郭 迅

（防災(zāi)科技學(xué)院中國地震局建筑物破壞機理與防御重點實驗室，河北 三河 065201）

0 引言

2022年9月5日12點52分，四川省瀘定縣發(fā)生MS6.8地震，震中位于瀘定縣磨西鎮(zhèn)，地理坐標為29.59°N，102.08°E，震源深度16km。地震造成93人遇難，25人失聯(lián)，420人受傷，房屋損壞5萬余間。極震區(qū)烈度為Ⅸ度，面積280km2。本次地震獲取了豐富的強震記錄，距震中較近的磨西鎮(zhèn)和得妥鎮(zhèn)獲得的多個強震記錄顯示地面峰值加速度介于0.5～1.0g，而且以高頻為主。

這次地震中房屋的破壞特點與21世紀以來川滇地區(qū)發(fā)生的若干次地震非常相似［1-8］。比如在城鎮(zhèn)，底商多層房屋倒塌或破壞比例最高，其次是用于學(xué)校和辦公的多層框架房屋破壞顯著，在極震區(qū)有很多砌體房屋和構(gòu)造特別的框架結(jié)構(gòu)房屋沒有任何損傷。設(shè)計、施工及建筑材料相同的多層房屋抗震表現(xiàn)有天壤之別，這說明我們還沒有把握結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的規(guī)律，具體體現(xiàn)在對地震致災(zāi)機理，特別是結(jié)構(gòu)倒塌機理認識不清。實踐是檢驗真理的唯一標準，我們需要從震害中反思既往認識的不足，不斷改進，徹底地認識結(jié)構(gòu)地震破壞或倒塌機理。瀘定地震產(chǎn)生了大量的“站立廢墟”，這些處于臨界倒塌狀態(tài)的房屋提供了絕佳的倒塌機理分析環(huán)境，遠勝過那些構(gòu)件堆疊的廢墟。極震區(qū)的每一棟建筑，無論壞與不壞，都相當于一次成功的原型結(jié)構(gòu)抗震實驗，值得深入總結(jié)分析。

本文評述了“弱柱強梁”理論的不足，深入闡述了基于實際震害總結(jié)提煉的“變形飽和”理論的含義，并嘗試用“變形飽和”理論解釋震害現(xiàn)場表現(xiàn)好及表現(xiàn)差的代表性案例。

1 “強柱弱梁”倒塌機理評述

所謂機理就是指機制和原因。結(jié)構(gòu)倒塌（破壞）機理是要闡明地震作用下結(jié)構(gòu)中各相關(guān)要素間如何相互作用。地震作用初始，結(jié)構(gòu)是什么狀態(tài)，接近倒塌又是什么狀態(tài)。結(jié)構(gòu)作為柱、墻、梁、樓板、節(jié)點和基礎(chǔ)等諸多構(gòu)件的集合體，除整體失穩(wěn)外，結(jié)構(gòu)倒塌或破壞總是表現(xiàn)為個別或部分構(gòu)件先破壞。構(gòu)件的破壞原因或模式不外乎拉、壓、彎、剪、扭、受壓失穩(wěn)或局部屈曲等。這就是機理分析所應(yīng)遵循的邏輯思路。

目前世界各國關(guān)于結(jié)構(gòu)倒塌機理的主流認識是“弱柱強梁”［9］，然而，這一認識在震害實踐中既不能解釋建筑為什么倒、也不能回答建筑為什么不倒?！叭踔鶑娏骸睂W(xué)說是20世紀70年代新西蘭學(xué)者R.Park和T.Paulay［10-12］建立的，他們觀察了1967年Venezuela地震和1971年San Fernando地震的震害，認為結(jié)構(gòu)某一層的柱上、下端同時出現(xiàn)塑性鉸，以致形成層屈服機制而倒塌。后來又出現(xiàn)兩個被誤認為是弱底層層屈服機制的案例。一個是1990年菲律賓地震中一個外表呈底層層屈服機制的框架結(jié)構(gòu)［11］，另一個是1989年Loma Prieta地震中一個框架結(jié)構(gòu)底層層屈服破壞模式［13］，這就更堅定了人們對“弱柱強梁”學(xué)說的信心。為了克服層屈服機制，需要在梁端形成鉸而不是柱端，即通過“強柱弱梁”形成抗倒塌能力更強的整體屈服機制［11］。該方法放棄了結(jié)構(gòu)以彈性方式抵抗地震作用，特別強調(diào)通過罕遇地震作用下構(gòu)件出現(xiàn)塑性變形實現(xiàn)良好的延性。強柱弱梁的設(shè)計方法也稱為能力設(shè)計法（Capacity Design），其要點有兩條：其一是設(shè)定合理的結(jié)構(gòu)整體屈服機制，比如“強柱弱梁”就優(yōu)于“弱柱強梁”；其二是通過合理的構(gòu)造設(shè)計確保設(shè)定的屈服部位（俗稱塑性鉸）有足夠的延性。然而無論是“弱柱強梁”還是“強柱弱梁”，不但在震害實踐中與事實相差甚遠，在理論上也難以自圓其說。比如R.Park指出：在強烈地震作用下，如果按照彈性理論計算，結(jié)構(gòu)受到的地震力比設(shè)計地震力可能高出4～5倍，但施工良好的結(jié)構(gòu)仍然可以有“令人驚奇的良好表現(xiàn)”，這要歸功于因構(gòu)件中出現(xiàn)可以耗能的塑性鉸而使結(jié)構(gòu)所具有的延性［10］。然而，事實上構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸就意味著結(jié)構(gòu)破壞，就談不上表現(xiàn)良好，其說法自相矛盾。綜合大量的震害實例看，無論“弱柱強梁”還是“強柱弱梁”都是不成立的，主要理由有三點：（1）同一樓層的構(gòu)件均等地抵抗地震作用，這是蘊含其中的一個重要前提，這與實際嚴重不符，真實結(jié)構(gòu)是剛度很大和很小的構(gòu)件在同一樓層“混搭”；（2）只要一部分梁上有半高或全高的填充墻，梁端就難以出現(xiàn)塑性鉸，忽略梁上填充墻的約束作用明顯是錯誤的；（3）結(jié)構(gòu)在倒塌前變形很大，經(jīng)歷彈性、強化、塑性變形和失效等階段，而實際上直到臨界倒塌時刻變形量都很小，沒有強化和塑性變形階段。另外，如果把多層框架結(jié)構(gòu)倒塌歸因于柱鉸層屈服機制，那么倒塌后形成機制的那一層各個柱上下端都能發(fā)現(xiàn)塑性鉸，可事實并不是這樣。

倒塌機理認識的偏差導(dǎo)致相似的震害反復(fù)出現(xiàn)，缺少符合震害實際的倒塌機理成為制約抗震設(shè)計水平提高的最大障礙［8，14-15］。

2 “變形飽和”倒塌機理

結(jié)構(gòu)倒塌（破壞）機理的認識是一個關(guān)鍵而艱難的課題，需要對地震和結(jié)構(gòu)進行全方位、全過程、全要素地分析，而不能孤立地、靜止地、片面地看問題。具體而言，以多層建筑為例，要考察抗側(cè)力構(gòu)件由上到下的變化、地震剪力由上到下的累加；地震作用一般由小到大再到小，同一樓層中抗側(cè)力構(gòu)件先經(jīng)由彈性階段的剪力按剛度比例分配，進而部分構(gòu)件率先達到承載力極限而失效；地震作用下，不僅僅是通常意義上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行抵抗，而各式各樣所謂的“非結(jié)構(gòu)構(gòu)件”，如滿砌的橫向填充墻、半高或全高但開洞的縱向填充墻，甚至門框、窗框等構(gòu)件都以不同形式參與工作，影響結(jié)構(gòu)的抗震能力和破壞模式。

2008年汶川地震后，作者在探討漩口中學(xué)教學(xué)樓倒塌機理時，堅定了“弱柱強梁”不成立的看法，取而代之提出了“變形飽和”理論。

漩口中學(xué)位于汶川地震的震中映秀鎮(zhèn)，學(xué)校僅有的三棟單面外廊式混凝土框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓全部倒塌，而相鄰的內(nèi)廊式框架結(jié)構(gòu)辦公樓及多棟砌體結(jié)構(gòu)教工住宅均未倒塌，這表明單面外廊式框架結(jié)構(gòu)存在某種抗震缺陷。為了重現(xiàn)教學(xué)樓倒塌過程，按1／4比例設(shè)計制作了該結(jié)構(gòu)沿縱向兩跨的模型［16］。圖1為模型的正面和側(cè)面。為真實再現(xiàn)結(jié)構(gòu)各要素的作用，按照原型設(shè)置了滿砌的橫向填充墻、縱向半高的窗下墻。窗下墻頂設(shè)置了配筋的壓頂。二層以上的半高墻顯然會約束梁端成鉸行為，另外在模型縱向端部設(shè)置一段短墻模擬鄰跨對柱的約束作用。

圖1 單面外廊框架結(jié)構(gòu)模型Fig.1 RC frame model with one side corridor

給模型基底輸入峰值為0.96g的臥龍地震動（含X、Y和Z方向），破壞情形如圖2a所示。盡管模型結(jié)構(gòu)沒有倒塌，但底層的A柱破壞非常嚴重。剪切裂縫貫穿內(nèi)外，柱身縱向呈腰鼓狀，A柱頂端下沉、梁下彎，幾乎要塌下來。此時同一軸線上沒有填充墻約束的B柱和C柱外觀尚完整，遠未達到端部成鉸的狀態(tài)。精密位移測試表明，柱上端樓板僅沿縱向有位移且幅值很小，這是因為橫向和扭轉(zhuǎn)變形被滿砌的橫墻約束住了。圖2b是通過擬靜力實驗［17］獲得的A柱和B柱的力-位移曲線。A柱對應(yīng)的曲線陡、高、窄，我們稱之為硬脆構(gòu)件；B柱對應(yīng)的曲線緩、低、寬，我們稱之為弱延構(gòu)件?！岸浮币馕吨鴦偠却螅案摺币馕吨鴺O限承載力高，“窄”意味著脆性強；反之則反。由于樓板僅沿縱向平動，各柱分擔的剪力就與其側(cè)向剛度成比例，多次模型實驗測試結(jié)果顯示A柱分擔的剪力為B柱的5～8倍，我們稱之為內(nèi)力凝聚現(xiàn)象。

洋桔梗的最佳定植時機是幼苗具有4片真葉，第5片真葉未完全長出前[3]。洋桔梗不同品種對高溫的反應(yīng)差異很大，即使同一品種的不同個體對高溫的反應(yīng)也不同。日本瀧井公司根據(jù)洋桔梗不同品種自然花期的早晚將洋桔梗分為早生、中生、中晚生、晚生4個類型。根據(jù)閩西北氣溫、光照等氣候特征，建議早生品種選擇在10—11月栽培；中生品種選在9—4月栽植；晚生品種選擇在較熱的季節(jié)栽培；中晚生品種適應(yīng)性較強。由于各地小氣候和設(shè)施情況不同，在盡可能保證設(shè)施內(nèi)夜間溫度能控制在5 ℃左右的前提下，結(jié)合經(jīng)濟價值選擇適栽時間，洋桔梗最佳栽培時間見表1。

圖2a中A柱已經(jīng)達到極限承載力，但是其側(cè)向變形量很小（層間位移角不超過1%），我們稱A柱達到了變形飽和狀態(tài)。A柱的承重失效將觸發(fā)結(jié)構(gòu)整體倒塌。該模型展示的是窗下墻約束的柱與自由變形柱的混搭，工程中還有一種較普遍的做法是窗下墻＋窗間墻約束的柱與自由變形柱的混搭，內(nèi)力凝聚現(xiàn)象更顯著。

圖2 約束不同的構(gòu)件在同一層混搭時的破壞及力-位移關(guān)系Fig.2 Damage pattern and force-displacement relationship of members with or without restraint under mixing and matching

因此，給“變形飽和”定義如下：兩類構(gòu)件同層混搭，硬脆構(gòu)件內(nèi)力高倍凝聚，側(cè)移很小時（相對柱端或梁端成鉸而言）就發(fā)生脆性破壞并觸發(fā)倒塌。就構(gòu)件而言，把因內(nèi)力凝聚后側(cè)移很小時就達到承載力極限并發(fā)生脆性破壞的狀態(tài)稱為“變形飽和”狀態(tài)。

至此外廊式教學(xué)樓的倒塌原因可以做如下解釋：因為不均衡設(shè)置的填充墻造成柱抗側(cè)剛度出現(xiàn)顯著差異，進而導(dǎo)致地震剪力高倍凝聚，剛度大的構(gòu)件率先達到變形飽和并觸發(fā)了結(jié)構(gòu)整體倒塌。相反，內(nèi)廊式辦公樓對應(yīng)的各個柱被約束的程度大體相當，避免了內(nèi)力凝聚，沒有構(gòu)件達到變形飽和狀態(tài)，因而沒有倒塌，砌體結(jié)構(gòu)教工住宅也是同理。大量的震害和實驗顯示，保證構(gòu)件內(nèi)力分配均衡是抗御倒塌最關(guān)鍵的因素。

對比“弱柱強梁”和“變形飽和”理論可以發(fā)現(xiàn)，全過程、全要素地分析多層房屋倒塌原因，結(jié)果應(yīng)該是這樣的：以剪力最大的底層為例，橫墻因不開洞，所以剛度大、承載力高，約束了樓板既不能沿橫向運動也不能扭轉(zhuǎn)，只能沿縱向發(fā)生平動（建筑功能要求各道縱墻都開洞因而剛度?。?，這就導(dǎo)致支撐樓板的柱或墻在縱向按剛度大小成比例地分配地震剪力，被縱向半高或全高但開洞的填充墻約束的柱分擔的剪力是自由柱的若干倍，率先發(fā)生脆性剪切破壞，既喪失了承重能力，又喪失對橫墻的扶壁作用，這時如果地震還沒停止，結(jié)構(gòu)沿縱向的抗力是最弱的，很容易沿縱向觸地，這是地震現(xiàn)場最常見的倒塌模式。某些廢墟外觀可見的上下端都成“鉸”的自由柱容易使人迷惑，以為結(jié)構(gòu)是因柱鉸層屈服機制倒塌，實際上柱上下端成鉸僅僅是倒塌的結(jié)果，而不是原因。

以“強柱弱梁”為標志的延性設(shè)計法強調(diào)：結(jié)構(gòu)所遭遇的地震力大無妨，結(jié)構(gòu)要確保不發(fā)生構(gòu)件剪切破壞和節(jié)點撕裂以及延性不足的柱鉸層屈服機制破壞，但可以出現(xiàn)強柱弱梁型整體屈服機制。以均衡內(nèi)力為標志的“抗變形飽和設(shè)計法”基于對實際震害正反兩方面表現(xiàn)的總結(jié)強調(diào)：只要樓層中抗側(cè)構(gòu)件內(nèi)力均衡分配，結(jié)構(gòu)就難以破壞。

變形飽和是從構(gòu)件本構(gòu)關(guān)系角度分析結(jié)構(gòu)的失效過程，回到震害現(xiàn)場看，那些在地震中表現(xiàn)好的房屋不具備變形飽和的條件，而表現(xiàn)不好的房屋很容易找到與變形飽和理論相符的地方。

弱柱強梁思想在誕生之初，針對理想的梁柱框架并且梁的剪跨比不大時可以勉強成立，比如1972年馬那瓜地震中美洲銀行大廈就是這種機制［18］。層高決定了柱的高度相對固定，柱截面較小時呈現(xiàn)為“弱柱”，節(jié)點水平平動可以產(chǎn)生柱端塑性鉸，如果把柱截面加大以后，約束了節(jié)點的轉(zhuǎn)動，梁鉸也難以生成［19］。對于跨度較大的細長梁，梁的變形以彈性為主，難以形成塑性鉸。然而如果短梁受到梁上填充墻約束的話，也難以形成鉸。上述起誤導(dǎo)作用的兩個震害案例［11，13］中看到的柱鉸只是被動破壞的結(jié)果，而不是結(jié)構(gòu)倒塌的原因，從地震作用的全過程看，與自由柱混搭的“硬脆”構(gòu)件先發(fā)生脆性剪切破壞引起承重失衡，上部結(jié)構(gòu)的重力轉(zhuǎn)而壓到橫向墻柱上面，缺少扶壁支撐的橫向構(gòu)件出平面倒塌，這才導(dǎo)致外表可見到的“柱鉸”層屈服機制。

3 典型結(jié)構(gòu)震害原因分析

以下選取瀘定地震中的4個案例，用變形飽和理論解釋結(jié)構(gòu)在地震中的表現(xiàn)。

3.1 磨西鎮(zhèn)瑪吉阿媽民宿震害分析

磨西鎮(zhèn)瑪吉阿媽民宿位于Ⅸ度區(qū)，如圖3a和圖3b所示，建筑為四層，底層幾近倒塌，其他各層基本完好?，F(xiàn)場勘查確認底層為框架和砌體混雜結(jié)構(gòu)，上部各層為純砌體結(jié)構(gòu)。圖3c為其底層平面圖，其A軸和B軸為空曠的框架，C軸為帶構(gòu)造柱、開窗洞的砌體墻，①軸及⑤軸B～C間為帶構(gòu)造柱的砌體墻。盡管底層地震剪力最大，但其作為接待大廳十分空曠，抗側(cè)構(gòu)件最少。由于橫墻少，對扭轉(zhuǎn)的約束弱，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)有少許順時針扭轉(zhuǎn)。底層震害最嚴重的部位是C軸的窗間墻和⑤軸的墻，圖3b顯示C軸窗間墻除通透的X形裂縫外，還有沿縱向10cm的移位?？傮w看，底層樓板仍以縱向平動為主，根據(jù)擬靜力實驗及相關(guān)規(guī)范［17，20-21］給定的參數(shù)可以計算，A、B、C軸在縱向按剛度大小分配的內(nèi)力相對值如圖3d所示，C軸分擔的剪力是A、B軸的4倍多，C軸墻體因內(nèi)力凝聚而出現(xiàn)嚴重的剪切破壞。以抗剪承載力最高的構(gòu)件為基準進行歸一化，定義歸一化剪力為：

圖3 磨西鎮(zhèn)瑪吉阿媽民宿震害原因分析Fig.3 Damage analysis of Maji'ama homestay inn in Moxi Town

式中，Q為各軸線上構(gòu)件承擔的水平剪力；fv為砌體抗剪強度；A為構(gòu)件橫截面面積。圖3e和圖3f為計算得到的力-位移曲線C軸墻體超過了變形飽和點，A、B軸因剛度小，分擔的剪力很小，沒有出現(xiàn)明顯的柱上下端塑性鉸，A、B軸柱的強度儲備還遠未發(fā)揮。

瑪吉阿媽民宿代表的是底層縱橫向都空曠、雙向都有“偏”的缺陷［7，8，13］。這類建筑通常為單一業(yè)主所有，這在海螺溝（磨西鎮(zhèn)）、九寨溝等風景區(qū)較常見。

3.2 磨西鎮(zhèn)大杉樹村汽修店震害分析

磨西鎮(zhèn)大杉樹村6組51號汽修店位于Ⅸ度區(qū)，如圖4a和圖4b所示，建筑主體為三層，局部四層，僅底層嚴重破壞?？辈榇_認底層為框架和砌體混雜結(jié)構(gòu)且以砌體為主，上部各層為純砌體結(jié)構(gòu)。圖4c為其底層平面圖，在A軸和B軸上各道橫墻（柱）之間空曠，C軸為帶構(gòu)造柱開窗洞的砌體墻。①～⑥軸除④軸外都是帶構(gòu)造柱且不開洞的砌體墻。結(jié)構(gòu)橫向有平行的5道不開洞的墻體約束，樓板在橫向和扭轉(zhuǎn)方向都不會變形，只能發(fā)生縱向平動。根據(jù)擬靜力實驗及規(guī)范給定的參數(shù)［17，20-21］計算，A、B、C軸在縱向按剛度大小分配的內(nèi)力相對值計算結(jié)果如圖4d所示。C軸的剪力是A、B軸的4倍多，C軸出現(xiàn)了內(nèi)力凝聚現(xiàn)象，墻體因剪切而破碎解體（如圖4b所示）。圖4e和圖4f為計算得到的力-位移曲線，C軸墻體達到了變形飽和點，但由于樓板側(cè)移很小，各道橫墻沒有出現(xiàn)出平面變形的表現(xiàn)，④軸上的兩根混凝土柱上下端也未出現(xiàn)混凝土剝落。推測及觀察都表明A、B軸分擔的剪力很小。該結(jié)構(gòu)明顯地是因為內(nèi)力在C軸凝聚，造成C軸墻體達到變形飽和并局部塌落。

圖4 磨西鎮(zhèn)大杉樹村6組51號汽修店震害原因分析Fig.4 Damage analysis of Car Repair Shop in Dashanshu Village，Moxi Town

汽修店橫向有多道平行的實體墻，僅在縱向有“偏”的缺陷。通常這類建筑底層每一開間為一個業(yè)主所有，用于經(jīng)商，這種情形在南方中小城鎮(zhèn)街道兩側(cè)十分普遍。

3.3 得妥鎮(zhèn)蔣家飯店震害分析

得妥鎮(zhèn)蔣家飯店位于Ⅸ度區(qū)，如圖5a和圖5b所示，建筑為三層，僅底層有破壞?，F(xiàn)場勘查確認底層為框架和砌體混雜結(jié)構(gòu)，上部各層為砌體結(jié)構(gòu)。圖5c為其底層平面圖，其A軸和B軸為空曠的框架，C軸及①、④、⑤軸為帶構(gòu)造柱的砌體墻。結(jié)構(gòu)橫向有①、④、⑤軸3道不開洞的墻體約束，樓板在橫向和扭轉(zhuǎn)方向都不會變形，僅發(fā)生縱向平動。根據(jù)擬靜力實驗及規(guī)范給定的參數(shù)［17，20-21］計算，A、B、C軸在縱向按剛度大小分配的內(nèi)力相對值如圖5d所示，C軸的剪力是A、B軸的5倍多，C軸出現(xiàn)了內(nèi)力凝聚現(xiàn)象并出現(xiàn)較嚴重的剪切破壞。圖5e和圖5f為計算得到的力-位移曲線，C軸墻體接近了變形飽和點，但此時樓板側(cè)移還很小，A、B軸分擔的剪力也很小，它們的強度儲備尚未發(fā)揮。

圖5 得妥鎮(zhèn)蔣家風味飯店震害原因分析Fig.5 Damage analysis of Jiangjia Restaurant in Detuo Town

蔣家飯店建筑代表底層空曠且存在“偏”的缺陷，但由于樓層較少，地震荷載總量有限，構(gòu)件盡管有內(nèi)力凝聚現(xiàn)象但尚未達到飽和點，所以破壞并不嚴重。

3.4 貢嘎山寄宿學(xué)校震害分析

磨西鎮(zhèn)貢嘎山寄宿學(xué)校位于Ⅸ度區(qū)，如圖6a和圖6b所示，建筑為三層，各層內(nèi)外均完好。經(jīng)勘查確認結(jié)構(gòu)為有圈梁和構(gòu)造柱的砌體結(jié)構(gòu)，是典型的內(nèi)廊式辦公建筑，縱橫向均衡對稱布置多道實體墻，雙向各軸線剛度和抗側(cè)承載力差異很小。根據(jù)擬靜力實驗及規(guī)范給定的參數(shù)［17，20-21］計算，A、B、C和D軸在縱向按剛度大小分配的內(nèi)力相對值如圖6d所示。各軸剪力大體一致，沒有內(nèi)力凝聚現(xiàn)象，橫向受力和變形也類似。圖6e和圖6f為計算得到的力-位移曲線，表明各軸分擔的剪力均未達到承載力極限，縱橫向構(gòu)件均未達到變形飽和點，地震停止后結(jié)構(gòu)構(gòu)件按彈性模式回到初始點，沒有任何裂縫或殘余變形。

圖6 貢嘎山寄宿制學(xué)校宿舍震害原因分析Fig.6 Damage analysis of Gonggashan school building in Moxi Town

貢嘎山寄宿學(xué)校建筑代表雙向均沒有“偏”的缺陷且有完善圈梁構(gòu)造柱的建筑。與前述3個案例不同，該案例表明只要避免內(nèi)力在少數(shù)構(gòu)件上凝聚，就很難有構(gòu)件達到變形飽和點，結(jié)構(gòu)即使遭遇很強的地震作用，也能確保不損傷。這種抵抗超設(shè)防烈度的策略不是依靠構(gòu)件的塑性變形或延性，而是依靠均衡的內(nèi)力分配，而均衡的內(nèi)力需要合理的抗側(cè)構(gòu)件布置，避免剛度在樓層中前后或左右的顯著不均衡。

4 結(jié)論

以上分析表明，支配各國抗震設(shè)計規(guī)范的“弱柱強梁”倒塌理論在邏輯上和實踐中都不成立。通過大量的震害調(diào)查、模型實驗及理論分析，總結(jié)出符合震害實踐的“變形飽和”理論，揭示了多層房屋地震倒塌（破壞）的真正原因，據(jù)此可設(shè)計出具有“七級不壞、八級不倒”抗震能力的多層建筑。

瀘定地震、汶川地震中實際震害現(xiàn)象可以很好地佐證本文結(jié)論，例如文中列舉的瀘定地震典型震例能夠很好地用“變形飽和”理論解釋，而“弱柱強梁”則行不通?！白冃物柡汀笔抢碚搶用娴谋憩F(xiàn)，實踐層面是結(jié)構(gòu)本身存在的不利于抗震的散、脆、偏、單四個方面的缺陷［14］。

柱鉸層屈服機制不是結(jié)構(gòu)倒塌前的臨界狀態(tài)，而是倒塌結(jié)果的體現(xiàn)。從震害實際看，延性意味著變形大且有破壞，原來預(yù)想的以小的破壞避免大的破壞（倒塌）實際是難以實現(xiàn)的。實際震害表明，即便是很強烈的地震，結(jié)構(gòu)連小的破壞都可以不出現(xiàn)，其中的技巧就是內(nèi)力均衡，即各構(gòu)件的內(nèi)力與其承載能力相匹配，并且結(jié)構(gòu)整體上沒有散、脆、偏、單等缺陷。