汶川地震都江堰市填充墙震害分析

摘要

填充墙显著改变主体结构抗震性能,但由于其材料强度显著的变异性及脆性破坏模式,其抗震性能不易预测。因而,填充墙通常被当作非结构构件,不参与结构抗震计算。目前,国内外尚无明确的关于填充墙自身抗震性能的指标。作者参与了中国地震局组织的汶川地震都江堰市建筑震害普查工作。该市为小型城市,市区人口约20万,市区距离震中断裂带8.6km,属于近场强震。该市建筑包括各种典型结构形式,震害也表现出各种典型形式,为研究城市建筑抗震能力提供良好的研究背景。作者统计分析了都江堰市钢筋混凝土框架结构填充墙的震害情况,通过对比主体结构与填充墙的震害并参照主体结构的抗震设防目标研究了填充墙自身的抗震性能。首先,统计分析了都江堰市钢筋混凝土框架结构主体结构的震害情况,结果表明主体结构满足我国“三水准”抗震设防目标；然后,将主体结构的地震反应划分为弹性反应和非线性反应两种,对比了这两种状况下填充墙与主体结构的震害。统计结果表明在这两种情况下填充墙的震害都明显高于主体结构,尤其是主体结构反应为弹性反应时,填充墙分别出现了15％和17％的严重开裂和倒塌,表明填充墙未能满足我国抗震设计规范“小震不坏”的设防目标；最后,探讨了填充墙构造措施对其抗震性能的影响,发现其现有构造措施不能满足地震作用下保持平面内完整性的作用,存在危及人员生命安全的隐患。本研究将为进一步研究填充墙地震破坏机理及其加固方法奠定基础。