【中國幕墻網(wǎng) 3月30日消息】今年以來，世界各地地震頻發(fā)。1月13日，海地發(fā)生7.3級地震；2月27日，智利發(fā)生里氏8.8級大地震……一場場災(zāi)難性大地震的發(fā)生，使
抗震建筑再一次走進(jìn)人們的視野。2008年的汶川大地震雖然漸行漸遠(yuǎn)，但這場地震產(chǎn)生的影響是深遠(yuǎn)的，同時也給建筑學(xué)界敲響了警鐘：我們的建筑及外
圍護(hù)結(jié)構(gòu)能否經(jīng)得起地震的考驗(yàn)？
汶川地震有效檢驗(yàn)建筑幕墻抗震設(shè)計
我國幅員遼闊，有相當(dāng)一部分地區(qū)位于地震帶上。隨著城鎮(zhèn)化步伐的推進(jìn)，作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑幕墻，近幾年，其產(chǎn)量始終維持在每年5000萬平方米以上的水平。幕墻的高產(chǎn)量，也讓建筑專家擔(dān)憂另外一個問題——建筑幕墻的抗震能力。
中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會幕墻專家張芹介紹，汶川地震發(fā)生后，國家和地方的地震、建設(shè)主管部門派出了數(shù)千名工程技術(shù)人員奔赴地震災(zāi)區(qū)，對震損房屋建筑開展調(diào)查工作，取得了十分寶貴的第一手資料，對業(yè)內(nèi)專家正確進(jìn)行幕墻抗震設(shè)計有很大幫助。張芹認(rèn)為，對震損建筑和建筑幕墻進(jìn)行快速評估、收集資料、采集樣本、鑒定評估建立完整檔案，是刻不容緩的任務(wù)。這些資料將為災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建和我國工程建設(shè)抗震規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的修訂提供科學(xué)依據(jù)，從而使我國地震災(zāi)區(qū)各類房屋建筑和工程設(shè)施的抗震能力得到進(jìn)一步提高，建筑設(shè)計師們應(yīng)設(shè)計出更加抗震的建筑幕墻。
張芹說，汶川大地震對我國建筑幕墻抗震設(shè)計是一次最有效的檢驗(yàn)。他認(rèn)為，認(rèn)真研究震害特點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，思考《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和幕墻設(shè)計規(guī)范中有關(guān)幕墻抗震設(shè)計的規(guī)定與設(shè)計以及施工中的問題，對于災(zāi)后建造更為耐震的建筑結(jié)構(gòu)和建筑幕墻，修訂抗震設(shè)計規(guī)范和幕墻設(shè)計規(guī)范中有關(guān)幕墻抗震設(shè)計的規(guī)定具有重要意義。
張芹提出，面對如此嚴(yán)重的破壞，業(yè)內(nèi)人士應(yīng)清醒地認(rèn)識到，除了實(shí)際地震烈度高于預(yù)計的設(shè)防烈度、特殊的地震衰減規(guī)律、地震波傳播特征及對地形反應(yīng)等原因外，針對建筑結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，對照規(guī)范規(guī)定和施工中存在的問題，加以客觀、科學(xué)地分析，對解釋和認(rèn)識地震災(zāi)害也是十分必要的。規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中那些經(jīng)過檢驗(yàn)證明是正確的，在今后就應(yīng)堅持執(zhí)行。對在汶川大地震中暴露出的建筑幕墻抗震設(shè)計中存在的問題，要研究提出改進(jìn)措施，經(jīng)過試驗(yàn)、論證，再在實(shí)際工程中使用、改進(jìn)、完善，成熟后列入規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）中，設(shè)計出更抗震的建筑幕墻。
中國建筑科學(xué)院抗震所所長王亞勇指出，令人意外的是玻璃幕墻在地震時并沒有大量脫落傷人，大部分表現(xiàn)良好，盡管地震強(qiáng)度達(dá)到“大震水準(zhǔn)”，主體結(jié)構(gòu)已有損壞，隔墻和吊頂也大量破壞，玻璃幕墻卻完好無損�？梢娺@種幕墻設(shè)計具有良好的變形能力。在各類玻璃幕墻中，明框幕墻的主要問題是框架本身的變形過大導(dǎo)致玻璃被擠碎，但是，如果框架的變形得到控制，也能保證玻璃的安全；隱框幕墻由于在伸縮縫處受到撞擊或硅酮結(jié)構(gòu)密封膠承載力降低均可能造成玻璃脫落。
幕墻專家趙西安教授認(rèn)為，固定窗和幕墻都是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，不同的是，固定窗通常是鑲嵌在柱子或墻體平面內(nèi)，在地震時必然與主體結(jié)構(gòu)有相同的側(cè)向位移；而幕墻的構(gòu)造則使得幕墻與主體結(jié)構(gòu)之間可以有微小的相對位移，或者使得幕墻本身具有較大的變形能力，可以忍受地震時主體結(jié)構(gòu)所發(fā)生的側(cè)向位移。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)計要求的幕墻（最大）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。
張芹說，專業(yè)部門曾進(jìn)行過許多幕墻的振動臺試驗(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。這些幕墻在臺面加速度為0.7克~0.9克（相當(dāng)于烈度約為9度~10度）時，位移角達(dá)到1/70至1/50，還能保持完好，無任何破損。這些試驗(yàn)結(jié)果說明：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。
建筑幕墻設(shè)計應(yīng)符合抗震要求
張芹介紹，我國建筑幕墻起步雖然較晚，但從起步開始就把建筑幕墻的抗震設(shè)計作為一個重要的問題，進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究，提出了一批研究成果，成為我國編制規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）的基礎(chǔ)。首先明確建筑幕墻的抗震設(shè)計也要符合“三水準(zhǔn)設(shè)防”的要求，但建筑幕墻作為圍護(hù)構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)應(yīng)有所區(qū)別，建筑幕墻懸掛于建筑主框架上，幕墻框架與建筑主框架牢固地連接在一起，它們同步運(yùn)動，因而建筑主框架的破壞和變形必然使幕墻框架隨之變形和破壞。這就是說，鋁合金玻璃幕墻的抗震能力主要取決于它所依附的建筑主框架的抗震能力和自身的抗震構(gòu)造。這樣就需要對鋁合金玻璃幕墻和幕墻所依附的建筑物兩個方面都提出具體設(shè)防要求。
張芹說，通過對1989年舊金山地震、1994年洛杉磯地震震害調(diào)查報告及國內(nèi)幕墻抗震測試資料的分析表明，在地震作用下，幕墻可產(chǎn)生兩類效應(yīng)，即直接效應(yīng)和附加效應(yīng)。直接效應(yīng)是幕墻直接受到地震作用，使幕墻玻璃震碎、幕墻框架變形或破壞、連接件失效等。附加效應(yīng)是當(dāng)?shù)卣鹱饔糜诮ㄖ䲡r，建筑物主體框架產(chǎn)生平面內(nèi)外變形，引起幕墻的變形或破壞，其中平面內(nèi)效應(yīng)對幕墻影響最大。玻璃幕墻的抗震設(shè)計需考慮對幕墻本身設(shè)防和對幕墻所依附的建筑物主框架的變形限制。幕墻本身設(shè)防要求采用在設(shè)防烈度地震作用下不碎的玻璃厚度和不會產(chǎn)生殘余變形的幕墻框格桿件截面。幕墻所依附的建筑物主框架在幕墻平面內(nèi)的變形應(yīng)按幕墻的變形承載能力加以限制。
張芹表示，在汶川大地震中玻璃幕墻的表現(xiàn)就充分反映了這一規(guī)律。只要我們按照規(guī)范的要求，認(rèn)真設(shè)計、嚴(yán)格按規(guī)范施工，就可以使幕墻達(dá)到小震完好、中震可修、大震不掉的要求。 【完】
