土木工程概论13工程防灾和抗灾
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土木工程概论
第十三章 工程防灾和抗灾
本章内容
13.1 工程灾害 13.2 工程结构抗灾与改造加固
13.1 工程灾害
13.1.1 地震灾害 13.1.2 风灾 13.1.3 地质灾害 13.1.4 其他灾害
13.1.1 地震灾害
地震是由于地壳破 坏引发的地面运动，这 种地面运动对人工建筑 物可以造成严重破坏。
目前虽然结构抗震理论和实践越来越完善，但是 工程系统抗震研究却发展缓慢。
狭义的工程系统指城市生命线工程系统，由供水、 供电、煤气、通讯、交通、电力等基础设施组成的系 统
13.1.1 地震灾害
城市生命线工程系统抗震包括系统震害预测、系 统抗震能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控 制、震后系统维修等内容。
汶川大地震
损失伤亡
据民政部报告，截至2008年7月24日12时， 四川汶川地震已确认69197人遇难，374176人受 伤，失踪18209人。抢险救灾人员已累计解救和转 移1485697人。因地震受伤住院治疗累计96451 人(不包括灾区病员人数)，已出院90846人，仍有 2946人住院，其中四川转外省市伤员仍住院1533 人，共救治伤病员3207947人次。
汶川大地震
地震参数 时间：2008年5月12日14时28分04秒 纬度：30.986°N 经度：103.364°E 深度：14km 震级：里氏震级8.0级，矩震级7.9级 最大烈度：11度 震中位置：四川省汶川县映秀镇 都江堰市西21km（267°）崇州市西北48km
（327°） 大邑县西北48km（346°）成都西北75km（302°）
2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片
龙卷风照片(视频)
2000年7月13日，一场特大龙卷风袭击苏北部分 乡镇，给这些乡镇造成了极其惨重的损失。灾区灾情 仍然很重，死亡人数增加，截至16日下午5时，死亡 人数已由20人增加至28人，其中重灾区高邮市死亡人 数由12人增加至15人，重伤人数增至137人，危重病 人增加至47人。另一重灾区兴化市死亡人数由8人增 至13人。灾害造成大批房屋倒塌、树木折断、交通中 断。据统计，仅高邮市直接经济损失超过1．5亿元。
经济损失
（截至2008年9月4日） 这次汶川地震造成的直接经济损失8451亿元人 民币
汶川大地震
台湾1999年“九·二一”大地震
造成的经济损失据岛内各县市的统计数字 显示，这次大地震共造成二千四百零三人死亡， 重轻伤九千四百零六人，失踪四十一人。 该 统计数字还显示，这次地震造成全岛房屋全倒 的有四万六千间，半倒的有三万四千多间。其 中以南投县和台中县最多，全倒的占四万一千 多间，半倒的占三万零六百多间。初步估计重 建家园经费需新台币一千六百亿元。
系统抗震设计与改造有两条途径 ： 第一条途径通过提高系统内关键结构、设备和子 系统的抗震能力来有效提高整个系统的抗震能力。这 条途径适合既有工程系统抗震改造。 第二条途径是通过优化系统结构来提高整个系统 的抗震能力。这条途径适合于新系统的抗震设计。
13.1.2 风灾
常见的风灾有台风、龙卷风和暴风。 台风为急速旋转的暖湿气团，直径在300～1 000 km 不等。靠近台风中心的风速常超过每小时180 km，由中心 到台风边缘风速逐渐减弱。 龙卷风是一股急速上升的旋转气流，呈漏斗状，移动 速度通常超过每小时300 km。
源自文库
汶川大地震
2008年5月12日14时28分04秒， 四川汶川、北川，8级强震猝 然袭来，大地颤抖，山河移位， 满目疮痍，生离死别……西南 处，国有殇。这是新中国成立 以来破坏性最强、波及范围最 大的一次地震。此次地震重创 约50万平方公里的中国大地! 为表达全国各族人民对四川汶 川大地震遇难同胞的深切哀悼， 国务院决定，2008年5月19日 至21日为全国哀悼日。自2009 年起，每年5月12日为全国防 灾减灾日。
13.1.2 风灾
在台风和龙卷风发生的同时一般会引 发风暴潮、巨浪和强暴雨等次生灾害。
台风灾害链
13.1.2 风灾
工程领域中最著名的 风灾破坏为美国Tacoma悬 索桥的风毁事件。
对于高层建筑、大跨 结构、柔性大跨桥梁、输 电塔和渡槽等受风面积大 的柔性结构，抗风设计与 抗震设计具有同等的重要 意义。
死亡：242769人
重伤：164851人
13.1.1 地震灾害
我国地处这两 大地震带之间，是 世界上地震灾害最 为严重的国家之一 。
地震灾害严重 威胁生命安全 。
13.1.1 地震灾害
在工程抗震方面，通过重新修订各地区的抗震设 防烈度，提高了工程抗震设计和抗震检验的标准 。
近十年来工程减震、隔震理论的研究和应用成为 工程抗震领域的热点。
Tacoma桥在风中整体坍塌（视频）
13.1.3 地质灾害
地质灾害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。 地质灾害的发生一般存在诱因。滑坡和泥石流一般 由暴雨诱发；沙土液化通常由地震引起。 滑坡的防治有三种方法：卯杆加固法、建立护坡或 挡土墙、降低坡度法。 土壤液化一般发生在含水率较高、沙土含量较大的 土壤，在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水现象。
2001年1.26日上午印度古吉拉特邦发生里氏7.9级大地震
印度大地震，当地传 媒报道称，初步相信 死亡人数已达２万， 估计灾区还有超过１ ０万人被活埋。这将 是２５年来全球死难 人数最多的地震，灾 情仅次于１９７６年 的中国唐山大地震。
一九七六年，中国 唐山市发生大地震。 唐山大地震，是迄 今为止四百多年世 界地震史上最悲惨 的一页。
萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震
萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震。国家警察局证实全国已 有五百多人死亡，约有四千人失踪，包括在首都西南科马萨瓜的 三千人。总统弗洛雷斯接受哥伦比亚提出的帮助，要求哥伦比亚 送来三千口棺材，提供给穷苦家庭的罹难者。据报有一千一百多 人受伤，另有一万一千人失去家园。当局说，近八百座房子被夷 平，另有近一万六千九百座房子遭破坏。
地震带来的次 灾害泥石流
13.1.3 地质灾害
20世纪最大的滑坡，使得19万人死亡。
成昆铁路喜德铁口路堤滑坡
第十三章 工程防灾和抗灾
本章内容
13.1 工程灾害 13.2 工程结构抗灾与改造加固
13.1 工程灾害
13.1.1 地震灾害 13.1.2 风灾 13.1.3 地质灾害 13.1.4 其他灾害
13.1.1 地震灾害
地震是由于地壳破 坏引发的地面运动，这 种地面运动对人工建筑 物可以造成严重破坏。
目前虽然结构抗震理论和实践越来越完善，但是 工程系统抗震研究却发展缓慢。
狭义的工程系统指城市生命线工程系统，由供水、 供电、煤气、通讯、交通、电力等基础设施组成的系 统
13.1.1 地震灾害
城市生命线工程系统抗震包括系统震害预测、系 统抗震能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控 制、震后系统维修等内容。
汶川大地震
损失伤亡
据民政部报告，截至2008年7月24日12时， 四川汶川地震已确认69197人遇难，374176人受 伤，失踪18209人。抢险救灾人员已累计解救和转 移1485697人。因地震受伤住院治疗累计96451 人(不包括灾区病员人数)，已出院90846人，仍有 2946人住院，其中四川转外省市伤员仍住院1533 人，共救治伤病员3207947人次。
汶川大地震
地震参数 时间：2008年5月12日14时28分04秒 纬度：30.986°N 经度：103.364°E 深度：14km 震级：里氏震级8.0级，矩震级7.9级 最大烈度：11度 震中位置：四川省汶川县映秀镇 都江堰市西21km（267°）崇州市西北48km
（327°） 大邑县西北48km（346°）成都西北75km（302°）
2000年夏“杰拉华”台风的卫星照片
龙卷风照片(视频)
2000年7月13日，一场特大龙卷风袭击苏北部分 乡镇，给这些乡镇造成了极其惨重的损失。灾区灾情 仍然很重，死亡人数增加，截至16日下午5时，死亡 人数已由20人增加至28人，其中重灾区高邮市死亡人 数由12人增加至15人，重伤人数增至137人，危重病 人增加至47人。另一重灾区兴化市死亡人数由8人增 至13人。灾害造成大批房屋倒塌、树木折断、交通中 断。据统计，仅高邮市直接经济损失超过1．5亿元。
经济损失
（截至2008年9月4日） 这次汶川地震造成的直接经济损失8451亿元人 民币
汶川大地震
台湾1999年“九·二一”大地震
造成的经济损失据岛内各县市的统计数字 显示，这次大地震共造成二千四百零三人死亡， 重轻伤九千四百零六人，失踪四十一人。 该 统计数字还显示，这次地震造成全岛房屋全倒 的有四万六千间，半倒的有三万四千多间。其 中以南投县和台中县最多，全倒的占四万一千 多间，半倒的占三万零六百多间。初步估计重 建家园经费需新台币一千六百亿元。
系统抗震设计与改造有两条途径 ： 第一条途径通过提高系统内关键结构、设备和子 系统的抗震能力来有效提高整个系统的抗震能力。这 条途径适合既有工程系统抗震改造。 第二条途径是通过优化系统结构来提高整个系统 的抗震能力。这条途径适合于新系统的抗震设计。
13.1.2 风灾
常见的风灾有台风、龙卷风和暴风。 台风为急速旋转的暖湿气团，直径在300～1 000 km 不等。靠近台风中心的风速常超过每小时180 km，由中心 到台风边缘风速逐渐减弱。 龙卷风是一股急速上升的旋转气流，呈漏斗状，移动 速度通常超过每小时300 km。
源自文库
汶川大地震
2008年5月12日14时28分04秒， 四川汶川、北川，8级强震猝 然袭来，大地颤抖，山河移位， 满目疮痍，生离死别……西南 处，国有殇。这是新中国成立 以来破坏性最强、波及范围最 大的一次地震。此次地震重创 约50万平方公里的中国大地! 为表达全国各族人民对四川汶 川大地震遇难同胞的深切哀悼， 国务院决定，2008年5月19日 至21日为全国哀悼日。自2009 年起，每年5月12日为全国防 灾减灾日。
13.1.2 风灾
在台风和龙卷风发生的同时一般会引 发风暴潮、巨浪和强暴雨等次生灾害。
台风灾害链
13.1.2 风灾
工程领域中最著名的 风灾破坏为美国Tacoma悬 索桥的风毁事件。
对于高层建筑、大跨 结构、柔性大跨桥梁、输 电塔和渡槽等受风面积大 的柔性结构，抗风设计与 抗震设计具有同等的重要 意义。
死亡：242769人
重伤：164851人
13.1.1 地震灾害
我国地处这两 大地震带之间，是 世界上地震灾害最 为严重的国家之一 。
地震灾害严重 威胁生命安全 。
13.1.1 地震灾害
在工程抗震方面，通过重新修订各地区的抗震设 防烈度，提高了工程抗震设计和抗震检验的标准 。
近十年来工程减震、隔震理论的研究和应用成为 工程抗震领域的热点。
Tacoma桥在风中整体坍塌（视频）
13.1.3 地质灾害
地质灾害包括滑坡、泥石流和沙土液化等。 地质灾害的发生一般存在诱因。滑坡和泥石流一般 由暴雨诱发；沙土液化通常由地震引起。 滑坡的防治有三种方法：卯杆加固法、建立护坡或 挡土墙、降低坡度法。 土壤液化一般发生在含水率较高、沙土含量较大的 土壤，在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水现象。
2001年1.26日上午印度古吉拉特邦发生里氏7.9级大地震
印度大地震，当地传 媒报道称，初步相信 死亡人数已达２万， 估计灾区还有超过１ ０万人被活埋。这将 是２５年来全球死难 人数最多的地震，灾 情仅次于１９７６年 的中国唐山大地震。
一九七六年，中国 唐山市发生大地震。 唐山大地震，是迄 今为止四百多年世 界地震史上最悲惨 的一页。
萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震
萨尔瓦多2001年1.15日发生大地震。国家警察局证实全国已 有五百多人死亡，约有四千人失踪，包括在首都西南科马萨瓜的 三千人。总统弗洛雷斯接受哥伦比亚提出的帮助，要求哥伦比亚 送来三千口棺材，提供给穷苦家庭的罹难者。据报有一千一百多 人受伤，另有一万一千人失去家园。当局说，近八百座房子被夷 平，另有近一万六千九百座房子遭破坏。
地震带来的次 灾害泥石流
13.1.3 地质灾害
20世纪最大的滑坡，使得19万人死亡。
成昆铁路喜德铁口路堤滑坡