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《一封不同尋常的回信》 文/白生翔

這是一封含金量極高的回信,《混凝土規(guī)范》資深專家白生翔研究員針對(duì)當(dāng)前地庫(kù)無(wú)梁樓蓋倒塌原因引起的爭(zhēng)論,在信中詳細(xì)闡述了“直沖”、“直剪”和“彎沖”等的破壞機(jī)理,并對(duì)當(dāng)前多起無(wú)梁樓蓋倒塌事故的原因給出了自己的判斷,使廣大設(shè)計(jì)人員對(duì)于沖切概念的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)。全文內(nèi)容略有些長(zhǎng),詳細(xì)您耐心讀完后一定會(huì)受益匪淺。

高文皂總工:

研讀了來(lái)函,從中看出您是一位既能認(rèn)真研究學(xué)問又有豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的專家。為此,我在本函中將對(duì)“直沖”(即雙向沿正截面剪壞)與“直剪”(即單向沿正截面剪壞)的理念以及地庫(kù)無(wú)梁樓蓋倒塌的可能原因,從個(gè)人的立場(chǎng)闡述自己的學(xué)術(shù)觀點(diǎn),供參考:

1 “直沖破壞

1.1 從外行的角度談?wù)勛訌椛鋼舨AУ钠茐默F(xiàn)象,當(dāng)高速子彈射到四邊嵌固的平板玻璃上,在沖擊波與子彈沖量作用下,玻璃將被直穿出一個(gè)孔,此可稱為“直沖”,這大概是沖擊波速遠(yuǎn)大于玻璃的應(yīng)力波速度而造成上述的所謂“直沖”破壞;當(dāng)一位大力士用尖頭錘擊玻璃,在猛烈的敲擊下,玻璃將會(huì)產(chǎn)生釘錘下的小孔及其沿小孔周邊呈局部的放射狀的裂縫,這樣的破壞現(xiàn)象很類似我們鋼筋混凝土板發(fā)生的受沖切承載力破壞,故可稱之為“沖切”;如果對(duì)該平板玻璃施加一個(gè)居中的集中荷載,按靜力加荷方式直至玻璃破壞,此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)平板玻璃的跨厚比較大的情況下,會(huì)出現(xiàn)類似數(shù)條大裂縫而迅即脆性破壞,這屬玻璃特性,但在此擬其為呈平板結(jié)構(gòu)的受彎狀破壞,或者此擬為鋼筋混凝土平板呈雙向板塑性鉸線似的破壞。

1.2 對(duì)金屬板產(chǎn)生“直沖”破壞的典型例子是:沖床沖孔,其孔必然是垂直的。

1.3 發(fā)生“直沖”破壞的條件是:被“直沖”破壞的板類部件本身要具備足夠的剛性和整體承載力,才能實(shí)現(xiàn)局部的“直沖”破壞;局部的“直沖”承載力將會(huì)受到周邊結(jié)構(gòu)部位的約束,其“直沖”能力將會(huì)有較大提高,這里可能會(huì)涉及雙向或三向的強(qiáng)度問題。

1.4 對(duì)鋼筋混凝土板進(jìn)行“直沖”的試驗(yàn)研究,據(jù)我的估計(jì)是極少的,在六十余載從事鋼筋混凝土研究中,甚少見到這方面的論文可供參照。我個(gè)人曾在下放到預(yù)制構(gòu)件廠工作時(shí),模擬杯口基礎(chǔ)底板沖切試驗(yàn),但發(fā)現(xiàn)破壞均呈“沖切”的喇叭口狀,如下列圖示;對(duì)于素混凝土板進(jìn)行“直沖”試驗(yàn),按我的想象,可按下列圖示來(lái)做:

(a)素混凝土“沖切”試驗(yàn)              (b)素混凝土“直沖”試驗(yàn)

圖1 素混凝土板試驗(yàn)

從上述兩種破壞圖示意中可知,兩種試驗(yàn)的承載力值必定是:

實(shí)際沖切錐呈喇叭狀破壞面上主要靠混凝土抗拉強(qiáng)度來(lái)抵抗破壞面上的主拉應(yīng)力(概念表述,并不準(zhǔn)確);而在“直沖”試驗(yàn)中,“直沖柱體”受到周邊混凝土塊體的約束,沿破壞面上的壓剪強(qiáng)度會(huì)有較大提高。

因此,不能簡(jiǎn)單地看到柱頭頂穿樓板呈“直沖柱體”狀的破壞面,就認(rèn)為是“直沖”破壞。

2 “直剪”破壞

2.1 “直剪”,顧名思義,直接承受單向的剪力,因此可定義為剪跨比且沿垂直的單向正截面上發(fā)生的破壞,就稱其為“直剪或純剪破壞”。

2.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)“直剪”的研究做了大量的試驗(yàn),典型的試驗(yàn)方法如下圖所示。

圖2 直剪試驗(yàn)

2.3 許多國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)中,均提供“直剪”或“純剪”的承載力計(jì)算公式,歸納得比較科學(xué)合理的可能是fib《模式規(guī)范》MC2010中所給出的表達(dá)式,在“北京某地庫(kù)鋼筋混凝土無(wú)梁樓蓋連續(xù)倒塌原因初步評(píng)估”中已給出,可供參考。

2.4 在混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中遇到“直剪”的地方是:疊合構(gòu)件的疊合面、分兩次澆搗且面積較大的施工面、樓板與托板之間的界面等,在此情況下,近似取是可行的;至于框架梁梁端,由于其較大,取進(jìn)行“直剪”的承載力計(jì)算是偏于不安全的。

2.5 “彎剪”破壞與“直剪”破壞的區(qū)別:兩者均是發(fā)生在正截面上的破壞,此時(shí)的“彎剪”破壞是在較大且縱向受拉鋼筋可達(dá)到屈服為前提,盡管剪力值V的存在會(huì)產(chǎn)生一些斜裂縫,但最終破壞將表現(xiàn)為正截面受壓區(qū)混凝土達(dá)到剪壓強(qiáng)度為準(zhǔn),其計(jì)算相當(dāng)于在正截面上要滿足下列兩個(gè)平衡條件,即:,,此處Vc為受壓區(qū)混凝土提供的受剪承載力(有壓筋時(shí)尚應(yīng)將其計(jì)入),Mu,v是考慮剪力影響后的按受壓區(qū)混凝土剪壓強(qiáng)度計(jì)算的受彎承載力。我已撰寫出關(guān)于“鋼筋混凝土正截面彎剪承載力計(jì)算法”一文,正在打印中。在樓蓋中會(huì)產(chǎn)生支座負(fù)彎矩塑性鉸線的地方,該處的正截面承載力計(jì)算就宜用上述的彎剪相關(guān)的承載力計(jì)算,而不是現(xiàn)行《規(guī)范》中按與兩個(gè)互不相關(guān)的公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)然,這將是一個(gè)需要展開學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴的問題。

3 無(wú)梁樓蓋的破損過(guò)程及其倒塌

3.1 當(dāng)前,大家對(duì)地庫(kù)無(wú)梁樓蓋的倒塌有多種觀點(diǎn)和原因分析,但均是指看到倒塌后的狀態(tài)來(lái)做出評(píng)估的,并且大家均以柱頭沖破樓蓋而仍然歪斜挺立,作為發(fā)生“沖切”破壞或“直沖”破壞的重要依據(jù)。但是,如果不對(duì)無(wú)梁樓蓋承擔(dān)覆土過(guò)程中,樓蓋本身在受力過(guò)程中產(chǎn)生的效應(yīng)變化進(jìn)行分析,就難于合理判斷究竟哪個(gè)是主導(dǎo)原因?qū)е聵巧w連續(xù)倒塌的。

3.2 首先,對(duì)樓蓋按常規(guī)的設(shè)計(jì)要求下存在哪些不足、欠缺甚至是錯(cuò)誤,應(yīng)有一個(gè)全面的了解(遺憾的是我在這方面難于做到,在后面的論述中必然會(huì)帶來(lái)欠妥的后遺癥),這是作出科學(xué)合理評(píng)估的前提條件。

3.3 按照《規(guī)范》GB50010的邏輯理念,無(wú)梁樓蓋應(yīng)有:正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)、連續(xù)倒塌極限狀態(tài)。下面將以有限的知識(shí)、局限的信息為基礎(chǔ),提出個(gè)人主觀的三個(gè)極限狀態(tài)的發(fā)展歷程,供您參考和評(píng)論:

(1)據(jù)有關(guān)方提出,該工程的混凝土強(qiáng)度、配筋、幾何尺寸等質(zhì)量情況良好;唯有從混凝土取樣時(shí),發(fā)現(xiàn)樓板與托板的界面存有接搓縫,取出芯樣后即分離。按規(guī)定的設(shè)計(jì)工況下,該樓蓋柱頂處的沖切驗(yàn)算不符合《規(guī)范》GB50010的要求;還有認(rèn)為柱頂上防連續(xù)倒塌的樓板底部整體配筋不符合《規(guī)范》GB50011式(6.6.4)的要求等。

(2)處于上述情況下的樓蓋,在其板頂上不斷填土加載下,按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力機(jī)理,在樓板配筋率不大的情況下,定會(huì)產(chǎn)生裂縫。作為柱支撐的樓板,必然會(huì)在最大負(fù)彎矩和最大正彎矩處逐步出現(xiàn)裂縫并不斷擴(kuò)展,其裂縫如下圖所示。

 

圖3 正常使用極限狀態(tài)下主裂縫充分展開的分布狀況示意

1—正彎矩裂縫;2—負(fù)彎矩裂縫;3—托板

上述圖示僅反應(yīng)主要的裂縫開展模式,但不一定是唯一的,還有其他相近的裂縫開展模式。

(3)在繼續(xù)增大堆載條件下,柱邊負(fù)彎矩裂縫將會(huì)擴(kuò)展到托板內(nèi),由托板內(nèi)的受壓區(qū)抗力來(lái)平衡柱間距的區(qū)格板內(nèi)縱向受拉鋼筋中的拉力,這樣的受力狀態(tài)將有可能在縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度之前就會(huì)出現(xiàn);跨中正彎矩裂縫同樣會(huì)不斷擴(kuò)展,此時(shí)x、y兩個(gè)方向的正、負(fù)彎矩將產(chǎn)生明顯的內(nèi)力重分布。

(4)由材質(zhì)的不均勻性、幾何尺寸的偏差性、荷載堆置的不勻衡性等隨機(jī)因素,即使是配筋相同的正方形中間區(qū)格板,在x、y軸方向,總會(huì)有一個(gè)方向最早進(jìn)入縱向受拉鋼筋屈服的狀態(tài),且屈服范圍會(huì)隨荷載增大不斷擴(kuò)大,在上述的隨機(jī)因素影響下,正方形區(qū)格板會(huì)發(fā)生在xy軸中的一個(gè)方向首先產(chǎn)生單向的塑性鉸線并繼續(xù)擴(kuò)展延伸,導(dǎo)致另一個(gè)方向上的塑性鉸線延緩擴(kuò)展,最終達(dá)到極限平衡理論所述的最不利之一的極限承載力,此時(shí)雙向板變成了單向板的破壞,由此構(gòu)成柱支撐樓板的主要破壞模式。

從極限平衡理論出發(fā),尚應(yīng)去尋找可能發(fā)生的其他最不利破壞模式,對(duì)配筋相同的正方形中間區(qū)格板,在上述的隨機(jī)因素影響極小的情況下,可能會(huì)發(fā)生下列圖示的破壞模式,它是在正常使用極限狀態(tài)下就已開始形成,并逐步發(fā)展到兩個(gè)方向基本同步達(dá)到承載能力極限狀態(tài)。

圖4 另一種可能不利的破壞模式

1—正彎矩裂縫;2—負(fù)彎矩裂縫;3—托板

鑒于上述兩種破壞模式的承載力差異不大,所以蘇聯(lián)規(guī)程在上世紀(jì)三十年代就提出無(wú)梁樓蓋可按兩個(gè)方向分別采用單向板計(jì)算,美國(guó)規(guī)范在上世紀(jì)六十年代提出的“直接設(shè)計(jì)法”,本意與蘇聯(lián)規(guī)程基本一致;蘇聯(lián)規(guī)程也早于美國(guó)規(guī)范提出采用“等代框架”的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。

3.4 如果我們承認(rèn)下列事實(shí):

(1)北京地庫(kù)結(jié)構(gòu)存在上述的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量問題;

(2)地庫(kù)倒塌時(shí)實(shí)際承受到了大約為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值的水平;

(3)地庫(kù)無(wú)梁樓蓋在達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí),會(huì)產(chǎn)生上述的正、負(fù)彎矩塑性鉸線。

于是我們就會(huì)想到可能會(huì)發(fā)生下列的破壞:

(1)如果托板與樓板之間真是無(wú)粘結(jié)狀況,此時(shí)的樓蓋實(shí)際上就成為了無(wú)托板的板柱結(jié)構(gòu),大大降低了抗沖切的截面有效高度,發(fā)生“沖切破壞”的可能性將會(huì)很大,通過(guò)計(jì)算可作出估計(jì)。

(2)如果托板與樓板之間的接搓縫仍有一定的粘結(jié)強(qiáng)度,可保證托板與樓板整體工作,于是沿柱邊的負(fù)彎矩塑性鉸線正截面上的受壓區(qū)將會(huì)處于托板內(nèi),即使此時(shí)的鉸線未充分形成,即是截面上縱向受拉鋼筋未達(dá)到屈服或局部屈服,截面處于此受力狀態(tài)下,其縱向鋼筋拉力將會(huì)與受壓區(qū)的壓力,構(gòu)建起對(duì)樓、托板交界面(接搓面)產(chǎn)生純剪切作用,導(dǎo)致有限的粘結(jié)抗剪強(qiáng)度失效,隨之接近素混凝土的托板開裂后即會(huì)塌落,改變了樓蓋原有的受力結(jié)構(gòu)體系,樓板額外地驟然地承擔(dān)極大的原有荷載,導(dǎo)致樓板迅即形成懸索狀受力,這股由樓板內(nèi)縱向鋼筋的拉力驟然增大并拉拽邊墻縱筋進(jìn)入強(qiáng)化段后拉斷或被拔出,緊接著內(nèi)跨區(qū)格板產(chǎn)生類同性質(zhì)的破壞,連鎖反應(yīng)地造成地庫(kù)大范圍倒塌。這就是我們?cè)凇俺醪皆u(píng)估”報(bào)告中論述的觀點(diǎn)。

3.5 按柱頭處樓板破壞特征確定破壞主因的可靠性

(1)我提到地庫(kù)連續(xù)倒塌將會(huì)破壞掉承載能力極限狀態(tài)的破壞特征,因?yàn)樵跇前逯锌v向鋼筋從柱頭處被拉斷的過(guò)程中,完全有可能將柱頭旁的樓、托板殘余物順帶掉落,當(dāng)然也不能說(shuō)是百分之百掉了,如有殘余物,要作出判斷也會(huì)存在困難。

(2)我不反對(duì)地庫(kù)樓板發(fā)生沖切且?guī)в绣F體破壞的可能,但我只認(rèn)為是小概率事件。我們講沖切破壞必然是與《規(guī)范》GB50010中所述的“沖切破壞錐體”相聯(lián)系,形成了“固化理念”。應(yīng)當(dāng)承認(rèn),試驗(yàn)研究在沖跨比較小時(shí),也即沖切力很大、彎矩較小時(shí),從試件中可見到這種“錐體”;在沖跨比較大時(shí),這種“錐體”就難于形成。為了避免“固化理念”,從個(gè)人立場(chǎng),我傾向于將“沖切承載力計(jì)算”改為“雙向受剪承載力計(jì)算”。其實(shí),現(xiàn)在的受沖切承載力計(jì)算方法的經(jīng)驗(yàn)性很重,反映的參數(shù)不全面;已有學(xué)者提出要反映縱筋配筋率,甚至要反映縱筋屈服后的受沖切承載力等等。下面提供的《模式規(guī)范》MC90和MC2010中的受沖切承載能力極限狀態(tài)示意圖如下,供參考:

(a)通過(guò)沖切破壞的截面(MC90)

(b)板的轉(zhuǎn)角(MC2010)

圖5 受沖切承載能力極限狀態(tài)示意圖

(3)進(jìn)而言之,如果樓蓋區(qū)格板達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時(shí),形成單向板破壞,此時(shí)支座負(fù)彎矩塑性鉸截面應(yīng)按單向彎剪承載力計(jì)算;如果形成雙向板破壞時(shí),此時(shí)在柱周邊應(yīng)按“沖切”實(shí)為“彎沖”承載力計(jì)算,這里的“彎沖承載力”是指縱向鋼筋達(dá)到屈服為條件,遺憾的是這個(gè)方法尚未建立;“彎沖承載力”更可改稱為“雙向彎剪承載力”這個(gè)用詞。

(4)綜上所述,要憑柱頭旁的破壞現(xiàn)象來(lái)直觀判斷是“沖切”或“剪切”或“彎剪”等等是困難的;對(duì)樓蓋受力全過(guò)程作綜合分析,順其發(fā)展規(guī)律或趨向,結(jié)合理論和計(jì)算分析,也許是作出合理判斷的一個(gè)可行的相對(duì)有把握的方法。

3.6 地庫(kù)倒塌中結(jié)構(gòu)分析的幾個(gè)關(guān)注點(diǎn):

(1)對(duì)無(wú)梁樓蓋的結(jié)構(gòu)分析,采用彈性分析可了解樓蓋中的內(nèi)力分布概貌,但因它不能反映鋼筋混凝土開裂導(dǎo)致的內(nèi)力重分布,更難掌控塑性鉸線的發(fā)生、發(fā)展??茖W(xué)合理地講,如有合理的材料和截面的本構(gòu)關(guān)系,用考慮二階效應(yīng)的有限元非線性分析方法,可望能詮釋無(wú)梁樓蓋受力全過(guò)程的發(fā)展規(guī)律。按鋼筋混凝土考慮彈塑性的分析方法,對(duì)使用狀態(tài)的使用狀態(tài)及承載力值兩個(gè)控制點(diǎn)的估計(jì),也許會(huì)有其現(xiàn)實(shí)的價(jià)值;對(duì)連續(xù)倒塌只能作宏觀的粗糙的分析,還難于作出合理的科學(xué)分析。

(2)在豎向荷載作用的樓蓋,在結(jié)構(gòu)分析中考慮幾何變形的二階效應(yīng)分析,將會(huì)發(fā)現(xiàn)樓蓋中的薄膜效應(yīng)或稱拱作用效應(yīng)的客觀存在,它將會(huì)大大緩解裂縫的開展和撓度的增長(zhǎng),在樓蓋達(dá)到承載能力極限狀態(tài)下,其承載力會(huì)達(dá)到2~3倍之多,國(guó)內(nèi)外的實(shí)體結(jié)構(gòu)和模型試驗(yàn)均得到了驗(yàn)證,原蘇聯(lián)規(guī)范和我國(guó)規(guī)范在上世紀(jì)五六十年代就已采用了這個(gè)理念,對(duì)配筋進(jìn)行了折減。但是,一旦樓蓋結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件失效,例如北京某地庫(kù)的托板先行掉落,瞬間的拱作用產(chǎn)生的推力消失,由于推力存在而提高了豎向荷載值在維持不變的條件下(重力荷載是不可能卸載的),將會(huì)助推樓蓋迅快地倒塌。對(duì)于上述拱作用效應(yīng)的影響,應(yīng)引起大家的關(guān)注。

(3)行政管人,技術(shù)管物。對(duì)于工程倒塌事故,行政督辦與事故有關(guān)的責(zé)任方;技術(shù)操辦的是去尋找引發(fā)事故的原因方。對(duì)北京某地庫(kù)倒塌,從技術(shù)層面追究其發(fā)生的根源在哪里確是一個(gè)難題,因?yàn)檎莆盏男畔⒂邢?,僅憑掌握的有限信息,其可靠性也需認(rèn)證,現(xiàn)在從各個(gè)層面提出的評(píng)估意見也不相同,下面所闡述的意見僅供參考:

1)如果設(shè)計(jì)中對(duì)沖切承載力計(jì)算略小于《規(guī)范》的規(guī)定,為什么堆土重量尚在標(biāo)準(zhǔn)值水平就發(fā)生了地庫(kù)倒塌,難道荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料分項(xiàng)系數(shù)彌補(bǔ)不了受沖切承載計(jì)算的不足嗎?前面曾提出樓蓋中存在有利的拱作用效應(yīng),難道不會(huì)幫一把嗎?如果設(shè)計(jì)的其他方面是符合《規(guī)范》的,從邏輯上講,在這個(gè)荷載值水平上,樓蓋不應(yīng)該倒塌,除非還有未被發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

2)據(jù)檢測(cè)方的信息,地庫(kù)的鋼筋和混凝土材質(zhì)均符合《規(guī)范》要求,幾何尺寸、外觀質(zhì)量也不差,唯獨(dú)發(fā)現(xiàn)托板與樓板間存有接搓縫,據(jù)說(shuō)兩次取樣均發(fā)現(xiàn)芯樣分離的狀態(tài),表明在倒塌后的接搓縫處混凝土的粘接強(qiáng)度基本為零。接錯(cuò)縫的造成,與施工方將托板原為C30混凝土改為用柱的C40混凝土,便于施工方一次澆筑到了托板頂面,然后再另澆C30的樓板混凝土,所以接搓峰是客觀存在的,不清楚的是兩者澆筑的時(shí)間差以及表面作何處理;由于地庫(kù)倒塌會(huì)不會(huì)震裂本來(lái)存有一定粘結(jié)強(qiáng)度的接搓縫,這也是應(yīng)該予以評(píng)估的。概括起來(lái),對(duì)倒塌前的接搓縫,估計(jì)可能是:①粘結(jié)強(qiáng)度為零;②有一定的粘結(jié)強(qiáng)度。

3)對(duì)接搓縫影響結(jié)構(gòu)分析的兩種估計(jì):

①接錯(cuò)縫粘結(jié)強(qiáng)度為零時(shí),該地庫(kù)應(yīng)按板柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算,看是樓板先達(dá)到還是柱頂受沖切承載力先達(dá)到承載能力極限狀態(tài),如果是后者,則表示從設(shè)計(jì)的角度講屬于沖切破壞。

②接搓縫有一定的粘結(jié)強(qiáng)度時(shí),仍應(yīng)按有托板的樓蓋進(jìn)行計(jì)算,粘結(jié)強(qiáng)度與地庫(kù)倒塌時(shí)的荷載值相關(guān),當(dāng)托板與樓板交界面(接錯(cuò)縫)的粘結(jié)失效時(shí),也即地庫(kù)倒塌的開端。

(4)對(duì)設(shè)計(jì)中防連續(xù)倒塌(《規(guī)范》從抗震要求提出)的板底配置的整體鋼筋不足,是否是地庫(kù)大面積倒塌的原因之一,也是大家關(guān)注的,下面將闡述個(gè)人的見解:

1)在板底柱截面范圍內(nèi)配置整體鋼筋的思路是由美國(guó)學(xué)者于上世紀(jì)七十年代提出。我國(guó)《規(guī)范》所提供的計(jì)算公式可能參照《模式規(guī)范》MC90的規(guī)定,因?yàn)楣酵耆恢拢弧赌J揭?guī)范》MC2010對(duì)用于偶然設(shè)計(jì)狀況下防后沖切破壞的計(jì)算公式和配筋布置更為細(xì)致。

2)我國(guó)已有學(xué)者對(duì)后沖切破壞進(jìn)行了試驗(yàn)研究,通過(guò)千斤頂液壓加載達(dá)到受沖切承載力后,承載力急劇下降,隨后再繼續(xù)加載,此時(shí)鋼筋進(jìn)入強(qiáng)化段,荷載又可回升到某一個(gè)殘余的承載力值,并據(jù)此殘余的承載力值作為考慮確定板底整體鋼筋的依據(jù)。

3)聯(lián)系地庫(kù)無(wú)梁樓蓋的破壞性質(zhì),它在數(shù)十天內(nèi)逐步地堆土(即加荷)直至地庫(kù)壓坍,這應(yīng)屬于靜力的單調(diào)加載方式,因此只能稱為靜力破壞,而非動(dòng)力或沖擊性破壞;它不存在由液壓加載會(huì)產(chǎn)生卸載的情況,也就沒有殘余承載力,或者說(shuō)試驗(yàn)的殘余承載力不適用于不具備卸載功能的結(jié)構(gòu)。

4)在柱截面范圍的板底配置整體鋼筋,對(duì)上述的地庫(kù)無(wú)梁樓蓋預(yù)防塌落的功能極為低微,因?yàn)橐坏┲^處發(fā)生沖切破壞,其受彎承載力下降必然會(huì)向跨中其他控制截面調(diào)整,此時(shí)荷載是不變的,由于柱頭處托板的破壞導(dǎo)致承載力下降,該區(qū)格板總的承載力下降,樓蓋必然會(huì)在不變的荷載下壓垮,在柱頭頂板配內(nèi)配置的整體鋼筋無(wú)助于區(qū)格板承載力的提高,也難于承擔(dān)抗塌落的能力。從上述現(xiàn)象來(lái)衡量配置的整體鋼筋,可認(rèn)為基本無(wú)效。

5)無(wú)梁樓蓋的跨高比大,易產(chǎn)生懸索性倒塌破壞,破壞范圍較大;有梁樓蓋的梁跨高比相對(duì)小,梁的破壞呈折斷形,其破壞范圍會(huì)小些;防止連續(xù)倒塌較好的結(jié)構(gòu)措施(正如《抗震規(guī)范》GB50011的要求的)是:在無(wú)梁樓蓋正交兩個(gè)方向上跨間設(shè)置一定數(shù)量的剪力墻。

最后,我要聲明:第一,在學(xué)術(shù)上可百家爭(zhēng)鳴,可網(wǎng)上討論;第二,我的觀點(diǎn)可以批判評(píng)說(shuō)。

                                                               白生翔

                                                            2019.01.27

附件:柱頭光溜現(xiàn)象的個(gè)人詮釋

1、承認(rèn)地庫(kù)無(wú)梁樓蓋的沖跨比、剪跨比較大,縱向配筋率不大,易于首先出現(xiàn)塑性鉸線。

2、如果在柱頭附近出現(xiàn)了如CEB-FIP《模式規(guī)范》MC90圖6.4.4(或fib《模式規(guī)范》MC2010圖7.3.28)所示的展開裂縫,樓板呈彎沖破壞,此時(shí)則在堆載過(guò)大而導(dǎo)致圖示板頂鋼筋拉斷,圖示中的受壓區(qū)將會(huì)一并塌落,柱頭就會(huì)呈現(xiàn)光溜現(xiàn)象。

3、四川德陽(yáng)樓倒塌一文是我審稿,我曾與作者溝通過(guò),柱根呈光溜而無(wú)沖切椎體是底板屬“彎沖”破壞,而非“直沖”,作者堅(jiān)持其觀點(diǎn),但我同意發(fā)表,以事故警示大家。

4、直沖承載力大于受沖切承載力,受沖切承載力大于彎沖承載力,如果在計(jì)算方法上將它們理順就好了。

白生翔

                                                           2019.01.31

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