地裂缝对结构破坏的力学模式研究

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1、地裂缝对结构破坏的力学模式研究摘要：地裂缝是一种广泛分布在世界各地的特殊地质灾害，我国广大地区的建筑结构也深受其害，为了更好的防治地裂缝对建筑物的破坏，本文从地裂缝对建筑物结构破坏的力学模式入手，分析了地裂缝在建筑结构上产生了拉应力、剪应力和扭矩等各种内力，从而造成了建筑结构的最终破坏，由此得出建筑物产生裂缝破坏的原因，并为工程中进一步防灾减灾技术对策研究提供了一定的理论基础。Abstract：Thegroundfissure,asakindofspecialgeologicaldisasters,iswidelydistributedaroundtheworld,thebuildin

2、gstrueturesofthemajorityofourcountryalsosufferfromit.Inordertobetterpreventandcurethedisease,whichcausedbygroundfissuresonbuildingstruetures,startingfromthemechanicsmodelofstructuredamagethatleadbygroundfissures,thisarticleanalyzesvariousinternalforces,whicharearousedbygroundfissuresonthebuildin

3、gstructures,suchasthetensilestress,shearstressandtorque,whichleadtotheultimatedestruetionofthebuildingstrueture.Thus,itderivesthecausesofcrackingtobuildingsandprovidessometheoreticalbasisforfurthercountermeasuresresearchingaboutdisasterpreventionandmitigationtechniquesinengineering.关键词：地裂缝；建筑结构；

4、破坏特征；力学模式Keywords：Groundfissure；BuildingStructure；DestructionCharacteristics；MechanicsModel中图分类号：TU4文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)11-0043-020引言地裂缝是一种特殊的地质灾害，广泛分布在世界各地，自20世纪中期开始在我国很多城市出现，已经成为一种区域性的城市地质灾害，严重威胁着城市各类建筑物的安全，所到之处造成房屋开裂、道路变形、切断管道、机器停转、桥梁错位，已经造成了巨大的财产损失。为了减轻地裂缝对建筑物的进一步破坏，多年来广大专家、学者和科技工作者对地

5、裂缝的形成机理、活动特征、空间展布、发展趋势、减灾途经及对策等进行了大量的研究，并取得了一批重要的研究成果[1-8]o在地裂缝对结构破坏及防治措施的研究中，地裂缝对结构破坏的力学模式研究是基础，也是在地裂缝带上修建建筑物采取结构措施的理论依据，因而有着非常重要的意义。本文结合地裂缝对建筑物的破坏特征，对地裂缝对结构破坏的力学模式进行了系统的研究。本研究为后续专门针对地裂缝对建筑物破坏的防治措施研究打下良好的基础。1地裂缝引起的建筑物的破坏特征通过对遭受地裂缝破坏的地裂缝带上建筑物的大量实地调查，发现地裂缝由于其自身的活动特性，对建筑物的破坏主要是通过地基作用于基础，再传给上部建筑，并最

6、终使得建筑物遭到破坏。地裂缝引起建筑物破坏的特征如下：1.1地裂缝垂直错动时的建筑物破坏特征地裂缝的垂直错动使得位于下降盘的建筑物随着地基及基础一起变形,地裂缝两侧地基的差异沉降导致建筑物发生不均匀沉降，在墙体上产生斜裂缝，如图1所示，这种裂缝往往倾向下降盘,缝宽较为均匀，或者呈现上宽下窄的态势，是一种最常见的裂缝类型。1.2伴有水平拉张的地裂缝垂直错动下建筑物的破坏特征地裂缝在垂直错断的同时伴有水平拉张运动，这种运动方式在墙体上产生的斜裂缝在水平方向也发生了一定程度的拉张，因而使得裂缝的宽度相对单纯的剪切裂缝要宽的多，如图2所示。这种伴有水平运动的地裂缝的垂直错断，往往对建物的破坏性

7、更大，特别是在结构复杂、应力集中的转角及门窗处,破坏尤为严重，最终甚至导致整个建筑物的报废，应该引起特别重视。2地裂缝对建筑物破坏的力学模型从以上地裂缝对建筑物破坏的特征上看，建筑物从外部形态上主要表现出为水平张开、垂直错动和前后错动，在各别受力复杂部位还出现了拉张、错动和扭转的综合。这些破坏特征，主要是拉应力、剪应力和扭矩对建筑物的作用引起的建筑物的破坏而造成的。2.1地裂缝垂直错动时对建筑物破坏的力学模型坐落在地裂缝影响带上的建筑物，原本有