建筑结构丨韩国光州连续倒塌高层建筑的结构体系和倒塌模式分析
charging1992
2022年01月19日 15:32:19
只看楼主

1月11日下午,韩国光州一在建高层建筑发生连续倒塌事故,引起广泛关注(参见: 建筑结构|突发!韩国光州一在建高层建筑外墙崩塌 )。由于陆新征课题组一直从事工程结构连续倒塌领域的研究,所以对此类问题尤其关注,故对本事故进行了进一步的跟踪分析。

1月11日下午,韩国光州一在建高层建筑发生连续倒塌事故,引起广泛关注(参见: 建筑结构|突发!韩国光州一在建高层建筑外墙崩塌 )。由于陆新征课题组一直从事工程结构连续倒塌领域的研究,所以对此类问题尤其关注,故对本事故进行了进一步的跟踪分析。 由于事故刚刚发生,事故原因还在调查中,还有很多信息尚不完善,本文仅是  陆新征   课题组  根据现阶段可获取的数据的分析和思考,一定有很多谬误之处,请各位专家批评指正。

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事故高层建筑结构体系

随着更多事故信息的发布,可以初步判定该结构主要是“墙板结构体系”(图1)。即由混凝土的墙体和楼板构成,没有框架梁、框架柱。这类结构体系的优点是施工非常便利,不需要处理复杂的梁-板-柱节点问题。

图1(图片来源:koreaherald.com)

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事故建筑的倒塌区域

陆新征 课题组 此前分析一致,该建筑发生了大范围的楼板倒塌。几乎整整一侧的楼板都垮下来了(图2-4)。竖向垮塌直至结构加强层处终止(高层建筑为了建筑和功能需求,每隔一定楼层需要设定一个加强层。加强层在结构上可以通过布置更多的构件来提升整体结构的刚度,同时在功能上可以用作建筑的设备楼层或者火灾的避难楼层等)。

图2(图片来源:yna.co.kr)

图3(图片来源:heraldm.com)

图4(图片来源:tellerreport.com)

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事故建筑倒塌机制分析

由该高层建筑的结构形式和倒塌模式可以看出,该事故建筑的可能倒塌机制为:

(1) 由于某种原因,顶部楼层发生了初始破坏导致楼板坠落。由于目前还不了解本工程的具体事故原因,还不能下结论。国内外类似工程事故的原因有:由于气温太低等原因造成混凝土强度不足;赶工期楼板模板拆除时间过早;吊装中的构件等重物掉落砸到楼板等;

(2) 顶部楼板坠落,砸在下部已经施工完成的楼板上;

(3) 下部楼板被砸坏,进一步砸在后续楼板上,形成一个“千层饼”式的连续倒塌破坏(图5);

(4) 部分竖向墙体伴随楼板倒塌而破坏,由于存在T型、L型拐角墙体或外部支架(图1),部分外墙幸存。

图5
(工程地震灾变模拟:从高层建筑到城市区域 (第2版), 科学出版社, 2020. 2.6.2节插图)

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结构防倒塌措施建议

从上述分析可以看出,由于该结构体系缺乏框架梁、框架柱等骨架体系,所以一旦结构发生局部破坏后,缺乏“骨架”构件提供内力重分布能力,很容易发生初始破坏。而倒塌过程中,由于没有适当的构件来吸纳倒塌构件的动力冲击,进而出现了这样的“千层饼”式连续倒塌破坏模式。好在有加强层,否则可能这个结构就会从顶部一直倒塌到底部。

最后再说一遍, 由于事故刚刚发生,事故原因还在调查中,还有很多信息尚不完善,本文仅是 陆新征 课题组 根据现阶段可获取的数据的分析和思考,一定有很多谬误之处,请各位专家批评指正。

来源:陆新征课题组

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王铜
2022年01月21日 13:20:56
2楼

该事故建筑的可能倒塌机制为:

(1) 顶部楼层发生了初始破坏导致楼板坠落。

类似工程事故的原因有:由于气温太低等原因造成混凝土强度不足;

赶工期楼板模板拆除时间过早;吊装中的构件等重物掉落砸到楼板等;

(2) 顶部楼板坠落,砸在下部已经施工完成的楼板上;

(3) 下部楼板被砸坏,进一步砸在后续楼板上,形成一个“千层饼”式的连续倒塌破坏;

(4) 部分竖向墙体伴随楼板倒塌而破坏,

由于存在拐角墙体,部分外墙幸存。

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wx_1587363839623
2022年01月26日 11:24:50
3楼

赶工期楼板模板拆除时间过早,这也是国内建筑业存在比较多的一个现象

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fllykiss1111
2022年01月26日 15:20:24
4楼

估计是赶工期过早拆除模板导致的

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lixiansonggg
2022年01月26日 20:41:12
5楼

感谢楼主分享!希望楼主后期继续分享。

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xlqxsy
2022年01月27日 16:34:32
6楼

感谢楼主分享!

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llz999999a
2022年02月10日 17:10:35
7楼

这个例子很值得学习借鉴,希望以后不要有这样的事情再发生

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wx_1638857839352
2022年02月15日 15:57:31
8楼

感谢楼主分析。。。。。。。

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小呆hs
2022年02月16日 11:15:09
9楼

感谢楼主分享!

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wx_1645150361628
2022年02月18日 10:45:08
11楼

感谢楼主分享!希望楼主后期继续分享。

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muln123
2022年02月18日 11:34:15
12楼

这个例子很值得学习借鉴,希望以后不要有这样的事情再发生

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