汶川地震中木结构建筑震害分析与思考

汶川大地震突如其来,建筑物大量倒塌或严重破坏.地震发生后,笔者奔赴四川绵竹、陕西宝鸡、宁强等灾区,进行了为期10余天的抗震救灾与调研工作.经调查发现,木结构建筑表现出优越的抗震性能,仅有少数年久失修的木结构建筑发生倒塌及部分木结构民居破坏严重,绝大部分木结构建筑只发生轻微破坏甚至完好无损.根据古建筑木结构在汶川地震中的震害,分析了木结构建筑震害轻微的原因,借鉴木结构建筑的抗震机理,提出了灾后重建的建议.     

5·12汶川地震典型山地建筑结构房屋震害调查

为了揭示山地建筑结构抗震设计是建筑结构抗震设计的薄弱环节,指出其在抗震设计中存在一定的安全隐患,本文通过5·12汶川地震震害调查,针对吊脚式和错层式两种典型山地建筑结构房屋的震害进行描述和分析,提出了若干建议和启示.其主要震害特征表现为:(1)架空层形成柔弱底层而严重破坏;(2)采用长短不同柱将坡地架空,短柱易发生剪切破坏;(3)采用桩柱混合体系将坡地架空,桩基础易发生破坏;(4)错层处楼梯柱、楼梯板破坏严重;(5)陡坎边缘地带建筑物震害较重等.     

碳纤维布加固古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散地震破坏评估

为了评估古建筑木结构加固后的抗震性能以及研究加固结构在各工况地震作用下的破坏过程及对应的破坏状态,基于碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层低周反复荷载作用下的滞回特性和能量耗散原理,计算了两耗能元件在低周反复荷载作用下的“抵抗破坏潜能”;借助碳纤维布加固古建筑木结构振动台试验,计算了各工况地震作用下每一耗能元件所耗散的能量,基于构件的“抵抗破坏潜能”和各工况下的地震耗能建立了耗能元件在不同地震作用下的地震破坏评估模型,并借助能量分配系数找出了各耗能元件破坏状态与整体加固结构破坏状态之间的关系,建立了整体加固结构在不同地震作用下的破坏评估模型。应用该地震破坏评估模型,定量计算了碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层、整体加固结构在各工况地震作用下的破坏系数,并基于破坏程度,得出了整体加固结构不同破坏系数对应的结构不同震害等级。研究结果可为碳纤维布加固古建筑木结构的震前破坏预测和震后加固古建筑木结构的保护再修复提供可靠的理论依据。     

尼泊尔地震中古建筑的破坏分析与思考

尼泊尔地震对灾区古建筑的破坏十分严重,对灾区内的古建筑进行了大量调查,分别对尼泊尔古建筑中的典型建筑受到的震害情况进行了分析,通过分类统计,得出了不同损伤程度的典型建筑比例,并分析了其原因.结果表明尼泊尔地震中的砖土、砖石结构皆为重度破坏,说明砖土、砖石结构的抗震性能较弱.最后,根据灾害调查及分析结果,对古建筑抗震保护提出了一些建议及思考.     

尼泊尔文化遗产建筑震害特征及加固对策——以尼泊尔Ms 8.1级地震中3个杜巴广场为例

为研究尼泊尔地区加德满都谷地文化遗产建筑的结构特点和抗震性能,在Ms8.1级地震后进行了大量震害调查.砖木结构和砖石结构是谷地内加德满都、帕坦和巴德岗等3个杜巴广场文化遗产建筑的主要结构形式,介绍了两种结构的组成和特点,总结了砖墙破坏、木构件破坏、倾斜和倒塌等典型震害特征,并对其震害原因进行了分析,提出了文化遗产建筑震害等级划分标准,根据该标准,对文化遗产建筑的震害进行了分类和统计,得到两种结构震害等级所占的比例.结果表明,在52处砖木结构和16处砖石结构中,基本完好或轻微破坏的砖木结构比例仅为28.8%,而砖石结构仅为18.8%,其余为中等破坏、严重破坏或毁坏,砖木结构的抗震性能比砖石结构稍好.最后,结合文化遗产建筑的震害特征和保护原则,对其加固提出了几点对策.     

武汉市城区建筑抗震性能评价系统的开发及研制

为了简化武汉市城区建筑抗震性能评价工作,一方面通过从以往震害实例选取具有典型破坏特点的建筑物作为样本,另一方面从武汉市城区建筑进行单体抽样计算建立样本库,以建筑的结构类型、用途、层数、建设年代和场地类型为震害影响因子的震害特征类比预测方法,研制开发了武汉市城区建筑抗震性能评价系统,并通过与实际建筑结构的抗震鉴定结果进行对比验证了该系统的可靠性.该系统应用于武汉市城区建筑抗震性能的评价工作,并对其结果进行了分析.     

中国木结构建筑分布及其震害

我国木结构建筑历史悠久,除了古代木结构建筑,在广大的农村地区还存在许多木结构承重建筑.这些建筑大多没有经过正规的抗震设计,抗震性能较差,历次地震也表明此类建筑震害较为严重,往往造成了大量的人员伤亡及经济财产损失.对我国木结构主要分布情况进行了归纳整理,着重分析了西南、西北地震高烈度地区的木结构形式,并对木结构建筑的主要...     

5．12汶川地震中多层房屋典型震害规律研究

根据汶川地震房屋震害现场调查资料,总结了地震中多层房屋典型震害规律:砌体房屋主要为墙体发生剪切破坏;对底框架房屋,刚度比不同,导致房屋不同部位发生破坏;砌体-木屋架房屋,屋面破坏严重;混凝土框架房屋,破坏集中在填充墙以及混凝土柱头、柱脚;经过抗震设计的多层房屋震害明显轻于未经抗震设计的房屋。对如何提高建筑的抗震性能提出了若干建议,为今后房屋建筑抗震积累了经验。     

汶川大地震汉中市村镇房屋震害调查研究

在汶川大地震中,砖混结构和生土建筑作为汉中市村镇房屋的主要建筑形式损坏严重。为了提高当地村镇房屋抗震性能,指导人民重建家园,对汶川地震中汉中市村镇砖混和生土房屋,从屋盖及楼盖、墙体、楼梯间和其他构件破坏等方面分析震害特征,针对倒塌、开裂等震害特征提出村镇房屋震害主要原因是由强度不足和抗震构造措施不完善引起。     

构造措施与民用建筑的抗震加固

通过对2008年5月12日四川汶川地震发生建筑破坏调查,认为此次系列地震震害较重的主要原因是结构没有按规范建设,包括抗震构造措施不合理、施工质量不高、结构设计不合理、建筑规划和选址不当等．根据震害情况,对许多不按规范建设的民房提出了提高建筑物抗震性能、重新规划地震区划、加固现存房屋等原则性的建议．     

汶川地震房屋建筑破坏分析与建筑抗震问题探讨

结合大量汶川地震第一手现场调查资料,详细介绍了砖木结构、砌体结构、钢筋混凝土框架结构和钢结构等常见结构形式建筑的震害情况,概括、总结其各自破坏形式和破坏特征,并简单探讨其破坏机理,指出各种结构形式房屋抗震设计亟待改进的部分。学校建筑和乡镇居民自建房屋在地震中破坏最为严重,并造成了严重的人员伤亡,对其破坏原因作重点分析。最后,提出房屋规划、选址、建造和装修等过程中抗震减灾和在建房屋在规范修改后抗震加固方面存在的一系列问题,以期引起业内外人士的重视并尽快得到解决。     

故宫同道堂木结构的残损分析及保护建议

古建木结构是华夏民族的宝贵财富,但历经数百年服役后存在不同类型和程度的残损现象,降低了结构的安全性能。选取北京故宫内的同道堂为研究对象,通过现场勘查和残损分析,获得结构柱框层、斗栱层和梁架层中典型的残损类型、特征、影响、数量和分布规律,并对其残损成因进行归纳,提出相应的保护建议。结果表明:结构的残损类型主要包括构件开裂、糟朽、缺失、歪闪、分离和榫卯节点拔榫等,其中,斗栱层残损状况最为复杂和严重;结构残损成因可归纳为材性退化和木材缺陷、生物侵蚀和自然环境变化、长期复杂的荷载效应以及不合理的修缮措施;建立结构健康监测系统、加强生物病害防治、推进木结构力学性能的基础研究等是古建筑保护和修缮的重要基础和手段。     

浙江省泰顺珊溪水库2.4～2.16地震的民房破坏调查研究

通过对今年2月4日-2月16日文成、泰顺发生的珊溪水库一系列地震中受灾的民房破坏调查（现场勘察地震给震中附近的建筑造成的破坏），笔者指出这次系列地震震害较重的主要原因是：近年农村新建的砖混结构没有按《建筑抗震设计规范》建设，主要有三个方面：其一，墙体违反规范施工；其二，结构设计不合理；其三，地基基础选址不恰当．根据震害情况，最后作者对许多不按规范建设的民房提出了原则性的建议，为今后能最大程度的降低震害，起到了警示的作用．     

徽州古建筑木构架倾斜原因分析及倾斜角计算

本文经过对徽州古建筑现场调研和资料收集,分析了徽州古建筑木构架倾斜产生的原因,通过借鉴其他类型建筑倾斜机理以及木结构自身的特殊性。在分析倾斜机理的基础上,提出了用倾斜角来评价木构架倾斜程度,给出了横向荷载、偏心荷载、材料性质等三种主要影响因素的倾斜角计算公式,并举例分析了不同因素对木构架倾斜的影响,为徽州古建筑木构架纠偏和加固提供技术参考。     

钢筋混凝土掉层框架结构多点输入地震响应特征分析

山地建筑不同标高基础的地震动存在差异,其对山地建筑地震响应的影响程度有待研究。以自贡地形台阵为背景,以该台阵采集的汶川地震记录为输入,设计4组空间钢筋混凝土（RC）掉层框架结构。分别按上接地地震动的一致输入、下接地地震动的一致输入、上接地与下接地不同地震动的多点输入开展了算例结构的弹性和弹塑性时程分析。将一致输入结构响应与多点输入结构响应之比定义为结构地震响应差异系数,从结构地震响应差异系数、破坏特征等方面分析了多点输入对岩石地基基础上的空间RC掉层框架结构地震响应的影响。结果表明：弹性分析时,基本周期较长的RC掉层框架结构侧向变形和层剪力的地震响应差异系数在0.85~1.12之间,基本周期较短结构的侧向变形和层剪力的地震响应差异系数在0.38~1.22之间,按一致输入地震动设计的RC掉层框架结构可能偏不安全;弹塑性分析时,多点输入下RC掉层框架结构的地震响应与一致输入下的有明显差异,最小差异系数可到0.27;在极罕遇地震作用时,多点输入下RC掉层框架结构底部的破坏状态比一致输入下严重,宜对其掉层部分和坎上1层进行适当的抗震加强。     

钢-混凝土组合巨型框架柱抗震研究进展

为促进钢-混凝土组合柱在超高层巨型框架结构中应用,在简要介绍采用钢-混凝土组合巨型柱的巨型框架结构基础上,从型钢混凝土巨型柱和钢管混凝土巨型柱两个方面综述了钢-混凝土组合巨型柱抗震关键技术研究及应用,指出了该类钢-混凝土组合巨型柱若干有待深化研究的技术问题.分析表明:巨型框架结构是一种受力性能优越的高效抗震体系,中国已建成和在建的标志性超高层建筑大多采用了钢-混凝土组合巨型柱框架结构,相关研究主要集中在弹塑性有限元分析和模拟地震振动台方面;复杂截面钢-混凝土组合巨型柱,经合理设计后具有较好的抗震性能,具有普适性的受力性能理论计算方法及合理抗震构造是亟待深化研究的关键技术问题.