13土木工程灾害

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土木工程概论 世界火山及地震带分布示意图
机械工业出版社
土木工程概论 中国火山及地震带分布示意图
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土木工程概论 地震的直接和间接灾害
地震灾害
直接灾害 地面 的断 裂错 动和 地裂 缝 局 部 土 地 塌 落 建 筑 物 的 破 坏 公路 、铁 路及 桥梁 的破 坏 构 码头 筑 地下 及河 物 结构 岸堤 的 的破 防的 破 坏 破坏 坏 间接灾害
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土木工程概论 抗震设计的基本要求 (二)

抗震结构体系 ——抗震设计应考虑的最关键问题,应根 据建筑的重要性、设防烈度、房屋高度、场地、地基、 基础、材料和施工等因素,通过经济技术、经济条件比 较综合确定。 结构构件及连接 —— 结构及构件应有良好的延性,力 求避免脆性破坏或失稳破坏。连接及支撑系统应有足够 的强度和整体性。

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土木工程概论 自然灾害
自然灾害是自然界中 物质变化、运动造成的损 害,包括地震灾害、风灾 害、洪水灾害、泥石流灾 害、虫灾(有些地区白蚁 成灾,对木结构房屋、桥 梁损害极大)等。如2008 年5月12日,四川汶川地 震。
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土木工程概论 人为灾害
人为灾害是由于人的 过错或某些丧失理性的失 控行为给人类自身造成的 损害,包括火灾、爆炸、 地陷以及不当工程设施对 环境造成隐患等。如2001 年9月11日,美国纽约世 界贸易中心大厦在飞机撞 击后起火、整体倒塌 。
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土木工程概论 土木工程灾害的基本防治对策和措施(二)

抗灾 —— 包括工程结构的抗灾与工程结构在受灾后的 检测与加固等。 救灾 —— 主要是灾害已经开始后采取的最紧迫的减灾 措施。 灾后重建与恢复生产 —— 遭受毁灭性的自然灾害之后 建设。


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土木工程概论 13.2 地震灾害及防治
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土木工程概论 13.4 火灾及防治
火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的 灾害。在各种灾害中,火灾是最经常、最普遍地威胁公 众安全和社会发展的主要灾害之一。
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土木工程概论 根据可燃物的类型和燃烧特性火灾分类(一)

A类火灾 —— 固体物质火灾。如木材、煤、棉、毛、纸 张、麻等火灾。 B类火灾 —— 液体或可熔化的固体物质火灾。如煤油、 柴油、原油,甲醇、乙醇、沥青、石蜡等火灾。 C类火灾 —— 气体火灾。如煤气、甲烷、乙烷、丙烷、 天然气、氢气等火灾。
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土木工程概论 抗震设计的基本要求(一)

场地的选择 —— 选择建筑场地时,应根据工程需要, 掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料, 作出综合分析。 地基和基础 —— 同一结构单元不宜设臵在性质截然不 同的地基土上,也不宜部分采用天然地基,部分采用桩 基,防止地震引起的动态和永久的不均匀变形。 建筑的平面和立面布臵 —— 建筑的平面和立面布臵宜 对称、规则,力求使质量和刚度变化均匀,避免突然的 变化。
对广 告牌 、标 语牌 的破 坏
对港 口设 施的 破坏
对海 洋工 程结 构的 破坏
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土木工程概论 建筑结构的抗风设计
风荷载是建筑结构设计时要考虑的重要荷载,风荷 载包括静荷载和动荷载。在现行建筑结构荷载规范中, 风荷载是用基本风压乘以风压高度变化系数、风荷载体 型系数和风振系数来确定的,由于建筑结构的形式多样 和建筑结构群的大量涌现,规范中的条文很难完全符合 实际的情况。因此,主要依靠风洞试验来解决,特别是 近年来高频动态底座天平技术的应用,较好地解决了动 荷载的测量问题。
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土木工程概论 13.5 地质灾害及防治
地质灾害包括自然因素或者人为活动引发的危害人 类生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水 土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化等,特别是 大规模的森林采伐、无节制的植被破坏、人工建筑及工 程对环境的破坏等人为因素是防治重点。
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抗滑工程 —— 主要有挡墙、抗滑桩、锚杆(索)和支 撑工程等。 表里排水 —— 表里排水包括排除地表水和地下水。 削坡减荷 —— 将较陡的边坡减缓或将滑坡体后缘的岩 土体削去一部分。 其他方法 —— 防冲护坡 、土质改良 、防御绕避等。

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土木工程概论 工程结构风致振动控制

主动控制 —— 由外加能源的控制,其控制力是控制装 臵按最优控制规律,由外加能源主动施加的。 被动控制技术 —— 被动控制无需外部能源的加人,其 控制力是控制装臵随结构一起运动而被动产生的。 混合控制技术 —— 混合控制就是主动控制和被动控制 的结合。 半主动控制技术 —— 结合了主动控制系统与被动控制 系统的优点,既具有被动控制的可靠性又具有主动控制 系统的强适应性。
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土木工程概论 2009年莫拉克台风灾害
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土木工程概论 1999年5月3日俄克拉荷马州龙卷风灾害
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土木工程概论 结构物的风灾害
风灾
对房 屋建 筑结 构的 破坏
对高 耸结 构的 破坏
对大 跨结 构的 破坏
对桥 梁结 构的 破坏
对电 厂冷 却塔 的破 坏
对输 电系 统等 的破 坏
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土木工程概论 土木工程灾害的基本防治对策和措施(一)

灾害监测 —— 主要有卫星与航空遥感监测、深部或地 下孔点监测、水面和水下监测、政府部门与群众哨卡监 测等方式。 灾害预报 —— 通常可以分为近期预报、中期预报和长 期预报。


防灾 —— 主要有规划性防灾、工程性防灾、技术性防 灾、转移性防灾和非工程性防灾等措施。
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土木工程概论 建筑物防火措施(二)

安全疏散和通风排烟 —— 一般建筑起火后约10~15分 钟开始蔓延,可通过电话等人工报警和消火栓灭火。在 大型公共建筑、高层建筑、地下建筑以及起火危险性大 的厂房、库房内,还应设臵自动报警装臵和自动灭火装 臵。 报警系统和灭火装臵 —— 防火墙能在火灾初期和扑救 火灾过程中,将火灾有效地限制在一定空间内,阻断在 防火墙一侧而不蔓延到另一侧。设臵防火门的部位,一 般为疏散门或安全出口。
土木工程概论 滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地 下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在重力的作用 下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地 顺坡向下滑动的自然现象。
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土木工程概论 2010年6月28日贵州关岭县大寨村山体滑坡
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土木工程概论 滑坡防治

耐火等级和材料选择 —— 按建筑常用结构类型的耐火 能力划分为四个耐火等级 ,而建筑物应根据其耐火等级 来选定构件材料和构造方式。设计时须保证主体结构的 耐火稳定性,以赢得足够的疏散时间,并使建筑物在火 灾过后易于修复。 防火间距和防火分区 —— 防火间距是为防止火势通过 辐射热等方式蔓延,建筑物之间应保持一定间距。建筑 中为阻止烟火蔓延必须进行防火分区,即采用防火墙等 把建筑划为若干区域。
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土木工程概论 常见导致灾害的风型

暴风是急骤的大风,可以带来风暴,风速为103~117公 里/小时。 台风过境时常常带来狂风暴雨天气,引起海面巨浪,严 重威胁航海安全。 龙卷风的直径一般在十几米到数百米之间 ,在中心附近 的风速可达100-200米/秒。


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土木工程概论 2009年6月3日永城市暴风灾害
喷 砂 和 冒 水
滑 坡 和 塌 方
地震 滑坡 火 和泥 灾 石流 灾害
地 震 海 啸
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土木工程概论 减轻地震灾害的对策

地震预测预报 —— 根据地震地质、地震活动性、地震 前兆异常和环境等因素,通过多种科学手段,作出可能 发生地震的预报。 地震转移、分散 —— 把可能在城市发生的大地震,诱 发至荒无人烟的山区或远离大陆的深海,或通过能量释 放把一次破坏性的大地震化为无数次非破坏性的小震。 工程抗震 —— 通过工程技术提高城市综合抗御地震的 能力,同时提高各类建筑的耐震性能。
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土木工程概论 桥梁结构的抗风设计
桥梁稳定性的研究包括静力稳定性和动力稳定性两 个方面。扭转发散是桥梁典型的一种静力稳定性问题, 颤振和抖振是桥梁最主要的两种动力稳定性问题。空气 静力失稳就是指结构在给定风速作用下,主梁发生侧向 弯曲和扭转,进而导致风荷载的改变,并反过来增大结 构的扭转、最终导致结构失稳。桥梁的颤振是指在气动 力、弹性力和惯性力的祸合作用下桥梁结构产生的一种 发散的振动,会导致桥梁的倒塌。桥梁的抖振是指在风 湍流的作用下桥梁结构产生的一种强迫振动。

土木工程灾害,是指由于人们不当的知识——选址、设 计、施工、使用和维护导致所建造的土木工程不能抵御 突发的载荷,而致使土木工程失效和破坏,乃至倒塌而 造成的灾害。这些土木工程包括所有的建筑,地上和地 下的土木设施,铁路、水库、隧道以及各种港口、矿山 和工厂等。 从灾害形成机制来看,无论是发生原因还是表现形式可 归属为两大类,即自然灾害和人为灾害。
地震又称地动、地振 动,是地壳在某处岩层突 然破裂,或因局部岩层坍 塌、火山喷发等内、外营 力作用下,集聚的构造应 力突然释放,产生的震动 弹性波从震源向四周传播 引起地面的颠簸和摇动。
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土木工程概论 地震的类型

构造地震 —— 由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱 部位发生断裂错动而引起的地震,亦称“断层地震”。 火山地震 —— 火山岩浆向上喷出时的冲力很猛烈,能 激起地面的振动,从而产生的地震。 陷落地震 —— 地表或地下岩层因洞穴大规模陷落和崩 塌而引起的地震。 诱发地震 —— 由于水库蓄水或深井注水等引起的地面 振动。
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土木工程概论 我国抗震设防的目标
在遭受低于本地区设防烈度的 建筑物一般不受损失或不需修 多遇地震影响时 理仍可继续使用 建筑物(包括结构和非结构部 分)可能有一定损坏,但不致 在遭受本地区规定的设防烈度 危及人民生命和生产设备安全 的地震影响时 ,经一般修理或不需修理仍可 继续使用 在遭受高于本地区设防烈度的 建筑物不致倒塌或发生危及生 预估罕遇地震影响时 命的严重破坏
火灾向横向延烧,即建筑物内门洞部位的分隔构件和构 筑材料在火灾的热力作用下失效,使火势沿横向发展; 火灾向竖向延烧,即火势朝天棚顶部延烧,火势由窗口 向上延烧,火势通过竖井扩大; 火灾向建筑构造、构件薄弱部位延烧。


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土木工程概论 2003年湖南衡阳衡州大厦火灾
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土木工程概论 建筑物防火措施(一)

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土木工程概论 抗震设计的基本要求 (三)

非结构构件 —— 附着于楼、屋面结构构件的非结构构 件应与主体结构有可靠的连接或锚固,围护墙应考虑对 主体结构抗震有利或不利的影响,幕墙、装饰贴面与主 体结构应有靠的连接。 隔震与消能 —— 根据建筑抗震设防类别等,经对结构 体系进行技术、经济可行性的综合对比分析后确定。 材料与施工 —— 除对材料和施工的一般要求外,抗震 结构对材料和施工质量的要求应保证切实执行。
土木工程概论
第13章
土木工程灾害 及防治
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土木工程概论
第13章 土木工程灾害及防治
13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 13.6 土木工程灾害概述 地震灾害及防治 风灾及防治 火灾及防治 地质灾害及防治 结构的检测与加固
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土木工程概论 13.1 土木工程灾害概述
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土木工程概论 13.3 风灾及防治
风是大气层中空气的运动。由于地球表面不同地区 的大气层所吸收的太阳能量不同,造成了各地空气温度 的差异,从而产生气压差,气压差驱动空气从气压高的 地方向气压低的地方流动,这就形成了风。自然界中常 见的风包括阵风、旋风、海陆风、龙卷风、山谷风、台 风、焚风、季风、干热风等。


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土木工程概论 根据可燃物的类型和燃烧特性火灾分类(二)

D类火灾 —— 指金属火灾。如钾、钠、镁、铝镁合金等 火灾。 E类火灾 —— 带电火灾。物体带电燃烧的火灾。 F类火灾 —— 烹饪器具内的烹饪物(如动植物油脂)火 灾。

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土木工程概论 建筑火灾扩散的途径

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