中低层框架结构地震损伤指数

摘要

汶川大地震中大量中低层框架房屋结构的破坏资料表明,结构的破坏模式并非实验室和设计中预设的‘强柱弱梁’和‘强连接、弱构件’的延件模式,恰恰相反,由于梁、柱、楼板整体浇注的结构设计和施工方式使得梁板刚度大于柱,结构的实际破坏模式为‘强梁板弱柱’的典型‘剪切型’脆性破坏。作者在走访灾后重建现场还发现,影响处于抗震设防范围之外的乡镇村重建房屋抗震性能的另一个重要因素,就是建造材料的质量和施工工艺。现场调查和检测表明:1)处于抗震设计规范之外的乡、镇、村甚至经济水平不高的县城,其建造所用材料和施工质量水平很低,又加之没有采用科学的建造方式。从而使建筑整体质量受到很重要的影响,这一现象在作者走访的都江堰、绵竹等地都很常见;2)某个地区一定范围内,由于历史传统和文化等因素的影响,其房屋建造的建筑材料、施工水平和建筑方式差别不大;因此,从这些地区所选各项材料的性能指标和民宅结构布置,是很有代表性的。本文通过较详尽的震后和灾后重建现场调查、专项现场测试以及结构数值分析,从材料学的微观角度提出一种适用于以‘剪切型’破坏为主的框架结构地震双参数损伤指数。结果表明,该指数能够考虑荷载幅值效应和重复荷载效应共同作用,从而能更科学地对上述中低层框架房屋做出较信服的损伤评估分析,并能为结构抗震预防提供参考依据。