对学校建筑抗震性能的思考
zl2427912
zl2427912 Lv.7
2010年05月12日 22:17:19
只看楼主

学校的老房子设防不足,学校的新房子偷工减料。学校的房子没几个好的。从这几年地震后大量的描述和照片上可以看到,发生整体垮塌,都是采用预制板的教学楼。预制板建造方便,省钱,平时使用也没打问题,但是对抗震十分不利!我简单给大家解释一下:你用四个砖头在桌子上围成一个边框,上面放一个小石板,小石板的两端分别压在两侧的砖头上(前后的砖头仅仅起到围护作用),这个时候你前后摇晃桌子,你会发现,不那么容易把这个简易的房子摇倒塌。但是你再试试左右摇晃,保证稍稍一用力,被承受小石板重量的左右两个砖头就剧烈摇晃起来。要是你摇晃的频率恰好接近它自己的自振频率,则很快就倒塌了。这个时候虽然前后两个砖头不容易晃动,但是它“帮不上忙”。从这个小实验中可以看到——墙体被横着摇晃的时候,如果上面再有大的质量,很容易倒塌。但是如果是顺着墙的平面内晃动,则不容易倒塌。在工程力学上,这叫做“平面内刚度远远大于出平面刚度”。而如果是采用半框架结构,现浇板作为楼板,则相当于用胶水把小石板的四周与四个砖头都粘接上。这样无论从哪个方向摇晃,四个砖头都能起到作用。总有一个方向的砖头能起到强大的作用(面内刚度大)。这也解释了为什么灾区有的房子不倒塌有的倒塌了,这不仅仅取决于房子的质量,也跟房子的朝向、承重方案等有关,非专业人士不是那么容易理解的。所以仅仅根据房子是否倒塌就直接下武断的论断说没倒塌的房子好,倒塌的房子都差,是不严谨的。

学校的老房子设防不足,学校的新房子偷工减料。学校的房子没几个好的。从这几年地震后大量的描述和照片上可以看到,发生整体垮塌,都是采用预制板的教学楼。预制板建造方便,省钱,平时使用也没打问题,但是对抗震十分不利!我简单给大家解释一下:你用四个砖头在桌子上围成一个边框,上面放一个小石板,小石板的两端分别压在两侧的砖头上(前后的砖头仅仅起到围护作用),这个时候你前后摇晃桌子,你会发现,不那么容易把这个简易的房子摇倒塌。但是你再试试左右摇晃,保证稍稍一用力,被承受小石板重量的左右两个砖头就剧烈摇晃起来。要是你摇晃的频率恰好接近它自己的自振频率,则很快就倒塌了。这个时候虽然前后两个砖头不容易晃动,但是它“帮不上忙”。从这个小实验中可以看到——墙体被横着摇晃的时候,如果上面再有大的质量,很容易倒塌。但是如果是顺着墙的平面内晃动,则不容易倒塌。在工程力学上,这叫做“平面内刚度远远大于出平面刚度”。而如果是采用半框架结构,现浇板作为楼板,则相当于用胶水把小石板的四周与四个砖头都粘接上。这样无论从哪个方向摇晃,四个砖头都能起到作用。总有一个方向的砖头能起到强大的作用(面内刚度大)。这也解释了为什么灾区有的房子不倒塌有的倒塌了,这不仅仅取决于房子的质量,也跟房子的朝向、承重方案等有关,非专业人士不是那么容易理解的。所以仅仅根据房子是否倒塌就直接下武断的论断说没倒塌的房子好,倒塌的房子都差,是不严谨的。

而对于框架结构,则墙体全部是起围护作用(尽管也对抗震起很多作用,但是在结构计算分析中都忽略,这样使得结果更偏向安全),所以框架结构的房子,窗户大开间大,完全不是伤亡惨重的理由。、校舍由于开间大、窗户多等因素,确实对抗震不利,但是并不意味着在技术上设计不出来能抵抗高烈度地震的教学楼!比如加强结构的延性、提高构造措施都能增强教学楼的抗震性能。

从很多幸存者的描述来看,大部分造成重大伤亡的教学楼都是脆性破坏,在地震开始的数十秒甚至数秒就倒塌了。并且一旦倒塌,就是粉碎性的倒塌,很难给幸存者留下多少生存空间。经过正规抗震设计的建筑结构,就是最终倒塌,也绝对不会是如此快速的脆性破坏。退一万步,就是倒塌的时候人还没来得及跑,经过良好抗震设计的建筑结构,其倒塌后也不是如此彻底的倒塌,而仅仅是关键部分的损坏造成的整体侧倾,底层框架柱屈曲等形态的破坏,能保证尚未逃生的大部分人都能有生存空间。

所以,如此重大的伤亡,房屋结构的抗震设防不足,施工质量不好等因素是主要因素,急于用震级过高来辩解,是不科学的,也是不实事求是的!地震正常,高烈度地区的建筑物发生大面积倒塌也正常,但是如此动辄在地震来临瞬间就彻底崩溃,把数百上千人活埋,真个建筑变成活地狱式的倒塌,是有问题的,海地和智利的地震造成的后果比较不就说明了吗? 智利地震强度高,但是建筑都具备了基本的抗震性能。至少在垮之前,让人有逃跑的时间和空间,这就是最符合要求的学校建筑抗震性能。
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天堂鸟2011
2010年05月12日 22:39:02
2楼
:victory: 楼主分析的很有道理,在地震作用下,结构在真正失效前,有一个较大的塑性变形能力(结构延性),即结构在一个较小的地震下可能达到或者接近屈服状态;而在较大的地震下,结构的若干部位将陆续进入屈服后的非弹性变形状态,并且随着地震力的增大,结构中进入弹塑性变形的部位增多,先进入屈服的部位弹塑性变形也增大。结构通过这种变形耗散较多的地震传来的能量,将其转换成热能。 我们常见的“强柱弱梁”的调整措施就是要人为增大柱子的抗弯能力,诱导在梁端先出现塑性铰。
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sjw4840
2010年05月13日 14:57:53
3楼
学习了!谢谢·····
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cnhull
2010年05月13日 20:36:37
4楼
楼主分析的有道理:call:
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shenxiaohu-jz
2010年05月26日 11:03:05
5楼
【结构通过这种变形耗散较多的地震传来的能量,将其转换成热能。】这句话我还不好理解,能再详细一点吗?
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naegueli
2010年05月27日 05:20:35
6楼
楼主:你说的太好了,我对现在的校舍鉴定已经没有兴趣了,太触目惊心了
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工程功成了
2010年05月28日 10:58:28
7楼
鉴定发现的问题多

除了施工外 后期改建 搭建等也很繁多 复杂

造成了结构传力体系不明

现在加固施工也是赶时间 催的很匆忙!

这样以后的问题很多很麻烦啊
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guangshawanjian
2010年06月07日 11:31:14
8楼
最不能容忍整层消失甚至整楼粉碎性的倒塌,那让任何人都没有希望生存。
设计和施工其实都是个良心活,“良心”二字体现在两个方面,一是为工程着想而不是为甲方着想(其实这么说很矛盾,为工程着想和为甲方着想怎么成对立面了?有时候就是对立面。)简言之就是不能在甲方的压力下减小这个减小那个。二是努力提高技术水平,“用知识保护生命”。
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画图匠1
2010年07月18日 21:29:38
9楼
谢谢了
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