由汶川地震引发对建筑物抗震设计的思考

汶川地震中建筑物发生了严重的破坏.本文通过对大量建筑物震害情况调查和分析.探讨了建筑物抗震设计理念应该引起重视的几个方面,以期为今后建筑物抗震设计提供有益的参考.     

汶川地震建筑震害启示——抗震概念设计

汶川大地震造成大量房屋建筑破坏倒塌,通过在地震区对遭受中震、大震作用的砌体结构和钢筋混凝土结构以及非结构构件的震害调查与分析,以典型的结构破坏为例,针对多道抗震防线、强柱弱梁、剪力墙连梁、砌体结构整体性、楼梯间、非结构构件等抗震设计问题,对照《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)所规定的抗震概念设计原则进行讨论,总结经验教训,提出改进建议。震害分析结果表明,只要严格按照规范设计,保证施工质量,房屋建筑就能达到"小震不坏,中震可修,大震不倒"的三水准设防目标。     

汶川地震建筑震害分析

汇总了清华大学、西南交通大学和北京交通大学土木工程结构专家组在四川地震主要灾区所调查的建筑震害资料,根据建筑的结构类别、建造年代、地震区估计烈度和使用功能进行了震害状况统计分析。结合典型工程震害案例,分析了此次地震中的建筑震害特点,总结了结构抗震概念设计、结构抗震设计和工程质量管理等方面的经验和教训。根据震害调查统计和典型震害分析,得到以下结论:严格执行抗震设计规范是保证建筑物抗震性能的主要前提;砌体结构应加强结构体系和抗震构造措施设计,并保证施工质量;框架结构应加强围护结构和填充墙与主体结构的抗震构造措施,并应改进"强柱弱梁"的设计;应进一步重视整体结构抗震概念设计;应充分考虑非结构构件的影响。     

汶川地震建筑物震害浅析

通过对汶川地震建筑物震害的调查,从地表破裂带、地质灾害、地面震动三方面对造成建筑物破坏或倒塌的原因进行了初步分析,并建议了减轻建筑物震害的有关对策,以期为今后建筑选址及抗震设计提供有益参考。     

汶川地震震害调查及分析

通过对多层砖混结构、框架结构、底框结构、单层工业厂房、钢结构等结构形式的建筑物在四川汶川地震中的震害调查,分析其破坏机理,并给出了一些设计建议。     

汶川地震引发的对框架结构抗震设计的思考

介绍2008年汶川大地震中框架结构的几种典型破坏特征,分析了包括短柱破坏效应、剪切效应、剪压破坏、压屈破坏、弯剪破坏、梁柱塑性铰、钢筋锚固不足破坏、混凝土酥碎破坏等震害特征,由此引发对框架结构抗震设计的思考。     

绵阳城区各类建筑结构在汶川地震中的震害特征

通过对绵阳市城区内的各类建筑工程在汶川地震后的震害调研、地震现场考察,收集了大量建筑结构震害资料,对钢筋混凝土框架结构、砖混结构、单层厂房、底框砖混等结构的震害特征进行了归纳,并简略分析了本次震害中所见到的特殊现象。本文所总结的建筑工程震害特征对建筑结构抗震防震工作有很大的参考价值。     

西安市汶川地震震害调查与分析

笔者全程参与了西安市汶川地震震害调查,通过对西安市的各类建筑工程在汶川地震后的震害调研、现场考察,收集了大量建筑结构震害资料,对钢筋混凝土框架结构、砖混结构、底框砖混等不同类型的结构震害特征进行了归纳与总结。虽然西安市距离本次地震震中在600公里以上,但是一些建筑也出现了明显的破坏,本文对西安市在汶川特大地震中的建筑破坏受损原因作了初步分析,借以发现其中存在的问题和不足,为今后同类型结构和用途的工程项目抗震和有关规范的修订提供参考,同时也是西安市汶川地震震后总结非常重要的资料。     

汶川地震震害调查与启示

结合地震调查结果,介绍并分析了工程地质震害、建筑物震害和生命线工程的震害现象。得到以下主要结论:在强震区对重要建筑应选取合适的建筑结构体系来抵御地震作用;应高度重视建筑结构的抗震概念设计和耗能减震技术的应用;在强地震活动区要对现有房屋进行全面的安全性评定;应加强桥梁结构与公路路基路面的抗震设计和研究工作;应高度重视通讯和供电供水等设施的抗震设计和研究工作,确保震后电力供应和通讯畅通,为抗震救灾工作赢得时间。分析结果可供建筑抗震设计、灾后重建和今后有关规范的修订参考。     

汶川地震中道路边坡工程震害分析

 发生在山区的地震对边坡工程所造成的危害,在致灾机制和破坏形式方面具有鲜明的特征。结合汶川地震灾区道路边坡工程震害实例,分析路堑、路堤以及与桥隧相连的各类边坡及相应支挡结构的震害机制和破坏形式。锚索(杆)地梁或预应力锚索抗滑桩加固的边坡具有较好的抗震性能,其原因是这些结构已与坡体联接在一起而形成一个整体,在地震波作用下结构与坡体的位移和变形能够很好地协调一致。铺设土工格栅或施加加筋材料的路堤边坡工程具有较好的抗震性能,一般填筑路堤特别是高路堤,其抗震性能较差。根据沙土液化和软弱黏性土层震陷造成的震害实例,提出含水沙质地层路堤边坡应注意坡脚沙土液化造成的震害,应采取措施防止软弱黏性土层地基震陷造成路面破坏以及坡脚震陷造成的边坡失稳。山区隧道洞口边、仰坡的抗震设计应重视支挡结构的耐震性。建于坡体上的桥台、桥基和桥路过渡段的安全性与坡体稳定性直接相关,应切实加强这些结构所在边坡的抗震设计。对于依山傍水而建的顺河桥,相关边坡的失稳危害桥梁时,应对其采取抗震措施。目前公路、铁路工程抗震规范涉及边坡工程及支挡结构的内容极少,研究成果可为规范的修改和补充提供有益的参考。     

汶川地震中小学砖木结构教学楼震害特征分析

根据都江堰、彭州、崇州、绵竹四地中小学38幢砖木结构教学楼震害的调查资料,按教学楼所在地区峰值加速度分类,分析砖木结构教学楼的震害特征。震害统计表明,屋盖系统、独立砖柱是抗震薄弱部位。以此为基础,提出砖木结构教学楼抗震设防的建议。     

地震荷载作用下坝及其岩基的脆性动力损伤分析

将损伤、渗流及孔隙率演化等相互耦合的有效应力概念引入Mohr-Coulomb破坏准则，对岩石类的脆性材料建立了一种动力损伤破坏的模型，并应用该模型对地震荷载作用下的坝和岩基的破坏过程进行了脆性动力损伤分析。这种方法从连续损伤力学的观点研究了岩体结构在动力荷载作用下脆性损伤．破坏的突变机理。结果表明，损伤会在坝与岩基的上游坡的结合处由于应力集中而明显地增长。在硬岩基上的坝内，损伤发展比软岩基上灵敏。     

汶川地震灾害对工程建设的启示

从地震破坏性大,预测困难,灾情发生突猛等方面,对建筑物大量损毁原因进行分析,总结了工程建设应吸取的经验教训,并由此获得了一些启示。     

汶川大地震公路桥梁震害分析及对策

 对5.12汶川大地震四川重灾区国(省)干线公路1 657座桥梁震害的调查检测结果加以归纳,总结出7种公路桥梁的宏观震害;归纳了梁式桥及拱桥的几种典型震害——移位、落梁、桥墩剪断、压溃和开裂、桥台墙体开裂、桥台肋板和背墙开裂、桥台填料垮塌、拱圈开裂、拱上结构开裂等,并对其进行了初步分析。根据震害,提出了桥位及桥型选择应注意的有关因素,以及针对梁体移位、桥墩破坏等震害的相关抗震对策。     

地震过程中楼梯震害分析及对设计的建议

针对框架结构和砌体结构中楼梯间和楼梯结构的震害进行分析,对其中集中比较有代表性的破坏形式进行介绍,以便于在以后的设计中完善楼梯间的抗震性能,加强楼梯和楼梯间结构的的概念设计和构造设计,从而保证人们的生命财产安全。     

5.12汶川大地震损毁城镇的震害效应与重建选址问题

 汶川大地震严重损毁城镇的震害效应主要有断层错动效应、场地及地基效应、地形震动放大效应及地质灾害效应等类型。损毁城镇重建选址问题涉及地震断裂、地质灾害及社会民生、经济发展等诸方面因素,是一个复杂的系统工程问题。考虑问题的基本原则应是：对于位于地震断裂带上且地质环境恶化、存在严重地质灾害隐患的城镇,必须异地迁建;对于虽然损毁较严重、但远离断裂带且不存在致命地质灾害隐患的城镇,应按照“科学规划,规范避让,合理调整抗震设防标准”的原则,原址重建。重建选址还应重视地质灾害的隐蔽性、诱发因素的多重性与长期持续性等问题,加强地质环境的适宜性评价及地质灾害的风险性评估。     

汶川地震中工业建筑震害调研及抗震设计建议

5.12汶川特大地震给四川人民的生命和财产造成巨大损失。通过对绵阳地区工业厂房、设备和人员损失的调研,提出了针对震害的震后加固修复方案,对该地区今后新建工业建筑的抗震设计提出建议。     

2008年汶川地震导致的斜坡物质响应率及其空间分布规律分析

提出地震斜坡物质响应率(Response Rate of Seismic Slope Mass Movements,RRSSMM)的概念,然后基于汶川地震滑坡详细编录图,结合汶川地震导致的斜坡物质运动形式(滑坡)的“面积-体积”经验公式,对汶川地震导致的斜坡物质响应率及其空间分布规律开展研究,基于1 km2的正方形网格构建整个震区的地震斜坡物质响应率分布栅格图与等值线图,统计斜坡物质响应率大小与分布面积的关系,揭示地震斜坡物质响应率与分布面积之间的幂律关系。大光包滑坡(汶川地震触发的规模最大的滑坡)处的RRSSMM最大,达到47.9235 m。RRSSMM超过1m的区域主要分布在映秀-北川地表破裂南西段(映秀镇与北川县之间)对应的上盘区域,这一区域恰对应着逆冲分量为主的断裂上盘,这表明逆冲断裂对上盘区域发生滑坡的极强烈的控制作用。基于GIS技术与统计学理论,开展不同地震滑坡影响因子控制下的斜坡物质响应率空间分布规律分析,这些因子包括地形因子、地质因子与地震因子,分别为高程、坡度、坡向、斜坡曲率、斜坡坡位、与水系距离、岩性、与震中距离、与北川-映秀断裂距离、沿着北川-映秀断裂距离、地震动峰值加速度(PGA)与地震烈度。分析结果表明,RRSSMM 随着坡度、地震烈度、PGA的增加而增加;随着与震中距离、与北川-映秀断裂距离、与水系距离的增加而减少;最大的RRSSMM值高程范围为1600～1800 m;最大 RRSSMM值对应坡向为E方向;曲率越接近0,RRSSMM越小;坡位为中坡、下坡与谷底的 RRSSMM 值最高;砂岩、粉砂岩(Z),砂岩、粉砂岩、硅质岩、板岩(∈)这两类岩组是 RRSSMM 的高值岩性组合;沿着北川-映秀断裂的RRSSMM统计结果表明,逆冲运动习性的断裂比走滑习性的断裂对斜坡物质响应率具有更强烈的控制作用。该研究成果可为汶川地震区的河流与地貌演化、滑坡与泥石流研究等提供基础数据,也可指导其它地震触发的区域群体性滑坡事件的同类研究。     

汶川地震对映秀湾水电站地下厂房的震害影响及动力响应分析

 映秀湾水电站是汶川“5.12”大地震距离震中最近的水电工程,该电站已投产多年,震时受到严重影响,地震影响烈度高达XI度。首先,根据震后现场考察,分析地下厂房受到的震害影响。调查表明,震后的映秀湾地下厂房围岩总体稳定,但主厂房内出现了局部震损现象,造成吊车无法正常运行;母线洞和交通洞与主厂房的交口处有外漆脱落、围岩轻微开裂现象。然后,根据距离震中最近的强震测站卧龙台在主震时监测到的数据,运用通用软件FLAC3D,对映秀湾地下厂房进行了动力响应分析。计算结果表明,地下厂房上、下游边墙在极短时间内发生的横向变形变幅分别达到5.4和3.0 cm,边墙部位围岩拉应力超过围岩抗拉强度,出现拉裂。动力响应分析结果与现场震损考察所反映的基本规律相符,可以从数值分析的角度大致解释在震害调查中所发现的震损现象,为水电工程震后修复加固和相关科研提供参考。