(r)汶川地震中砖混结构的震害分析
地震灾害中砖混结构遭破坏原因及对策分析
浅析地震灾害中砖混结构遭破坏原因及对策温文德福州建交工程技术有限公司福建福州 350000摘要:砖混结构在地震灾害发生后,破坏较为严重,给人们的生命带来了威胁,并造成了严重的经济损失,文章基于提高砖混结构抗震性能的目的,在分析砖混结构破坏形式及震害成因的基础,提出相关的应对措施。
关键词:中砖混结;地震灾害;抗震砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、附壁柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板、析架等采用钢筋混凝土结构。
一般的讲,砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构,又称钢筋混凝土混合结构。
由于砖混结构造价低、施工技术与施工设备简单,在村镇住宅建设中运用得比较普遍。
由于墙体材料为脆性和整体性能差,使得砖混结构房屋的抗震性能相对比较低。
在唐山大地震、汶川地震及玉树地震中,未经合理抗震设计的砖混结构房屋遭到了不同程度的破坏。
文章通过对几次大地震的调查研究,总结出了砖混结构的震害形式,并分析出了产生的原因,最终提出了砖混结构震害控制措施。
1砖混结构震害形式分析(1)倒塌或局部倒塌,如图1。
图1 倒塌或局部倒塌房屋(2)墙体破坏。
墙体破坏主要形式为出现“X’’形状裂缝、斜裂缝、水平裂缝等,如图2所示。
图2 X形状裂缝房屋(3)纵横墙连接破坏。
如图3所示。
图3纵横墙连接破坏(4)门窗、洞口上的破坏。
如图4所示,此类裂缝通常呈“八”字形或倒“八”字形。
图4门窗、洞口破坏(5)屋顶破坏。
如图5所示。
图5 房顶破坏(6)局部突出屋面结构的破坏。
局部突出屋面结构通常是当地居民私搭乱建的房屋。
2砖混结构的倒塌破坏原因分析经过调查大部分遭破坏的房屋砖混结构分别按照78抗震规范、89规范和2000规范进行抗震设计,少量建于80年代以前的砖混结构未按抗震设防要求设计。
大多抗震设防烈度为7度,因此砖混结构的最大高度7层。
结构楼板多采用预制空心板。
经过分析砖混结构的倒塌和破坏程度与以下几个因素相关。
2.1建筑质量建筑物的质量是结构抗震的根本,对一栋完全倒塌的某6层砖混住宅进行研究,发现其建于1993年,在倒塌的废墟中我们发现砂浆的强度非常低,用手即可碾碎,另一栋完全倒塌的某4层中学教学楼,同样,砂浆强度用手一碾即碎。
汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析
1 1 什 邡市 农机 局住 宅楼 . 1 1 1 房屋 结构 概 况及震 害 . .
农机 局住宅楼 (} ) 19 1楼 是 92年建造 的 6 砖混 } 层
结 构 ,横墙 承重体 系 ,作 为居 民住 宅 楼使 用 。墙 体 烧 结普通砖强度 等级 外推 值 为 M 5 U ,混 合砂 浆 强度 等 级为 M1 ,出现 水平 裂缝 、斜 裂缝和 x形 裂缝 ,底 层 部分窗 间墙交 叉 开 裂 ,裂 缝 最大 宽度 1 l 。部 9In T l 分墙 脚和柱顶被剪 裂 ,损坏 等级为 中度损 坏。
底层结构由于受地震影响比较突出, 在⑩ 、 ⑥轴 线 的内纵墙段和在④ 、⑩轴线 的窗 间墙段 上 出现如 照
片1 ~照片 2所示的 x形裂缝 ;在① 、⑧ 、⑩ 轴等 主
要 的横墙上 出现如照片 3所示的较长水平裂缝 。
1 12 震 害原 因分析 ..
阳台 、变形 缝 和 选 址 等 概 念设 计 因素 对 结 构 抗 震
多层 砌 体 结 构 房 屋 的震 害进 行 重 点 调 查 检 测 ,具
体 的工作 是 :搜集 原设 计 图纸 ,对该 5幢 房屋进 行 建筑 结 构 测 绘 和 复 核 ,详 细 记 录 各 房 屋 的损 坏 特 征 和裂缝 发 展情 况 。通 过 比较 房 屋 不 同 的结 构 形
式 、墙 体布 局 、层 间 刚 度 比 、构 造 柱 设 置 、悬 挑
开 洞多 、分 布不均 匀 ,故 刚度 较 弱 ,平 面 内抗 侧 力不 足 。由于水 平地 震剪 力 在纵 墙 中引 起 的主拉 应
1 建 筑 物 震 害 情 况
根据 现场 实 际情况 ,选 定 的 5幢 房屋 均 为 5~
6层 的多层 砌 体 结 构 房 屋 ,位 于什 邡 市 同 一 区域 , 其 中 3幢轻度 损坏 ,2幢 中度损 坏 。 主要 作 为居 民 住宅 楼使 用 ,建 造 于 18 97~19 94年 之 间 ,能 够 代 表我 国 2 纪八 九 十 年代 的典 型 多 层 砌体 结 构 房 O世
汶川地震砌体结构破坏状况调研
1 主体结构破坏程度分析1. 1 主体结构倒塌砌体结构具有脆性性质和整体性差的特点,与其他结构相比其抗震性能相对较差. 在历次大地震中,未经合理抗震设计的砌体房屋均遭受了不同程度的破坏. 例如,1906 年美国旧金山地震,砌体结构破坏非常严重,砖结构的市府大楼全部倒塌,形成一片废墟;1923 年日本关东地震,可修复使用的砌体结构房屋仅占15 %;1948 年前苏联阿什哈巴地震,砌体结构房屋的破坏率达70 %以上;1976 年我国唐山地震,位于10 度和11 度烈度区的唐山市, 砌体结构房屋的破坏率达90 %[3 ] . 这次汶川地震,很多砌体房屋的平面布置、结构形式和抗震构造措施等都很难满足目前抗震设计规范的要求,特别是六七十年代砌体房屋在设计时没有考虑抗震设防,在这次地震中破坏尤为严重,甚至出现大面积的倒塌. 图1 、2 分别为位于震中映秀镇(实际烈度11 度) 和彭州市白鹿镇白鹿中学的两栋砌体建筑,已经完全倒塌.1. 2 严重破坏调查发现,地震中虽然很多砌体结构没有完全倒塌,但也遭受了严重的破坏. 主要分为如下两类:(1) 位于震中地区的房屋,虽然许多建筑结构按照新的抗震设计规范进行了抗震设计,采取了一定的抗震构造措施,然而由于所在地的地震烈度太高,仍然产生了很大的损坏. 例如,汶川县映秀镇的设防烈度是7 度,但实际的震中烈度达到了11 度,高出设防烈度3~4 度. 因此出现大量建筑的严重破坏也是可以接受的,但是只要这些建筑能够实现坏而不倒塌,也就达到了抗震设计规范“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设计目标. 如图3 所示的映秀镇漩口中学的学生宿舍楼,结构出现了严重开裂,却能够保持整体性而不倒塌. 图4 为白鹿镇中心学校的初中部教学楼,建于1995 年,由中国建筑西南设计院设计,结构整体破坏严重,地面隆起. 由于考虑了抗震设计,增加了构造柱等抗震构造措施,局部构造柱的钢筋甚至达到屈服,帮助结构消耗了大量的地震能量,使结构整体上保持不倒塌.(2) 建设年代较早,未采取抗震构造措施的砌体结构. 这类砌体结构由于未经过抗震设计、未采取有效的抗震构造措施,房屋的整体性较差,即使在遭遇本地区设防烈度的情况下,结构也会因为抗震防线单一,因局部的承载力不足而引起整体结构的严重破坏. 例如,德阳市第一幼儿园的教学办公楼,建于1985 年,为3 层外廊式砌体结构,2005 年经改造加固,顶层改为现浇框架结构,主体结构严重受损,承重横墙出现大量X形贯通裂缝(见图6) ,甚至一侧山墙的砖都被压断(见图7) . 另一个例子是位于德阳市的东电中学,在检查中发现,一栋1981 年建成投入使用的5 层砖混教学楼,即便2007 年经过加固处理,此次地震中也遭受了严重破坏,承重墙体大面积开裂,如图8 所示. 而它旁边的学生宿舍楼,也是采用的砖混结构,但由于是2005 年建成,按照《抗震规范》进行的抗震设计,在地震中基本未受损坏.对于以上属于严重破坏的建筑,即使整体结构没有倒塌,但是局部承重墙体出现了严重影响承载能力的损坏,已经失去了加固的价值,特别是那些设计建造年代较早,或者未按《抗震规范》进行抗震设计,未采取必要的抗震构造措施的建筑物,应该立即拆除. 因为,这类受损严重的建筑物,即使遭遇低于设防烈度的余震,也会因抗震能力不足而倒塌.1. 3 轻微到中等损坏已有专家指出,对于此次地震,仅调查超高烈度下结构的震害是不够的,更要重视调查可能按现行规范进行抗震设防的各类构件体系的震害表现[4 ] . 这次调查中,专家组工作的一个重点就是了解那些轻微到中等损坏建筑的设计、建造情况,希望为较为科学地评价我国抗震规范设防标准的适合性及为今后抗震设计规范是否需要修改或调整,以及如何进行调整提供一定的参考.调查中发现,位于都江堰(设防烈度7 度,地震烈度8 度) 、德阳(设防烈度6 度,地震烈度7度) 、成都市区(设防烈度7 度,地震烈度7 度) 的许多建于20 世纪90 年代以后的砖混建筑,在地震中受到了轻微到中等的损坏. 比如位于德阳市的德阳中学初中部综合楼,建于1992年,地震后基本保持完好. 位于成都市的成都市第十二中学、第十四中学的多栋教学楼,都建于1990 年之后的两三年内,基本上是在设防烈度的地震作用下,受到了轻微到中等的损坏.值得注意的是,在最近几年按2001《抗震规范》设计建造的结构中,有很多建筑物的受损情况要比按89《抗震规范》设计的轻得多. 例如位于都江堰市的都江堰安顺小学教学楼(建于2008 年) 、都江堰中学学生公寓(建于2008 年) 即使经历了高于设防烈度的大震作用,仍能保持结构完好. 建于2006 年的都江堰市中兴学校的3 栋教学楼、4 栋学生公寓也仅受到了轻微损坏.2 结构局部破坏地震中,大量的结构不是整体上受到了严重破坏,而往往是结构的某一受力构件、受力部位由于建筑设计不规则、施工质量差、使用不合理等因素造成的局部破坏. 这些局部破坏虽然不会带来整体结构的倒塌,但给结构的继续使用带来了很大的隐患. 有些情况下,结构的局部破坏也会造成人员伤亡.。
汶川地震中底层框架砖房震害特点及分析
中山大学学报 ( 自然科 学版) A T S IN IR M N T R LU U I E ST TS S N A S N C A CE TA U A U A I M N V R IA I U Y T E I
Vo . No 2 149 . Ma 2 0 L 01
墙承重 ,在我国城镇地 区应用非常广 泛 ,通常具有 “ 刚下柔 ”的结构特 性。5 2汶 川地震 中不同烈度地 区均 上 1 有大量该类建筑严 重破坏甚至倒塌 ,也有 部分 位于极震 区的底框砖 房表现 出很好 的抗震性 能 。地震发 生后 ,四 川大学组织了考察 队 ,对地震灾 区建筑物的震 害情 况进行 了广泛深入 的科 学调查 。在介 绍和总结 了汶川地震 中
汶川地震 中底层框架砖房震害特点及分析
李碧雄 ,王 哲
(.四川大 学 建 筑与环境 学 院 ,四川 成都 606 1 105; 2 .四川 大学 水利 水 电学院 ,四川 成都 606 ) 10 5
摘 要 :底层框架砖房是一种混合结构形式, 底部一层全部或部分采用钢筋混凝土框架承重,上部多层采用砖
底框砖房的表现——底层过大 的水平侧移 、过 渡层严重破坏 或完全坍 塌 、底 层严重 破坏或房 屋完全倒塌 、上部
砌体整体发生侧移 、以及设计和施工质量 良好 的底层抗震墙砖房 “ 大震不倒 ” 的基础上 ,得 出以下结论和建议 : 在抗震设防地区应禁止使用部分底框砖房 ,地震 中过渡层 的实 际受 力情况与设 计所采用 的受力状 态有 明显 的区 别 ,规范应 考虑砌体 和钢筋混凝土材料的不同力学 性质 来制定上 下层刚度 比要求 ,明确 对过渡层 的延性和强度 要求 ,明确该类结构抗震概念设 计的具体措施 。
5.12汶川大地震砖混结构震害调查及分析
5.12汶川大地震砖混结构震害调查及分析作者:陈志城来源:《江苏商报·建筑界》2013年第15期摘要:本文以5.12汶川地震中砖混结构震害的调查及分析为对象,探讨了相关防治与处理对策。
关键词:地震;砖混结构震害;调查;分析1.引言2008年5月12日下午14时28分,我国四川省发生了里氏8.0级的特大地震,全国大半地区有明显震感,震中位于阿坝州汶川县,地震造成了严重的生命和财产损失,举国上下悲痛哀悼。
汶川大地震是中国一九四九年以来破坏性最强、波及范围最大的一次地震,地震的强度、烈度都超过了1976年的唐山大地震。
笔者在汶川地震发生两个月后奔赴彭州、都江堰、北川、茂县、汶川、映秀等灾区,进行了为期15天的震害调研工作。
地震中,各种结构形式的建筑物均有不同程度的破坏,对我国目前的抗震设计提出了新的要求。
本文对砖混结构建筑物的震害进行了调查,并对其破坏机理及抗震性能作了分析,同时给出砖混结构在设计中应注意的一些问题。
2.砖混结构倒塌5.12汶川大地震在汶川映秀镇、北川、都江堰、绵竹地震烈度达到Ⅷ度及以上的地区砖混结构房屋破坏很严重,原先房屋按GB50011—2001《建筑抗震设计规范》7度设防烈度设计的,这次地震地震烈度大于或远大于房屋抗震设防烈度,在映秀镇、北川县城等地震烈度达Ⅹ、Ⅺ地区,90%以上严重破坏,倒塌率达50%~80%。
都江堰、彭州等地震烈度达Ⅷ、Ⅸ地区, 40%~60%严重破坏,倒塌率达5%~15%。
根据这次地震砖混结构倒塌情况的调查分析,重灾区地震烈度大于或者远大于房屋设防烈度是主要原因,其次还有施工质量较差,设计不合理等原因。
主要表现为:砂浆强度等级过低、施工质量较差、纵横墙连接较差、预制板楼盖与墙体连接没有做到位;80年代及以前设计建造的房屋,未设置构造柱与圈梁,或者没有按照规范设置构造柱与圈梁;房屋设计不合理,大开间(横墙较少)、墙体大开洞、平面不规则、结构布置混乱等。
汶川地震建筑震害分析_清华大学_西南交通大学_北京交通大学震害调查组
构 造 措施
,
并应 改 进
:
“
强 柱 弱 梁” 的 设计 ; (4 )
。
应 进 一 步重 视 整 体 结 构 杭 震 概 念
设计
;
(5 )
应 充分 考虑非 结 构 构件 的 影响
关扭 词
1
汉 川 地 震 ; 震 害分 析 ; 建筑 震 害案 例 ; 杭 震设 计
引言
,
.
年 5 月 1 2 日 14 时 2 8 分 四川 泣川 县 发生 里 氏 8 0 级地 展 展 中位 于 坟 川县 映 1 0 4 秀镇 (纬度 3 o N 经 度 1 3 4 o ) 展 源深 度 1 k m 坟川地 震是 我 国 自建 国 以 来 最为 强 E Z 烈 的一 次地 震 直接 严重 受 灾 地 区 达 1 万 k m 0 包 括展 中 5 k m 范 围 内的 县 城 和 Zo k 0 m
;
,
继续 使 用 不
会 引起 承重 结构 的破坏
损伤 的非 结构构件不 会造成 对生命 和 财产 的 威胁
4
.
泣 川地震 建筑 震 害分析
39
(2 )
加 固 后 使用
,
,
即 承重 结构 发生 一 定 的 损 伤
,
,
,
部分 非结 构 构 件破 坏
, ,
,
继 续 使用 可 能
将 会 引起承 重结 构 的损 伤加 大 或 是剩 余 的非结构构件不 稳定 对 生 命 和 财产 产生 威 胁 ; (3 停 止 使 用 即承重 结构发 生 严 重 损 伤 仅能 保持 自身 结构稳 定 不 能继 续使 用 ; )
,
,
本次地 震 中 大多 数框架 结 构 的主体结 构震 害一 般较 轻 主 要破 坏 发 生在 围护结 构 和
5.12汶川大地震砖混结构震害调查及分析
一
( 接 上 页)几何 尺寸不 准确等 建筑工程 质量通病 上。如在 交房 时发现墙 投 诉处理过程 中的有关不 良行为进行追溯及 公示,通过公示,敦促房地 体渗 漏 、楼板裂缝、屋面渗漏水 ,窗台 门框安装不牢 固,楼地面起砂等 。 产 开发企业 重视 用户 对质量的投诉 问题,增强解决 问题 的责任感 。 这类投 诉约 占总投诉量 的 7 0 % 。对某些建设单位存在 偷工减料,刻意缩短 3 2 解 决质量投诉问题的对策 合 理工期 而导致 工程质 量低劣 的投诉 。如有一 投诉 问题 是窗边 渗水 ,结 3 . 2 . 1 建立开发企业的信用体制,强化住宅工程质量企业信用档案 果 监督人 员到现 场勘 查,发现 原来是 窗边密封胶 质量差 ,老化 失效引起 对于不诚信 的开发 单位要媒 体曝光 ,使用户可 以擦亮眼 睛,不去选 门窗不严 密 。对 深基坑 等公共 建筑项 目 质 量投诉 ,主要是 地下室 基坑土 择 那些开 发商开发 的房子 。 目前来说 ,政府对 开发单位 的诚信体 制建立 方 开挖施 工过程 中,造 成附近 楼房墙面 开裂 、地 基下沉 ,楼板裂 缝、板 还 不完善 ,对 不诚信 的开发单 位还缺乏 有效 的制约,只有 政府机 制和市 角4 5 。裂 缝、板厚不足质量等 问题 。 场 机 制联 动 起 来 , 才 能起 到 较 好 的效 果 。 对 于 存 在 工 程 质 量 问题 的开 发 商 , 2 2引 起 对 工 程 质 量 问题 投 诉 的原 因 除了督促 其整改、维修外 ,还 要进行通报批评 ,予 以曝光。对这些企业 建筑 工程质 量通病 是 由建 筑工程建 设特点造 成的 ,因为一个单 位工 所 负责的工程项 目进行从 严检 查与监督 ,整改不到位 的企业,列为 “ 不 程是 由多个分部 、分项 、检验 批组成 ,而且大 多数 工序是 由手工 操作完 诚信单位 ”,不允许 它 “ 带病 ”继 续参加投标 或承建 工程项 目。 3 . 2 . 2坚 决实行 住宅 工程质量 分户验收制度,努力降低建筑工程质量 成的 。工人的技术水平 高低、执行工艺标准严 格不严格、进 场材 料是否 投诉量 符合要求等 方面,都会产生质量通病或偶发病 。 实行 住宅工程 分户验收对 提高住宅 工程质 量水平是一 个 比较有 效的 目前,全 国都在加 强建筑 工程质量通 病 的预 防与控制 ,通过 监理、 监督 、 检 查、 整改等环节 , 将质量通病 降到最低 程度, 保 证民众 正当权益, 制度 。该制度 是指在工 程主体 分部和单位 工程竣 工验收前 ,依据 国家质 真正让老 百姓 买到 “ 称心房 ”,住上 “ 安乐居 ”。 量验 收规范 、省 市有关 技术标准 及经审查 合格 的施工 图设计 文件 对住宅 3 . 房屋建设项 目开发中工程质量投诉的处理 工程 每一户 分别进行 的逐户逐 间的专 门验收 ,并在验收合 格后填 写分户 3 1 工程 质量投诉的处理 验 收合格证 书的行为 。这种制度 可有效 的约束参 建方 的行 为 ,弥补 按照 国家 验 收 规 范 进 行 的抽 点 验 收 可 能 钻 的 空 子 ,确 保 住 宅 工 程 质 量 , 分 户 3 . 1 . 1 企 业 内 部 设 立 投 诉 受 理 部 门 ,妥 善 处 理 质 量 投 诉 开发 商应注 重和建 立针对 工程 质量投 诉的受 理部 门。由于工程质 量 验收 时除对规 定的 内容 逐户进 行质量验 收外,还应 包括室 内主要空 间尺 投诉 受理机 构不及 时、妥 善的处 理质量投 诉,或不 作为 ,不 能公正 合法 寸 、栏 杆、护栏 等 内容 。建 设单位 必须严格 按照有 关要求全 面组织 分户 的履 行职责 、容 易激化矛盾 、 引起 上访 的情 况非 常多见 。所 以,建 设开 验 收工作,并对 分户验 收中发现 的住宅质 量 问题 及时妥善 处理 。未 经分 发部 门,不仅 要委 托政府部 门、质量 监督站 为工程质 量投诉 受理机 构; 户验 收或分户 验收不合 格 的,建 设单位 不得组织 竣工验 收。工程质 量监 同时 ,应该形 成 内部管理职 责,全面 授权 ,对 责任单位 和责任 人加 强有 督机构应加强对分户验收 的监督检查 ,发现 问题 督促 有关方面认真改正。 效 的约束力 和处 罚权,这是 有效控 制质量投 诉得到及 时妥 善处理 的主要 施工 、监理 单位 要落实主体责任 ,严格 按照 经审查合格 的施 工图设计文 方法之一 。 件及有关规 范、标准组织施工 ,加强施 工阶段和竣工验收 阶段的质量控 3 . 1 . 2树立服 务意识和责任意识 ,面对客观投诉 制 ,全力 消 除住 宅工程 质量通病 ,切实提 高住宅 工程质量 ,维护消 费者 如果 不树立 服务意 识、责任 意识,就会 导致责任 方法律 意识淡 薄, 合法权益 ,努力 降低建筑工程质量投诉量 。 服务意 识差 ,责任 不明确 ,推 诿扯 皮,致使投 诉 的质 量 问题 欠拖不 决。 3 . 2 . 3在施工过程 中严把质量 关,减 少交付 后期的投诉 在投诉 期 间,投 诉者 多次上访 或长年 上访造成 心身疲 惫和人 力财力 的损 项 建设开 发工程项 目,是 由多个分部 、分项、检验 批组成 ,工人 失,既影响工作又影 响家庭 的安 宁,更严重者 引起群众上访 的恶性 事件。 的技术水平 高低 、执行工艺标准严格不严格 、进场材料是否符合要 求等 主要表现在: 建设单位对业 主投诉提 出的的质量 问题采取推诿 、 糊 弄等 “ 太 方面 ,都 会导致 质量 问题的产 生。在施工 过程 中,对 地基基 础、主体 结 极”手 法,对投 诉者态 度生硬 。还有 ,一 部分 质量投诉 是 由于双 方 当事 构及主要使用功 能等环 节都要严把质量关 ,一旦有不符合要 求 的,立即 人对工程建设 的法规 不了解, 出 了质量 问题不知如何解决而 引起投诉 。 责令 整改,有效 控制质 量通病 ,确 保住宅 工程质 量安全与 使用功 能,让 负责投 诉处 理的机 构,应该 明确,用户 发现质量 问题 ,首先想 到的 老 百 姓 住 得 “ 称心 ”。 是找房 地产开 发企业进 行处 理,但 因部分房地 产开发 企业责 任心不 强, 除 以上 之外 ,完 善住宅工 程预售许 可制度 ,留足维修 资金;开 发企 对 用户提 出 的问题不 予解决 或敷衍 了事,用户 与开发 企业解 决无望 ,造 业将保 险机制 引入到工 程的管理 中;鼓励投 诉人走 司法维权 道路 :也是 成矛盾 激化 ,才 造成用 户的质 量投诉 。所 以负 责投诉 处理 的机 构应积 极 有 效 的 处 理 对 策 。
汶川大地震砖混结构房屋震害调查
ea p ,rc r yt r et i p ns a dr ua o rnw b i ig adb i at u f r— xm l su t a ss m p0 c s l es n e l i f e u dns n e gcui so o e t ul e j m e g t no l n o p jc n o o —a eadt — aor o b a o t c r, gr n atqaers t t o sut n et gb t m f m n pm sn cm i t ns ut e r ad ger u k ei a nt c oa i t r o y ni r u e i h s n c r il
po en es c c tg r fe gne rn t cu e f s h o u li g a taiig s imi v l ain fr r v ig s imi ae o y o n i ei g sr tr s o c o lb idn s, cu lzn es c e an to u o e itn ul n n es c sr n t e i g fru s f atq a e e gn e n . xsi g b i g a d s im te gh n n n ae e rh u k n i e r g i d i o i Ke r s: e h n Ea t q k ma o r ui i g; a q a e d ma e y wo d W nc ua rh ua e; s n y b l n e  ̄h u k a g d
汶 川 大 地 震 砖 混 结 构 房 屋 震 害 调 查
刘清阳
( Байду номын сангаас东建 筑大学 土木工程学院 , 山东 济南 2 00 ) 5 11
汶川地震中砖混结构的震害分析
汶川地震中砖混结构的震害分析
曾林海;杨小平
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2009(035)032
【摘要】在对砖混结构震害调查的基础上,从结构体系、抗震构造措施及施工质量入手,分析了其破坏的原因,对砖混结构的设计提出了建议,以指导今后既有砖混结构的加固改造以及新建砖混结构的设计施工.
【总页数】2页(P59-60)
【作者】曾林海;杨小平
【作者单位】华南理工大学土木与交通学院,广东广州,510640;华南理工大学土木与交通学院,广东广州,510640
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.5
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从汶川地震砖混结构教学楼倒塌问题的浅析和对建筑安全的思考-6页文档资料
从汶川地震砖混结构教学楼倒塌问题的浅析和对建筑安全的思考一、教学楼倒塌概况:地震是残酷无情的,当汶川大地震中学校教学楼多有倒塌造成在校师生伤亡惨重的悲剧,在媒体报道后曾一度震区教学楼倒塌便公众舆论的焦点。
地震发生时正是学校刚上课的时间,教室又是人员高度密集的场所,因此、造成相对不小伤亡是必然的。
1、早期建设的简易型教学建筑安全度严重的不足、在使用阶段又缺乏管理和维护。
2、建筑物的防震等级与地震有差异,在设计、施工、验收过程中存在缺陷;3、随着人口数量巨增原有教学面积满足不了要求,教室内学生数量严重超员。
4、不排除缺少足够的建设资金的投入,有偷工减料行为而成“豆腐渣工程”工程。
5、任意对教学楼加层就更是增加了在校师生伤亡惨重的的比例。
但在本世纪初新建设的大都在强震区“普九工程”教学楼,却在震后基本完好。
其成功的原因是严格按规范进行设计的,在施工过程中也进行着质量监督和验收的。
二、砖混教学楼结构存在的安全隐患:虽然多层砖混结构的抗震性能较差,其破坏率较高这在大地震中得到了验证,但由于建造砖混类结构房屋较经济:因此在若干年内它仍是民用房屋的一种主要结构形式。
1砖混结构教学楼在结构形式存在的安全隐患:(1)、我们知道任何整体的物体,构成它的各部分的材料都必需彼此匹配。
如果楼层全部采用现浇楼板结构,而没重视到墙体系统的整体刚(强)度,这就形成楼层与墙体系统刚度存在差异,地震发生时只要有一堵横墙倒塌,随之而来就出现连续性的倒塌。
(2)、现行规范中严格地要求在高危震区里:进行在人较集中建筑设计时无论是建筑平面还是结构形式,都应保证建筑的体形简单以免地震来临时,因复杂的建筑体形在造成结构局部应力集中、而导致结构的破坏或次生灾害的发生。
2、砖混结构教学楼因无圈梁和构造柱体系存在的安全隐患:(1)、78版的规范要求在地震区的砖混结构砌体中,必须有完整圈梁和可靠的构造柱体系。
但因缺乏应有的工程质量监督体系而规范要求的内容却没有得到落实。
汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析
汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析汶川地震是中国历史上发生在2024年5月12日的一次7.9级大地震,造成巨大的人员伤亡和财产损失。
在这次地震中,砌体结构房屋是最常见的建筑类型之一,因此对砌体结构房屋的震害进行调查和分析可以提供重要的经验教训。
首先,砌体结构房屋在地震中的震害主要集中在墙体破坏和倒塌上。
地震的强烈震动会对房屋墙体施加巨大的水平和垂直力,导致墙体出现裂缝、倾斜和崩塌。
砌体结构的墙体通常由砖和砂浆构成,其抗震性能弱于钢筋混凝土结构。
因此,砌体结构房屋通常更容易受到地震的破坏。
其次,砌体结构房屋的主要破坏模式是墙体顶部的悬挑和支持结构的倒塌。
在地震中,墙体顶部的悬挑部分通常会因为自重和水平地震力的作用而受到巨大的拉力,导致其产生裂缝和破坏。
同时,支持结构的倒塌也常常会导致整个房屋的倒塌,增加人员伤亡的风险。
此外,砌体结构房屋的震害程度还与墙体的构造和质量有关。
地震中,墙体的质量和连接方式对其抗震性能起到重要的作用。
砌体结构房屋中,如果墙体的砌筑质量不好,砂浆的强度和粘结性不足,墙体容易出现裂缝和崩塌。
同样,墙体与结构之间的连接方式如果不稳固,也容易导致房屋的震害。
最后,砌体结构房屋的地震加固措施可以有效减少震害。
在对汶川地震后的砌体结构房屋进行调查分析时,可以观察到采取了一些地震加固措施的房屋在震害程度上表现较好。
例如,增加墙体的厚度、设置钢筋混凝土柱和梁、加固墙体连接部位等措施都可以有效提高砌体结构房屋的抗震性能。
这些加固措施的应用可以为今后类似地震灾害的抗震设计和建设提供重要的参考。
总结起来,汶川地震后砌体结构房屋的震害调查分析表明,墙体破坏和倒塌是主要的破坏模式,结构质量和连接方式的不稳定也是重要因素。
然而,采取适当的加固措施可以有效降低砌体结构房屋的震害程度。
这些调查和分析结果对于今后的抗震设计和建设具有重要的借鉴意义。
(r)汶川地震中砖混结构的震害分析
文章编号:100926825(2009)3220059202汶川地震中砖混结构的震害分析收稿日期:2009205226作者简介:曾林海(19832),男,华南理工大学土木与交通学院硕士研究生,广东广州 510640杨小平(19632),男,硕士,副教授,华南理工大学土木与交通学院,广东广州 510640曾林海 杨小平摘 要:在对砖混结构震害调查的基础上,从结构体系、抗震构造措施及施工质量入手,分析了其破坏的原因,对砖混结构的设计提出了建议,以指导今后既有砖混结构的加固改造以及新建砖混结构的设计施工。
关键词:地震,砖混结构,震害,设计建议中图分类号:TU398.5文献标识码:A0 引言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、北川等地区,烈度估计达到10度~11度;绵竹、绵阳达到8度~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。
通过对汶川大地震青川县城的震害调查发现:经过正规抗震设计的钢筋混凝土框架结构所受地震损伤较轻,而且损伤主要是填充墙,表明按现行“建筑抗震设计规范”设计的钢筋混凝土框架建筑具有较好的抗震性能。
而建造时间较早,没有经过正规考虑抗震设计的砖砌建筑破坏和倒塌严重[1]。
从中国地震局地震现场应急工作队对整个灾区的损失评估报告分析表可知:砖混结构破坏比框架结构更加严重[2]。
因此分析汶川地震中砖混结构的震害原因对今后既有砖混结构的加固改造以及新建砖混结构的设计施工,具有指导意义。
1 结构体系和布置不佳的建筑震害严重地震震害调查表明,采用纵墙承重的多层砖混结构的房屋,因横向支承少,纵墙极易受平面外弯曲破坏而导致结构倒塌。
汶川地震中一些学校采用横墙承重砖混结构,楼屋盖采用预制空心板,它是刚度低于框架结构的一种半刚性结构体系,教室的空间跨度大,横波来的时候,跨度大的结构更容易垮塌。
汶川地震砌体房屋破坏现象及分析
汶川地震砌体房屋破坏现象及分析【摘要】近年来,我国先后出现了汶川、玉树等大地震,造成极震区80%~90%以上房屋建筑倒塌或严重破坏,其中砌体房屋震害严重,即使未倒塌也出现严重破坏不能继续使用,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。
因此,砌体结构房屋抗震性能的好坏直接关系到人民群众生命和财产安全。
当汶川大地震发生后,针对该地区砌体结构房屋的震后破坏现象进行广泛深入的调查,分析汶川地震后砌体结构房屋震害现象、砌体结构房屋的破坏类型和产生原因,探讨砌体房屋震害规律和影响砌体结构抗震性能的主要因素。
【关键词】汶川地震;砌体房屋;震害规律1.砌体结构在汶川地震中的震害表现全世界的地震灾害对建筑物的破坏性极大。
我国是一个幅员辽阔,人口密集的国家,大多数乡镇农村仍然以砖石砌体结构房屋为主。
2008年5月12日汶川地震约7万人死亡2万人失踪,一些建筑群或临街建筑成片倒塌。
在都江堰市、绵竹县等高烈度区砌体结构震害也比较严重,部分房屋倒塌,多数严重破坏或中等破坏。
汶川地震灾害调查,砌体房屋的主要震害有墙体开裂、房屋整体倒塌、房屋局部倒塌几种情况。
根据汶川地震大量的震害调查结果,多层砌体房屋的主要震害可以归纳为墙体开裂、房屋局部倒塌、房屋整体倒塌。
1.1墙体开裂地震作用后,砌体结构房屋中往往会出现大量的裂缝,但这些裂缝在较长时间内还不稳定,容易引发墙体破坏甚至倒塌。
砌体结构房屋中大多数墙体出现剪切破坏导致的裂缝。
第一种类型是主拉应力引起的剪切破坏裂缝,是墙体在地震产生的剪力作用下,墙体内的主拉应力超过材料的抗拉强度,引起墙体损坏,其裂缝形态是在墙体的中部,即剪应力最大区域首先产生裂缝,向两端沿约45o方向发展,裂缝表现为中间宽、两头尖,存在向两端发展的趋势,裂缝初期一般不会发展到墙体边缘。
这类裂缝一般是先在墙体上出现斜向或交叉斜裂缝,进而出现滑移、错位、破碎、散落,直至丧失承受竖向承载力而倒塌。
1.1.1墙体交叉斜裂缝:主要由于水平地震力墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度所致。
汶川地震震害分析及建议
2008年 5月 12日 14时 28分, 四川汶川县 发生里氏8. 0级地震, 震中位于汶川县映秀 镇 (东经 103.4 北纬31.07), 震源深度 14km。 汶川地震是我国自建国以来最为强烈的一 次地震, 直接严重受灾地区达 10万平方公里, 包括震中 50km 范围内的县城和 200km范围 内的大中城市。全国大部分地区有明显震 感, 泰国首都曼谷, 越南首都河内, 菲律宾、 日本等地也有震感。截至 6月 24日, 地震 已 造成 69185 人遇 难, 18467 人 失踪
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若合理设置构造柱和圈梁, 砖混结构也能有效 抵御地震破坏, 在震害调查中也发现基本没有受到 破坏的砖混结构。因此, 对于砌体结构, 如何保证 结构的整体性和侧向承载力是抗震设计的关键。
2. 3 框架 -砌体混合结构
• 这类结构形式有多种, 如底框砖混结构 (底部框架 上部砖混, 竖向混合 ), 底层部分框架、部分砌体 上部砖混, 以及部分框架 -部分砖混 (水平混合 )。 这类结构的体系大多比较混乱, 由于经济原因, 大 多尽可能少用混凝土框架, 框架和砌体承重墙抗侧 力构件的承载力和变形能力很不协调, 平面抗侧刚 度极不均匀。这类结构的震害现象主要为底部框 架由于变形集中而破坏, 或上部砌体结构破坏。下 图为框架 -砌体混合结构的震害情况。
典型震害图片及防治措施来自• • 摘自网•
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1 建筑震害等级划分 2 各类结构形式的震害 3结论和建议 4典型震害及防治
1 建筑震害等级划分 • ( 1)可以使用, 即结构的承重结构基本保持完好, 少量非结 构构件损伤, 继续使用不会引起承重结构的破坏, 损伤的非 结构构件不会造成对生命和财产的威胁; • ( 2)加固后使用, 即承重结构发生一定的损伤, 部分非结构 构件破坏, 继续使用可能将会引起承重结构的损伤加大, 或 是剩余的非结构构件不稳定, 对生命和财产产生威胁; • ( 3)停止使用, 即承重结构发生严重损伤, 仅能保持自身结 构稳定, 不能继续使用; • ( 4)立即拆除, 即承重结构发生非常严重的损伤, 随时可能 发生倒塌。
从汶川地震砖混结构教学楼倒塌问题的浅析和对建筑安全的思考-最新教育资料
从汶川地震砖混结构教学楼倒塌问题的浅析和对建筑安全的思考一、教学楼倒塌概况:地震是残酷无情的,当汶川大地震中学校教学楼多有倒塌造成在校师生伤亡惨重的悲剧,在媒体报道后曾一度震区教学楼倒塌便公众舆论的焦点。
地震发生时正是学校刚上课的时间,教室又是人员高度密集的场所,因此、造成相对不小伤亡是必然的。
1、早期建设的简易型教学建筑安全度严重的不足、在使用阶段又缺乏管理和维护。
2、建筑物的防震等级与地震有差异,在设计、施工、验收过程中存在缺陷;3、随着人口数量巨增原有教学面积满足不了要求,教室内学生数量严重超员。
4、不排除缺少足够的建设资金的投入,有偷工减料行为而成“豆腐渣工程”工程。
5、任意对教学楼加层就更是增加了在校师生伤亡惨重的的比例。
但在本世纪初新建设的大都在强震区“普九工程”教学楼,却在震后基本完好。
其成功的原因是严格按规范进行设计的,在施工过程中也进行着质量监督和验收的。
二、砖混教学楼结构存在的安全隐患:虽然多层砖混结构的抗震性能较差,其破坏率较高这在大地震中得到了验证,但由于建造砖混类结构房屋较经济:因此在若干年内它仍是民用房屋的一种主要结构形式。
1砖混结构教学楼在结构形式存在的安全隐患:(1)、我们知道任何整体的物体,构成它的各部分的材料都必需彼此匹配。
如果楼层全部采用现浇楼板结构,而没重视到墙体系统的整体刚(强)度,这就形成楼层与墙体系统刚度存在差异,地震发生时只要有一堵横墙倒塌,随之而来就出现连续性的倒塌。
(2)、现行规范中严格地要求在高危震区里:进行在人较集中建筑设计时无论是建筑平面还是结构形式,都应保证建筑的体形简单以免地震来临时,因复杂的建筑体形在造成结构局部应力集中、而导致结构的破坏或次生灾害的发生。
2、砖混结构教学楼因无圈梁和构造柱体系存在的安全隐患:(1)、78版的规范要求在地震区的砖混结构砌体中,必须有完整圈梁和可靠的构造柱体系。
但因缺乏应有的工程质量监督体系而规范要求的内容却没有得到落实。
汶川地震中房屋建筑震害分析与对策研究
汶川地震中房屋建筑震害分析与对策研究摘要目前,人类无法阻止自然灾害的发生,比如:5.12汶川大地震,但是一定要从生命和鲜血的代价中靠自身的智慧去和自然做抗争,并不断的总结和提高。
如何在自然灾害中把灾害降到最低,并有序的进行灾后重建是至关重要的。
本文对不同类型房屋和结构和不同建材及制品的房屋进行了抗震研究,并提出了改善对策。
关键词房屋建筑;抗震;分析加强房屋的抗震设防质量,保护人民的生命和安全是关系到社会稳定和经济发展的大事,所以加大房屋建筑的抗震研究非常重要,这就要找出症结,不断的开发新技术,从设计和施工等众多环节中严加控制,做好房屋建筑抗震建设,让人民和党放心。
1 不同的类型对房屋的抗震影响1.1 砖混结构中的不合理的构造易受到震害以前,砖混结构中对圈梁和构造柱的设置没有更多的要求和规范,不充分的预制楼板对砖混结构的整合稳定性都会有重要的影响,所以这也是在震区易受到破坏而不宜采用的结构形式,具体的机构如:大开间、外走廊、打开窗等结构形式应尽量避免。
1.2 混合结构形式易受重创混合结构其传力的途径比较复杂,当刚度发生突变或变形能力发生不协调等因素时就容易受到破坏,这种情况适应于任何混合结构包括部分砖混部分框架的水平混合结构、上部砖混下部框架的竖向架构等类型。
1.3 框架结构在地震中易受到破坏主要表现在:框架柱比框架梁先破坏,当框架柱不能抵抗水平振动和荷载的情况下,就易出现粉碎性压缩破坏。
1.4 排架结构在地震中易受到破坏排架结构常用于厂房或仓储,由于排架结构自身的特点:屋架很重而且跨度也比较大,柱间的连接又非常弱,还会由于年代久远没有修葺价值而容易遭受破坏,双跨的一般轻于单跨的震害,轻屋架轻于重屋架。
2 不同建材及制品的房屋对震害的影响1)以前冷拔低碳钢丝构件被大量的用于房屋建筑,但其表面的光滑使其和混凝土的粘接性非常的差,在遭受强烈的地震后会使混凝土和钢丝分开、发生脆性破坏。
所以预应力空心板中使用这样的钢材最容易遭到破坏和坍塌。
5.12汶川特大地震都江堰灾区震害调查——砖混结构部分
[文章编号] 100228412(2008)04200122125112汶川特大地震都江堰灾区震害调查———砖混结构部分住宅和城乡建设部抗震救灾应急评估专家第一组姚秋来,薛彦涛,曾德民,葛学礼,黄世敏,尹保江,荣维生,于 文(中国建筑科学研究院工程抗震研究所,北京100013)[摘 要] 5112汶川特大地震发生后,笔者一行八人受住房和城乡建设部委派于2008年5月14日赶赴四川省都江堰市,协助当地建设行政主管部门开展房屋的快速应急评估工作,同时兼负地震灾区震害初步调查任务。
本文是我们工作过程中针对采用普通砖的砖混结构房屋震害的小结和一些浅显的感受,与结构工程界各位同仁分享。
[关键词] 地震;砖混结构;震害[中图分类号] P31519;T U362 [文献标识码] ADama ge Invest igations in Dujiangyan from the 5.12Wenchuan E ar thqua ke———Mas onary 2concrete S tructuresYao Qi u 2lai ,Xue Y an 2tao ,Z eng De 2min ,Ge Xue 2li ,Huang Shi 2min ,Y i n Bao 2jiang ,Rong Wei 2sheng ,Y u Wen(Institu te o f Earthquake Engin eering ,China Acad emy o f Building Res earch ,Beijing 100013,China )Abstract :A fter the 5112W enchuan Earthquake ,the auth ors as the first group assessment ex perts o f earthquak e and emergency relie f org anized by M OH URD arrived at Du jiangy an o f S ichuan provin ce on May 14,20081W e were to d o some house earthquake and emerg ency relief and assessment assisting the local g overnment and do s ome damage investigations.In this paper ,su mmaries on damage o f mas onary 2conrete stru ctures and feelings on earthquake are presented ,s o it can be shared by structure eng ineers.K eywo r ds :earthquake ;mas onary 2conrete structure ;damag e[收稿日期] 221 前言2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生810级地震,全国大半地区均有明显震感(图1)。
汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述
汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述摘要:本文介绍在2008年5月12日四川省波川一北川大地震中砌体结构和钢筋混凝土结构的各种典型破坏特征,包括砌体结构的开裂、倾覆,钢筋混凝土结构的短柱破坏效应、剪切破坏、剪压破坏、压屈破坏、弯剪破坏、粱柱塑性铰、钢筋锚固不足破坏、混凝土酥碎破坏等。
文中分析探讨了震害的原因及吸取的教训,以及各种加固技术综述。
关键词:裂缝;抗震能力;加固方法2008年5月12日,在我国四川省汶川县发生了里氏8.0级大地震,震害较为严重地集中在老旧民房和砌体建筑,钢筋混凝土建筑、特别是高层钢筋混凝土建筑的破坏相对较少。
全世界的工程抗震实践证明,除理论和实验研究外,震害经验是工程抗震的重要基础之一,也是人类防御地震灾害的共同精神财富。
因此,对此次汶川地震中各类建筑和工程设施的震害进行分析研究,总结经验教训,对改进建筑抗震设计和施工具有十分重要的意义。
近20多年来,我国的钢筋混凝土建筑发展迅速,能否经受地震考验、达到预期的抗震设防目标,是人们十分关注的问题。
汶川地震中钢筋混凝土建筑的震害经验,无疑为我们提供了十分重要的借鉴。
一、地震基本情况据国家地震台网测定,本次地震震级为里氏8.0级,震源深度33km,震中位于北纬31.0度。
东经103.4度,位于四川省汶川县。
按中国的地震区划表,汶川县为7度设防,其对应加速度峰值为35gal。
而实际根据地震局公布的数据计算得到的成都波峰僵加速度:304.8gal,持时142.4 s。
震中地表加速度PGA=0.63G,约630gal。
由此可见,实际地震烈度远远高于设防烈度,即地震作用远远高出建筑物50年寿命期内预计可能遭遇到的地震作用。
二、震害分布情况及分析(一)砌体结构的破坏情况及分析一是墙体开裂破坏;二是墙体转角处破坏;三是楼梯间墙体的破坏;四是楼梯间墙连接处的破坏;五是楼屋盖的破坏;六是山墙破坏;七是施工质量引起的破坏。
(二)钢筋混凝土结构的破坏情况及分析1、结构概念设计和结构体系问题我国现行《建筑抗震设计规范》提出了一系列非常重要的基本要求,即“建筑设计应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案”:“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力绩构的侧向刚度和承载力突变”。
汶川特大地震房屋震害特点和分析研究
汶川特大地震房屋震害特点和分析研究摘要:汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失,通过对地震特点研究发现,汶川地震地震能量巨大,震级大,烈度超强,震源深度较浅,破裂长度大,地震持续时间长,这是造成巨大损失的内因。
在此基础上通过对地震区的房屋调查分析,通过比较不同地质条件及场地条件、房屋结构类型,房屋材料比较,分析不同情况下的震害大小及特征,为房屋抗震设计提供参考。
关键词:汶川地震,震害,抗震设计Abstract: the wenchuan earthquake caused great casualties and property losses, through to the seismic characteristics research found that the wenchuan earthquake seismic energy giant, magnitude, intensity super, focal depth is shallow and rupture with large length, the earthquake lasted for a long time, this is the internal cause caused heavy loss. On the basis of the house by the earthquake investigation and analysis, by comparing different geological conditions and the site conditions, building structure types, the building materials are analyzed under different conditions and the size of the earthquake damage characteristics, and for building aseismic provides reference for the design.Keywords: wenchuan earthquake, earthquake, seismic design1 引言2008年5月12日下午两点28分,四川汶川发生了M8.0级特大地震[1]。
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文章编号:100926825(2009)3220059202汶川地震中砖混结构的震害分析收稿日期:2009205226作者简介:曾林海(19832),男,华南理工大学土木与交通学院硕士研究生,广东广州 510640杨小平(19632),男,硕士,副教授,华南理工大学土木与交通学院,广东广州 510640曾林海 杨小平摘 要:在对砖混结构震害调查的基础上,从结构体系、抗震构造措施及施工质量入手,分析了其破坏的原因,对砖混结构的设计提出了建议,以指导今后既有砖混结构的加固改造以及新建砖混结构的设计施工。
关键词:地震,砖混结构,震害,设计建议中图分类号:TU398.5文献标识码:A0 引言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、北川等地区,烈度估计达到10度~11度;绵竹、绵阳达到8度~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。
通过对汶川大地震青川县城的震害调查发现:经过正规抗震设计的钢筋混凝土框架结构所受地震损伤较轻,而且损伤主要是填充墙,表明按现行“建筑抗震设计规范”设计的钢筋混凝土框架建筑具有较好的抗震性能。
而建造时间较早,没有经过正规考虑抗震设计的砖砌建筑破坏和倒塌严重[1]。
从中国地震局地震现场应急工作队对整个灾区的损失评估报告分析表可知:砖混结构破坏比框架结构更加严重[2]。
因此分析汶川地震中砖混结构的震害原因对今后既有砖混结构的加固改造以及新建砖混结构的设计施工,具有指导意义。
1 结构体系和布置不佳的建筑震害严重地震震害调查表明,采用纵墙承重的多层砖混结构的房屋,因横向支承少,纵墙极易受平面外弯曲破坏而导致结构倒塌。
汶川地震中一些学校采用横墙承重砖混结构,楼屋盖采用预制空心板,它是刚度低于框架结构的一种半刚性结构体系,教室的空间跨度大,横波来的时候,跨度大的结构更容易垮塌。
因此,在设计上要优先采用横纵墙共同承重的结构布置方案。
四川农大都江堰分校是20世纪80年代末建成的4层、局部5层的砖混结构建筑,无抗震构造措施(无构造柱、圈梁),平面不是很规则,呈凹字形,平面上凹字凸出的一端是后来建成的,地震在交接处形成了竖向的通缝,另一端破坏比较严重,见图1。
外廊式单跨多层砖混结构的震害也较为严重,见图2。
该类砖混结构在绵阳灾区中小学教学用房中仍广泛采用,在这次5・12汶川大地震中,普遍发生了不同程度的震害,少量工程破坏相当严重,已接近倒塌。
学校建筑应采用抗震性能好的结构体系,限制采用外廊式单跨多层砖混结构。
2 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黏土砖和天然石砌体结构,这种松散的堆积墙体在地震中大都飞散、倒塌,未倒塌的房子也严重破坏。
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。
试验研究表明,构造柱对墙体的抗开裂强度无明显的提高,但对墙体的抗剪强度可提高约10%~30%。
提高幅度与墙体高宽比、竖向压力和开洞情况有关。
但是直至破坏,构造柱始终能与墙体结合在一起共同工作,对加强结构的整体性效果很好。
圈梁形同一个箍紧楼、屋盖的水平横箍,连同构造柱一起,加强了楼屋盖、墙体的整体性、稳定性,约束墙体裂缝的开展,使之有较高的变形能力,有效地提高了房屋的抗震性能。
但汶川地震中还是发现大量不设构造梁柱的砖混建筑。
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。
3 墙体的震害分析砖混结构的墙体既是围护构件又是承重构件,其除了承受自重外,还要承受上面传来的竖向荷载和横向水平荷载。
砖混结构墙体的破坏部位和形式,与砖墙的布置、砌体强度和房屋构造等因素有密切关系。
在本次地震中,破坏最多、最严重的墙体主要为山墙,大多数山墙呈X 形开裂。
山墙在一层、二层、三层最为严重,甚至有些山墙倒塌。
同时,在纵墙端部、纵墙中部、内横墙和楼梯间墙均有破坏,破坏形式以裂缝为主,裂缝的形式有:1)斜裂缝。
包括45°斜裂缝、“八”字形裂缝和“X ”。
2)竖向裂缝。
出现在混凝土构造柱与墙体之间,或者在应力集中较严重的纵横墙交接处。
3)水平裂缝。
一般只出现在墙体与圈梁或门窗过梁的交界处。
关于墙体破坏的原因,有如下几点:1)砂浆灰缝不饱满,强度低,抗震性能差。
砂浆的饱满程度对砌块均匀传力、砌块之间的连接和砌体强度影响较大。
G B 5020322002砌体工程施工质量验收规范规定,水平缝厚度和竖缝宽度一般为10mm ,不得小于8mm ,也不得大于12mm ,水平灰缝的砂浆饱满度不得低于80%。
但当地很多建筑工人没有意识到砂浆施工对墙体整体强度的影响。
2)连接措施不到位。
墙角和纵横墙交接处是抗震的薄弱点,应同时砌筑,对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处应砌成斜槎,斜槎水平投影长度不应小于墙体高度的2/3。
混凝土构造柱与砖墙两种构件的材料不同,要有加强的连接措施才能保证在界面处不产生裂缝而共同工作。
现行常用的做法有两种:a.沿一定高度设拉筋;b.先砌筑墙体并留阴阳槎,以后再浇筑混凝土柱。
从破坏的砖混结构房屋来看,还是有很多没有按要求来设置连接・95・ 第35卷第32期2009年11月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.35No.32Nov. 2009本页已使用福昕阅读器进行编辑。
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文章编号:100926825(2009)3220060203钢结构屋架静力有限元分析收稿日期:2009205223作者简介:双凯伟(19842),男,南昌大学建筑工程学院硕士研究生,江西南昌 330031双凯伟摘 要:利用ANSYS 软件对某倒塌的钢屋架进行了有限元分析,研究了结构的力学性能和倒塌的原因,研究结果表明结构在静力作用下主要发生竖向位移,并且上弦腹杆的屈服是结构破坏的主要原因。
关键词:钢结构屋架,有限元分析,变形,应力中图分类号:TU391文献标识码:A 随着科学技术的发展,建筑材料逐渐从早期的土、石发展到现代的混凝土、钢材。
用钢结构屋架代替传统的混凝土结构屋架可以减小变形和构件尺寸,能够充分发挥建筑材料的力学性能[1]。
但是,钢结构建筑物的缺点也是显而易见的,由于钢材在低温条件下其强度会降低,脆性提高,这给钢结构建筑物在低温条件下的安全使用带来了一定的隐患。
本文运用有限元方法对此工程钢结构屋架在静力荷载作用下的变形和应力与荷载的关系进行分析,找出屋架整体垮塌的原因,并提出有关此类结构设计的一些观点和改进意见。
1 工程概况本工程为樟树市某工业厂房的钢结构屋架,采用Q235碳素钢,屈服强度为210N/mm 2,极限抗拉强度为380N/mm 2,伸长率为28%,属于B 级钢。
屋架跨度为18m ,高度为1.5m (如图1所示)。
屋架上弦为<12腹杆、<8腹杆、L65×6三角钢组成的三角形空间结构,其中,<12腹杆按照间距400mm 排列,<8腹杆按照间距1000mm 排列,L65×6三角钢组成屋架上弦的骨架,屋架上措施。
如新平小学教学楼,在转角处设了一构造柱加强抗震能力,但柱与墙却没有拉结措施,致使墙柱分界面出现竖向裂缝。
4 预制楼板和预制楼梯破坏的真正原因预制楼板由于其整体性差,在这次地震震害调查中,大多数出现沿预制楼板的水平裂缝,其破坏的真正原因是砖墙倒塌或者预制板端部与支座处出现相对位移,导致预制板塌落。
地震后进行振动台试验和反复加载试验表明,板只要搭在墙体上,哪怕是1cm ,墙不倒,板就塌不下来。
因此,保证预制楼板和预制楼梯不破坏的构造措施是:1)用构造梁柱箍住砖墙,防止墙倒塌;2)预制板与墙体顶部要有拉结措施,防止发生相对位移。
5 鞭梢效应引起的女儿墙和水箱结构的破坏屋面女儿墙由于是单片墙,侧向无约束,稳定性差,又受到鞭梢效应影响,在历次地震中都出现明显的震害。
灾区大量多层砌体房屋女儿墙未设置构造柱、压顶梁或构造柱设置较少,在地震中部分房屋出现倒塌或严重破坏或轻微破坏,如图3所示。
砖混结构顶部局部凸出部位,特别是水箱结构,在强烈地震中遭受较为严重的破坏,有的水箱底部架立结构全部断裂。
楼顶楼梯间四面墙体不同程度开裂,在一些未加设构造柱的楼梯间则全部毁坏。
6 启示与建议1)合理确定墙体的主要承重体系,结构布置应优先选用横墙承重和纵横墙共同承重的方案,纵横墙的布置应均匀对称,沿平面内宜对齐,沿竖向应上下连续,同一轴线上的窗间墙宽度宜均匀。
2)采取抗震设计构造措施,在多层砖混结构房屋中设置钢筋混凝土构造柱是一项非常有效的抗震措施。
构造柱不但使砌体结构房屋承受变形的性能大为改善,而且使已开裂墙体的位移受到限制,从而提高房屋的抗震性能。
设置钢筋混凝土圈梁可以加强多层砖房纵横向各墙体间的连接,增强房屋的整体性和刚度。
3)为了防止墙体破坏,应该严格按G B 5020322002砌体工程施工质量验收规范施工,并且注意墙角和纵横墙交接处连接。
4)尽量少用或不用预制楼板和预制楼梯。
5)多层砖混结构女儿墙应设置构造柱和压顶梁。
参考文献:[1] 李建中.汶川地震中钢筋混凝土框架结构的震害[J ].结构工程,2008(5):11212.[2] 袁一凡.四川汶川8.0级地震损失评估[J ].地震工程与工程振动,2008(10):728.[3] G B 5020322002,砌体工程施工质量验收规范[S].[4] G B 5000322001,砌体结构设计规范[S].[5] G B 5001122001,建筑抗震设计规范[S].[6] 刘立新.砌体结构[M ].武汉:武汉工业大学出版社,2000.Analysis of shock disaster of brick structure in Wenchuan earthquakeZENGLin 2hai YANG Xiao 2pingAbstract :On base of shock disaster investigation of brick structure ,and starting from the structural system ,measure for anti 2knock structure and construction quality ,the paper analyzes reasons for the destroy ,it also proposes suggestions for design of brick structure ,it aims to pro 2vides guidance for the enforcing and reconstruction of present brick structure and design of new 2build brick structure.K ey w ords :earthquake ,brick structure ,shock disaster ,suggestions for design・06・第35卷第32期2009年11月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.35No.32Nov. 2009 。