南京工业大学土木工程防震减灾课程论文2

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地震与土木工程灾害

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2013-06 -08

论文摘要

地震的灾害最主要是土木工程灾害，本文通过列举最近几年我国发生的地震中土木工程建筑破坏的情况，作出工程破坏的原因分析，并针对性的的提出了几点建议，希望在今后的土木工程建设中，每一个土木人都时刻铭记自己身上的任务与责任。

关键词：地震灾害土木工程破坏情况破坏原因分析对策

一、地震灾害的含义

地震灾害从后果及致灾过程上分析，一般可分为地震原生（一次）灾害，地震次生（二次）灾害和地震衍生（三次）灾害。按照比较常见的解释，地震原生灾害是指地震时由于地震动或地壳断层的作用，造成建（构）筑物的破坏、倒塌及由此引起的人员伤亡及财产损失。地震次生灾害是指因地震诱发而导致的其它灾害。地震的三次灾害又叫地震衍生灾害或广义次生灾害，指因地震灾害造成的政治、经济、社会等方面的职能失调，社会秩序混乱，停工停产而造成的重大损失。

二、地震灾害的特点

1.突发性强。地震之前没有明显的预兆，

突发性比较强。

2.破坏性大，成灾广泛。地震波到达地面

以后造成了大面积的房屋和工程设施的破坏，

若发生在人口稠密、经济发达地区，往往造成

大量的人员伤亡和巨大的经济损失。

3.社会影响深远。地震由于突发性强、伤

亡惨重、经济损失巨大，它所造成的社会影响也比其他自然灾害更为广泛，强烈，往往会产生一系列的连锁反应，对于一个地区甚至一个国家的社会生活和经济活动会造成巨大的冲击，对人们心里上的影响也比较大。

4.防御难度比较大。与洪水、干旱和台风等气象灾害相比，地震的预测要困难得多，地震的预报一直是世界性的难题，同时建筑物抗震性能的提高需要大量资金的投入，要减轻地震灾害需要各方面协调与配合，需要全社会长期艰苦细致的工作，因此地震灾害的预防比起其他一些灾害要困难一些。

5.产生次生灾害。地震不仅产生严重的直接灾害，而且不可避免的要产生次生灾害。有的次生灾害的严重程度大大超过直接灾害造成的损害。一般情况下次生或间接灾害是直接经济损害的两倍，像大的滑坡都属于次生灾害，还有火灾等等，在次生灾害中不是单一的火灾、水灾、泥石流等，还有滑坡、瘟疫等等。

6.持续时间比较长。主震之后的余震往往持续很长一段时间，由于破坏性大，使灾区的恢复和重建的周期比较长。地震造成了房倒屋塌，接下来要进行重建，在这之前还要对建筑物进行鉴别，还能不能住人，或者是将来重建的时候要不要进行一些规划，规划到什么程度等等这些问题，所以重建周期比较长。

7.地震灾害具有某种周期性。一般来说地震灾害在同一地点或地区要相隔几十年或者上百年，或更长的时间才能重复地发生，地震灾害对同一地区来讲具有周期性。

三、简要介绍我国最近几次地震中土木工程破坏的情况

1. 汶川地震

汶川地震中土木工程建筑的破坏情况：

（1）砖混结构中，地震区村镇的住宅、教学楼，城市的一些旧的居民楼、办公楼、小型厂房多采用砖混结构。这类结构在地震区数量最多，震害也比较严重，比较典型的破坏形式有：结构抗震体系单薄，未设置构造柱，也有未设置圈梁，预制楼板未拉结。

（2）采用框架—砌体混合结构形式的建筑，在重灾区普遍损毁严重。无论是底部框架砖混的竖向混合结构还是部分框架部分砖混的水平混合结构，由于刚度突变、传力途径复杂和变形能力不协调等因素，大量此类建筑受损严重。

（3）框架结构中，出现了框架柱先于框架梁受到破坏的现象。震害调查显示，此次地震中，部分房屋的一些框架结构的破坏体现为框架柱先于框架梁受到破坏。规范中考虑框架的抗震作用主要是指抵抗水平振动作用和水平荷载作用。但此次地震的竖向振动十分剧烈，震中区域部分房屋的框架柱受到了水平、竖向叠加作用力，发生粉碎性压缩损坏，导致房屋受损严重甚至垮塌。

（4）框架－剪力墙（核心筒）结构，本次地震中，框架－剪力墙（核心筒）结构，由于具有较大的抗震刚度和承载力，显示出了优越的抗震性能，尤其是与统一地区的框架结构相比，框架－剪力墙（核心筒）结构的非结构构件的损坏要轻很多。图5 为绵阳新益大厦，在地震中仅少数围护结构产生细微裂缝。值得注意的是，框架－剪力墙（核心筒）结构主要在成都和绵阳等大城市才有采用，而这些城市在本次地震中的烈度并不高。因此，框架－剪力墙（核心筒）结构的抗大震性能在这次地震中没有表现出来。

(5) 厂房、库房的排架结构受灾严重。震害调查中发现，灾区的不少厂房、库房的排架结构由于跨度大、屋架重、柱间连接薄弱，加上年久失修等原因，在此次地震中受损严重，垮塌较多。其中单跨结构比双跨结构震害严重，重屋架结构比轻屋架结构震害严重。

(6) 农村自建房在重灾区受灾情况十分严重，倒塌现象普遍。上世纪90年代前，农村自建房大量使用砖瓦、木头等简易材料。由于由于缺乏相应的建造技术，再加上砌筑墙体的黏合材料强度差，一般情况下也没有进行专门的抗震设计，因此震害十分严重，倒塌普遍。

(7) 木结构房屋和轻钢结构房屋在此次地震中损坏较轻。木结构采用榫卯进行连接，榫头在榫卯节点处可轻微转动，具有“柔性”连接的特点；柱根直接放在柱基石上，水平震动时柱根可在柱基石上轻微滑动；厚重的屋盖通过穿斗或斗拱的连接方式与内柱、檐柱体系连成一体，保证了木结构房屋的整体性。木结构的这些特点使得重灾区的木结构房屋除有不少屋面瓦脱落外，多数房屋损坏较轻。

灾区还有少量采用轻钢结构的厂房，由于轻钢结构具有质量轻、连接可靠、结构整体延性好的特点，再加上配套屋盖和墙板均采用轻质材料。因此，这类房屋具有较好的抗震性能。此次地震中，该类房屋受损主要是柱间支撑连接被拉断、钢构件防火涂料剥落等，震害较轻。

2.雅安地震

（1）隔震建筑

一般抗震是指建筑靠本身的结构来抵抗地震的作用，如果无法抵抗，建筑会坍塌。比如芦山的一些建筑抗震设防烈度为7度——讲究小震不坏、中震可修（到了7度会产生一些破坏，震后修复还能用），相当于擦破了皮，超过7度到8度，就是大震不倒。

对于震区的建筑，采用传统抗震结构还是隔震结构，没有特别规定。而隔震技术比普通正常的抗震技术的建筑造价要高10%~50%左右。 一般情况下，若严格按照我国抗震标准做设计，按照国家施工标准做施工，抗震性能得到保障。倒塌的一般是农民自建房，或者是设计施工中的一些规定执行得不够严格。2008年汶川地震后，我国防震抗震等技术与措施有很大提高，官方的抗震规范也日趋完善。上述从事隔震项目的人士说，对学校和医院等生命线建筑，尤其适合采用隔震设计。

芦山县人民医院成中国首幢经过强震考验的隔震建筑，其无损的秘密在于“弹簧隔震”技术。

四、针对我国近几次地震提出的几点建议

（1）砌体结构的抗震性能需要严格的构造措施和施工质量给予保证，包括合理设置钢筋混凝土构造柱和圈梁、预制楼板的有效拉结和搁置长度、或增加现浇层等，最好采用现浇楼盖，特别是应加强构造柱和承重墙的安全储备，否则这种结构形式极易在地震中发生严重破坏。

（2）在地震中，框架结构的抗震性能表现基本较好，若能保证施工质量，框架结构可以实“不倒翁”芦山县医院 雅安地震图