Обрушения галерейных переходов при землетрясениях
Примеры обрушения галерейных переходов
Пример 1.
Землетрясение в г. Кобе Японии в 1995 г. Галерейный переход большого пролета выполнен в металлических конструкциях, верхняя и нижняя балка опираются на кронштейны конструкций главных зданий. При землетрясении металлическая балка сместилась и обрушилась.
Пример 2.
Землетрясение в г. Кобе Японии в 1995 г. Два 8-этажные здания гостиницы «М» соединяются галерейными переходами на каждом этаже. При проектировании на одном из концов галерейного перехода применили жесткую связь с главной конструкцией, а на другом конце - подвижную. При землетрясении концы подвижной связи галерейных переходов полностью выкатывались из опор, в результате чего переходы полностью обваливались.
Пример 3.
Землетрясение в г. Кобе Японии в 1995 г. Два 11-этажных здания соединены галерейными переходами на 4, 7 и 10-м этажах. В результате землетрясения разрушена связь между главной конструкцией и переходом на 10-м этаже, легко поврежден переход 7-го этажа, почти не поврежден переход 4-го этажа.
Пример 4.
Землетрясение в Осаке в 1995 году. Два высотных здания были соединены, тремя галерейными переходами, соединение перехода с несущей конструкцией здания выполнено жестким. При землетрясении самый верхний надземный галерейный переход упал, и раздавил нижний переход. Надземный галерейный переход в уровне второго этажа практически не пострадал.
Пример 5.
Землетрясение в Осаке в 1995 году. При землетрясении упали четыре галерейных перехода, установленных в здании с эксцентриситетом.
Пример 6.
Землетрясение в Осаке в 1995 году. Здания связаны галерейными переходами, их опирание на несущие конструкции шарнирное. При землетрясении из-за разрушения первого этажа, здание наклонилось, все галерейные переходы разрушились. Разрушение галерейных переходов не привело к разрушению несущих конструкций соседнего здания.
Пример 7.
Землетрясение в Тайване Цзицзи в 1999 году. Надземный путепровод установлен на винном заводе имени Пули между двумя сооружениями в уровне третьего этажа. Он был установлен по краю одного здания. При землетрясении путепровод упал, несущие конструкции двух сооружений на третьем этаже разрушились.
На основе приведенных,выше примеров можно сделать следующие выводы:
1. Галерейный переход с большим пролетом и высоким расположением, получает больше повреждений при землетрясении.Из примера 1 и 2 видно, что из-за больших пролетов галерейных переходов, они получили большие повреждения. В примерах 3 и 4 видно, что находящийся в верхней части сооружения галерейный переход получил большие повреждения, а переход в нижней - меньшие.
2. Галерейный переход с маленьким пролетом и низким расположением получает незначительные повреждения.В примере 3 пролет галерейного перехода небольшой, несущие конструкции двух зданий имеют консоли. В результате землетрясения лишь на десятом этаже соединения галерейного перехода разрушилось, на четвертом и седьмом этаже переходы получили не большие повреждения.
4. Галерейный переход, расположенный с эксцентриситетом относительно центров тяжести зданий легко разрушается (пример 5-7).
5. В зависимости от соединения галерейного перехода со зданием разрушение имеет различный характер. Галерейный переход соединенный часто во время землетрясения имеет меньшую вероятность падения, но если он падает, то разрушения несущих конструкций зданий большие. Галерейный переход соединенный шарнирно при землетрясении легко падает, но его разрушение мало влияет на несущие конструкции соединяемых зданий.
Таншанское землетрясение в 1976 году
Представим наиболее общие моменты обследования разрушения галерейных переходов при Таншаньском землетрясении,.
Исследованы три способа расположения галерейного перехода:
1. галерейный переход опирается на дополнительные поддерживающие конструкции; 2) опирается только на соединяемые здания; 3) начало и конец галерейного перехода опираются на дополнительные поддерживающие конструкции
Виды разрушений галерейных переходов при Таншаньском землетрясении
В основном происходило два вида разрушений галерейных переходов при землетрясении: 1) полное выпадение; 2) обычное разрушение.
Полное выпадение
Полное выпадение происходит вследствие следующих трех причин:
1. Разрушение опорной конструкции галерейного перехода.
Пример 1. Галерейный переход длиной 15 м, шириной 2.3 м, толщиной стены 200 мм, один край опирается на железобетонную балку, другой - на кирпичную стену. При землетрясении закладные элементы в опорном узле сначала вытягиваются, затем разрываются, верхняя часть галерейного перехода падает со второго на первый этаж, другая сторона практически не разрушается.
Пример 2. В угольной шахте галерейный переход установлен с наклоном в девять градусов, его нижний конец опирается на стену, при землетрясении переход обрушивает стену и сам падает.
Пример 3. В угольной шахте имени Цзингэджуан установлен галерейный переход с наклоном в девять градусов, его длина 33 м, высота около 28 м. Галерейный переход выполнен в виде трехпролетных панельных железобетонных ферм (длина каждого пролета 18 м, общая длина 53,6 м) соединенных вертикально расположенным угольным бункером (длина 56 м, высота около 30 м). Опорный столб в нижней части бункера разрушается, и в результате этого галерейный переход падает
2. При большом сдвиге происходит разрушение опорного узла.
Пример 1. Надземный галерейные переход со среднего угольного бункера до следующего угольного бункера Таншаньской угольной шахты (наклон 10 градусов). Из-за землетрясения галерейный переход стал наклоняться в направлении своей оси, крепежные болты вытянулись из опорного узла и галерейные переход врезался в угольный бункер.
3. Обрушение вышележащих конструкций.
Пример 1. Не достроенный угольный бункер угольной шахты Люй Цзясо при землетрясении упал и разорвал нижележащий галерейный переход, выполненный в виде стальной фермы.
Падение галерейного перехода происходит в основном из-за двух первых причин.
Обычное разрушение
Разрушение галерейного перехода может начинаться со следующих элементов:
1. Галерейный переход отрывается в месте соединения и сталкивается с соединяемой конструкцией.
2. Разрушение опорного элемента и опорного встроенного элемента
Опорный элемент (например, небольшие консоли) при первом способе расположения обычно являются частью главной конструкции соединяемого объекта. Когда величина сдвига галерейного перехода относительно соединяемого объекта становится предельной, в опорном элементе возникают большие растягивающие усилия, плюс вертикальное воздействие от землетрясения, что приводит деформированию крепежных болтов до полного их разрыва.
3. Разрушение верхних элементов галерейного перехода
При Таншаньском землетрясении верхние элементы большинства галерейных переходов, получивших большие повреждения или разрушившиеся, были выполнены в виде кирпичных стен с железобетонным настилом.
4. Неравномерные осадки соединяемых конструкций приводят к изменению наклона галерейного перехода, появлению трещин в опорных узлах и расшатыванию опорных элементов.