魏蓓 周凱凱
摘 要:近年來,世界各地地震頻頻發生,災難給民住建筑、公共建筑、工業建筑以及農業建筑造成了不可估量的價值損失。博物館作為重要的公共建筑,如何科學地確定博物館建筑抗震設防要求,如何有效地提高博物館建設抗震能力,就成為了博物館基礎建設的關鍵。文章通過查詢湖北省博物館所在區域地震動參數、計算場地地震動峰值加速度,對湖北省博物館抗震設防水準進行了深入的研究。該博物館雖處地震活動較弱地區,但仍嚴格按照建筑抗震重點設防類(乙類)設計,抗震設防烈度為6度。以此可作為今后館藏文物防震設計及研究設計隔震裝置等抗震措施的依據。
關鍵詞:湖北省博物館;抗震設防;地震動參數
湖北省博物館成立于1953年,是湖北省范圍內占地面積最大、年接待能力最強、藏品最為豐富、科研實力最雄厚、年接待游客數量最多的國家級綜合性博物館。博物館的基本功能是收藏、研究、教育[1],作為湖北省最重要的文化陣地、愛國主義教育基地和對外開放的文明窗口,像這樣一個文物集中,且人群密集的重要場所,研究其抗震設防水準具有十分重要的意義。
1 湖北省博物館所在區域地震動參數的確定
當發生地震時,建筑物的破壞是造成人身財產安全損失的重要原因,做好建筑物抗震設防工作,是有效減輕地震災害的途徑之一。以基本地震峰值加速度為指標,《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2015)[2]將湖北劃分為基本地震動峰值加速度0.15g區,0.10g區,0.05g區三個區域,其中加速度0.05g區占湖北省土地總面積的91.1%。
湖北省博物館坐落于湖北省武漢市武昌區東湖風景區,通過查詢《湖北省城鎮Ⅱ類場地基本地震動峰值加速度值和基本地震動加速度反應譜特征周期值列表》得到地震動峰值加速度為0.05g區。
1.1 場地地震動峰值加速度
依據國家標準《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306-2015)附錄E,Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅲ、Ⅳ類場地地震動峰值加速度amax可根據Ⅱ類場地地震動峰值加速度amaxⅡ和場地地震動峰值加速度調整系數Fa,按下式確定:
amax=Fa·amaxⅡ
公式中Fa(場地地震動峰值加速度調整系數),可依據(Tab.1)所給值通過分段線性插值進行確定。
當地震動峰值加速度值≤0.05g,場地類別為Ⅱ時,Fa=1,amaxⅡ=0.05g,出此推算出amax=0.05g。
湖北省博物館位于武漢市武昌區,所在區域場地類別為Ⅱ類,經查詢新版中國地震動參數區劃圖(GB 18306-2015)附錄C.17,可以得到基本地震動峰值加速度為0.05g,反應譜特征周期為0.35s。
通過查閱國家標準中國地震動參數區劃圖(GB 18306-2015)及《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)[3],歸納出以下兩組參數:
第一組:Ⅱ類場地多遇地震動峰值加速度宜按不低于基本地震動峰值加速度1/3倍確定,可得出多遇地震動峰值加速度0.018g;Ⅱ類場地多遇地震動峰值加速度宜按不低于基本地震動峰值加速度1.6~2.3倍確定,得出多遇地震動峰值加速度0.125g。
第二組:Ⅱ類場地多遇地震動加速度反應譜特征周期0.35s;Ⅱ類場地罕遇地震動加速度反應譜特征周期0.40s
分析得出,湖北省博物館所處地域類別為Ⅱ類,以上參數也即為湖北省博物館所處地域的相應值。據《Ⅱ類場地地震動峰值加速度與地震烈度對照表》(Tab.2),得到場地的地震烈度為6度。依據抗震規范1.0.5條,抗震設防烈度為6度, 抗震措施按7度考慮。
2 博物館抗震措施
湖北省博物館雖地處弱震區,但屬于人群密切場所,且展示和保存著大批量的可移動文物。為減輕地震災害造成的人員傷亡和經濟損失,提出抗震措施是極其必要的。
1)制定博物館地震應急預案,做好與地震部門、建設部門、民政部門等機關單位的協調工作,隨時檢查落實情況。
2)開展好防震減災宣傳教育工作,提高博物館工作人員及觀眾的防災救助能力。
3)做好博物館抗震設防和工程質量監督,提高建筑物(自身)抗震能力。
4)根據周圍環境,制定地震疏散計劃,研究地震疏散方案和疏散路線。
5)儲備應急生活必需品和抗震救災物資,做好應對破環性地震的準備工作。
6)對館區范圍內易燃、易爆源地進行專門的抗震設防處理工作,減少地震時可能造成的次生災害。
3 結論
湖北省博物館老陳列樓建于上世紀六十年代,建筑面積約2800平方米,博物館館舍擴建工作于上世紀八十年代逐步開始,一期工程編鐘館于1999年初建成:二期工程(楚文化館、綜合陳列館、設備樓及地下車庫等配套設施)于2005年至2007年相繼建成開放。三期擴建工程正在進行,新館為設計地上4層,地下1層的多功能建筑。本工程為重點設防類(乙類)。根據《建筑防震設計規范》(GB50011—2010),抗震設防烈度為6度,抗震措施按7度考慮。此抗震設防烈度符合我國《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2015)的規定,其建筑結構能夠滿足我國《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)明確提出的抗震設計小震不壞、中震可修、大震不倒的設防原則。同時,文中分析出的博物館所在區域地震動參數,以此可作為今后館藏文物防震設計及研究設計隔震裝置等抗震措施的依據。
參考文獻
[1]王宏鈞.中國博物館學基礎.上海古籍出版社.2001(12)
[2]中國地震動參數區劃圖(GB 18306-2015)
[3]建筑抗震設計規范(GB50011-2010)