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汶川地震中玻璃窗和幕墙抗震性能分析

来源:中国建筑科学研究院  作者:赵西安  日期:2008-6-13
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  提要: 2008年5月12日汶川8.0级大地震中建筑物遭受巨大损失,震害调查表明:玻璃固定窗破损与主体结构破坏具有明显的相关性。玻璃幕墙则基本完好,目前尚未发现幕墙受到震害的事例。
  关键词: 玻璃窗、幕墙、震害调查、抗震设计

  一、概 述
  1.1 固定窗和幕墙
  三、幕墙在汶川大地震中的表现
  3.1 幕墙的变形性
  由于幕墙本身的构造特点,使得它能忍受大的平面内变形而不破损。许多工程所进行的幕墙平面内变形试验表明,符合规范设计要求的幕墙可以承受1/100层高的平面内水平位移而不破损,甚至还可以承受更大一些的位移。

  我们曾进行过许多幕墙的振动台试验,采用了玻璃、石材铝板以及陶板微晶玻璃、石粉板等人造板作为面板。这些幕墙在台面加速度为0.7~0.9g(相当于烈度约为9~10度)时,位移角达到1/70~1/50,还能保持完好,无任何破损。这些试验结果说明幕墙具有比固定窗大得多的平面内变形能力,可以在较高烈度的地震中免受震害。

  3.2汶川地震中幕墙的性能
  到目前为止,我们尚未收到震中地区未倒塌房屋上幕墙发生震害的报告,这与1995年阪神大地震和1999年台湾大地震的情况类似。

  原因是很清楚的,幕墙达到其可耐受的平面内位移角极限1/70~1/50时,绝大多数主体结构已经倒塌。因此可以说,只要房子不倒,幕墙是不会破坏的,至多个别情况下有一些轻微的损伤。

  据报道,在受灾最严重的北川,一片废墟之中,刘汉希望小学依然屹立,长十余米、三层楼高的玻璃幕墙居然连一块玻璃都没有破损。这不能不认为是玻璃幕墙的一个奇迹。


  图11~图14是一些位于震中地区的建筑,从它们的幕墙能保持完好的事例来看,上述关于幕墙有较好耐震性能的观点是可以令人信服的。


图11 汶川,幕墙完好无损

图12 绵阳临园百货商场幕墙完好

  3.3玻璃幕墙耐受地震性能和其他建筑部件的比较
如果在一座建筑物中同时有玻璃幕墙和其他建筑部件,又经受同样地震,那末幕墙和其他部件的耐震性能就有可比性了。由图13、图15、图16这些例子可见,砖墙、固定窗、面砖已经发生明显震害时,同一建筑的幕墙却完好无损。


图13 成都东软,砖墙破损,幕墙完好

图14成都震后玻璃幕墙完好如初

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