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高层建筑设计中钢筋混凝土结构的重要性

【摘要】:图4-32是奥克兰附近的880号州际公路高架道路的震害,主要是上层柱塌落引起上层公路路面塌落,塌落范围大约有1英里长。在地震时记录到该地区的地震动卓越周期为1.3~1.5s,最大加速度为0.25g,是软土地基上较强烈的地震。图4-32 880号州际公路高架道路倒塌破坏该路段是1957年设计建造的,采用了预应力技术。原来桥梁已经存在不均匀沉陷,可以见到很多因不均匀沉陷造成的龟裂。结构形式和构造缺陷是造成坍塌的主要原因。

1989年洛马·普里埃塔地震时,旧金山湾区奥克兰大桥桥面坍塌和奥克兰附近的880号州际公路高架道路倒塌成为这次地震中的瞩目事件[45][46]。图4-32是奥克兰附近的880号州际公路高架道路的震害,主要是上层柱塌落引起上层公路路面塌落,塌落范围大约有1英里长。在地震时记录到该地区的地震动卓越周期为1.3~1.5s,最大加速度为0.25g,是软土地基上较强烈的地震。

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图4-32 880号州际公路高架道路倒塌破坏

该路段是1957年设计建造的,采用了应力技术。结构做法见图4-33a,基本上是两个铰接门式刚架叠起来;也有部分路段上层结构处理成3个铰的构造方式,如图4-33b所示。原来桥梁已经存在不均匀沉陷,可以见到很多因不均匀沉陷造成的龟裂。铰接的刚架对抵抗温度应力和不均匀沉降有利,但对于抵抗地震,则由于超静定次数太少而剩余刚度和抵抗力不足。结构形式和构造缺陷是造成坍塌的主要原因。柱子内的钢筋在铰接节点处切断,只有4根ϕ35钢筋作为插筋连接梁和柱,过去已发现这种连接不可靠,部分已经加固。此外,柱子纵向钢筋ϕ57,而钢箍直径只有ϕ12,间距300mm,箍筋严重不足;梁上部构造钢筋在节点内配置不当而导致混凝土剥落。图4-34分析了该高架道路由于上层柱脚的铰破坏,继而使柱子塌落的过程。

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图4-33 880号州际公路高架道路结构

a)上下两个门式刚架叠合 b)上层为三个铰 c)铰的做法

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图4-34 上层柱塌落过程