有机会去了北川老县城参观震后的房屋,有个新发现——采用拐杖理论对震损的房屋加固,感觉拓宽了房屋加固的范畴,很值得学习,通过以下图片加以说明“拐杖理论”在震损建筑物加固中的应用。
远端房屋在二层整体向外倾斜了,而且出现明显的强梁弱柱的情况,特别是在二层上下的柱端出铰,导致房屋岌岌可危,如何付出较少的代价保护震后的遗址是个新课题,同济大学提出的“拐杖理论”加固方案得到实际应用,简单讲,就是在外凸房屋支撑一个钢管,相当于人的拐杖,起到支撑作用,可以防止房屋进一步倾斜,并抑制倒塌。
县公路运输管理所是第一个采用支撑加固的案例,一层完全塌陷,二层以上岌岌可危采用拐杖将房子支撑起来了,可作为结构工程抗震专业的活案例。
这栋房子感觉几乎随时有倒塌的危险,梁在中间位置水平向往折断、角柱几乎坍塌,屋顶的教务也是岌岌可危了,搞个两个拐杖,分别支撑在二层楼面的角部和屋面的角部,勉强抵住不坍塌。
另外一个侧面看更加直观,房子整体向前倾斜,估计要是不支撑住的话,几乎就要倒了。
拐杖的放大图,顶部做了一个节点,还是很细节。上面采用U形钢板将梁箍住,然后采用对拉螺栓连接柱顶和柱身,使其成为一个整体。
这栋楼的震害可以作为典型的强梁弱柱的活教材,一溜柱子几乎全部在柱顶出铰,而且整体向右倾斜,有随时倒塌的可能。为了保留这个案例,在一层内部又增加整整一层的钢框架支撑楼体,将原来柱子上的荷载卸除,这样就能保留这个现状给后来人参观了。
参观完北川老县城,内心记录下很多深刻的记忆,但是印象最深的还是这个拐杖理论在震后加固房屋中的应用,自己感触颇多:
1.平时生活中常见的东西,只要用心思考总结,完全可以在实际工作中找到用武之地;
2.以前的加固概念就是老房子抗震加固后可以继续使用的范畴,地震灾区这种对震害后已经无法使用的房屋进行加固,使之不至于倒塌,相当于一本活教材,特别适合于青少年对地震的科普,也是可作为学习结构工程的大学生和研究生学习抗震知识的教育基地,建议有条件的大学可以组织学习土木工程方向的学生实地参观,实践中学到的知识其教育意义要远远大于书本知识。
3.很多规范和教科书上的概念在实际震害中证明是行不通的,这样倒逼规范要不断改进,也是促进我们科研水平仍需要大幅度提高力度的一个动力。特别是实际震害“强柱弱梁”得不到实现,表现的却是“强梁弱柱”,震害的房屋带给我们的是震撼,也是对转自:建筑结构-公众号设计工程师的一个鞭策,做好每一个结构设计,你的设计工作直接关系到生命财产的安全。
4.佩服同济大学的科研人员,通过现场的实际考察,结合生活经验,将既符合受力原理,又起到有效加固作用的方法运用到震后保护的工作中,给后人提供了一个好的示范作用,给作出贡献的科研人员和现场冒着生命危险的工程师致以崇高的敬意!
作者:张伟,香港华艺设计顾问(深圳)有限公司副总工程师。
来源:作者的新浪博客,http://blog.sina.com.cn/kokopeli;有关北川老县城更为详尽的震害图片可继续关注作者的博客。
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