赵 西 安
(  中国建筑科学研究院    北京  100013 )

 提    要   2010年4月14日玉树7.1级大地震中建筑物遭受巨大损失，震害调查表明：玻璃固定窗破损与主体结构破坏具有明显的相关性。玻璃幕墙则基本完好，目前尚未发现幕墙受到严重震害的事例。
    
关 键 词    玻璃窗  幕墙  震害调查  抗震设计

                 一、    概       述

1.1  固定窗和幕墙
    固定窗和幕墙都是由面板和支承结构组成的维护结构系统。不同的是：固定窗通常是镶嵌在柱子或墙体平面内，在地震时必然与主体结构有相同的侧向位移；而幕墙的构造则使得幕墙与主体结构之间可以有微小的相对位移，或者使得幕墙本身具有较大的变形能力，可以忍受地震时主体结构所发生的侧向位移。
    因此，在历次大地震中玻璃窗的破坏都比较普遍，安装在墙体严重开裂、破损或框架明显侧倾建筑中的固定窗往往窗框扭曲、玻璃破碎、飞散；而在相同状态建筑中的幕墙则震害很少，常常完好无损。
    1976年唐山大地震的残存建筑中玻璃窗大多破损，多数只留下空的洞口。而1995年日本阪神大地震和1999年台湾集集大地震均有大量的玻璃窗震害的报告；虽然大阪、神户和台中、台南等城市有不少带有幕墙的建筑，但却没有见到关于震后尚存建筑中幕墙的震害报道。
    2008年四川汶川8.0级大地震中，汶川、北川、德阳、绵阳等经历了强震的城市，玻璃窗和玻璃幕墙的抗震性能表现出和历次大地震相同的规律性。
2010年4月14日，青海玉树发生了7.1级大地震，震中烈度达8度强。无抗震设防的民居大量倒塌；按7.5度（0.15g）抗震设防的正规建筑震害较轻，玻璃窗大量保存，玻璃幕墙基本上无损坏，可以对其抗震性能作出分析。
1.2 侧向位移大小的估计
正如作者在2008年发表的《汶川大地震中的玻璃窗和玻璃幕墙》一文中所指出：我们不可能实际量测到玻璃窗和玻璃幕墙在地震中的平面内侧移量。但是，通过观测玻璃窗和幕墙所在平面的结构损坏情况，是可以估计它们在地震时所经历过的最大水平位移值。
砖墙的破坏状况是最适用的衡量尺度。砖墙的破坏程度与其经受的水平位移有较好的对应性。多年来，进行过大量砌体结构的性能试验研究，对无筋砖砌

赵西安，1940.7出生，广东新会人，中国建筑科学研究院，研究员,100013-，北京
体来说，其基本规律表现为：

水平位移角小于    1/800           砖墙完好无损；
                1/800~1/500        轻微裂缝；
                1/500~1/300        严重开裂；
                1/300~1/150        严重破坏、掉砖、局部倒塌；
          大于    1/150            倒塌。               

    因此,我们可以参照窗和幕墙所在平面内砖墙的破坏程度来估计这一平面的水平侧移,从而判定窗和幕墙在这种位移下的工作性能。

图1  窗的状态取决于主体结构的状态

图1为震中的一座藏族民居。从图1可见，窗的破损情况与墙等主体结构的震害相关。当墙体无损害或损坏轻微时，窗框形状保持不变，玻璃不会破碎（图1的中、右窗）；当主体结构发生大变形，墙体破裂、倒塌时，窗框也严重变形，甚至破断，玻璃就会破碎（图1中的左窗）。

二、 固定窗在地震中的工作性能

在不同的尚存建筑物中，地震震害程度各不相同，相应地玻璃窗的表现也是各不相同的：
2.1 主体结构无震害的建筑物
主体结构完好，承重砖墙或填充砖墙没有产生可见的震害时，可以认为其水平侧移不大于1/800。这时玻璃窗一般不会有破损（图2~图5）。     
 

图8 墙有细裂缝，凸窗无震害