震损结构损伤鉴定

震损结构损伤鉴定

摘要：我国是一个地震灾害极其严重和频繁的国家，像汶川8.0级特大地震、攀枝花6.1级和云南盈江5.8级中强地震均造成大量建筑物破坏和倒塌，加上由地震引起的火灾、岩石流等次生灾害，造成大量经济损失，对社会也产生了很大影响，因此，震后震损的鉴定工作非常重要。

关键词：地震灾害，鉴定

Abstract: China is country where earthquakes occur frequently. A large number of buildings destroyed and collapsed by secondary hazards, such as fires and slurry flows etc due to earthquakes, resulting in great, and impact on society. Therefore, it is very important to evaluate the damaged houses after an earthquake.

Key words: seismic hazard; identification technology

地震是人类面临的最严重的自然灾害之一，其发生突然、破坏力巨大，可瞬间将一座繁华城市变成废墟，造成巨大的人员伤亡和经济损失。由于至今不能对地震进行精确预报，所以从结构加固的角度保证建筑在地震中不会倒塌或者地震损伤后可以继续使用，是各国工程人员关注的焦点。以2008年的汶川地震为例，据有关部门统计，震后城镇住房受损面积达到1. 35亿m2，其中倒塌1888万m2、严重破坏5837万m2、一般破坏5807万m2。经过现场检测评估，大多数建筑受到中等及严重破坏并没有倒塌，基本达到了规范中要求的“小震不坏、中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标。对地震后结构的损伤进行鉴定，可以判定震后建筑结构是否可以经过适当的维修加固继续使用。对有效利用资源，减少地震造成的损失有重要意思。以下结合2008年汶川地震对不同结构造成的损失进行介绍。

1 地震对不同建筑结构造成的损坏

1.1 砌体结构

旧砌体房屋一般破坏非常严重，大多旧砌体房屋只在4角处设置了构造柱，圈梁一般在底层和顶层设置一道。主要震损特征是底层、二层的纵横墙体以及楼梯间墙体破坏非常严重，如图1所示。个别出屋面的楼梯间整体坍塌，如图2所示。多数楼梯间休息平台板开裂。总体下部结构破坏较上部严重，结构突变处破坏很严重。破坏原因主要是结构整体性措施不到位，墙体抗震承载力不足。

新建的砌体房屋由于圈梁、构造柱等布置比较合理，震损情况一般明显比旧砌体房屋程度轻。但由于基本原设防标准为7度，而实际地震烈度多数场地超过9度，导致结构抗震承载力不足，结构出现明显震损。

1.2 框架结构

混凝土框架结构的抗震性能较好，一般主体框架结构基本完整，但填充墙破坏非常严重，少数框架梁柱节点处震损，总体破坏情况下部较上部严重，但住宅中混凝上框架结构比重较小，不足1%。

1.3. 底框砌体结构

底框砌体结构震害也随建设年代有明显差别。最近几年新建的底框砌体房屋一般抗震墙出现严重开裂、主体底框柱顶处出现不同程度震损，但底框仍能保持较好的结构整体性，上部砌体破坏一般较轻，主要破坏原因是遭受到的实际地震作用明显超过了设计水平。其他情况的底框房屋一般底层抗震墙很少，远远达不到现行规范要求，底层框架和上部砌体结构间刚度突变严重，主要震害集中在底框部分，不仅抗震墙严重开裂，如图3所示，多数框架柱柱顶也出现明显震损，有的甚至完全破坏，如图4所示。主要破坏原因是底层抗震墙过少，上下刚度突变，导致变形集中在底层，底框起到部分层间隔震的作用，自身破坏严重，但减轻了上部砌体结构破坏。

1.4 局部底框砌体结构

这种结构俗称为“家带店”体系。底层临街部分是平面框架，用来开店，背街部分则是砌体，上部是砌体结构住宅。这种体系震损特点是背街底层砌体破坏严重，临街框架及上部砌体破坏轻微，如图5、6所示。破坏原因主要是结构体系存在缺陷，底层纵向刚度中心明显偏离质量中心，造成刚度较大的后纵墙严重破坏，扭转造成砌体破坏加剧、山墙外闪。

这类体系还有多种变化，情况复杂，总体震害现象类似，震损程度虽有差别，但一般均

较重。此类结构由于结构体系存在问题，加固难度较大。

1.5 钢结构的震害

钢结构的震害主要有柱脚基础的破坏、梁柱节点连接的破坏、其他连接部位的破坏、大

截面构件脆性断裂、采用薄壁截面构件建筑残余变形大、构件的破坏以及结构的整体倒塌等几种形式。

1.5.1 柱脚、基础的震害

主要表现为部分外露式柱脚混凝土破坏，锚固螺栓拔出或断裂。震害的主要原因是由于

大的倾覆力矩引起轴力变化，造成强度不足。

震害的主要原因是存在大的弯矩，加上焊缝金属冲击韧性低，焊缝存在缺陷，特别是下

翼缘梁端现场焊缝中部，因腹板妨碍焊接和检查，出现不连续焊缝，梁翼缘端部全熔透坡口焊的衬板边缘形成人工缝，在弯矩作用下扩大，梁端焊缝通过孔边缘出现应力集中，引发裂缝，向平材扩展，造成节点部位强度不足。裂缝主要出现在下翼缘，是因为梁上翼缘有楼板加强，且上翼缘焊缝无腹板妨碍施焊。

1.5.2 大截面钢柱脆性断裂

在多次地震中都出现过支撑与节点板连接的破坏或支撑与柱的连接的破坏、支撑杆件的

整体失稳和局部失稳。支撑是框架—支撑结构和工业厂房中最主要的抗侧力部分，一旦地震发生，它将首当其冲承受水平地震作用，在罕遇地震作用下，中心支撑构件会受到巨大的往复拉压作用，一般都会发生整体失稳现象，并进入塑性屈服状态。采用螺栓连接的支撑破坏形式包括支撑截面削弱处的断裂、节点板端部剪切滑移破坏、以及支撑杆件螺孔间剪切滑移破坏。

1.5.3 大跨度钢结构的破坏

大跨度钢结构的震害包括屋架支撑的失稳、屋盖支座螺栓破坏、网架结构周边支承框架

的杆件破坏、网架球节点连接破坏等。当支撑构件的组成板件宽厚比较大时，往往伴随着整体失稳出现板件的局部失稳现象，进而引发低周疲劳和断裂破坏，这在以往的震害中并不少见。试验研究表明，要防止板件在往复塑性应变作用下发生局部失稳，进而引发低周疲劳破坏，必须对支撑板件的宽厚比进行限制，且应比塑性设计的还要严格。

1.6 经综合分析，造成建筑物严重破坏的主要原因

1）地基不均匀沉降；2）设计不合理或未经设计；3）施工质量差，材料不合格或强度

低；4）抗震缝设置不规范；5）震害累积效应；6）使用不当，造成荷载增加、材料强度降