當(dāng)位移大于1/150時(shí),磚砌體結(jié)構(gòu)倒塌,玻璃窗也就隨之消失。在震中高烈度地區(qū),如蘆山、寶興等地,磚墻倒塌的房屋很多,玻璃窗也隨之破壞了(圖10~圖12)。
2.5 平面外位移產(chǎn)生的破壞
除了大量破損是由平面內(nèi)的變形產(chǎn)生以外,也有一些破壞是由平面外的位移導(dǎo)致的。位于震中區(qū)的建筑受到強(qiáng)烈的三維地震作用,許多磚墻同時(shí)出現(xiàn)平面內(nèi)和平面外的大位移,墻體倒塌,連同玻璃窗一起破壞(圖13)。
2.6 活動(dòng)窗扇破壞程度較輕
平開(kāi)窗窗扇在地震時(shí)往往處于開(kāi)啟狀態(tài),此時(shí)窗扇并不在墻的平面內(nèi),受墻體變形擠壓很少,因而開(kāi)啟中的平開(kāi)窗扇破損不多。
推拉窗扇是可以水平滑動(dòng)的,即使在建筑變形很大時(shí),它相對(duì)于窗框可以有一定程度的相對(duì)位移,實(shí)際變形要小于窗框,因而破損程度要小一些(圖14)。
2.7 固定窗的變形耐受能力
從這次蘆山大地震中玻璃窗的表現(xiàn)來(lái)看,固定窗是有可能耐受到層間位移角1/500而不會(huì)產(chǎn)生破損;即使個(gè)別工程可能有玻璃破裂,破損的數(shù)量也會(huì)是極少的。這個(gè)規(guī)律與2008年汶川地震和2010年玉樹(shù)地震中玻璃窗的震害規(guī)律相同。
之所以如此,是由于在施工安裝時(shí),一般是墻先留出門(mén)窗口,后安裝門(mén)窗。窗框與洞口之間會(huì)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。
三、 幕墻在蘆山地震中的表現(xiàn)
3.1 幕墻的變形性能
由于幕墻本身的構(gòu)造特點(diǎn),使得它能忍受大的平面內(nèi)變形而不破損。許多工程所進(jìn)行的幕墻平面內(nèi)變形試驗(yàn)表明,符合規(guī)范設(shè)計(jì)要求的幕墻可以承受1/100層高的平面內(nèi)水平位移而不破損,甚至還可以承受更大一些的位移。
我們?cè)M(jìn)行過(guò)許多幕墻的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),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(tái)面加速度為0.7~0.9g(相當(dāng)于烈度約為9~10度)時(shí),位移角達(dá)到1/70~1/50,還能保持完好,無(wú)任何破損。這些試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明幕墻具有比固定窗大得多的平面內(nèi)變形能力,可以在較高烈度的地震中免受震害。
3.2 蘆山地震中幕墻的性能
到目前為止,我們尚未看到震中地區(qū)未倒塌房屋上幕墻發(fā)生震害的報(bào)告,這與1995年阪神大地震和1999年臺(tái)灣大地震的情況類似。也類似于2008年汶川大地震和2010年玉樹(shù)大地震。
原因是很清楚的,幕墻達(dá)到其可耐受的平面內(nèi)位移角極限1/70~1/50時(shí),絕大多數(shù)主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)倒塌。因此可以說(shuō),只要房子不倒,幕墻是不會(huì)破壞的,至多個(gè)別情況下有一些輕微的損傷。
成都為烈度7度地區(qū),成都的玻璃幕墻、鋁板幕墻和石材幕墻在地震中表現(xiàn)良好,至今我們沒(méi)有看到有關(guān)成都建筑幕墻震害的報(bào)道。
圖15~圖17是一些位于烈度為7~9度地區(qū)的建筑,從它們的幕墻能保持完好的事例來(lái)看,上述關(guān)于幕墻有較好耐震性能的觀點(diǎn)是可以令人信服的。
雅安碧峰峽熊貓基地的一片
全玻幕墻在地震中破碎(圖18)。這和汶川地震中全玻幕墻和櫥窗大玻璃破碎較多有相似的規(guī)律。主要原因可能是大玻璃地震中變形較大,而玻璃的邊部安裝空隙過(guò)小和
填縫膠
硬化,會(huì)使玻璃位移受限制。
3.2 玻璃幕墻耐受地震性能和其他建筑部件的比較
如果在一座建筑物中同時(shí)有玻璃幕墻和其他建筑部件,又經(jīng)受同樣地震,那末幕墻和其他部件的耐震性能就有可比性了。有幕墻得許多工程,當(dāng)磚墻、固定窗、面磚已經(jīng)發(fā)生明顯震害時(shí),同一建筑的幕墻卻完好無(wú)損。
3.4 鋁板和石材幕墻
蘆山地震中鋁板幕墻沒(méi)有震害,雅安 (7度) 的一些工程,鋁板幕墻保持原狀,情況良好(圖20、圖21)。
四、 小 結(jié)
從目前初步了解的情況來(lái)看,固定窗的耐震能力與玻璃幕墻相比是有較大差別的。
強(qiáng)震區(qū)沒(méi)倒塌建筑中的固定窗,玻璃的破損程度相差懸殊,取決于主體結(jié)構(gòu)側(cè)向位移的大小。平面內(nèi)側(cè)向位移角不大于1/500時(shí),窗玻璃可望保持完好;位移角大于1/300時(shí),破壞就非常嚴(yán)重了。
建筑幕墻的位移耐受性能遠(yuǎn)大于固定窗。地震中只要主體結(jié)構(gòu)尚未倒塌,幕墻一般都能保持完好。這次蘆山地震中建筑幕墻的表現(xiàn)就充分反映了這一規(guī)律。我們有理由相信,只要我們按照規(guī)范的要求,認(rèn)真設(shè)計(jì),認(rèn)真施工,就可以使幕墻達(dá)到小震完好,中震可修,大震不掉的要求的。【完】
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