钢结构与大地震

从我们国家抗震的结构来看，分为重钢和轻刚结构。总体来看是有很多的不完善的地方。我想作为钢结构来看，一个好的钢结构是具有较好的抗震能力：

1，有合理的结构体系，2合理的截面的选择及结点设计。3，合理的板件连接，4，合格的施工质量。5合理的准确的计算。后面我讲的是日本的阪神地震的概况，发生时间是1995年1月17日5时46分左右，震中距神户市区约40千米，它的震级是7.2级，震度是7度，它的地震带是一些条形的分布情况。我们在这些方面还有很多可以学习的地方。大家可以看图片。日本地震的主要震害是地震中死亡是6433人，负伤约35000人，总计损失967亿元。他们各各地居民住宅的被破坏计人员死伤情况，

大家可以参考这个图片看一下。它被破坏的结构是钢结构比较多一些，这些钢筋和混凝土的结构比较多。它们把混凝土结构包括了一些钢结构内。

另外一个就是城市的受害的情况，根据这个图片上来看，有的地方是非常严重的。从3层到5层的破坏是非常严重的，倒塌的大部分是一些混凝土结构。钢骨混凝土结构的破坏特点大家看这个图片。主要是格构式的破坏，我们国家在九十年代建设的房屋，没有包括这些技术。这个结构破坏了日本绝大部分的房屋。这种结构式的方自在日本很多。再一个是鸡腿式的住宅楼，发生典型的剪切破坏。还有一种是非埋入式的结构，这种破坏是柱脚的螺栓的脱开，混凝土破碎，钢筋弯曲。这个图片里面都是柱角被拉出，这个是预制混凝土板的连接件破裂。这个是把混凝土除掉后的柱脚。这些图片都能反映当时的一些的情况。这个也是柱脚的破坏。这个是非埋入式柱脚的破坏。这个柱子是外包式的钢筋已经被折断了。这个柱子到外包的地方，到其他方面是一个的包围式的。起到一个的坚固的作用。这个后来我们在钢筋混凝土的结构方面应用的时候，都要进行一些的改革。还有一个是钢骨及其连接的破坏，地震中有些中高层的建筑于中间层倒塌，其中一个的原因是上部为RC构下部是SRC结构。由于材料及刚度的变化形成薄弱层。

关于高层RC结构设计指导指针中规定：1，这种昏庸结构限用于31厘米以下的建筑。2，规定7、8层9、10层11层中的RC部分不宜用该RC结构设计指针。这个图片大家可以看到，这个的中间钢骨还没有破损。这个是很好的一个的情况，是钢筋都没有受到严重的损害。特别是一些的建筑物的一些薄弱的地方可以使用这个设计方法。

现在讲一下钢结构的破坏特点。一是建筑年代很久的钢结构。遭受震害的建筑按结构类型以数量统计第一是本结构，第二是RC结构，第三是钢结构。一般是用H型钢加钢板焊成的日形的截面柱。斜撑多为钢筋的小框架或是扁铁。连接用柳钉或者焊接。由年解久腐蚀腐蚀截面削弱很多。因此被严重破坏的数量很多。在统计中属于倒塌及大破坏的类型中，多是首层破坏或是有很大的残余变形，外墙脱落的建筑。但是于钢结构的延性好，没有导致建筑物的整体倒塌。

大家可以看这些图片，都是一些的钢结构的破坏，这个房子比较典型，是三层钢结构由于无斜撑出现大的侧相残余变形。这个是旧钢结构的由于刚度大的强板及相对柔性的结构被破坏所以房子的损害比较严重。抗剪支撑破坏，由于钢管支撑的开裂，造成了房屋的破坏。这种是支撑连接的旧钢结构的屈曲和破坏。

柱的破坏，高层公寓，采用的是高强度的钢材结构，日本学者认为这是在世界上首次发生的这种钢结构破坏的现象。完全出乎意料，至今仍然对其倒塌的原因不理解。这个是由于火灾钢管柱焊接缝开裂。高层钢结构柱现场拼接焊接缝开裂造成的破坏。这个是高层钢结构上层柱的材料的开裂。这些图片都是能反映这些情况的。比较多的是由于钢管柱弯曲的现象造成的。这个是柱子也是刚才讲的这栋楼的制成连接结点处的破坏。这个是日字型柱及结点的构造图。

这种H型在日本做的比较少一点。这个焊缝有很多的结点，这个问题在日本都得到很好的解决。这个也是日字型的结构局部的屈曲。如果需要的话整个结点都要加强，有的焊接点非常好，但是有的焊接是比较一般的，地震一来他们就会被破坏。这个是方钢管柱的开裂现象。这个是一层柱的大变形。这个是柱子从其他方向破坏的现象，这个由于基础侧移使柱子倾斜了。我们在设计这些柱子的时候一定要避免基础的侧移。这个是柱梁的连接结点的破损，主要是焊缝的开裂，还有一个是因为钢结构的加工机现场焊接质量的原因造成的。这个就像我们的塑料小包装一样，你要打开这个的包装就先打开一个口，然后一扯就扯开了。这是都是一样的道理。

我现在讲一下在日本的震区建筑物安全度的鉴定。他们是怎样划分的，在安全鉴别以后，他们的五层以下的占77.5%左右。十五层以上的占1.3%左右。

日本1981实行的新抗震规范的主要特点。一，是二次设计方法，二，限制水平层间位移等。

由日本阪神地震取得的经验教训，经过这次震害，为了进一步加强抗震性能，提出了在保证人身安全的基础上，房屋的结构的主要功能必须予以面前和维护，例如医院的医疗抢救条件等一些的地方都要加强保护。还有一个是垂直地震力有一定的破坏作用。这个在唐山地震中是有表现的。这些都可以体现结构体系对安全的影响，大家可以看看这个图片。加强就是措施的重要性，我就不多说了。在日本地震后的经验是构件制造机施工质量的影响不容忽视。地震中钢结构结点震害设计中的影响，大量的破坏是由于焊接质量不良造成的，因此我们要加强焊接质量的管理。还要减少内外装修的震害，地震中室内装修及焦距的破损性的事例很多。这方面有能造成人员的死亡。