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高层钢结构震害破坏不用怕,对症下药解决它!

相比普通钢筋混凝土结构,钢结构的震害往往要小得多,正是因为钢结构具有如此卓越的抗震性能,才很少发生整体破坏或倒塌现象。尽管如此,有时受焊接、冷加工等工艺技术以及外部环境等因素的影响,钢材的性能也不免会受到影响,进而造成结构的破坏。根据钢结构在历次地震中破坏形态的研究和分析,发现高层钢结构破坏形式无外乎以下几种。

 

结构倒塌是地震中钢结构破坏严重的形式


●结构倒塌

结构倒塌是地震中钢结构破坏严重的形式。造成结构倒塌的主要原因是结构薄弱层的形成,而薄弱层的形成是由于结构楼层屈服强度系数和抗变刚度沿高度分布不均匀造成的。这就要求在设计过程中应尽量避免上述不利因素的出现。

●节点破坏

节点破坏是地震中发生多的一种破坏形式。剐性连接的结构构件一般采用铆接或焊接形式连接。如果在节点的设计和施工中,构造及焊缝存在缺陷,节点区就可能出现应力集中、受力小均的现象,在地震中很容易出现连接破坏。钢结构梁柱节点可能出现的破坏现象主要表现为:铆接断裂,焊接部位位脱,加劲板断型、屈曲,腹板断裂、屈曲等。

●构件破坏

在以往所有地震中,多高层建筑钢结构构件破坏的主要形式有支撑的破坏与失稳以及梁柱局部破坏两种。一是支撑的破坏与失稳。当地震强度较大时,支撑承受反复拉压的轴向力作用,一旦压力超出支撑的屈曲临界力时,就会出现破坏或失稳;二是梁柱局部破坏。对于框架柱,主要有翼缘屈曲、翼缝撕裂,甚至框架柱会出现水平裂缝或断裂破坏。对于框架梁,主要有翼缘屈曲、腹板屈曲和开裂、扭转屈曲等破坏形态。

●基础锚固破坏

钢构件与基础的锚固破坏主要表现为柱脚处的地脚螺栓脱开、混凝土破碎导致锚固失效、连接板断裂等,这种破坏形式曾发生多起,根据对上述钢结构房屋震害特征的分析可知,尽管钢结构抗震性能较好,但在历次的地震中,也会出现不同程度的震害。究其原因,元素是和结构设计、结构构造、施工质量、材料质量、日常维护等有关,为了预防以上震害的出现,减轻震害带来的损失,多高层钢结构房屋抗震设计须严格遵循有关规程进行。【具体可参考《钢结构存放安装中哪些环节需要特别注意?一文解析!》的相关内容】

 

毋庸置疑,钢结构相比普通钢筋混凝土结构具有无可比拟的抗震性,但是如若设计不当、维护保养不及时也非常有可能出现破坏的问题,为避免此类情况的发生,还望相关人员定要及时深入了解钢结构破坏的常见形式及成因,并制定采取有效的预防策略。


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