1、1 / 23 一各種因素對破壞的影響1. 地基基礎(chǔ)影響的破壞。 房屋建筑物所在的地基土質(zhì)、下臥巖層的結(jié)構(gòu)與深度、基礎(chǔ)的類型和深度以及地表地形特征, 都對房屋建筑物的地震破壞有影響。當(dāng)加速度較小時或地質(zhì)堅實時, 地表層或下墊層可能會先達(dá)到屈服點, 巖石、 土層將產(chǎn)生塑性變形 , 導(dǎo)致地基承載力下降甚至地基失效造成的破壞和強烈地震引起的振動導(dǎo)致基底土質(zhì)液化引起房屋建筑物的下沉、傾斜和滑坡造成的破壞, 在歷次地震災(zāi)害中并不少見。2 / 23 2. 縱波導(dǎo)致的破壞 。縱波使房屋建筑物產(chǎn)生上下顛簸, 若房屋建筑物的豎向穩(wěn)定性不是太好, 而地震力較大時 , 會使底層柱子和墻體瞬間增加很大的動荷載 , 疊加

2、上部的自重 , 當(dāng)超出底層柱子和墻體的承載能力, 底層墻柱會垮掉從而導(dǎo)致破壞。3 / 23 3. 橫波導(dǎo)致的破壞 。 橫波是房屋建筑物損壞水平搖擺, 破壞力很大。它相當(dāng)于給房屋建筑物施加水平方向來回反復(fù)的作用力, 大小和引起的變形超出底部墻體和柱子的極限時, 就會使整幢房屋建筑物傾斜或傾倒從而導(dǎo)致破壞。4 / 23 4. 旋轉(zhuǎn)地震力導(dǎo)致的破壞 。各種原因引起的旋轉(zhuǎn)地震力, 導(dǎo)致房屋建筑物圍繞水平軸或豎向軸扭轉(zhuǎn) , 這種扭轉(zhuǎn)力對房屋建筑物的影響很大, 因為房屋建筑物一般5 / 23 抗扭能力較差 , 很容易扭壞。二常見結(jié)構(gòu)類型房屋建筑物震害表現(xiàn)。6 / 23 1. 磚木結(jié)構(gòu) 。指磚或砌體墻體承重

3、的房屋建筑物, 通常為一層 , 破壞主要在墻體 ,產(chǎn)生斜向或交叉裂縫 , 特別是窗間墻、房屋盡端和轉(zhuǎn)角部位破壞較大, 墻體一旦破壞, 房屋建筑物就會倒塌。7 / 23 2. 磚混結(jié)構(gòu)多層 。 指黏土磚、砌體通過砂漿砌筑成承重墻和各種混凝土樓板組成,不超過 6 層。由于墻體材料為脆性 , 整體性較差 , 抗震能力低 , 當(dāng)?shù)卣甬a(chǎn)生的主拉應(yīng)變超過相應(yīng)極限應(yīng)變式, 就產(chǎn)生斜裂縫 , 反復(fù)作用時 , 就形成交叉裂縫 , 在橫墻上中部產(chǎn)生水平剪切裂縫, 在縱墻產(chǎn)生窗間墻交叉裂縫; 當(dāng)橫墻間距過大或樓板剛度不足 , 在橫向水平力作用下 , 縱墻產(chǎn)生過大的水平面變形, 導(dǎo)致墻體的抗彎強度不足在縱墻窗口上截面

4、處產(chǎn)生水平裂縫; 在房屋四角和部分凸出陽角的墻面因扭轉(zhuǎn)作用影響和墻角剛度相對較大、 應(yīng)力集中原因產(chǎn)生的縱橫兩個方向的v形斜裂縫; 樓梯間由于橫墻間距較小 , 所以水平剛度較大 , 分擔(dān)的水平地震剪力較大 ,但樓梯間不像別的房間有墻體和樓板組成的盒子結(jié)構(gòu), 本身空間剛度較小 , 因此樓梯間墻體容易破壞 ; 縱橫墻體交接處由于不能保證連接質(zhì)量, 也容易遭到破壞 ;樓板和屋蓋處以及房屋附屬物, 特別時突出煙囪、女兒墻在地震中容易產(chǎn)生破壞。8 / 23 3. 多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 該類 房屋建筑物 當(dāng)結(jié)構(gòu)布置不當(dāng), 平面形狀和剛度不對稱時,地震中會產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)破壞; 存在明顯的層間薄弱層, 如

5、轉(zhuǎn)換層 , 在地震作用下 , 會形成應(yīng)力集中 , 率先屈服產(chǎn)生破壞; 梁、柱往往因設(shè)計、施工原因在柱頂、梁端、梁柱節(jié)點處最先產(chǎn)生破壞 ; 填充墻體由于抗剪能力和變形能力不足, 缺少有效拉結(jié)在地震力反復(fù)作用下, 容易產(chǎn)生斜裂縫破壞 ; 強震作用下 , 剪力墻破壞最先產(chǎn)生在開洞的剪力墻上, 表現(xiàn)為連系梁和墻肢底層, 這是因為洞口應(yīng)力集中, 連系梁端部對外力敏感, 當(dāng)抗剪不足會產(chǎn)生剪切破壞。9 / 23 思考意見新建房屋建筑物時 , 要科學(xué)選址 , 盡量避開可能發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等災(zāi)害區(qū)域, 要科學(xué)設(shè)計房屋建筑物體型, 不要一味追求標(biāo)新立異 ,選擇具有相應(yīng)資質(zhì)設(shè)計和施工單位進(jìn)行設(shè)計和施

6、工, 加強工程監(jiān)督 , 嚴(yán)把材料和工程質(zhì)量關(guān) , 提高房屋建筑物抗震能力。房屋建筑物在使用中要加強日常使用管理。在裝飾裝修中, 不能隨意打掉隔墻和承重墻 , 不能隨意在墻體上開門鑿洞和窗改門, 破壞墻體和房屋建筑物的整體性、強度和抗震能力 , 不能隨意增加使用荷載。 對較早建造的房屋建筑物 , 由于當(dāng)時抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)較低 , 可以委托相應(yīng)資質(zhì)單位進(jìn)行抗震鑒定和加固, 提高抗震能力結(jié)語人定勝天 , 雖然地震災(zāi)害 不可避免 , 但只要通過我們的努力 , 科學(xué)研究房屋建筑物抗震能力的相關(guān)因素, 時刻提高抗震意識 , 地震帶來的損失可以降低到最小程度。10 / 23 建筑結(jié)構(gòu)抗震及其意義土木 1015

7、佟立夫地震造成人員傷亡的直接原因是地表的破壞和建筑物、構(gòu)筑物的破壞與倒塌。據(jù)對世界上 130 余次傷亡較震災(zāi)害進(jìn)行的分類統(tǒng)計表明, 其中 95% 以上的傷亡是由于建筑物、構(gòu)筑物破壞、倒塌造成的。因此, 對各種建筑物、構(gòu)筑物依法進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)防 , 使其在破壞性地震中不損壞、 不倒塌 , 是避免人員傷亡的關(guān)鍵。建筑結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計及安全施工措施在建設(shè)工程中的意義, 非常重要 ! 地震災(zāi)害防御是地震發(fā)生前應(yīng)做的防御性工作。震害防御主要有工程性防御措施和非工程性防御措施。工程性防御措施是減輕地震災(zāi)害最主要的途徑。工程性防御措施是用工程的抗震設(shè)防和抗震加固來完成防御建筑物、構(gòu)筑物遭受地震破壞 , 減

8、輕地震災(zāi)害的措施。我國對建設(shè)工程的抗震設(shè)防作了明確規(guī)定：新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程,必須進(jìn)行抗震設(shè)防 , 達(dá)到抗震設(shè)防要求。 一般工業(yè)與民用建筑建設(shè)工程, 必須按照國家頒布的中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖規(guī)定的抗震設(shè)防要求, 進(jìn)行抗震設(shè)防。重大建設(shè)工程和可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程、核電站和核設(shè)施建設(shè)工程必須進(jìn)行地震安全性評價, 并根據(jù)經(jīng)過國家和省級地震行政主管部門審定的地震安全性評價結(jié)果 , 確定抗震設(shè)防要求 , 進(jìn)行抗震設(shè)防。11 / 23 圖汶川地震所造成的破壞建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計規(guī)進(jìn)行抗震設(shè)計, 并按抗震設(shè)計進(jìn)行施工。已建成的重大建設(shè)工程、可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程, 有重

9、大文物價值和紀(jì)念意義以及地震重點監(jiān)視防御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑物, 未采取抗震設(shè)防措施的 , 應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震性能鑒定, 并采取必要的抗震加固補強措施。三關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的概述我國結(jié)構(gòu)計算理論經(jīng)歷了經(jīng)驗估算、容許應(yīng)力法、破損階段計算、極限狀態(tài)計算, 到目前普遍采用的概率極限狀態(tài)理論等階段。現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)gb50068-2001 則采用以概率理論為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)設(shè)計準(zhǔn)則, 以使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計得以符合技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的原則。12 / 23 圖汶川地震所造成的破壞概率極限狀態(tài)設(shè)計法更科學(xué)、更合理, 但該法在運算過程中還帶有一定程度近似, 只能視作近似概

10、率法, 并且僅憑極限狀態(tài)設(shè)計也很難估算建筑物的真正承載力。事實上 , 建筑物是一個空間結(jié)構(gòu) , 各種構(gòu)件以相當(dāng)復(fù)雜的方式共同工作, 并非是脫離結(jié)構(gòu)體系的單獨構(gòu)件。地震具有隨機性、不確定性和復(fù)雜性, 要準(zhǔn)確預(yù)測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù), 目前是很難做到的。而建筑物本身又是一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng) , 在遭受地震作用后其破壞機理和破壞過程十分復(fù)雜。且在結(jié)構(gòu)分析方面 , 由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素 , 也存在著不確定性。 因此, 結(jié)構(gòu)工程抗震問題不能完全依賴 計算設(shè)計 解決。 應(yīng)立足于工程抗震基本理論及長期工程抗震經(jīng)驗總結(jié)的工程抗震基本概念 , 從 概念設(shè)

11、計 的角度著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng), 按照結(jié)構(gòu)的破壞過程 , 靈活運用抗震設(shè)計準(zhǔn)則 , 全面合理地解決結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題, 既注意總體布置上的大原則, 又顧及到關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)構(gòu)造, 從根本上提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。13 / 23 四、抗震概念設(shè)計的基本原則與要求1. 選擇有利場地。造成建筑物震害的原因是多方面的 , 場地條件是其中之一。 由于場地因素引起的震害往往特別嚴(yán)重,而且有些情況僅僅依靠工程措施來彌補是很困難的。因此, 選擇工程場址時 , 應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察 , 搞清地形、地質(zhì)情況 , 挑選對建筑抗震有利的地段, 盡可能避開對建筑抗震不利的地段 , 任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起

12、人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。對建筑抗震有利的地段 , 一般是指位于開闊平坦地帶的堅硬場地土或密實均勻中硬場地土。建造于這類場地上的建筑一般不會發(fā)生由于地基失效導(dǎo)致的震害, 從而可從根本上減輕地震對建筑物的影響。對建筑抗震不利的地段 , 就地形而言 , 一般是指條狀突出的山嘴、 孤立的山包和山梁的頂部、高差較大的臺地邊緣、 非巖質(zhì)的陡坡、 河岸和邊坡的邊緣； 就場地土質(zhì)而言 ,一般是指軟弱土、易液化土、故河道、斷層破碎帶、暗埋塘浜溝谷或半挖半填地基等, 以及在平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的地段。14 / 23 2. 采用合理的建筑平立面。 建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)

13、布置。建筑布局簡單合理 , 結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則 , 就能從根本上保證房屋具有良好的抗震性能。經(jīng)驗表明 , 簡單、規(guī)則、對稱的建筑抗震能力強 , 在地震時不易破壞；反之, 如果房屋體形不規(guī)則 , 平面上凸出凹進(jìn) , 立面上高低錯落 , 在地震時容易產(chǎn)生震害。 而且, 簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計算其地震反應(yīng), 可以保證地震作用具有明確直接的傳遞途徑, 容易采取抗震構(gòu)造措施和進(jìn)行細(xì)部處理。15 / 23 圖由地震所造成的嚴(yán)重破壞3. 選擇合理的結(jié)構(gòu)形式。 抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震設(shè)計應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題。按結(jié)16 / 23 構(gòu)材料分類 , 目前主要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)體系有砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼-混

14、凝土結(jié)構(gòu)等； 按結(jié)構(gòu)形式分類 , 目前常見的有框架結(jié)構(gòu)、 剪力墻結(jié)構(gòu)、 框架剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)等。結(jié)構(gòu)體系的確定受到抗震設(shè)防烈度、建筑高度、 場地條件以及建筑材料、 施工條件、經(jīng)濟(jì)條件等諸多因素影響 , 是一個綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題, 需進(jìn)行周密考慮確定。抗震規(guī)對建筑結(jié)構(gòu)體系主要有以下規(guī)定：結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；結(jié)構(gòu)體系宜具有多道抗震防線, 應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力；結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有必要的抗震承載力, 良好的變形能力和耗能能力；結(jié)構(gòu)體系宜具有合理的剛度和承載力分布, 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位 , 產(chǎn)生過大的應(yīng)

15、力集中或塑性變形集中, 對可能出現(xiàn)的薄弱部位 , 應(yīng)采取措施提高抗震能力；結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近, 在結(jié)構(gòu)布置時 , 應(yīng)遵循平面布置對稱、立面布置均勻的原則, 以避免質(zhì)心和剛心不重合而造成扭轉(zhuǎn)振動和產(chǎn)生薄弱層。17 / 23 圖解放軍戰(zhàn)士正在解救百姓4. 提高結(jié)構(gòu)的延性。結(jié)構(gòu)的延性可定義為結(jié)構(gòu)在承載力無明顯降低的前提下發(fā)生非彈性變形的能力。結(jié)構(gòu)的延性反映了結(jié)構(gòu)的變形能力, 是防止在地震作用下倒塌的關(guān)鍵因素之一。結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用, 吸收與耗散地震能量 , 避免結(jié)構(gòu)倒塌。 而結(jié)構(gòu)延性和耗能的大小, 取決于構(gòu)件的破壞形態(tài)及其塑化過程, 彎曲構(gòu)件的延性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剪切構(gòu)件, 構(gòu)

16、件彎曲屈服直至破壞所消耗的地震輸入能量, 也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于構(gòu)件剪切破壞所消耗的能量。因此, 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)力求避免構(gòu)件的剪切破壞, 爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。18 / 23 始終遵循 強柱弱梁 , 強煎弱彎、強節(jié)點、弱錨固 原則。構(gòu)件的破壞和退出工作 , 使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系, 致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化, 以避免地震卓越周期長時間持續(xù)作用引起的共振效應(yīng)。用地動山搖 山崩地裂 來描述地震到來時的情形一點也不過分。由于建筑物依附在地球表面 , 建筑物受地震破壞的方式主要受地震波的傳播方式影響。簡單地說建筑物破壞有三種方式：上下顛簸、水平搖擺、左右扭轉(zhuǎn)。多數(shù)時候, 還是三種方式的復(fù)合

17、作用。 決定房子抗震能力的主要因素有許多方面：一、房子的體形。體形規(guī)則、均勻、對稱的房子抗震能力強。上大下小頭重腳輕的房屋體形叫豎向不規(guī)則, 平面局部凸出的 l 形、 丁 字形體形叫平面不規(guī)則, 一頭沉一頭輕的叫扭轉(zhuǎn)不規(guī)則, 不規(guī)則建筑抗震能力都較差。二、房子的結(jié)構(gòu)形式。磚混結(jié)構(gòu)的抗震能力要比鋼筋混凝土框架、框架-剪力墻弱。底層框架上部磚混、帶轉(zhuǎn)換層的房子、底層空曠的房子、板柱體系的房子抗震能力都比較差。底層弱容易 坐 下來。三、房子的施工質(zhì)量。照圖施工、技術(shù)到位, 房屋質(zhì)量就好。否則設(shè)計再好,施工質(zhì)量差也會出問題。四、房子的建筑材料。 混凝土標(biāo)號夠不夠 , 鋼筋是否合格 , 有沒有偷工減料等

18、都很重要。19 / 23 五、房子的建設(shè)年代。 較早的房子依據(jù)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相對較低。由于認(rèn)識水平和財力的增長 , 后建的房子抗震能力相對較強。具體到新建房屋 , 應(yīng)當(dāng)注意以下幾點：一是選址要好。重新選址時, 應(yīng)當(dāng)避開地震活動斷層或者生態(tài)脆弱和可能發(fā)生洪災(zāi)、山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等災(zāi)害的區(qū)域以及傳染病自然疫源地。二是設(shè)計施工水平要高。要選擇有資質(zhì)的設(shè)計單位和施工隊伍, 加強施工隊伍技術(shù)能力培訓(xùn)。三是建筑材料的質(zhì)量要控制好。要從正規(guī)廠家購進(jìn)建筑材料。四是要加強工程監(jiān)理。總之, 規(guī)劃、設(shè)計、施工、監(jiān)理四大環(huán)節(jié)很重要, 都要嚴(yán)格把關(guān)。5. 確保結(jié)構(gòu)的整體性。結(jié)構(gòu)是由許多構(gòu)件連接組合而成的一個整體, 并通過各個構(gòu)件的協(xié)調(diào)工作來有效地抵抗地震作用。若結(jié)構(gòu)在地震作用下喪失了整體性, 則結(jié)構(gòu)各構(gòu)件的抗震能力不能充分發(fā)揮,這樣容易使結(jié)構(gòu)成為機動體而倒塌。因此, 結(jié)構(gòu)的整體性是保證結(jié)構(gòu)各個部分在地震作用下協(xié)調(diào)工作的重要條件,確保結(jié)構(gòu)的整體性是抗震概