海南周华结构设计事务所有限公司（结构设计甲级资质）

Hainan Zhou Hua Structural Design Co. Ltd.

混凝土结构灾损

受损的混凝土结构有：铺前镇海边“水泥楼”，混凝土结构水塔以及混凝土柱轻钢厂房。

一、铺前镇海边“水泥楼”

结构形式：砖混结构

使用年限：20年左右

图1 铺前镇海边“水泥楼”现场照片

  “水泥楼”直接灾损原因是由于军舰的撞击。建筑被军舰撞垮与被台风吹垮，从风工程研究和抗风设计的技术层面上讲，有实质性的区别。

二、混凝土结构水塔

水塔于1997年建成，经过正规设计和施工，于2014年7月18日下午3点左右断成两截。

图2 混凝土结构水塔现场图

水塔筒体内径1960mm，外径为2300mm；筒体地面之上高度为28m，共6段；每一段筒壁的两侧有洞口；水柜高度4.5m，直径9.9m；水塔地面之上总高度33.5m。

图3 水塔剖面图

竖向纵筋间距150mm，每三根14mm直径螺纹筋间隔一根25mm直径光面筋；环向水平筋为8mm直径光面筋，间距200mm；纵筋和水平筋为单层布置，位于筒壁中心；筒壁洞口范围内的纵筋和水平筋，均在洞口边缘切断，洞口边缘未采取加强措施；筒壁断口处是纵筋连接部位，采用搭接焊接。

筒壁混凝土破坏区如图4所示：竖向纵筋被拉断，断裂截面为钢筋自身截面，未观察到搭接焊缝被拉断；25mm光面筋的断裂截面离断口较远，引起筒壁混凝土开裂和脱落；筒壁混凝土破坏区内的环向水平筋被拉断。

图4 断口处筒壁外侧展开示意图

筒顶轴压力：650kN（空），2150kN（满）；筒底轴压力：1480kN（空），3180kN（满）；水柜顶风吸力：260 kN

图5 水塔荷载及筒体内力简图

破坏原因：

筒体断口离筒顶大约4m、筒底大约20m，筒体断口处内力较小，筒体直径和壁厚为常量，断口处纵筋和箍筋量无变化，可以认为，筒体断口破坏是由筒壁缺陷引起。其中，洞口E中心处水平截面I—I为薄弱截面，筒壁混凝土质量差，洞口E旁的混凝土首先被压坏，混凝土压坏区不断扩大，导致截面I—I的承载力不断减小，弯矩和剪力并不减小，最终截面I—I产生破坏，水塔上截失去平衡。

改进水塔结构抗风性能的建议措施：

1、在筒壁中配置双层纵筋和环向水平箍筋；

2、沿筒壁厚度方向配拉结筋；

3、对筒壁洞口采取加强措施，避免薄弱截面；

4、保证筒壁混凝土的施工质量和强度。

三、轻钢厂房混凝土柱灾损情况

（一）养虾场A

养虾场A所有边柱严重破坏，破坏截面为与下弦杆连接处和窗下墙顶处；主要原因是柱截面尺寸和配筋严重不足。砌体对混凝土柱有约束和保护作用，中柱灾损程度明显轻于边柱，屋面风吸力对结构起控制作用。

图6 养虾场A混凝土柱现场照片

（二）蔬菜冷藏库A

所有混凝土柱柱根产生严重破坏,主要原因是柱截面直径和配筋严重不足。

图7 蔬菜冷藏库A混凝土柱现场照片

（三）蔬菜冷藏库B

所有混凝土柱有明显的水平残余变形,柱根出现受弯裂缝和剪切斜裂缝,主要原因是柱截面（400x400 mm）偏小。

图8 蔬菜冷藏库B混凝土柱现场照片

（四）养虾场G

混凝土柱截面尺寸300 x 400 mm，混凝土柱和砌体纵墙和山墙均完好无损。可知，与混凝土柱连接的砌体对柱有明显的保护和约束作用，显著增大柱的刚度和承载力。

图9 养虾场G混凝土柱现场照片

四、海边养虾场混凝土结构

海边养虾场混凝土结构均完好无损

图10 养虾场A办公室现场照片

图11 养虾场D办公楼现场照片

五、混凝土结构灾损总结

工业水塔结构损坏，主要是由于筒壁洞口未采取任何加强措施和筒壁断口处混凝土质量的严重缺陷引起的；工业厂房混凝土柱损坏，主要是由于结构未经过正规设计，柱截面尺寸和配筋严重不足引起的；文昌市铺前镇海边“水泥楼”是一栋砖混结构，是受军舰撞击损坏的；翁田镇海边养虾场的混凝土结构均完好无损，在台风后不需修复，就可正常使用。

混凝土结构有很优良的抗台风性能，设计合理、施工质量合格的混凝土结构建筑，均安全地经受了“威马逊”超强台风的考验，在台风后基本不需修复，就可正常使用。