汶川地震带给我们的启示——谈建筑抗震概念设计
汶川地震后建筑抗震设计的思考
汶川地震后建筑抗震设计的思考
摘要:本文首先对地震震区砌体结构建筑、钢筋混凝土框架结构建筑、钢结构建筑倒塌原因进行了分析,对建筑抗震设计基本要求(建筑的规则性要求、结构整体性要求、砌体结构楼梯间设计要求、防震缝设置问题、结构多道抗震防线要求)
进行了讨论,对我国建筑抗震设计规范的修订有参考意义。
关键词:抗震设计;建筑结构;倒塌分析
中图分类号:TU241文献标识码:A
1976年唐山7.8级大地震造成直接经济损失120多亿元,房屋倒塌6384万m2;2008年汶川8.0级大地震直接经济损失超过一万亿元人民币,房屋倒塌15578万m2[1]。
如此巨大损失的原因之一,是由于它们都发生在低烈度设防区,人们缺乏防震意识,灾区大量的农村住宅和城镇20世纪80年代以前的房屋均没考虑抗震设防,根本经不起如此大的地震。
1.建筑结构倒塌分析
通过对唐山、汶川地震的建筑震害相关资料的对比研究发现,建筑结构在地震作用下的倒塌过程大体可分为两类。
第一类是建筑在竖向及水平地震作用和竖向荷载共同作用下,在地面运动的过程中发生倒塌;第二类是地震过程中部分竖向承重构件破坏,地震后由于破坏构件上部结构不能继续承受竖向荷载,而发生倒塌[2]。
从倒塌的形式看可分为整体倒塌和局部破坏引起的连续倒塌两类。
浅谈对建筑抗震设计的认识
区,0 7 %以上的城市都应进行抗震设防。20 0 8年的汶川地震造成倒塌 房 屋 超 过 50万 间 , 亡人 数 近 7万 人 , 其 中 , 0 死 这 多数 遇 难 人 员 是 因 为 房 屋 倒 塌 造 成 的 。汶 川 大地 震 深 刻 地 揭 示 ,0 9 %以上 的 地震 灾 害 的 直 接 或 间接 损 失 是 由 于 地 震 对 建 筑 物 、 筑 物 破 坏性 造 成 的 , 次 地 震 构 这 又 一 次 使 工 程 技 术 员感 到抗 震 设 防 的重 要 性 。
构 的抗 震 分析 与抗 震 设 计 。
【 关键词 】 抗震设计 ; 抗震性能 ; 建筑结构 ; 抗震防线
1 关 于 建 筑 结构 抗震 概 念 设 国家 , 地震 区 分 布 广 大 , 多 城 市 位 于 地 震 很
础 。在 建 筑 平 面 、 面 设 计 中 , 尽 可 能 简 洁 、 则 , 理 设 置 防 震 缝 , 立 宜 规 合 结 构 质 量 中心 与 刚 度 中心 相 一 致 。 在 地震 作 用 下 会 产 生 扭 转 效 应 , 大 大 加 剧 地 震 的 破 坏 力 度 。建 筑 立 面 设 计 时 , 避 免 采 用 带 有 突 然 变 化 应 的 阶梯 形 立 面 , 尽 可 能 降 低 房 屋 的 重 心 , 出 屋 面 建 筑 部 分 的 高 度 并 突
科技信息
0规划 与设计O
S I N E&T C N L G I F R A I N CE C E H O O Y N O M TO
21 年 01
第 2 期 1
浅谈对建筑抗震设计的认识
杨 晓娥 ( 兖矿集 团铁 运处 山东 邹城
【 摘
230) 7 5 0
汶川地震建筑震害分析及设计改进建议
汶川地震建筑震害分析及设计改进建议[引言]汶川大地震后,福建省设协结构与抗震专业委员会组织结构专家到成都、彭州(彭州市区、通济镇、白麓镇、小鱼洞)、都江堰、绵竹市、汉旺镇等地进行震害调查,涉及的结构型式有钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、砌体、排架、钢结构等,为了认真总结震害经验教训,分析结构的破坏机理,提出设计的改进建议,对新建筑的设计有重要的指导意义。
一、汶川地震基本参数:根据地震部门提供的数据,这次地震的基本参数如下:震级M8.0,断层为龙门山断裂,震源深度14KM,断裂长度185KM(主震),烈度分布6~11度。
这次地震震害给人的总体感觉,随地形分布,西北高震害严重,东南底震害较轻。
二、典型震害及实景照片:图1都江堰都江之春楼盘有一幢纯框架结构的七层建筑,底层空旷,上部有隔墙,图2楼梯梯板拉裂的震害图3 水泥厂结构的震害图4 白鹿镇中学在地震断裂带两侧教学楼的震害图5 都江堰都江之春楼盘底层柱破坏图6 汉旺镇东方汽轮机厂,框架结构的办公楼隔墙震害图7 汉旺镇东方汽轮机厂单层厂房震害图7 小鱼洞大桥的震害三、结构概念设计问题:1、多道抗震防线:结构必须有多道抗震防线,这是抗震设计中非常重要的一个基本概念。
在这次汶川地震中也充分表现出来,有些建筑倒塌,而有些建筑不倒,下面从空旷建筑倒塌来看结构有多道抗震防线的必要性:这次震害学校教学楼较为严重,一般说来,钢筋混凝土框架结构的抗震性能要优于砌体结构,但这次震害表明空旷的学校(框架结构)教学楼倒塌(如映秀镇漩口中学教学楼,建于2007年3月),而附近的4层砌体结构办公楼,尽管破坏非常严重,但并没倒塌。
为什么在强震作用下,性能比较好的钢筋混凝土框架结构反而不如抗震性能相对较差的砖混结构?其主要原因就是纯框架结构只有一道防线,在大震时,一旦这道防线突破,结构就丧失了全部的承载力而倒塌;而砌体结构住宅和办公楼,由于小开间布置,纵、横墙体较多,按照规范设置构造柱和圈梁,其整体性和延性较好。
建筑物抗震的“概念设计”
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防 灾 博览
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2008 05
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20. 防 博 08 5 灾 览2 0 3
面上 的突 然变 化 点 会 产 生应 力 集 中 ,是 地 震 来 袭
时较 易 受 损 的地 方 , 面变 化 处 越 多 , 的耐 震 性 平 它 就 越差 。房屋 立 面 造 型不 规 则 的耐 震性 能 比造 型
以往 的震 害 经 验表 明 , 强 结 构 物 的 延 性 有 利 于 凝 土 结 构 构 件 的 截 面 尺 寸 , 置 纵 向受 力 钢筋 和 加 配 防止 结 构 倒 塌 。从 建 筑 材 料 上 区分 , 石 结 构 的 箍 筋 , 免 剪 切 破 坏 先 于 弯 曲破 坏 、 凝 土 的压 砖 避 混
件破 坏 : 体 结 构 应 按 规 定 设 置 钢 筋 混 凝 土 圈梁 筑 物 在 地 震 中轻 易 倒 塌 。 砌
和构造 柱 、 柱或采用 配筋砌 体等 ; 应力混凝 芯 预 土 的抗 侧 力 构 件 ,应 配 有 足 够 的非 预应 力 钢 筋 ;
非结构构件应满足抗震要求
房 屋 建筑 中的非 结 构 构 件 ,主 要 包 括框 架 填 充 墙 、内 隔墙 、围护 墙 等 非 主要 承 重 和 受力 的墙
受 的地 震 作 用 得 以 缓 解 f 》 右 。 川 省 彭 州 市 囱鹿 镇 中 学 的
两 栋 教 学 楼 分 别 位 于 发 震 断 裂 两 侧 地 震 时 断 裂 错 动 达
2 1米 但 由于 教 学楼 建筑 质
汶川地震建筑震害启示抗震概念设计
汶川地震建筑震害启示抗震概念设计一、本文概述本文旨在深入探讨2008年汶川地震中建筑震害的教训,并从抗震概念设计的角度提出改进措施。
汶川地震是中国历史上一次极为严重的自然灾害,其破坏力之大、影响范围之广,使得大量建筑物遭受了不同程度的损坏。
这一事件不仅带来了巨大的经济损失,更对人们的生命安全造成了严重威胁。
因此,从汶川地震的建筑震害中汲取教训,对抗震概念设计进行深入研究,对于提高我国建筑结构的抗震性能、保障人民生命财产安全具有重要意义。
本文首先回顾了汶川地震的基本情况,包括地震的震级、烈度以及受灾地区的情况。
接着,分析了地震中建筑物破坏的主要原因,包括建筑结构设计的不足、材料性能的不稳定、施工质量的问题等。
在此基础上,文章重点探讨了抗震概念设计在减少建筑震害中的作用,包括合理的结构选型、优化的材料选择、科学的施工方法等。
文章提出了改进抗震概念设计的建议,以期为我国未来的建筑抗震设计提供参考。
通过本文的研究,我们期望能够更深入地理解抗震概念设计在减少建筑震害中的重要性,为我国的建筑抗震设计提供有益的启示和建议。
我们也期望通过不断的实践和研究,不断提高我国建筑结构的抗震性能,为人民的生命财产安全提供更加坚实的保障。
二、汶川地震建筑震害回顾2008年5月12日,四川省汶川县发生的0级大地震,给中国人民带来了巨大的灾难和损失。
在地震中,大量建筑物遭受了不同程度的震害,其中不乏一些按照现行抗震规范设计的建筑物。
这一事实使得我们必须深入反思和重新审视我们的抗震设计理念和方法。
汶川地震震中所在的映秀镇,大量建筑物遭受了毁灭性的破坏,其中包括一些被认为是按照抗震规范进行设计的建筑。
许多建筑物在地震中出现了严重的倒塌、开裂和变形等现象,给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。
震害调查表明,汶川地震中的建筑震害主要表现为以下几个方面:一是建筑物的整体倒塌,这主要是由于结构体系不合理、构件连接不牢固等原因造成的;二是建筑物的局部破坏,如墙体开裂、楼板垮塌等,这主要是由于材料性能不足、构造措施不当等因素引起的;三是建筑物的震后功能失效,如水电设施损坏、电梯停运等,这主要是由于设备设施抗震能力不足导致的。
从国内地震谈建筑抗震设计
从国内地震谈建筑抗震设计摘要:文章从对今年国内的中大地震分析入手,探讨地震的特点与规律,借鉴国外的抗震设计,主要阐述了我国抗震概念设计应注意的问题。
关键词:汶川地震;抗震;概念设计2008年5月12日,四川省汶川县发生里氏8.0级的大地震。
地震给四川和周边各省及自治区造成巨大的生命财产损失。
地震波及范围更远至北京、上海等城市。
据最新统计数字显示,仅四川省就有近7万人在大地震中遇难。
地震的发生会带来各种各样的自然灾害,发生在陆地会造成山崩地裂,发生在海底会带来巨大海啸,而发生在城市,就可能造成房屋和桥梁的倒塌。
这次灾难的发生,把人们的关注聚焦在房屋的抗震问题上。
由于地震作用的不确定性、随机性,地震的强度是不可知的,地震对建筑物作用也是多变的,因此建筑抗震概念设计尤为重要。
结构抗震设计时,要以承载力、刚度、延性为主导来构思结构方案,让结构具有良好的整体性,合理的传力途径,多道抗震防线;结构抗震设计就是要让结构具有足够的抗震承载力、良好的变形能力和耗能能力。
1.四川地震给我们关于各种抗震结构设计的启示此次建筑遭受的地震作用已大大超过结构的抗震承载力,这是建筑物垮塌的主要原因。
但以下几个问题也应引起我们设计人的重视和引以为戒。
下面就汶川地震中各种结构的表现情况来谈一谈建筑结构的抗震设计。
1.1框架结构“强柱弱梁”的延性破坏机制我国的《建筑抗震设计规范》对一、二、三级框架节点的“强柱弱梁”设计有以下要求:∑mc=η∑mb,∑mc——节点上下柱端同向弯矩之和,∑mc——节点左右梁端同向弯矩之和,η——柱弯矩増大系数,7度区的多层框架抗震等级为三级η=1.1,但这仅针对于小震弹性设计;当建筑遭受“中震”、“大震”时,由于地震作用,框架梁、柱的弯矩增大很多,而框架梁端弯矩为竖向荷载和地震作用产生的弯矩之和,其增大比例相对柱要小很多,由于钢筋的超强效应过大,因而造成框架节点处梁受弯承载力大于相对应柱正截面承载力而出现柱铰。
由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考
由汶川地震引发对建筑结构抗震设计的思考作者:刘欣来源:《中国新技术新产品》2010年第08期摘要:汶川大地震对建筑物损害巨大,其原因是多方面的,但原有建筑结构设计安全设置度及抗震设防烈度低是不争的事实,因此,提高建筑结构抗震能力,是我们建筑结构设计及施工人员值得思考的问题。
本文主要是针对影响建筑结构抗震能力的主要因素、建筑结构抗震能力评估方法等内容进行阐述,并提出了提高我国建筑结构抗震能力的措施。
关键词:地震;建筑结构;抗震能力1 影响建筑结构抗震能力的主要因素1.1 建造结构所用的材料及施工质量对于材料而言,我们要明确这样一个道理:地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。
一般说在相同条件下,质量大,地震作用就大,震害程度就大;质量小,地震作用就小,震害就小。
所以,在建筑的楼板、墙体、框架、隔断、围护墙以及屋面构件中,广泛采用多孔砖、硅酸盐砌块、陶粒混凝土、加气混凝土板、空心塑料板材、瓦楞铁等轻质材料,将能显著改善建筑的抗震性能。
施工质量的影响是深远的,在整个施工过程中,任何一个环节出现问题,都可能影响建筑结构本身的抗震能力。
施工中造成的材料性能和截面几何特征在一定范围内变动,砂浆强度、混凝土浇筑质量以及延性构造措施在施工中的变动等施工质量问题,对实际结构抗震性能具有重要影响。
1.2 建筑物本身的设计建筑物如果平面布置复杂,致使质心与刚心不重合,在地震作用下产生扭转效应,则会加剧了地震的破坏作用,汶川512地震中,一栋钢筋混凝土结构由于结构平面不规则,在水平地震作用下,结构产生严重扭转效应而破坏倒塌,同时撞坏相邻建筑上部的阳台。
抗震设计中,要求结构平面布置尽可能地使结构的刚心和质心相一致,以减小地震作用下结构产生的扭转效应,对于结构平面布置不规则的房屋应注意偏离结构刚心远端抗震墙或框架柱承载力的验算。
建筑立面应避免头重脚轻,结构重心尽可能的降低,出屋面部分如屋顶的女儿墙、水箱间等,由于根部与下部结构连接薄弱,刚度突变,受鞭梢效应影响严重,在地震时容易率先破坏倾倒;另外,其地震作用通过周边的屋面结构传至下部结构,如屋面结构刚度不够时,在突出屋面结构的下部一定范围内破坏相对集中。
从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识
从汶川地震谈对建筑抗震设计的认识作者:王宁来源:《中小企业管理与科技·下旬》2010年第01期摘要:本文通过对遭受汶川地震作用下的钢筋混凝土建筑和砌体结构的震害,针对概念设计、构造、未成年人保护、楼梯间等问题,依据《建筑抗震设计规范》(50011-2001)版条文及08年修订版变更条款(以下简称《规范》),结合工作经验,分析原因,浅谈对建筑抗震设计的认识。
关键词:汶川地震概念设计构造未成年人保护楼梯间0 引言2008年5月12日.四川省汶川地区发生8.5级大地震在这次地震中,“89规范”之前的建筑物多数遭受严重破坏,直至倒塌;90年以后建造的建筑大部分作到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。
在极震区,有的钢筋混凝土建筑倒塌了,可相邻的砌体结构却“裂而不倒”。
本文依据《规范》,结合工作经验,分析原因,浅谈对建筑抗震设计的认识。
1 抗震设计应重概念、轻精度地震作用计算是依据当地50年设计基准期内超越概率10%的地震烈度对应地震地面运动加速度的设计取值来计算的,原本就是一种数学上的精似计算,想得到精确准确的计算结果是非常困难的。
概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。
以达到合理抗震设计的目的。
设计时只靠提高地震作用来提高抗震能力,结构的各构件将需全面增加材料,增加投资,不符和我国国情;而提高抗震措施,着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上,是经济而有效的方法。
1.1 结构体系合理《建筑抗震设计规范》第3.5.2条3.5.3条规定,不论是钢筋混凝土结构还是砌体结构,均要求结构体系完整,传力路径明确,但在设计中,为满足建筑师的创新突破,结构设计以拆柱子、开大洞、砌体结构中大量钢筋混凝土构件承重、转角开门窗、楼梯间凹凸于建筑转角等作为代价,结果破坏了结构整体性及传力路径,在地震中率先破坏导至结构失稳坍塌;钢筋混凝土框架结构中,围护墙和隔墙(不包括轻质隔墙)不合理布置,可使结构形成刚度和承载力突变的薄弱部位而引起倒塌,(上下楼层的数量相差很大导致上刚下柔;墙不到柱顶,形成短柱剪切破坏);目前的学校建筑因建筑构造要求及经济因素等的影响多采用单跨的钢筋混凝土框架结构,在结构抗震计算时,此体系结构对抗震有明显的不利因素,高烈度区的横向层间位移难以满足规范要求而倒塌,1.2 设置多道抗震防线此次地震发现,在高烈度区理论上抗震性能较好的钢筋混凝土结构有倒塌的,而抗震相对较差的的砌体却也有裂而不倒的;甚至个别私人建造的砖木结构的住宅都完好无损;同一地点,同是砌体教学楼,有的损坏严重,甚至倒塌,有的却表现良好。
汶川地震之工程设计思考及地震工程启示
汶川地震之工程设计思考及地震工程启示秦云昆明市建筑设计研究院有限责任公司摘要:汶川512地震,对建、构筑物造成了巨大的破坏,本文透过部分典型震害实例,结合现代抗震设计概念和力学基本原理,对灾区建筑设计中存在的部分问题进行了一定的探讨,总结地震中土木工程防震减灾的成功经验与失败教训,阐述了本次地震带给我们的一些启示,文中资料及观点可供工程抗震设计及防震减灾参考。
一、前言根据国家地震局发布的地震震源机理分析,汶川里氏8.0级地震,起源于汶川映秀镇,约50秒后,北川县城也作为另一个震中发震,整个地震为线性断裂,破坏力巨大,根据最终公布的地震烈度分布图及统计数据,地震各烈度区面积统计如表1所示。
地震烈度6度7度8度9度10度11度合计面积(km2)314906 84449 27786 7738 3144 2419 440442 相对比例(%) 71.50 19.18 6.30 1.76 0.71 0.55 100100 28.5 9.32 3.02 1.26 0.55该烈度以上所占面积比例(%)地震往往引发大量的地质灾害,对公路桥梁、建构筑物等造成各种各样的破坏。
世界上130余次大地震的统计表明,90~95%的人员伤亡是因建、构筑物倒塌所致的,故学术界很多人认为,地震灾害的主要属性是土木工程灾害,而在以往,传统观点认为土木工程是受害者。
土木工程灾害的形成机理是:“不当的选址,不当的知识,不当的设计、不当的施工,不当的材料,不当的使用”导致土木工程不能抵御可能荷载作用而导致土木工程的失效乃至破坏,最终形成社会的灾害[1]。
汶川地震中,部分建构筑物的优异表现说明:在强震下建造破坏程度不大甚至基本完好的建构筑物是可能的。
工程设计应遵循“适用、安全、经济、美观”的原则,设计不但对工程造价起着控制性作用,对结构安全性也起着控制性作用。
个人灾区考察印象表明,70%的工程震害与设计有关,这里隐含三方面:1)大量受损破坏的建筑缺少正规的、合理的设计,特别是在广大农村地区,农民自建房无设计,结构体系薄弱,无基本抗震措施,破坏极其严重;事实上,灾区总体震害情况表明,严格按照现行抗震设计规范(GB50011-2001)设计的建图1 震前汶川周边地区抗震设防基本烈度示意图筑,破坏程度较轻;2)抗震设防标准偏低,由于历史原因,89抗震规范之前,灾区很多建筑的抗震设防基本烈度仅为6度。
浅谈建筑结构抗震设计
承担。
2 抗震 设计
为了提高房屋的抗震性能 ,我们在建筑结构设计的过程中,必须加 强抗震设 计。根 据地震 中被毁房屋特点 ,建筑结构抗震着重从概念设 计 ,抗震计算与构造措施j个方面进行加强。概念设计在总体上把握抗 震设计的基本原则 , 抗震计 为建筑抗震设计提供定量手段 ,构造措施 算 可 以在保证结构整体性 、加强局部薄弱环节等方面上保证抗震计算结果 的有效性。
屈 服破 坏 ,属 “ 梁弱 柱 ”形 式 。 强 3)框架结构中楼梯间震害较普遍。地震 中 ,框架结构 中板式楼梯
4 提倡采用 “ ) 强柱弱梁 ”框架 。为避免框架倒塌 ,提倡采用 “ 强 柱弱梁”框架结构而避免 “ 强梁弱柱”。 5 选择耗能构件 。力求水平构件吸收较多的地震力 ,先于竖 向构 ) 件破坏 ,从而满足建筑物震后坏而不倒 的要求。 6)强构件的相互连接 。多个构件有可靠的连接才能保证 各个构件 的强度充分发挥 ,才能更好地传递地震力 , 使各个构件都能充分地吸收 地震力 ,提高整个构件 的延性。构件连接不破坏 ,整个结构才能保证其 整体性 ,各构件之间的连接必须可靠 。 7 避免出现薄弱楼 层。多层 结构 中如出现 薄弱楼层 ,地震时该楼 ) 层就会 出现较大的塑性变形集 中,而楼层刚度分布均匀的多层结构 ,相 对基础而言底层成为整个结构 的薄弱楼层。在确定结构方案时 , 要避免 出现薄弱层 ,如有薄弱层 时应该在结梅 上给以加强。 8 形体 突变部位加强 。当建筑形体有突变部位时 ,应采取加强措 )
汶川地震建筑震害启示——抗震概念设计
0引言
5·12汶川大地震中,在地震区各个不同时期设计 建造的各类房屋建筑和工程设施经受了考验。震害调 查表明,经过抗震设防、特别是在1990年后设计建造的 建筑表现良好,即使在极震区实际烈度高出抗震设防烈 度3—4度(地震动强度超出预计的10倍)的情况下,除 了极个别建筑物外,绝大多数建筑受到中等至严重破
摘要:汶川大地震造成大量房屋建筑破坏倒塌,通过在地震区对遭受中震、大震作用的砌体结构和钢筋混凝土结构以及非
结构构件的震害调查与分析,以典型的结构破坏为例,针对多道抗震防线、强柱弱梁、剪力墙连梁、砌体结构整体性、楼梯
问、非结构构件等抗震设计问题,对照《建筑抗震设计规范》(GB 5001l—2001)所规定的抗震概念设计原则进行讨论。总结
——seismic concept design of buildings
WANG Yayong (Institute of Earthquake Engineering,China Academy of Building Research,Beijing 100013,China)
Abstract:Severe damages and collapses of buildings were caused by the Wenchuan earthquake.Based on the damage data collected in regions suffered moderate to severe earthquake intensities,lessons learnt from the event dealing with the 3-
第29卷第4期 2008年8月
文章编号:1000-6869(2()08)04-0020-06
从汶川地震看建筑抗震概念设计
从 汶 川 地 震 看 建 筑 抗 震 概 念 设 计
崔善 仁 、 ຫໍສະໝຸດ ( 阳市建筑设计 院 ,湖南 益
益阳
4 30 10 0)
摘
要 :正确理解建筑抗震概念设计是很 有必要 的.分别从 建筑抗震概念设计的基本要 求、教 学楼的抗
震以及如何识别结构的规则性3 个方面进 行 了分析探 讨 ,对重新认识建筑抗震有一定的借鉴意义.
的堆积物 上 , 地震 发生 后 , 引起 强烈 的砂 土液 化 ,
提 出了建筑 结构 抗震 概念 设计 应符 合 的要求 . () 高 时建 筑 结 构 规 则 性 的要 求 应 从 严 掌 1超 握 ,明确 竖 向不 规 则 和水平 不规 则 的程度 ,避免
过 大 的地震 扭转 效应 . 2结构 布置 、 () 防震 缝设 置 、
关 键 词 :建 筑 ;抗 震 设 计 ;规 则 性
中图分类号 :T 1 . U3 81
文献标识码 :A
文章编号 :1 7— 3 42 1)2 0 70 6 27 0 (0 00 - 1-3 0
O nA r h t c ur c ie t eAnt- iqua eCo e ua sg r m e hua k nc pt l De i n f o W nc n Earhqua e t k
时取 结 构整 体计 算 和分 开计 算 的不利 情况 ,或 要
比较典 型 的是 映秀镇 ;四是 地表 开裂 或 隆起 ,发
生 在 地 震 中心 区 域 或 临 近 断 裂 带 区域 ,如 北 川 县 .通 过对 震灾 的反 思 ,业 界认 为 ,最关 键 的问
题 ,就是 要 高度 重视 建筑抗 震 概念设 计 .
汶 川 大 地 震 山崩 地 裂 、房 垮 城 摧 ,伤 亡 惨 重 .从 宏 观对房 屋 震害 原 因分析 ,一 是 由于 强地 震 作用 力直 接导 致 房屋倒 塌 毁损 ,其 中汉 旺镇 是 最 典型 的单 纯受 地 震作 用力 破坏 的地 区 ;二是 由 于除强 地震 作用 力 之外 ,大 面积 山体 滑坡 的次生 灾 害给 房屋 带来 了毁 灭性 破 坏 ,如北 川县 城 山体 滑 坡使 老城 区 13几 乎被 埋没 ,新 城 区将 近 1 / / 4 埋 没 ;三是 地基 液化 ,部 分 地 区座落 在河 滩松 散
从汶川地震看结构抗震设计
从汶川地震看结构抗震设计的一些问题中国建筑科学研究院赵西安( 100013 北京)提要:从汶川大地震的建筑震害中可以总结不少经验教训。
其中包括结构的合理选型和合理布置;加强混合结构的整体性;框架结构的多道设防;框架梁柱和节点抗震设计等关键词:汶川地震地震震害抗震设计1 概述2008年5月12日14时28分,四川省汶川发生里氏8.0级强烈地震,这是建国以来波及面最广,损失最大的一次地震。
位于震中附近的汶川、汉旺、青川、北川地区,烈度估计达到10~11度;绵竹、绵阳达到8~9度;远至成都、西安都有震害。
震中地区房屋成片倒塌,剩下尚存的建筑也受到严重破坏。
残酷的现实让我们反思:为什么三十年前唐山大地震的震害又一次发生,为什么相同的教训又一次重演?唐山地震后我们总结了不少关键性的经验教训,对相关的设计规范进行了修订。
照理说设计中的大问题不应该再失误了,可是三十年过去,历史又再次重现,在新的汶川地震中还是看到唐山地震的老问题。
看来重新认识这些常规问题还是十分必要。
2 砖混结构2.1圈梁和构造柱地震前的唐山大量采用没有任何抗震措施的粘土砖和天然石砌体结构,这种松散的堆积墙体地震中大都飞散、倒塌,剩下来还存在的房子也严重破坏。
此后一直强调采用构造梁柱提高砖混结构整体性,防止产生严重震害。
但汶川地震中还是发现大量不设构造梁柱的砖混建筑(图1~图2)。
图1 汶川,没有构造梁柱的砖图2 汶川,无圈梁的砖墙墙倒塌角部破坏构造梁柱还要有足够的截面尺寸和配筋,否则地震时很容易破断,丧失拉结、约束砖墙的功能(图3)。
图3 圈梁和构造柱拉断2.2加强纵横墙拉结除了圈梁对所有墙体起拉结作用外,纵横墙交会处的构造措施非常重要。
横墙应设马牙茬,还要设置拉结钢筋。
拉结钢筋宜每六皮砖一道,至少两根6毫米钢筋,伸入砖缝长度不少于400毫米。
不设凹凸马牙接茬,横墙根本拉不住纵墙,地震时纵墙向外倒塌(图4)。
图4 横墙没有拉住纵墙,纵墙向外倒塌图5 横墙拉结不良,外墙倒落图6 框架柱与山墙拉结不好震害调查表明:横墙、柱子设置拉筋伸入纵墙或山墙是有效的连结方式,如果有这样的措施,图5、图6的震害大概可以避免。
汶川地震对我国城乡建筑抗震的启示
汶川地震对我国城乡建筑抗震的启示作者:暂无来源:《城市与减灾》 2018年第3期前言2008 年5 月12 日汶川8.0 级特大地震夺走了8.7 万同胞的生命。
如果说10 年前遭遇地震破坏的多数建筑建造于我国经济能力尚弱的时候,难以对抗震有更多考虑,这还情有可原。
那么现在我们的情形又如何?如果同样的地震再现一次我们能经得起考验吗?也就是说现在我们的城乡有足够的韧性抗御未来可能发生的地震吗?韧性城乡的关键问题是韧性,与之对应的英文是“Resilience”。
韧性的概念是21 世纪初美日地震工程学家酝酿提出的。
其主要含义是指城乡遭遇中强地震时基本无破坏;遭遇强烈地震时,破坏很小,在短时间内城乡交通、通信、供电、供水、房屋居住等基本功能可以恢复,基本没有人员伤亡(Godschalk, 2003)。
要实现韧性城乡的目标,核心是使城乡房屋建筑以及为交通、通信、供电等系统服务的生命线工程具有很强的抗震能力,通俗地讲,这一目标可概括为“七级不坏,八级不倒”。
这就是汶川地震正反两方面经验和教训给我们最大的启示。
韧性城乡建设工作的核心内容可以概括为“地下清楚”和“地上结实”,此外还有诸如科普宣传、地震烈度区划图编制、政策法规的制定和贯彻等。
其中“地下清楚”的内容包括深入地壳内部的活断层探测、城市范围的地震小区划、工程建设场地地震安全性评价、工程场地地质灾害评价等。
“地上结实”的含义指采用不同建筑材料和不同结构形式的房屋、桥梁、大坝等工程结构遭遇强烈地震作用时不倒塌,从而避免人员伤亡。
我国地震灾害特点我国幅员辽阔,地震多发且分散,历史上经济欠发达,多数房屋结构缺少基本的抗震能力,因而我国震害呈现小震成灾,大震巨灾的特点。
依据近百年的地震数据,将世界上各主要多震国家的震害做比较可得到图1 所示的结果。
图中每个国家的震亡比是用百年来造成人员死亡的各次地震的震级总和做分母,所造成的人员死亡总和做分子而计算出的一个无量纲数。
从地震灾难中反思建筑结构抗震研究
从地震灾难中反思建筑结构抗震研究摘要:地震是一种破坏力极强的自然灾害,给人类带来了极大的危害。
本文以汶川地震为例,从我国地震活动的基本情况、建筑抗震设计规范以及建筑施工质量等方面进行研究,旨在为我国建筑抗震事业的研究付出一己之力。
关键词:地震、汶川地震、建筑抗震1 引言2008年,我国四川省汶川县发生了里氏8级地震,这是我国继唐山地震后规模最大、危害最大、伤亡人数最多的一次地震。
汶川地震影响了大半个中国,也震动了全国人民的心,其教训和代价都是惨痛的。
为了避免历史的重演,从土木工程的角度来说,必须提高我国建筑的抗震能力,加强建筑防震的设计规范,这关系着我国人民群众的生命财产安全。
只有建造具有较强抗震能力的建筑,才能保证其在地震中不会出现坍塌现象,保护了人民群众的生命财产安全。
2 我国地震活动的基本情况从地理位置上来看,我国东部处于环太平洋地震带,南部属于欧亚地震带,是一个地震多发国。
在我国东西、南北两条地震带中,有超过七成的城镇都是属于抗震设防区。
在地震来临时,地壳深处会出现错动和断裂的现象,这就是震源,然后不断向四周传播。
汶川地震的震源相对较浅,但是地震产生的能量巨大,对人类产生的影响也最大。
从地面某处到震中的水平距离称之为震中距离,而将在地面上具有破坏程度相似的点所连成的曲线称为等震线,如图1所示。
图1 地震波示意图在我国,地震的强度通常采用国际标准的12级表示法。
通常来说,地震的震中距离越短,它所产生的危害性也就越大。
3 建筑抗震设计规范我国的《建筑抗震设计规范》主要用于地震强度为6-9级的建筑工程消能减震、隔震以及抗震设计,而对于地震强度高于9级的地区需要进行特殊的建筑抗震设计。
在我国,成都、都江堰、汶川、绵竹、安县以及北川等地的抗震设防烈度为7,设计基本地震的加速度为0.1g。
但是,由于四川在历史上并没有发生过重大地震,所以从规范材料中来看,国家的规范以及制定标准都相对较低,需要进行调整。
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下 I,清 lI
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摘 要 : 通过 对 汶 川 地 震造成 建筑物 破坏 情况 的分 析 探 讨地 震 对建筑物 作弼 的 规律 以 及 建筑抗 震设 计 中概 念 设 计 的 重要性
,
基 本完 好
。
从 它们 所 处 的 场 地 来 看 估 计
,
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; 不 隹
一
,
味地 提 高抗 震 设 防标
,
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、
。
由此
、
科学
;
因 为地 震具 有偶然性
它也
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,பைடு நூலகம்
地 震对 建筑 物的作用 受场地 地
, ,
许 在 建筑 的使 用 寿命 期 内不 发 生 普 遍
一
重 倒 塌 较 多 :距 震 中 约 4 0 k in
的都江 堰 市 和 距 震 中
,
。
目 睹 灾 区 建筑 的破 坏 情 况 , 心 情
一
约 9 0 km 的成都 市 的 高层 建 筑 损坏 较轻
5 0 0 km
而距震中
,
路上 我
,
一
直 在 思 索 大 自然 的 力 量 如 此
, ,
西 安 市 的 高 层 建筑 比 成 都 的 高 层 建筑 损 坏 更
一
栋 高层 建 筑 震 后 的现 场 照
灾难 和损 失 可 否 减 少
2 1
.
地 震作 用 的 特 点
,
地 震 具 有偶 然 性和 不 确 定 性 的 特点 地 震 发 生 的
时 间 地 点 强 度 是 不 确 定 的 随 机 的 :地 震 作 用 是 短
、
、
、
时 间 的 动 力作 用
1 m in 左 右
,
汶 川 8 O 级 特 大地 震 造 成 大量 人 员伤
.
一
生 共 振 而 造 成破 坏 甚 至 倒 塌
,
。
震 中 附近 硬 土 上 层 数
,
亡 和 房屋 跨塌 大家无 不 为 此 感到痛 心 作 为
,
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少 的 建筑 物 破 坏 严 重 距 震 中 远 软 土 上 层 数 多 的 建
,
构 设 计工 作者 倍 感 肩上 担 子 的 沉 重
一
强 大而 无 情 作 为
,
个 结 构 人 我 们 该做 点 什 么 呢 ? 我
、
重
,
西安的
座
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一
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半
,
距 震 中几 千 公 里 远 的 上 海 的高 层 建筑 震 感 强 烈
维普资讯
汶 川 地 震 带 给 我 们 的启 示
— —
谈 建筑 抗 震 概 念 设 计
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,
般来说
一
,
次 地 震 的 持 续 时 间在
3
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,
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,
地 震对
建 筑 物产 生 的 是 动 力 作 用 地 震 发 生 时 结 构 的 加 速 度 和 惯 性 力 的 方 向和 大 小 不 断 变 化 作 用 力 的 大 小 与
,
地 震 动 和 结 构 本身 的 动 力 特性 有 关
, ,
。
。
关键 词 : 纹 川地 震 ;启示 ;有 选择 的破坏 作 用 ;建筑抗 震 ;概 念 设 计
“
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中图 分 类 号 :T U 文 献 标 识 码 :B 文章编 号 :1 0 0 8
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12 四 川
,
结 构 的 自振 频 率 与 地 震 的 主 振 频 率 相 近 时 就 可 能产
, ,
。
害又 带给 我们 什 么 样 的 启 示 呢 ?
由 上 可 见 近 震 受 高 频 振 动 影 响 对 多 层 建 筑 物破 坏
作 用 大 远 震 受 低 频 振 动 影 响 对 高 层 建 筑 物破 坏 作
, ,
2
地 震 作 用 是 否有 规 律 可 循 地 震
、
用大
。
图
1
为都 江 堰 市 的
。
地 震 是 由 不 同 周 期 的 振 动 频 率组 成 的 它 的 破 坏
,
作 用 也 是 有 选 择 的 ;短 周 期 的 振 动 衰 减 快 传 播 的
,
“
”
距 离 短 长 周 期 的 振 动 衰 减 慢 传 播 的 距 离 远 :硬 土 中
, ,
长 周 期 的振 动 衰 减 快 短 周 期 的 振 动 成 分 多 软 土 中
,
只有
一
个孤 零 零 的 篮 球架和
2 3
.
一
堆乱石
。
坏 部 分 梁 端部 局 部 出 现 裂 缝 建 筑 底 层
, ,
建筑 的抗 震 设 防标准是 否 需 要
的商 场 还 在 营 业
图 2
、
。
普遍 提 高
汶川 地 震造 成 了 大 量 的 建筑 垮 塌 和人 员伤亡
,
I 图 3 为北 川 县 城 几 栋 受损较
, ,
短 周 期 的 振 动 衰减 快 长 周 期 的 振 动 成 分 多
,
。
当 建筑
作 者 简 介 :王 四 清 男 湖 南 省 建筑 设 计 院 总 工 程 师 高 级 工 程 师
, ,
,
。
图 1
都江 堰
一
栋 高 层 建筑 震 后 照 片
27
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片 该 建 筑 只 有 下 部 楼 层 的 部 分 填 充墙 破
, ,
。
应《 中外 建 筑 》
一
筑 物破 坏 严 重 这 就 是 地 震 有 选 择 的 破 坏 作 用
,
“
”
。
杂 志 社 邀 请 笔 者 有 幸 前 往 四 J 1f 地 震 灾 区
,
、
趟 在紧
,
,
、
此
次 四 J Il汶 川 地 震
,
震 中 附 近 多 层 建 筑 物破 坏 严
张 的三 天 行 程 里 到 了 北 川 县 城 绵竹 汉 旺 镇 都 江 堰 市 三 个地 震 重 灾 区 非 常沉 痛
一
轻 建 筑 的 照 片 这 些 建 筑 集 中在
,
, ,
起 建
,
大 家在 问 我 国 建 筑 的抗
,
造于 不 同年代 结 构形 式 各 异 在 遭 受烈
震 设 防标准 是 否 该 提 高 呢 ? 建筑 的抗 震
设 防标准应 结合 我 国 的 国情和 经 济 实
度为
10
度 的地 震 作 用 下 它 们 还 能 保 持