童亮
摘 要 云南8.3昭通地震,大量建筑倒塌,造成特別重大的人員財(cái)產(chǎn)傷亡,本文對(duì)建筑物的抗震性進(jìn)行了分析,并根據(jù)歷史上各地震對(duì)建筑的破壞的相似點(diǎn)進(jìn)行了對(duì)比和歸類。
關(guān)鍵詞 云南昭通地震 抗震性 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):P315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
8月3日16時(shí)30分,云南省昭通市魯?shù)榭h發(fā)生6.5級(jí)地震,震源深度12公里。據(jù)6.5級(jí)的淺源地震出現(xiàn)大量死傷,首先是“天災(zāi)”,但忽視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震性設(shè)計(jì)是造成重大傷亡的“人禍”。
從本次地震震害情況來看,結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn),有以下幾點(diǎn)可供參考:
1地震造成震害大小的因素是多種多樣的
過去有人認(rèn)為,只要把房屋加固,即可起到抗震作用。事實(shí)上,地震對(duì)建筑物的破壞,不僅在于房屋結(jié)構(gòu)本身,而且與地震引起的強(qiáng)烈地面運(yùn)動(dòng)對(duì)地基土壤的影響,以及不同建筑物對(duì)地震的反應(yīng)有著密切的關(guān)系。這也是我國(guó)所說的:小震不壞、中震可修、大震不倒。許多國(guó)家對(duì)經(jīng)常發(fā)生強(qiáng)震的地區(qū),一般不主張興建城市,特別要限制大城市的發(fā)展。
2重視地震區(qū)建筑設(shè)防
地震區(qū)建筑設(shè)防不設(shè)防,震后的結(jié)果大不一樣。以美國(guó)洛杉磯圣費(fèi)爾南多地震為例,由于經(jīng)歷了1933年長(zhǎng)灘地震使房屋普遍倒塌的教訓(xùn),重視執(zhí)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,減少了這次地震房屋建筑的損失,大多是局部遭受了一些損壞,只有近千棟房屋倒塌。長(zhǎng)灘地震時(shí),因?qū)W校建筑未考慮抗震問題,都遭到重大破壞。本次云南8.3昭通地震魯?shù)榭h龍泉中學(xué)內(nèi),一座1992年建成的教學(xué)樓由于缺乏抗震設(shè)計(jì)全部坍塌。而學(xué)校2009年用國(guó)家專項(xiàng)撥款建成的抗震教學(xué)樓和宿舍樓依然堅(jiān)挺,只有小部分墻體開裂。因此,地震區(qū)建筑如何設(shè)防,減少震害,是我國(guó)目前建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該重視的問題。這次云南8.3昭通地震,魯?shù)榭h城建筑幾乎未受影響,但農(nóng)村地區(qū)成片房屋倒塌,血淋淋的教訓(xùn)提醒我們,城鄉(xiāng)貧富差距同區(qū)域發(fā)展不均一樣嚴(yán)重制約提升抗震能力。
3慎選建筑場(chǎng)地,處理好基礎(chǔ)工程
國(guó)外歷次大地震證明,土壤地基好壞和基礎(chǔ)工程的處理,對(duì)建筑物的抗震性能具有極其密切的關(guān)系。
慎重選擇建筑場(chǎng)地土壤的地震特性是一個(gè)不可忽視的重要因素。1964年美國(guó)阿拉斯加8.6級(jí)地震時(shí),建在易于液化薄細(xì)砂層上的樓房,大片土地滑動(dòng),破壞嚴(yán)重,有的樓房橫移了18米。本次云南8.3昭通地震重災(zāi)區(qū)魯?shù)辇堫^山鎮(zhèn)下轄的王家坡村發(fā)生山體滑坡。整村被從海拔1000多米沖到400多米。根據(jù)地震分區(qū)資料,做好土壤試驗(yàn)和勘測(cè)工作,切實(shí)查明建筑場(chǎng)地的地基條件。
4選用動(dòng)力性能較好的建筑材料
抗震建筑用的材料,宜輕質(zhì)、高強(qiáng)和富有延性,以減輕建筑自重,減少地震加速度,吸收和擴(kuò)散地震能量。例如本次云南8.3昭通地震震區(qū)龍頭山老街上的供銷社三層木樓在地震中屹立不倒,被網(wǎng)友稱為“樓堅(jiān)強(qiáng)”,可周圍磚砌體房屋全連片倒塌。木結(jié)構(gòu)建筑擁有一定的抗震性能,主要是由其材料決定的。木材本身質(zhì)地較軟,比磚石混凝土和鋼材相比有更好的柔韌性,這就使天然木材可以承受更大的形變。對(duì)比城市建設(shè)中常用的鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性好,這是因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)自重較輕,所以受到的地震荷載也較小。同時(shí)鋼材的力學(xué)性能具有混凝土結(jié)構(gòu)無法比擬的柔韌性,這樣,在地震力的作用下,鋼結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生斷裂崩潰。鋼材與混凝土相比,比較突出的一個(gè)特點(diǎn)就是韌性和韌性好,使其具有較好的抗沖擊脆斷能力,對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng),其良好的延性和耗沖擊能的能力使鋼結(jié)構(gòu)具有優(yōu)越的抗震性能。
5搞好抗震設(shè)計(jì)、確保施工質(zhì)量
建筑物的結(jié)構(gòu)類型與組合,對(duì)遭受地震破壞程度有極為重要的影響。要選用比較規(guī)則的建筑和結(jié)構(gòu)布局,使建筑物在體量、剛度和強(qiáng)度各方面均勻協(xié)調(diào),來減小扭力反應(yīng)。迪拜的哈里法塔(Burj Khalifa Tower)高度828米,有九個(gè)圓筒,而且能左右對(duì)稱,每個(gè)圓筒可以自成體系,他們之間又聯(lián)系在一起,就像一個(gè)發(fā)射的火箭一樣,下部捆綁著助推器一樣,盡管最中間那個(gè)很高,但是依次向上是逐漸遞減筒體的數(shù)量,值得注意的是呈臺(tái)階裝遞減的立面是依次向上左右相隔一個(gè)筒體沿高度方向遞減的,整個(gè)塔樓非常穩(wěn)固。實(shí)現(xiàn)了抗震、抗風(fēng)和美觀的完美統(tǒng)一。所以一般認(rèn)為,比較現(xiàn)實(shí)的措施是,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用多道防震線的高次超靜定的混合體系,每道防震線都具有延性和配以延性構(gòu)件。
大量震害證明,在抗震設(shè)計(jì)中,抗震概念設(shè)計(jì)是第一位的。規(guī)則合理的結(jié)構(gòu)方案才是建筑具有良好抗震性能的首要保證。作為建筑人員,設(shè)計(jì)地震區(qū)的建筑時(shí)。 首先要重視抗震概念設(shè)計(jì),處理好基礎(chǔ)工程,重視抗震設(shè)防,并將建筑應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu),有良好的施工質(zhì)量。才能保證建成的建筑物具有良好的抗震性能。
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