鋼結(jié)構貯倉震害預測的一種方法

　目前我國在建（構）筑物震害預測的研究、應用方面，已出現(xiàn)了眾多各具特色的分析和計算方法，如建筑物的經(jīng)驗總結(jié)法、震害資料抽樣統(tǒng)計法、易損性分析法和模糊數(shù)學分析法等種繁多，形式各異。構筑物也有煙囪、水塔、通廊和冷卻塔等各自的震害預測方法。但到目前為止，尚無一種成熟的規(guī)范化的震害預測方法。許多震害預測方法都有明顯的局限性，還有待進一步提高。

　　近年來，抗震防災工作的重點已由單體工程鑒定和加固逐漸轉(zhuǎn)向抗震防災規(guī)劃的編制和系統(tǒng)工程的抗震研究。一些大型冶金企業(yè)通過對抗震防災規(guī)劃的實施來提高企業(yè)的綜合抗震能。使企業(yè)在遭受地震襲擊時，做到指揮有序，使人員傷亡和財產(chǎn)損失足可能地減致最低限度?！≌鸷︻A測是編制企業(yè)抗震防災規(guī)劃的基礎，是減輕地震災害研究中的重要課題。震害預測的對象主要是各類建（構）筑物、設備及生命線系統(tǒng)等。

　　貯倉是冶金、建材和煤炭系統(tǒng)中大量使用而且非常重要的構筑物。貯倉一般有鋼筋混凝土和鋼結(jié)構兩種，按其支撐結(jié)構不同可分為柱承式和筒承式兩種。它主要貯存各種生產(chǎn)資料、半成品和成品，然后通過各種交通工具送到下一道工序。所以在地震發(fā)生時，貯倉一旦破壞，會使一些工廠停產(chǎn)，造成很大的經(jīng)濟損失。

1鋼結(jié)構柱式貯倉的地震預測方法

　　鋼結(jié)構貯倉一般用于柱承式高架貯倉，有全鋼結(jié)構和主體（梁、柱）鋼結(jié)構兩種。貯倉主要由支架、倉體和倉頂房組成。

　　在對貯倉進行震害預測時，對貯倉劃分為下述5種等級，根據(jù)其震害特點和歷次地震的震害經(jīng)驗總結(jié)，對不同破壞狀態(tài)的震害描述如下：

　?。?）基本完好--無損傷，或主體結(jié)構完好，圍護結(jié)構輕微損壞；　

　?。?）輕微破壞--主體結(jié)構局部出現(xiàn)小變形。圍護結(jié)構有較輕破損，但不影響正常使用，稍加修復就能恢復原狀；

　?。?）中等破損--主體結(jié)構損壞變形，圍護結(jié)構破壞嚴重，需經(jīng)補強加固后方可使用；

　?。?）嚴重破壞--主體結(jié)構嚴重變形，圍護結(jié)構破壞嚴重并難以修復或失去修復價值；

　　(5）倒塌--主體結(jié)構支架失穩(wěn)、倒塌、無法修復。

　　我國唐山地震的震害表明，柱承式貯倉震害嚴重，對于抗震性能好的鋼結(jié)構貯倉如果設計時不進行抗震設防，也同樣遭到破壞。唐山鋼鐵公司煉鋼廠兩座鋼結(jié)構高位貯倉在地震中倒塌，支柱柱頂折斷，地腳螺栓拔出。分析其原因，是支承柱強度不足，柱與貯倉連接處剛度突變，力集中，并且倉體剛度遠大于支柱剛度，貯倉總剛度很大。由貯倉自重在柱的側(cè)移上又引起附加彎矩，使柱處于級不利的工作狀態(tài)，成為貯倉失穩(wěn)倒塌的主要原因。貯倉根鋸使用條件形式各異，料重也各不相同。為了更準確地判斷震害，本文采取抗震變形驗算來判斷震害等級。采取典型的結(jié)構相同的進行單體主計算，計算時結(jié)構模型按框架考慮。倉體的剛度遠大于支柱剛度，因此計算時視倉體為剛體，支承柱上下端視為固定端。沿水平方向輸入地震作用，根據(jù)結(jié)構抗震變形驗算的層間彈塑性位移角判斷貯倉的震害等級。

　　柱承式鋼結(jié)構貯倉的震害等級判斷準則：

　?、倩就旰茫ㄕ鸷χ笖?shù)0一20）

　　θ≤1/400

　?、谳p微破壞（震害指數(shù)20一40）

　　1/400≤θ≤1/200

　　中等破壞（震害指數(shù)40一50）

　　1/200≤θ≤1/75

　　④嚴重破壞（震害指數(shù)60一80）

　　1/75≤θ≤1/40

　?、莸顾ㄕ鸷χ笖?shù)80一100）

　　θ≥1/40

　　其中θ為層間彈塑性位移角。