文档介绍：返回总目录
第2章建筑物坍塌机理
教学提示:坍塌事故是工程师的克星,要有杜绝重大事故的决心,战胜重大事故的勇气。只有知己知彼,才能百战百胜。因此要从回顾历史中寻找经验,弄懂理论,并掌握技巧。
教学要求:要以坍塌事故的危害性及其可防范性为重点,去引导学生学习。
工程出现坍塌事故是最大的不幸,会给人们的生命财产带来重大损失。因此结构抗震规范有“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防三准则。既然可以确保工程结构在特大地震灾害条件下坏而不倒,也就应该完全可以杜绝工程坍塌事故的出现。可是工程实践证明,事实并非如此简单。这就充分说明了有对工程坍塌机理进行深入分析、研究的必要性。
建筑物坍塌事故概述
建筑物坍塌事故机理研究
坍塌事故与自然灾害
坍塌事故防范
结构加固的经济性
本章内容
坍塌事故抢救
思考题与习题
结构加固的可行性
坍塌事故案例
传感器基础知识

工程坍塌事故是指建筑物或构筑物,由于某种内在的或外来的原因遭到破坏,不仅完全丧失了结构的承载力功能和建(构)筑物的使用功能,而且完全失去了自立功能,局部或整体塌倒在地上,成为建筑垃圾,完全丧失了恢复功能的可能性。
建筑物坍塌事故概述

人有衣、食、住、行等多方面的要求,但以满足住的要求难度为最大。工农业经济和生产技术发展到今天,解决衣、食等生活必需品问题已比较容易,付出的代价已不是很高。唯独要解决住的问题,仍然有很大的难度。即使在发达的西方各国,自有房产的占有率仍然不是很高,远不能达到居家有其房的理想境界。人们要获得住房,必须在生存竞争中付出更多的劳动代价。这说明住房仍然是人们毕生创业与奋斗的重要目标,也是一般人终生获得的最宝贵的财富。何况作为栖身之所的住房,人们在其上花费了毕生精力,这里还集中了其他生活资料、毕生积蓄,甚至再加上其家庭成员的宝贵生命,即所谓全部身家性命统统集中在这里。房屋倒塌可以说是人生最悲惨的遭遇了。因此倒塌事故是决不容许多见的。严防建筑物倒塌应该是工程师们义不容辞的职责了。
建筑物坍塌事故概述

既然倒塌事故要付出的代价这么高,就要遵循建筑结构抗震设计三准则:即“小震不坏,中震可修,大震不倒”的严格要求。所谓“大震不倒”,是指即使遇到了抗震设防标准以上的特大地震建筑物难免要受到损害,也决不容许建筑物出现倒塌。其实,凡是经过正规设计,正规施工的新建筑物,不论是砖混结构、钢筋混凝土结构,还是钢结构,都具有很好的延性,应该有很高的抗倒塌能力。在1994年前后的美国洛杉矶地震和日本阪神地震中,倒塌的就都只是那些年久失修的旧建筑物。实践证明要实现抗震设防三准则是完全有可能的。超过抗震设防标准以上的地震荷载应该算得上建筑物可能遇到的最大荷载了。既然如此,也就表明,不论在任何时候任何情况下,都不容许、不应该有建筑物倒塌的情况出现。只要出现,就完全可以认定在设计、施工与管理(使用)方面必然存在严重问题,必需追究人为过失。决不容许人们在自然灾害的大帽子底下开小差,逃避责任。这一点不仅是每一位工程师,也是土木建筑行业的每一位从业者都应该清醒地认识到的。
建筑物坍塌事故概述

事实上,不论是从唐山地震的画面,还是最近几次伊朗地震的画面所见,倒塌的建构筑物都是成片成堆,触目惊心。自然,这些倒塌的建构筑物大都是未经抗震设防的历史留下来的包袱;问题是,不论什么国家,就是像日本那样的经济强国,仍然难免存在历史包袱;问题是,即使是在今天大建设高潮中新建成的工程,对其安全性与耐久性问题仍然没有得到应有的重视;问题是,正在施工中的大楼还时有倒塌事故的出现。从这一点看,前景确实不容乐观,倒塌事故不会少出现。
建筑物坍塌事故概述

我国很快就将全面进入小康社会。顾名思义,所谓小康,必然要具备一个安居乐业的条件。所谓安居,起码必须保证居住建筑的绝对安全,不能让人们在担心住房倒塌、提心吊胆的情况下挨日子。可是仔细考察起来,对于13亿人口来说,具备这一条件还真不容易。先把广大农村的居住安全条件放在一边,就拿城镇来说,近一百亿平方米的居住建筑,究竟有多少是符合安全标准的,还说不清楚。要先进行一次全国性的安居工程普查鉴定,再进一步开展改造加固工作才行。其规模之大,所需投入量之大,可想而知。政府有关部门是否已把它列入实施计划,应予关注。同时,这也是整个土木建筑行业从业人员所必须面对的一个现实问题。
建筑物坍塌事故机理研究
建(构)筑物的坍塌机理极为复杂,也难以用理想化的力学模型进行表述,现分以下三种不同的坍塌机理进行一些初步探讨。

建筑物的整体坍塌与建筑物的上部结构,包括建筑物基础在内的建筑物整体的设计标准承载能力、刚度特征,均无必