我國重大地震與建筑抗震設計的研究

李 鑫

(西南科技大學土木工程與建筑學院，四川 綿陽 621000)

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我國重大地震與建筑抗震設計的研究

李 鑫

(西南科技大學土木工程與建筑學院，四川 綿陽 621000)

通過唐山地震和汶川地震兩個案例，分析了我國建筑抗震設計的發展情況，并從抗震設計理論、建筑材料、抗震構造措施、規范要求等方面作了闡述，有利于不斷更新與完善建筑抗震設計體系。

地震，抗震設計，建筑材料，樓梯間

0 引言

地震是與地球內部構造緊密相關的一種自然現象。據統計，地球上每年約發生500多萬次地震，其中絕大多數釋放的能量太小或太遠，以至于人們感覺不到；真正能對人類造成嚴重危害的地震是強烈地震。強烈地震會造成地面的強烈搖晃和顛簸，造成建筑物和構筑物的破壞，嚴重危及人民的生命財產安全。地震還可能引發海嘯、滑坡、泥石流、空氣污染等等次生災害，它們有時比地震直接造成的損失更為嚴重。

減輕地震災害是一項系統性的宏大工程，關乎著社會經濟發展和人類生命安全，它主要包括了震前的防震防災、震時的應急處理、震后的搶險救災和災后重建。震前的防震防災能夠防患于未然，體現在建筑工程中則是通過一定的構造措施和材料要求來提升建筑的性能，使其在地震到來之時能夠避免或者減少地震帶來的破壞。所以說，震前的防震措施是減輕地震災害最為行之有效的途徑。我國有組織的結構抗震研究開始于20世紀50年代，并在1959年和1964年提出了兩個版本的設計規范,簡稱為“59”規范和“64”規范，雖未正式頒發，但對我國的工程抗震事業有著深遠影響。我國正式頒布的第一本工程抗震設計規范是1974年試行的TJ 11—74工業與民用建筑抗震設計規范。之后隨著抗震設計理論的完善和進步，我國逐步頒布了“78”規范、“89”規范、“01”規范和“10”規范。這些設計規范對建筑的結構設計、施工技術等方面做出了要求，一定程度上保證了建筑的抗震性能。建國后，我國國內發生過很多次破壞程度較為嚴重的大地震，本文選取了其中較為嚴重的唐山地震和汶川地震進行研究，探究這兩次地震發生后我國建筑抗震設計做出的相應變化。

1 唐山地震與抗震設計的發展

1976年7月28日，我國河北省唐山市發生了7.8級地震，成為中國歷史上罕見的一次城市地震災害。地震的破壞范圍超過了3萬km2，14個省、市、自治區都有震感。震中的唐山市區遭到了毀滅性打擊，國家財產遭受極大損失，1 479萬m2的房屋被損毀，經濟損失達到了54億元，而人民的生命安全也遭受嚴重破壞。唐山大地震是一場世界罕見的災難，這場災難也使人們在悲痛中得以反思，尋求減少災難損失的方法。

唐山大地震的發生使得建筑結構抗震得到了極大的重視。

首先是認識到了地震設防的重要性，應對地震的方案由被動變為主動，積極尋找對付地震的辦法。這里涉及到了場地的劃分問題，“78”規范中將全國劃分出7度～9度設防區，而鑒于我國地震多發的情況，“89”規范中提出了進一步將抗震設防區擴大到6度區的重大決策。這使得我國的抗震設防區面積進一步擴大，占到了大陸國土面積的一半以上。考慮到當時的有關地震的理論研究和實踐知識尚且不足，所以對6度區的建筑進行適當設防就顯得極為重要,這樣能夠對可能出現的地震情況做出提前預防，大大提高了建筑的抗震能力。

其次是建筑抗震設計理論的變化，“78”規范實行單水準設防，保證建筑主體結構“壞而不倒”；而“89”規范則將抗震設防的概念進一步完善，提出了三水準的設防概念，即“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設防目標。第一水準：當遭受低于本地區設防烈度(基本烈度)的多遇地震影響時，一般不受損壞或不需修理可繼續使用。第二水準:當遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震影響時，可能損壞，經一般修理或不需修理仍可繼續使用。第三水準：當遭受高于本地區抗震設防烈度的地震影響時，不致倒塌或發生危及生命的嚴重破壞[1]。三水準設防原則的提出進一步提高了我國的建筑抗震設計理論。

最后是建筑材料和抗震構造措施的變化。建筑材料是建筑物抗震能力的物質基礎，所用的建筑材料不同，建筑的抗震能力也就不同。唐山地震后，鑒于磚砌體結構整體性差、抗震能力差的特點，粘土磚逐漸被淘汰，鋼筋混凝土結構得到了大力發展，并出現了預應力鋼筋混凝土、輕型屋面板等構件。“78”規范創造性地提出了構造柱的概念，即在砌體結構房屋墻體的規定部位，先按構造配筋，之后按先砌筑墻體，后澆筑混凝土的施工順序澆筑構造柱。構造柱與房屋的圈梁相連接，能夠增加房屋的整體性，提高房屋的抗震能力。

2 汶川地震與抗震設計的發展

汶川地震發生于2008年5月12日，地震烈度達到9度，中國的大部分地區甚至亞洲的多個國家和地區都能感覺到此次地震。汶川大地震是新中國成立以來破壞力最大的地震之一，造成了高達8 452億元人民幣的經濟損失。這次災難雖是天災，但也有許多建筑的破壞倒塌與結構設計問題、施工偷工減料等人為因素脫不了干系。汶川地震發生后，人們在對此次地震災害進行認真的經驗總結之后,對當時的“01”規范進行了局部修訂。

“01”規范大體保持了“89”規范中大部分的抗震設計思想，并順應時代發展額外增加了鋼結構房屋抗震設計、隔震減震設計等內容。四川盆地的周邊地帶位于多山地區，建造在這些地方的建筑在此次地震中遭到嚴重破壞。修訂后的規范嚴格限制了建筑的選址問題,規定危險地段上嚴禁建造甲、乙類的建筑，不應建造丙類的建筑，要求山區的建筑場地上應設置邊坡工程來保證抗震穩定性并避免深挖高填[2]。

樓梯等非抗震構件的設計問題在地震之后也顯示出了重要性。地震中樓梯間起到流通疏散作用，同時也是人群較為集中的地點，一旦樓梯間結構發生破壞，往往都會導致慘重的人員傷亡。修訂后的規范為此增加了新的內容，要求在樓、電梯間的四角，樓梯段上下端對應的墻體處，外墻四角和對應轉角，錯層部位橫墻與外縱墻交接處，大房間內外墻交接處，較大洞口兩側等位置都要設置構造柱[3]，保證樓梯間在地震作用時的安全。

3 結語

我國作為一個地震多發的國家，地震活動的頻率高、分布廣、強度大、破壞性較強，所以抗震設計工作顯得尤為重要。我國的建筑抗震理論與技術在半個多世紀的歷程中從無到有，不斷發展和完善，形成了自己獨有的理論體系。建筑抗震設計規范的不斷更新，在歷次的重大地質災害中得到了檢驗與完善。但是理論的完善只是防震工作的一部分，只有嚴格執行施工規范，進行合理設計的同時保證施工的高質量，才能最大限度的避免地震災害的發生。

[1] 郭仕群.工程結構抗震設計[M].成都：西南交通大學出版社，2013.

[2] 王亞勇.概論汶川地震后我國建筑抗震設計標準的修訂[J].土木工程學報，2009(42)：1-12.

[3] GB 50011—2001,建筑抗震設計規范(2008版)[S].

Study on domestic major earthquakes and architectural seismic-resisting design

Li Xin

(CollegeofCivilEngineering&Building,SouthwestUniversityofScience&Technology,Mianyang621000,China)

Based on Tangshan earthquake and Wenchuan earthquake, the paper analyzes the development conditions of domestic building seismic-resisting design, and describes seismic-resisting design theories, building materials, seismic-resisting structure measures and regulation requirements, which will be good for continuously renovating and improving building seismic-resisting design system.

seismic, seismic-resisting design, building material, staircase

1009-6825(2016)16-0053-02

2016-03-23

李 鑫(1994- )，男，在讀本科生

TU318

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