不規(guī)則高層結構的破壞實例及分析

大量震害表明，結構不對稱、不規(guī)則，極其容易造成結構扭轉脆性破壞，嚴重者甚至導致整個結構倒塌。

1972年南美洲馬那瓜地震中，兩幢高層建筑的震害程度截然不同，其中十五層的中央銀行大廈因抗側力構件不對稱布置而發(fā)生倒塌，而采用對稱外框內筒結構的十八層美洲銀行大廈卻只受到輕微破壞.

馬那瓜中央銀行大廈試問：那一幢破壞嚴重呢？馬那瓜美洲銀行大廈

1）平面不規(guī)則4個樓梯間偏置塔樓西端，西端有填充墻。4層以上的樓板僅為5cm厚，擱置在高45cm長14m小梁上。

2）豎向不規(guī)則塔樓上部（4層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在4層樓板水平處的過渡大梁上，大梁又支承在其下面的10根1m×1.55m的柱子上（間距9.4m）。上下兩部分嚴重不均勻，不連續(xù)。主要破壞：第4層與第5層之間(豎向剛度和承載力突變),周圍柱子嚴重開裂，柱鋼筋壓屈；橫向裂縫貫穿3層以上的所有樓板(有的寬達1cm),直至電梯井東側；塔樓西立面、其他立面窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其它非結構構件均嚴重破壞或倒塌。震后計算分析結果:1.結構存在十分嚴重扭轉效應;2.塔樓3層以上北面和南面大多數柱子抗剪能力大大不足,率先破壞；3.水平地震作用下,柔而長的樓板產生可觀的豎向運動等。

馬那瓜中央銀行大廈

結構是均勻對稱的，基本的抗側力體系包括4個L形的桶體，對稱地由連梁連接起來，這些連梁在地震時遭到剪切破壞，是整個結構能觀察到的主要破壞。分析表明：1.對稱的結構布置及相對剛強的聯肢墻，有效地限制了側向位移，并防止了明顯的扭轉效應；2.避免了長跨度樓板和砌體填充墻的非結構構件的損壞；3.當連梁剪切破壞后，結構體系的位移雖有明顯增加，但由于抗震墻提供了較大的側向剛度，位移量得到控制。美洲銀行平面不規(guī)則的類型扭轉不規(guī)則凹凸不規(guī)則樓板局部不連續(xù)平面不規(guī)則的類型：扭轉不規(guī)則扭轉不規(guī)則單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1.2扭轉特別不規(guī)則A類高層建筑：單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1.5，或者Tt/T1>0.90

B類高層建筑、混合結構、復雜高層：單向偶然偏心地震作用下的位移比超過1.4，或者Tt/T1>0.85

平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則平面太狹長L/B>6(抗震設防烈度6，7度）L/B>5(抗震設防烈度8，9度）凹進太多l(xiāng)/Bmax>0.35(抗震設防烈度6，7度）l/Bmax>0.30(抗震設防烈度8，9度）凸出太細l/b>2.0(抗震設防烈度6，7度）l/b>1.5(抗震設防烈度8，9度）平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則平面太狹長凹入太多凸出太細平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則狹長平面實例平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平面實例平面不規(guī)則的類型：凹凸不規(guī)則凹凸不規(guī)則平面實例平面不規(guī)則的類型:樓板局部不連續(xù)一般不規(guī)則

有效寬度Be小于典型寬度B的50%：Be<0.5B開洞面積At大于樓面面積A的30%：At>0.3A特別不規(guī)則有效凈寬度Be小于5米或一側樓板最小有效寬度小于2米平面不規(guī)則的類型:樓板局部不連續(xù)相對有效寬度太小（<50%）相對開洞面積太大（>30%）絕對有效寬度太小（總寬<5m或單側<2m）平面不規(guī)則的類型:樓板局部不連續(xù)嚴重樓板局部不連續(xù)平面實例：三條占全了！豎向（立面）不規(guī)則的類型側向剛度不規(guī)則豎向抗側力構件不連續(xù)樓層承載力突變立面不規(guī)則的判定樓層承載力突變側向剛度不規(guī)則樓層剛度比K(i)<0.7K(i+1)

或者K(i)<0.8[K(i+1)+K(i+2)+K(i+3)]/3豎向抗側力構件不連續(xù)立面收進