回來,目測裂縫最大處寬度大于20mm,可通過裂縫從屋外望向屋內(nèi)。

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試想如果地震再大一點(diǎn),時間再長一點(diǎn),如果這幾片填充墻轟然倒塌,那么底層將是不折不扣的薄弱層,后果不堪設(shè)想。

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框架5

這是兩棟教學(xué)樓,由防震縫隔開,2005年左右建成,兩棟樓的結(jié)構(gòu)形式很類似,粉紅色那棟4層,破壞很小,裂縫很少。右邊黃色那棟5層,破壞相對比較嚴(yán)重。黃色這棟樓最有趣的就是角落的框架柱,如果把整個結(jié)構(gòu)剖個平面,大概如下樣子,左下角孤零零的框架柱旁邊沒有任何填充墻約束,而其余地方填充墻相對較密,因此地震時形成剛度薄弱地帶,變形較大。另外,目測該柱子本身截面和配筋比較小,變形能力不大,所以柱子出現(xiàn)顯著破壞,這也是我在漾濞見到的破壞最嚴(yán)重的柱子。

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填充墻破壞也較為嚴(yán)重,可歸為2類破壞,填充墻明顯和框架脫開,并有斜向裂縫。

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框架6

三層框架,8x2跨,教學(xué)樓,被鑒定為黃色,填充墻破壞大致為2類,填充墻與框架明顯脫開,表明開裂,特別是樓梯間填充墻與框架出現(xiàn)較大裂縫,抹灰層大量剝落。樓梯間的填充墻損傷較為嚴(yán)重。

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非常明顯填充墻與梁和柱子的脫開,看似柱子有豎向裂縫,其實(shí)柱子本身并不開裂,與隔墻的脫離導(dǎo)致了抹灰層開裂而已。順便提一句,這些教室布置得非常好,設(shè)施也一流,很有學(xué)習(xí)氛圍,干凈整潔,脫貧不久的漾濞縣的一個村竟有如此教學(xué)樓說明脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)是打得不錯。巧得很,這一期黑板報的主題正好是5.12防災(zāi)減災(zāi)日。

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框架7

這是一棟當(dāng)?shù)匦l(wèi)生所,三層框架,鑒定為黃色,主體框架無損傷,填充墻介于1~2類。填充墻有自身交叉裂縫和與框架脫離的水平裂縫。

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框架8

一棟職高的綜合樓,四層框架,鑒定為黃色,表面上看,填充墻表面有大量裂縫,有些裂縫較大(可能是填充墻沒有受到周邊框架的約束所致),局部抹灰層剝落,有的露出砌塊,大致可評判為1~2類填充墻破壞,門衛(wèi)管得太嚴(yán),我無法進(jìn)入樓里,只在屋外走了一圈。

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框架9

這是一棟鑒定為紅色的框架結(jié)構(gòu),看紅色樓的機(jī)會也不多,所以我非常想進(jìn)去,但說什么也不讓我進(jìn)去??偣踩チ巳危帽M了辦法,讓當(dāng)?shù)貎蓚€有關(guān)部門給我開了介紹信,白紙黑字紅頭印章,還是不讓進(jìn),后面又去了抗震救災(zāi)總指揮部開了證明,他說“你是不可能進(jìn)去的,我東西還在里面,都還沒進(jìn)去拿,我能放你進(jìn)去么”,軟磨硬泡了三次,最終以失敗告終,佩服他的盡忠職守。只在外圍拍了少量照片。

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我猜測房屋里面的主體結(jié)構(gòu)應(yīng)該有所損壞,樓梯間窗戶之間的填充墻有X形交叉裂縫,樓層窗戶下有水平裂縫,門口的柱子抹灰層有不規(guī)則裂縫,疑似里面柱子已開裂。

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框架10

單跨懸挑三層結(jié)構(gòu),鑒定為黃色。某些房間看著比較奇怪,填充墻并沒發(fā)現(xiàn)損傷,反而柱子的表面抹灰層有大量剝落,這可能是因?yàn)檫@些房間柱子與填充墻在室內(nèi)齊平,當(dāng)填充墻與柱子脫開時,抹灰層沒有正好斷在柱子與填充墻的接縫處,而是斷在柱子處,所以表面看上去像是柱子受損,其實(shí)我想還是填充墻與柱子的脫開原因。

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框架與填充墻脫開,抹灰掉落,窗戶角部受擠壓破壞。

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根據(jù)以上破壞程度,猜測這些框架結(jié)構(gòu)的變形大概在0.1%~0.4%之間,該層間位移角對框架來說還很小,損壞不大,但填充墻的變形能力有限,所以破壞相對集中在填充墻部分。在漾濞看到的框架和填充墻都是硬連接,框架與填充墻之間沒有空隙,這勢必帶來框架與填充墻在地震時發(fā)生相互作用,而這相互作用如此復(fù)雜還很沒完全搞清。首先,填充墻加框架相比于框架自身,剛度和承載力都有所提高,但剛度的提高可能導(dǎo)致房屋的地震力也相應(yīng)地增加,這筆賬該如何算,可能不同的房屋要具體討論。再者,填充墻和框架加在一起在地震時會改變框架或填充墻兩者單獨(dú)時的破壞模式,比如剛剛提到的框架3窗臺的填充墻約束柱子,使柱子在填充墻上部損壞,有時甚至?xí)a(chǎn)生短柱效應(yīng),發(fā)生剪切破壞。一方面,這些相互作用某些時候?qū)蚣苡欣?dāng)框架很弱時,加了填充墻能提高剛度和承載力,其提高的幅度可能遠(yuǎn)比地震力增加的幅度大。另一方面,如果填充墻在平面或者豎向樓層之間布置不均勻,就會導(dǎo)致平面或豎向剛度不均勻,產(chǎn)生薄弱地帶,在填充墻稀疏的地方破壞集中,比如剛剛提到過的框架4和框架5。

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這些復(fù)雜的相互作用目前還沒有完全研究清楚,有許多未知數(shù)沒有答案。規(guī)范的做法是如果使用這種硬連接,那么對房屋整體周期乘以一個折減系數(shù),相當(dāng)于考慮了剛度的提高,那么計(jì)算的地震力會相應(yīng)增加,但規(guī)范不考慮填充墻對框架承載力的提高作用。這看似是個保守的做法,但復(fù)雜的相互作用使這種做法也無法保證其合理性。有時候你都改變它的破壞模式了,還能說是保守嗎。就像有些人說“算不清加鋼筋”一樣,但鋼筋加多了不也會變成超筋?能力設(shè)計(jì)法提出者之一的Paulay有句名言叫“Tell the structure how to behave”,結(jié)構(gòu)工程師需要有明確的概念,結(jié)構(gòu)在荷載下是如何工作的,搞不清其機(jī)理時,結(jié)構(gòu)在地震時的表現(xiàn)也就無從而知了。感覺框架加填充墻還有很多研究工作要做,需要從“少動腦筋,多配鋼筋”向“多動腦筋,少配鋼筋”進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

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框架和填充墻隔開的做法相對來說是一種概念比較清晰的做法。我們對框架本身設(shè)計(jì)很明確,但看不清與填充墻的相互作用,所以干脆將兩者分開,避免互相傷害,這種“一清二楚”的隔離式做法相比于“糾纏不清”的硬連接做法概念更加清晰,目前已有相關(guān)研究 (Marinkovi? and Butenweg 2019),但具體的構(gòu)造做法需要深入探討,就像這次地震,主體基本沒壞的情況下,填充墻看起來破壞還是非常明顯,這讓人看了非常心疼,如果房屋在0.2%~0.3%層間位移角時,避免明顯的填充墻裂縫的出現(xiàn),那就是一大進(jìn)步了。

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吊頂與其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件

這次地震基本都是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞,最讓我震撼的是吊頂。框架6的某棟樓,共三層,二樓沒有安裝吊頂,而三樓是混凝土坡屋頂,所以安裝了吊頂,走到三樓時被眼前的景象震驚,吊頂面板一個個散落在課桌和地板上,輕鋼龍骨東倒西歪,有的也和吊頂面板一起掉落,我想當(dāng)時還好是晚上十點(diǎn),學(xué)生沒有上課,否則后果不堪設(shè)想,我撿起掉落的龍骨觀察了下,其鋒利程度足以傷人。有幾間教室的投影儀也被吊頂扎歪,吊燈脫落,一片狼藉。這些吊頂基本倒塌,難以修復(fù)。

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我對吊頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)知之甚少,只知道現(xiàn)在越來越多的科研工作者把它作為研究興趣,通過震后實(shí)地調(diào)研的情況,我想是非常有道理的。我咨詢了一下同濟(jì)大學(xué)的王勇博士研究生,18年在同濟(jì)大學(xué)ILEE做足尺自復(fù)位墻體系振動臺試驗(yàn)的時候,他在旁邊做足尺吊頂?shù)恼駝优_試驗(yàn),他說吊頂?shù)钠茐闹饕怯捎诘蹴斶^大的地震加速度和吊頂邊界與墻體的碰撞導(dǎo)致,另外我們中國的做法大多將吊頂?shù)亩瞬魁埞侵苯訑R置在邊龍骨上,相互間缺乏可靠的連接,結(jié)果在地震作用下吊頂與墻體碰撞后極其容易導(dǎo)致吊頂邊部的破壞,進(jìn)而加劇周圍其余龍骨和面板的破壞,甚至引發(fā)吊頂?shù)倪B續(xù)性倒塌。吊頂?shù)钠茐挠忻黠@的脆性破壞特征,表現(xiàn)出“多米諾骨牌式”的破壞。因此,他在吊頂?shù)恼駝优_試驗(yàn)中采用抗震夾將吊頂端部龍骨和邊龍骨約束后,非常顯著的減小了吊頂?shù)钠茐模踔猎谠摽拐鸫胧┑挠绊懴聼o一塊面板墜落,而沒有采用抗震夾的吊頂完全倒塌 (Jiang et al. 2020)。

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對于應(yīng)用在美國和新西蘭的吊頂,他們各自的規(guī)范都有相應(yīng)的抗震措施,基本不會出現(xiàn)像中國吊頂中邊界無約束的情況,所以吊頂?shù)恼w抗震性能要優(yōu)于中國吊頂,但是在最近發(fā)生的地震中也顯現(xiàn)出其脆弱性。目前世界上對吊頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)相對于結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后,對吊頂抗震性能的研究任重道遠(yuǎn)。

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瓷磚的脫落非常普遍,砂漿層的粘結(jié)性不好,有時風(fēng)吹雨打就會脫落,地震時當(dāng)然妥妥地從墻面上掉下來,現(xiàn)在有預(yù)制廠在把瓷磚和構(gòu)件一起生產(chǎn),瓷磚和混凝土直接粘貼,這種粘結(jié)性能應(yīng)該會好很多,但如果瓷磚本身比較脆,不發(fā)生粘結(jié)破壞也會發(fā)生陶瓷脆性破壞。另外還有玻璃擠碎、安全指示牌損壞、大樓牌匾掉落等等。

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非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞讓我想起了我們的中國ILEE-新西蘭QuakeCoRE合作項(xiàng)目低損傷足尺自復(fù)位墻體系振動臺試驗(yàn)(PI為奧克蘭大學(xué)Rick Henry博士和同濟(jì)大學(xué)周穎教授),最后幾次試驗(yàn)兩層房屋層間位移角已到2.5%,墻角、梁柱節(jié)點(diǎn)和樓板縱然有損傷有裂縫,但結(jié)構(gòu)本身基本可控制在快速修復(fù)范圍內(nèi),更換墻體阻尼器的時間也就是吃中飯加午休的時間,應(yīng)該說從結(jié)構(gòu)體系層面我們實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的大震小修 (Lu et al. 2020)。但當(dāng)時我們的房屋里沒有安裝任何非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,而從這次地震看,在層間位移角0.1%-0.4%的情況非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷已然不小,如果使用同樣做法,2.5%的層間位移角時的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件可能已面目全非。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要認(rèn)真設(shè)計(jì),這樣對房屋整體性能、對業(yè)主預(yù)期與工程設(shè)計(jì)之間的矛盾都大有利處,我們需要non-structural engineer,他們被有人戲謔地翻譯成非結(jié)構(gòu)工程師,無論如何,我們需要他們。

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停車場

這是一棟立體停車樓,采用框架混凝土柱、鋼梁和壓型鋼板組合樓板,被鑒定為黃色,破壞主要集中在鋼梁和填充墻連接處和填充墻本身、柱子表面有少許裂縫。有意思的是不知道誰在柱子表面開裂處貼了很多透明膠,可能是想修復(fù)裂縫,不過要我說應(yīng)該貼一些創(chuàng)可貼可能更加有效果,這可能也是人們對震后快速修復(fù)的理解,我們結(jié)構(gòu)工程師要朝這個目標(biāo)繼續(xù)努力,能找到一種像貼創(chuàng)可貼那么快速的裂縫修補(bǔ)方法。

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在建砌體構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)

這是兩個正在施工的砌體構(gòu)造柱結(jié)構(gòu),看起來很結(jié)實(shí),在離震中三公里處,我走進(jìn)仔細(xì)尋找了裂縫,沒有發(fā)現(xiàn)開裂,施工時樓面只有自重,很輕,另外房屋整體剛度也比較大,整體性很好。另外一棟在縣城,離震中大概5公里,正在砌磚,有門洞口的磚墻開了斜向裂縫,還有構(gòu)造柱鋼筋籠子傾倒。

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圍 墻

當(dāng)?shù)氐膰鷫Χ己芷?,形狀古樸,白底黑字,?yīng)該是大理的少數(shù)民族風(fēng),地震完后損傷明顯,看了很是心疼。這類圍墻雖然只承受自身重量,軸壓比接近0,但由于圍墻一般很長,剪跨比很小,所以導(dǎo)致很多斜向剪切破壞和墻體滑移破壞。還有的圍墻磚砌得質(zhì)量不高,磚塊與磚塊之間粘結(jié)不可靠,或磚墻沒有約束,導(dǎo)致墻形成壓桿時無法抵抗壓力從而散落一地,另有些墻體過薄發(fā)生平面外失穩(wěn)倒塌。

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小 結(jié)

我們中國有三水準(zhǔn)性能化目標(biāo)“小震不壞、中震可修,大震不倒”,驗(yàn)算彈性變形來保證小震不壞,驗(yàn)算彈塑性變形來保證大震不倒,但中震可修其實(shí)并沒有實(shí)質(zhì)性的措施來保證。這次漾濞地震為6.4級,根據(jù)陸新征課題組分析的反應(yīng)譜,感覺大概在8度中震左右,而漾濞縣的設(shè)防烈度是8度,所以這次地震對該地區(qū)大概是一次中震。對于正規(guī)設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),觀察到的房屋震害應(yīng)該都比較容易修復(fù),比如填充墻與框架的脫開、填充墻開裂、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損害等等,除了吊頂需要大面積修復(fù)以外,其余我想應(yīng)該達(dá)到了“中震可修”的設(shè)防目標(biāo)。

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基于性能的抗震設(shè)計(jì)越來越流行,這當(dāng)然應(yīng)該包含結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能,漾濞地震主要讓我看到了主體結(jié)構(gòu)性能完好的情況下非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能表現(xiàn),個人覺得還是不盡人意,看著讓業(yè)主惱火(大理居民都用惱火一次,意為嚴(yán)重、很麻煩),也讓人心疼,主體沒有損傷的情況下,是否可以讓非結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷再減小?,F(xiàn)階段對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)不很完善,我們是否可以將非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能也目標(biāo)化,再通過設(shè)計(jì)去實(shí)現(xiàn),比如定個小目標(biāo)“主體結(jié)構(gòu)不損傷的情況下非結(jié)構(gòu)也不能損傷”,我相信可以通過很經(jīng)濟(jì)的方法去設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的,特別是一些構(gòu)造細(xì)節(jié)做法的改變,這會對快速修復(fù)這個概念添磚加瓦。

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致 謝

當(dāng)?shù)匕傩赵谔鞛?zāi)面前非常樂觀,面帶微笑,也很熱情,我對抗震救災(zāi)沒有幫助,反而在那里吃住,占用了物資,倍感慚愧。非常感謝漾濞縣電商協(xié)會會長郭祁琦,與他偶遇,帶我去了震中秀嶺村,并提供給我很多有用的信息,他來回奔波,給災(zāi)區(qū)捐助了27噸蔬菜,十分熱心。特別感謝大理州賓川縣武裝部郭書杰政委,他帶領(lǐng)賓川縣子弟兵在一線抗震救災(zāi),承蒙他照顧,住他們的軍營帳篷,分吃士兵的飯菜。他們也讓我看到了兄弟兵在抗震救災(zāi)時的辛苦,披星戴月搬運(yùn)物資,烈日下排險危房,幫助當(dāng)?shù)鼐用癫逖矸N田,無私奉獻(xiàn)。

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后 記

在實(shí)地調(diào)查時經(jīng)常問自己很多問題,為什么裂縫這樣發(fā)展,這種破壞代表什么,破壞程度反映了房子在地震時大概多少層間位移角,這種破壞應(yīng)該如何修復(fù),修復(fù)是否困難,費(fèi)用是否很高,為什么緊靠的兩棟樓一棟是綠色而另一棟卻是紅色,那些破壞的吊頂應(yīng)該如何設(shè)計(jì)才能使其下次地震中免受大量倒塌,這次地震是否達(dá)到我們設(shè)防要求,還可以如何改進(jìn)。我很希望身邊有一名長者可以一起討論,甚至希望給我一些解釋,但想起博士畢業(yè)時導(dǎo)師對我說過,博士畢業(yè)以后碰到問題就要獨(dú)立判斷自己做決定了,所以一邊看一邊自己分析,但因?yàn)橹R體系不夠完善,基礎(chǔ)也不夠扎實(shí),理解不夠準(zhǔn)確。文中主要描述了自己在地震區(qū)的經(jīng)歷,所寫的內(nèi)容定有模棱兩可或者理解片面的地方,望諒解。結(jié)構(gòu)抗震這門學(xué)科確實(shí)很復(fù)雜,我越學(xué)竟覺得自己懂的越來越少。我一邊看房子一邊拍照,一邊糾結(jié)也一邊覺得很慚愧,還需要不停地學(xué)習(xí),加強(qiáng)自己專業(yè)的深度和廣度,希望下次有機(jī)會實(shí)地考察時可以看得更清想得更明了。最后,希望地震越來越少,傷亡越來越小。

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