从汶川地震看结构抗震设计的思考
一、 汶川地震原因
由于印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川——映秀地区突然释放。汶川属于浅源地震。汶川地震不属于深板块边界的效应,发生在地壳脆——韧性转换带,震源深度为10千米——20千米,因此破坏性巨大。
图1 中国地处世界上两个最大地震集中发生地带
图2 图像显示汶川5·12大地震产生的变形
图3 龙门山断裂带构造位置图
二、 汶川地震实况照片 2.1 山崩地裂
图4 山崩(分别为地震前后照片) 图5 地裂
2.2 房屋倒塌
图6 往日繁华的北川县城变成废墟一片
框架破坏特征:1)填充墙破坏严重;2)梁柱节点
砖混结构破坏特征:交叉裂缝墙体破坏,墙体水平竖向机制破坏;门窗洞口上下的斜裂缝;整体水平剪断整体水平裂缝,丧失水抵抗力,存在竖向承载力不均匀沉降房屋倾斜。
2.3 桥梁断裂,隧道垮塌
图7 桥梁断裂
图8 109隧道垮塌 2.4 车毁人亡
图8 车辆(汽车、火车)被埋
2.5 地下结构的破坏
汶川地震没有地下结构相关照片,从其他文献中收集部分待补充。尤其是日本、台湾地区地震造成的影响。 三、 建筑结构抗震基本知识
地震按其发生的原因,主要有火山地震、陷落地震、人工诱发地震以及构造地震。构造地震破坏作用大,影响范围广是房屋建筑抗震研究的主要对象。 3.1 基本概念
? 震级,代表一次地震的大小,或者说释放能量的大小。因为地震中心距离的
远近不同和震源深浅不同,震级的大小不能直接说明地震可能造成的破坏程度。
? 烈度,代表一次地震的破坏程度。通常6度以下的地震烈度不会造成大的破
坏,7度以上则会造成破坏。
设防烈度,代表一个建筑、一个城市、一个地区在一段时间内可能遭遇的概率比较大的地震烈度。重要建筑要提高设防烈度。
? 地震波,地震引起的振动以波的形式从震源向四周传播,这种波就称为地震
波。 ?
建筑抗震设防分类
设 防 分 类 地 震 作 用 抗* 震 措 施 甲类 乙类 丙类 丁类 重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 地震时使用功能不能中断需尽快恢复的建筑 除甲、乙、丁类以外的一般建筑 抗震次要建筑 甲类 乙类 丙类 丁类 按地震安全性评价结果确定 应符合本地区抗震设防烈度要求 应符合本地区抗震设防烈度要求 一般情况下仍应符合本地区抗震设防烈度的要求 甲类 当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求 一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求,对较小的乙类建乙类 筑**,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施 丙类 丁类 应符合本地区抗震设防烈度要求 应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但抗震设防烈度为6度时不应降低 《抗震规范》规定以“三个水准”来表达抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
3.2 建筑结构抗震要求
四、 结构抗震对策
设计
施工
监理 1、材料控制: 2、施工质量控制
五、 结束语
对青溪县房屋灾后调查结论:
框架结构一般为轻微损伤,主要是填充墙与框架连接的薄弱的材料之间出现裂缝。二层以上的砌体结构多数达到中等以上的破坏程度,离散性很大,开裂形式多样,:有X形裂缝、竖向裂缝、斜裂缝、预制板间开裂、窗四角(或二角)裂缝、悬挑构件端部墙体破坏。