5.12地震 [5.12地震对建筑与装饰结构的震害及其反思]

来源:医药卫生 发布时间:2019-05-06 06:02:24 点击:

  摘要: 5.12汶川大地震给当地的建筑及装饰结构造成了灾难性的破坏,老百姓的生命和厂矿企业财产受到极大的损失。地震之余,分析和总结该次大地震的经验和教训,从而引起工程设计者、施工者、监理者和管理者的高度重视,共同为建设美好的家园而做出应有的贡献,其意义深远。
  关键词: 汶川大地震 建筑结构 装饰结构 震害 反思
  
  2008年5月12日14点28分发生在四川汶川县的8级地震,是我国建国以来破坏性最大的一次地震。据测量,震中位于汶川县至北川县一带,极震区烈度高达Ⅺ度。该次地震对人们的生命带来了极大灾难,对财产造成了极为严重破坏,至今灾区人们对地震仍存有余悸。
  5.12汶川大地震,使该地区80%以上的建筑结构、装饰结构被毁于一旦。纵观汶川大地震,在同样震级的影响下,为什么有些建筑和装饰结构一倒无遗,而另一些建筑和装饰结构却岿然不动?这不得不引起建筑界和装饰界的高度重视和反思。本文结合汶川地震灾害的实际,谈谈建筑界应作哪些反思?希望通过总结5.12汶川大地震的经验和教训,能引起广大工程管理和技术人员的思考和讨论,共同为建设美好家园做出应有的贡献。
  
  1 受强烈地震的房屋结构类型基本情况
  
  在汶川县等地的房屋建筑中,受强烈地震的房屋结构类型主要有钢筋砼结构、砖砌体结构、底框结构、钢结构、木质结构和土墙结构等。正因为房屋结构的不同,它们对地震的敏感程度是不同的,其震害大小亦是不同的。
  
  2 不同类型房屋结构的震害特点
  
  2.1框架结构震害
  根据统计,在该次汶川地震中,多、高层钢筋砼框架结构房屋基本达到抗震设防目标,主要表现为框架柱和填充墙的破坏、楼梯间的破坏、装饰面层脱落,次梁与楼盖一般损坏较轻。
  位于高烈度区的框架结构一般为中等或严重破坏,柱端产生水平裂缝,梁端产生垂直裂缝与斜裂缝,节点砼轻微压碎、钢筋轻微弯曲,填充墙产生较多的交叉斜裂缝,装饰面层破坏或脱落,但有局部倒塌现象。
  在低烈度区,框架结构一般基本完好,砖填充墙大多完好,少数轻微破坏,主要震害表现在框架节点或柱端砼的破坏和装饰结构面层的破坏。
  2.2 砌体结构房屋震害
  本次地震受灾地区的砌体结构和底框砌体结构房屋,一般是上个世纪80年代左右修建的,其设防烈度为6~7度,一般没有进行抗震设防。据测定,汶川等地区的实际烈度大大超过了设防烈度,有的甚至达到11度。因此,这类房屋建筑根本就无法抵抗如此大的地震烈度,造成极为严重震害这就不足为奇了。
  (1)强震烈区震害极为严重
  根据现场勘察,在北川、汉旺、映秀等高烈度区90%以上倒塌或严重破坏,一些建筑群或临街建筑成片倒塌,即使未倒者,其破坏也相当严重,已不能再继续使用。
  (2)中烈度区砌体结构和底框结构震害比较严重
  中烈度区的砌体结构和底框结构震害比较严重,部分房屋倒塌,多数严重破坏或中等破坏,同样不能再继续使用。
  底部框架结构的房屋,即使地震烈度不太高,多数由于底部框架结构的破坏,而造成了砌体结构房屋的倒塌,同样不能再继续使用。
  绵阳等地较低烈度区,其砌体结构少数严重破坏或中等破坏不能继续使用外,多数为装饰面层破坏或基本完好,通过加固可继续使用。
  (3)砌体、装饰结构无抗震设防震害严重
  在强震烈区和中烈度区,虽然汶川县等地大多数砌体结构房屋全部倒塌,但是仍有部分砌体结构及装饰结构基本无破坏或无破坏。这类砌体结构房屋能经受住如此大地震烈度,其主要原因是进行了抗震设防,即设置了钢筋砼构造柱和圈梁及钢丝网。由此可知,砌体结构设置构造柱和圈梁及钢丝网是抵抗强烈地震的重要技术措施之一。
  2.3 工业厂房震害
  汶川等地的旧式工业厂房主要为钢筋砼柱构成的单层排架体系,一般为预制钢筋砼屋面板或轻钢屋盖,近些年来,工业厂房大多采用全钢结构新型的厂房。
  (1)钢筋砼柱排架体系
  对于高烈度区的钢筋砼柱排架体系的工业厂房,由于该类结构系刚性结构,其物理力学性能类似于钢筋砼框架结构。柱子整体倒塌的比较少,阶梯柱上段破坏较多,尤其是屋盖、维护墙体破坏严重,但这类结构只要进行必要的维护就能使用。对于烈度稍低的地区,厂房主要是维护结构损坏或天窗架破坏。
  (2)钢结构柱排架体系
  因钢结构柱排架体系的工业厂房,其物理力学性能优于钢筋砼框架结构体系,故即使在高震裂区,厂房的破坏较轻,抗震性能较好,主要受力构件保持良好,次要构件被破坏,主要表现在围护结构垮落,屋架下弦水平支撑弯曲等,这类结构一般均能继续使用。
  2.4 村镇建筑的震害
  在汶川等地的村镇建筑中,其结构类型主要有砖混结构、砖木结构、石木结构、土木结构等,以平层和两层居多。这类村镇建筑具有成本低、施工简便、符合当时的时代特点。鉴于当时的条件,一般都没有进行抗震设计和采取必要的抗震措施,经过该次地震后受损普遍严重,在极震区部分村镇几乎被夷为平地。
  
  3对汶川地震灾后的反思
  
  (1)加强对地震灾害的认识。地震是伴随地球运转的一种自然现象,它可能是千年一遇或两千年一遇,具有预见性不强的特点,往往人们会认为离我太远,与已关系不大,因而在设计、施工和监理上往往重视不够,以致造成工程施工和质量上存在一些瑕疵,一旦地震来临,就会暴露无遗。加强人们对地震灾害的认识,规范在建筑领域的行为,提高建筑工程设计、施工和监理的工作质量,无疑对减轻地震灾害的损失,其意义重大而深远。
  (2)重新改变设计理念。该次地震建筑物震害表明,经过抗震设防的建筑,震害明显比未抗震设防的建筑轻。按照新抗震规范设计建造的建筑,震害明显比按老规范设计建造的建筑轻。此次地震烈度远远大于抗震设防烈度,如何确定合理的设防烈度有待研究。此次地震中大量的框架结构柱的破坏明显比框架梁严重得多,对强柱弱梁的设计理念有待重新思考。
  (3)改进不良的施工习惯和方法。5.12地震灾后反映出过去在施工上存在有不良习惯和方法,如框架节点箍筋不规范做法、上下柱端、梁端、墙身等的施工缝不恰当处理等都引发了较严重的地震灾难性破坏。无论哪种结构的施工,只要改变不良的施工习惯和方法,按建筑施工质量和验收规范进行施工,就能保证建筑结构具有较强抗震能力。
  (4)改外墙面砖为防水涂料。外墙面砖作为装饰面层,是靠水泥砂浆的粘结力与墙结合,它一旦遇到地基沉降、地震震动,装饰面层便会大面积剥落乃至伤人。对高震区的房屋应改外墙面砖为外墙涂料,这样不仅能改变其物理性能、增加美观度和降低装饰成本,而且还可增强抗震的破坏性能。
  (5)加强对农村自建房的指导。当前,农民的房屋政府还不可能包揽修建,但可由当地政府提供按村镇建筑抗震规范设计简单实用、经济有效的多种户型,让农民朋友根据自已的实际情况进行选择。同时在技术上应加以指导,砖混结构增设构造柱,改进预制构件与砖砌体的连接方法,是增强砖混结构的重要的技术措施之一。
  
  作者简介:
  邹松夏,男,助教,重庆工程职业技术学院建筑与艺术系教师,研究方向:建筑装饰及园林景观设计与施工

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