強地震帶給我們的思考

劉 昱 彤

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

強地震帶給我們的思考

劉 昱 彤

(山西省建筑設計研究院，山西 太原 030013)

主要針對汶川地震和玉樹地震兩次大地震中房屋建筑的破壞情況做了簡要的分析，通過分析房屋破壞原因，提出了相應的抗震措施，并證實了房屋建筑抗震安全的重要性。

地震，抗震,措施

汶川地震發生在2008年5月12日，里氏震級8.0級，最大烈度為11度，震中位置為四川省汶川縣映秀鎮，這次地震是淺源地震，震源深度為10 km～20 km，因此破壞性極大。

玉樹地震發生在2010年4月14日凌晨，最高震級7.1級，地震震中位于玉樹縣城附近，此次地震也屬于淺源地震，大量的房屋建筑遭到破壞，造成巨大的經濟損失與人員傷亡。

1 地震中房屋建筑的破壞情況

1.1 土和磚木的混合結構

在鄉鎮農村，由于經濟條件的限制，村民居住習慣影響，以及村民抗震設防意識的淡薄，房屋結構大多數為土和磚木的混合結構，這樣的結構絕大多數沒有抗震設防，建筑材料差，結構簡易，抗震性能差，所以在這兩次大地震中，諸如此類的鄉鎮農村房屋，破壞非常嚴重。在城區，有些房屋的建造時間較早，由于當時的條件的限制和相關規范的不完善，也未考慮抗震設防，相比設防房屋的破壞要嚴重。

在四川地區，木屋架結構是一種比較傳統又常用的結構形式，該類結構是在木屋架上面鋪設檁條和瓦片，形成屋蓋。在地震中，該類結構的屋架發現有嚴重的破壞，屋蓋的瓦片大面積滑落、屋架被震松散，破壞嚴重的結構在縱橫墻之間出現脫開、墻體及屋蓋出現嚴重傾斜。

此外，還有些近年建造的多層砌體結構和鋼筋混凝土結構，采用傳統的木屋蓋形式作為屋頂隔熱層，該類木非結構構件與主體結構之間沒有牢固的連接，在地震中出現了較為嚴重的震害。

1.2 砌體結構

砌體結構在我國的房屋建筑結構中是一種非常常見的結構形式，由于它的材料便宜、方便取得、施工速度快、造價低廉等原因，在我國廣大村鎮地區被廣泛使用。但砌體結構也有很多嚴重的缺點，比如其抗震性能不足，致使很多砌體結構是帶裂縫工作，在地震來臨時，砌體結構會發生非常嚴重的破壞。汶川地震災區建筑震害調查表明：多層砌體結構房屋是受損最為嚴重、最為普遍的結構形式。除農村的農民自建房外，在城鎮中倒塌或破壞嚴重的住宅、辦公樓、醫院、學校教學樓和辦公室也多為砌體結構，按建造年代順序的結構，呈現出不同的破壞規律，破壞程度也有明顯的由重到輕的規律。主要震害形式有：

1)主體結構破壞導致的房屋整體倒塌。砌體結構具有脆性性質和整體性差的特點，其抗震能力一般相對較低，在以往的大地震中，砌體結構房屋震害都比較嚴重。特別是二十世紀六七十年代建設的砌體結構房屋，由于當時設計條件的限制，沒有考慮抗震設防，在這次地震中，此類房屋遭受了嚴重的破壞，部分房屋甚至出現了大面積倒塌。主要表現為：底層倒塌導致上層支撐受到破壞而隨之倒塌、中上層倒塌而對底層造成的沖擊倒塌,以及樓層面板的整體塌落等。與其他結構相比其抗震性能相對較差。

2)砌體房屋結構的局部倒塌。在這兩次地震中，多數砌體結構房屋屬于該類型的震害，整體結構破壞不是很嚴重，但結構的某一構件或者某一薄弱環節遭受了嚴重破壞。主要震害有：砌體房屋由于墻角構造與連接不可靠而導致的墻角倒塌、縱橫墻連接不牢固導致的墻體間拉壞倒塌、樓梯間墻體的倒塌和變形縫兩側墻體的倒塌等。

3)砌體開裂造成的破壞。大部分砌體結構在地震過后都表現出很嚴重的裂縫，表現為：墻體之間的交叉裂縫、窗間墻在承重梁底部出現明顯水平裂縫、縱橫墻交接處的豎向裂縫等。

4)非結構構件的破壞。此類破壞主要是屋面的凸出部分，諸如女兒墻、樓梯間、塔樓、水箱等，由于地震來臨時，產生嚴重的鞭梢效應，其破壞比較嚴重。

1.3 平面、立面不規則的建筑

在這兩次大地震中，建筑和結構不合理，平、立面不規則的建筑物震害比較嚴重。平面凹進和凸出的角部、L形的角部破壞較嚴重；不等高建筑、階梯形立面的建筑震害較嚴重；防震縫設置不合理或防震縫被建筑垃圾等雜物堵住，沒有發揮作用，會加劇房屋的震害。和橫墻承重結構相比，縱墻承重結構的震害要嚴重一些。橫墻較少的空曠房屋震害嚴重，主要集中在會議室、教室等大空間部位的承重縱墻，容易發生預制樓板等構件下落。此外，外廊式建筑的局部承重縱墻產生了貫穿的X形裂縫，導致墻體破壞，基本喪失承載能力。

1.4 違章建筑

在這兩次大地震中，可以發現違章搭建、改建、后封陽臺等違章建筑破壞嚴重。比較常見的局部違章搭建情況是用半磚砌體和玻璃窗將陽臺封閉、拆除部分承重墻擴大門窗洞等，在地震作用下，雖然主體結構基本保持完好，但這些違章搭建部分出現局部倒塌、甚至完全破壞。

此外，諸如玻璃幕墻等非結構構件大都沒有與主體結構進行可靠的連接，震害嚴重，墜落的構件會引起人員傷亡。

2 提高房屋建筑物抗震能力的建議

2.1 嚴格按照規范進行抗震設防

在地震預測預報進展不大的情況下，合理確定結構抗震設防標準，使每一個結構都具有一定的抗震能力，特別是抗倒塌能力。

在這兩次大地震中，按照國家規范和標準正常設計、正常施工和正常使用的房屋，即使建造時間較早，其抗震構造和現行規范存在一定差距，仍然具有較好的抗倒塌能力。例如在青川縣城，沒有一棟學校小學、中學房屋整體倒塌，這是值得慶幸的，如喬莊小學的教學樓逸夫樓、青川中學的教學樓，震后沒有發現明顯的結構性裂縫，基本完好，這些建筑均是按照當時的規范設計和建造的。

鋼筋混凝土框架建筑具有較好的抗震性能，這兩次大地震中有許多中小學建筑倒塌，但鋼筋混凝土結構基本保持完好，所以對于像中小學這種重要的建筑，必須嚴格按照國家頒布的抗震規范進行抗震設計，達到“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防目標。

2.2 提高構造措施

根據不同地區房屋結構特點及其抗震薄弱環節，采取工程措施，系統地提高民房的抗震設防能力。鋼筋混凝土圈梁、構造柱和現澆樓板是提高砌體結構延性，防止房屋倒塌的重要措施，在這兩次大地震中，未設置圈梁、構造柱的房屋震害比較嚴重，所以，一定要重視墻體的整體性，對于磚混結構建筑要注意布設鋼筋混凝土圈梁和構造柱。對木結構房屋，要注意提高木屋架、木檁條屋蓋的整體性等。

從平面布置、立面布置、樓梯間布置等處加強規則性及結構的整體性，控制橫墻的間距，每開間均布置構造柱，采用現澆樓板和封閉的圈梁，從嚴限定小墻肢的局部尺寸，部分小墻肢可改為鋼筋混凝土構件，并加強非結構構件和主體結構的拉結。

頂層凸出物應多增設縱橫墻和構造柱，多做成小開間的辦公室、居民住宅，采用較厚的墻體，以增加頂層的剛度，盡量避免出現頂層凸出物為大開間的會議室或活動室。

2.3 加強設計

砌體結構的水平承載力和豎向承載力是相互影響的，對于砌體結構應加強計算方法和設計方法的改進。

在進行結構設計時，除了要按照現行建筑抗震設計規范進行小震作用下的強度驗算外，還應該從保證“大震不倒”的角度出發，對建筑結構的彈性和彈塑性變形進行驗算。對建筑頂部的凸出物，需要考慮其進行抗震驗算，并乘以較大的放大系數。

2.4 合理布置和規劃

從結構概念設計著手提高抗震設計的質量，如在建設場地的選擇、房屋形狀和尺寸的選擇、結構的整體性和規則性、合理設置防震縫、非結構構件的可靠連接等方面保證結構具有良好的抗震性能。

制定好抗震防災規劃，選擇有利于抗震的建設場地，避免易發生地震災害的場地，加強建筑物基礎的穩固性。如果新建有一定規模的農村房屋，應盡量選擇具有基巖、碎石類土、堅硬密實的土層并且開闊平坦的場地。

房屋平面布置應力求簡單、規整、對稱，避免平面和立面上的突然變化和不規則的形狀。對于違章建筑和頂層違章搭建等情況必須要求拆除。

2.5 加強防災減災知識宣傳和建筑行業的管理

加強對規劃、設計、施工、監理、驗收等的監督和管理，確保工程設計和施工質量。

加強宣傳工作，提高設計人員、施工人員、管理人員、居民的抗震設防意識，普及抗震設計的原理和基本內容，并使其掌握、在設計中應用；避免僥幸心理，同時加大對于違章建筑的處罰力度。

3 結語

本文主要針對在2008年的汶川地震及2010年玉樹地震中各類建筑結構的破壞形式做了簡要的敘述，分析了其震害形成的主要原因，并且提出了相應的抗震設防措施。從兩次大地震的慘痛教訓，我們應該對房屋建筑抗震安全問題引起足夠的重視，并且應迅速采取相應的對策?？拐饻p災對于社會的安定、民眾的日常生活都有非常重要的影響，我們應該將抗震防災工作作為長期的重要工作，不斷地吸取教訓，時刻做好抗震設防的宣傳工作，共建美好家園。

[1] 任曉崧．5·12四川汶川地震后青川房屋應急評估中磚砌體房屋的震害情況初探[J].結構工程師，2008，24(3)：3-8．

[2] 張熙光，王軍孫，劉惠珊．建筑抗震鑒定加固手冊[M]．北京：中國建筑工業出版社，2001．

[3] GB 50023-95,建筑抗震鑒定標準[S].

[4] GB 50011-2001,建筑抗震設計規范[S].

Consideration on strong earthquake

LIU Yu-tong

(ShanxiAcademyofBuildingDesign,Taiyuan030013,China)

According to Wenchuan earthquake and Yushu earthquake disasters, the article briefly analyzes building damage conditions in the two earthquakes, analyzes the damage causes, and puts forward corresponding seismic measures, and finally proves the significance of building seismic safety.

earthquake, seismic， measure

1009-6825(2014)22-0043-02

2013-12-20

劉昱彤(1981- )，男，工程師

TU352

A