从震害谈房建筑的抗震性能.doc

从震害谈房屋建筑的抗震性能 发布时间： 2012-06-06 ? 来源：畅言网?|?作者 ：刘平 |?五合国际（5+1 Werkhart）结构工程师? 2008年5月12日，在四川省汶川县发生的地震造成了巨大的人员和财产损失，也使得人们对日常居住的房屋，以及整个社会生活所涉及的各种公共建筑如办公楼、学校、医院、商场等的安全性引发了更多关注。那么我们现在居住或使用的房屋在地震中是否安全呢？让我们先从地震说起。 图片来源：百度 一、地震与震害 地震是地球表层的快速振动，它发源于地下某一点，该点称为震源(focus)。振动从震源传出，在地球中传播。地面上离震源最近的一点称为震中，它是接受振动最早的部位。地震发生时，最基本的现象是地面的连续振动，主要是明显的晃动。极震区的人在感到大的晃动之前，有时首先感到上下跳动。这是因为地震波从地内向地面传来，纵波首先到达的缘故。横波接着产生大振幅的水平方向的晃动，是造成地震灾害的主要原因。 为了明确描述地震的大小和危害，专业上引入两个概念，即地震震级和地震烈度。震级是指地震的大小；是以地震仪测定的每次地震活动释放的能量多少来确定的。我国目前使用的震级标准，是国际上通用的里氏分级表，共分9个等级，在实际测量中，震级则是根据地震仪对地震波所作的记录计算出来的。地震愈大，震级的数字也愈大，震级每差一级，通过地震被释放的能量约差30倍。烈度是指地震在地面造成的实际影响，表示地面运动的强度，也就是破坏程度。影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。 一次地震只有一个震级，而在不同的地方会表现出不同的强度，也就是破坏程度。影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。烈度一般分为12度，它是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动，还有对建筑物的影响来确定的。一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说，震级越大震源越浅、烈度也越大。以本次汶川地震为例，震中汶川的烈度可达11度，破坏程度表现为该地区绝大部分房屋倒塌或严重受损，地形地貌发生改变，而距汶川100多公里的成都的烈度初步估计为6~7度，震害相对要轻得多。 地震除了以地面震动的方式对房屋建筑产生破坏外，还会引发很多次生灾害，进一步增加地震的破坏性。这些次生灾害主要包括：地震引起火灾、水灾（海啸、水库垮坝等）、震后出现传染性疾病（如瘟疫）、有毒物质泄漏（含放射性物质）、停产（含文化、教育事业）、生命线工程被破坏（通讯、交通、供水、供电等），以及社会动乱（大规模逃亡、抢劫等）。如1923年日本关东大地震死亡58420人，其中因地震引起火灾被烧死或因躲火跳河而淹死的人为全部死亡人数的95%；2004年印度尼西亚大地震发生在位于印尼苏门答腊岛上的亚齐省，地震引发的海啸席卷斯里兰卡、泰国、印尼及印度等国，导致约30万人失踪或死亡。 二、从抗震性能看房屋建筑的工程抗震设计 地震的危害性如此之大，建筑物的抗震性能就显得尤为重要。目前我国抗震设计的目标是“小震不坏，大震不倒”。即当地震烈度小于设防烈度时，房屋应基本完好；当地震烈度大于设防烈度时，房屋建筑即使产生较大破坏，也应保证不出现即时的垮塌，以使人员能够有逃生的时间。 我国目前房屋建筑的结构形式主要有：以砖石为主要建筑材料的砌体结构；以钢筋混凝土为主要建筑材料的钢筋混凝土框架结构，钢筋混凝土框架----剪力墙结构、钢筋混凝土剪力墙结构；以钢材为主要建筑材料的钢结构框架以及钢与钢筋混凝土的组合结构。其中，住宅多为砌体结构或钢筋混凝土剪力墙结构；公共建筑由于需要较大空间，一般为框架结构或框架----剪力墙结构。 u? 砌体结构和框架结构多见于多层建筑 从抗震性能的角度分析：砌体结构由于由砖、石等砌筑而成，砌块之间的连接较差，虽然设置了钢筋混凝土构造柱、圈梁等加强措施，但当遇到强震时，在水平和竖向交替振动作用下，砌块之间的连接容易被破坏，导致砌体松散，竖向受力构件破坏，建筑物垮塌；相比之下，框架结构能够提供较为宽敞的使用空间，有利于建筑功能的组织和分割，但其抗侧刚度较弱，在强震作用下易出现较大位移，导致结构产生较严重破坏，因此也属抗震不利结构。 u? 钢筋混凝土剪力墙结构多用于多高层住宅 钢筋混凝土剪力墙结构有较大的抗侧刚度，在地震作用下位移较小。经过抗震设计的剪力墙结构，在大震作用下，破坏会局限于门窗洞口处出现裂缝，而即使墙体开裂，各墙肢也可支承楼板，不会发生大规模的垮塌。从日本坂神地震的实例来看，钢筋混凝土剪力墙结构房屋未出现大的破坏，震害较轻。 u? 框架----剪力墙结构主要用于公共建筑和多高层建筑 框架－剪力墙结构是在框架结构中合适的部位增设剪力墙，在提供满足功能需要的大空间的同时，由增设的剪力墙提供较大的抗侧刚度，提高结构的抗震性能。 上述各种结构形式的抗震性能，即指结