建筑结构 09 第八章 结构抗震概念设计-打印版

沿街店铺
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穿 斗 木 结 构 房 屋
预制板建筑物
二 层 砖 混 房 屋
汉旺镇
现浇楼板相 对预制楼板 没有发生整 体垮塌
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古建筑
木构古建筑表现较好，附属结构破坏较严重， 但整体结构基本没有倒塌 古建石结构破坏严重
泰堰楼－震前 泰堰楼－震后
都江堰二王庙－震前
都江堰二王庙－震后
奎光宝塔－震前
六、“强柱弱梁”普遍没有做到
“强柱弱梁”对于避免框架结构整体倒塌十分重要。 02抗震规范规定了“强柱弱梁”调整，从震害情况看，执行新规范之前 的结构普遍没有做到，即使严格按照新规范的结构也出现“强梁弱柱” 情况。
内容提要
地震背景综述 地震震害分析 工程抗震防灾
地震造成的死亡人数已经上升 至22.25万人，预计地震遇难者总 数或达30万人。 地震造成整个国家损失超过 一半的生产总值
城乡规划和建设中防灾基础 设施布局不合理、设防标准 偏低导致救灾困难
汶川地震——北川县城
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5.12汶川地震建筑震害概况
严重损坏的房屋类型主要是 农房 砖混砌体结构 底框结构等 建设年代较早的、抗震设防较低的房屋建筑
5.12汶川地震建筑震害概况
中等损坏的建筑多为 砖混砌体结构、框架结构等房屋建筑 损坏部分主要为围护结构 加固后可继续使用 损伤轻微的建筑主要为框剪结构等近年来按照标 准规范新建的房屋建筑。
内容提要
地震背景综述 地震震害分析 工程抗震防灾
灾害源
承载体
灾害传播及影响示意图
唐山地震波传播过程
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唐 山 地 震 实 际 破 坏 场 景
“杀死人的不是地震，而是建筑物”
5.12汶川地震建筑震害概况
从四川灾区房屋建筑评估的统计数据来 看，城镇及周边地区建筑损坏总体情况 如下： 严重损坏的建筑约占10% 中等损坏的建筑约占40％ 轻微损坏的约占50%
工程安全概念设计—选择安全的场地
几点启示：
几点启示：
七、结构选型与抗震能力对应
结构体型规整可以有效避免结构的扭转效应，震害相对轻微。 结构平、立面布置规则对于降低震害重要。 双方向刚度相当，避免出现明显的结构弱轴方向重要。
五、结构顶部“鞭梢效应”
建筑物顶部突出部位的“鞭梢效应”被充分证实，建筑设计时应尽量避 免。 厂房结构顶部维护墙出平面构造、连接较差，出现了较多破坏。
宁江学校（都江堰） 框架结构，填充墙破坏 都江堰建设局 7层框架 96年建成 填充墙严重开裂
②框架、框剪结构楼梯间破坏严重
增加构造柱的填充墙基本完好
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框架结构首层柱压溃
• 其它破坏形式
框架住宅底层局部垮塌、倾斜
框架结构柱头破坏
底层框架结构
底框柱底破坏
柱端形成塑性铰
底框柱顶压溃（下）
底框结构严重破坏

承灾体破坏是造成人员伤亡和经济损失的最直接原因，因此提高承灾体抗震 能力是保证区域综合抗震能力的基础 如何应对大地震及超越设防水准的地震是城市防灾的重要任务 合理的防灾布局、有效的防灾措施是减轻灾害连锁效应、支撑应急救援、保 证抗震安全的重要对策 良好的应急保障基础设施支撑和避震疏散体系是应急救灾能力的根本保障
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我国的地震活动主要分布：5个地区、23条地震带
这五个地区是：
①台湾省及其附近海域； ②西南地区，主要是西藏、四川西部 和云南中西部； ③西北地区，主要在甘肃河西走廊、 青海、宁夏、天山南北麓； ④华北地区，主要在太行山两侧、汾 渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和 渤海湾； ⑤东南沿海的广东、福建等地。
全球强震活动特点及其对中国大陆地区的影响
我国地处世界上两个最活跃的地震带，东濒环 太平洋地震带，西部和西南部是欧亚地震带所经过 的地区，是世界上多地震的国家之一。 从地震区的分布来看，我国有60％的国土、一 半以上的大中城市位于地震基本烈度6度及6度以上 的地区，45％的城市位于地震基本烈度7度及7度以 上的地区；其中50万人口以上的城市30多座、占60 ％，百万人口的城市20多座、占30％。
三、学校建筑设防标准应提高
学校建筑普遍建造年代较早。 简单加固不能有效提高结构抗震能力。 学校建筑抗震等级应显著提高，使其不但在地震中不跨塌，且应成为避难场所。
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四、抗震构造措施的重要性
对于砖混结构，圈梁、构造柱十分重要。 应该全面取消预制板。 框架箍筋加密区等构造措施重要。 加固措施应保证与原有建筑完整性。 结构延性对于抗震能力重要。
已造成10人死亡，15人失踪，260余人受伤 预计遇难者总数达30万人 507人死亡 地震共造成2698人遇难，270人失踪，246842人受灾
— 超过整个国家GDP的一半 300亿 6 地地震；地震造成的死亡人数 已经上升至802人；经济损失或 达300亿美元。
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抗震设防能力的影响突出
名称 汶川 时间 2008-05-12 震级 8.0级 人员伤亡 遇难69227人，受伤374643人，失踪17923人 经济损失 8452亿
日本.岩手 海地 智利
2008-06-14 2010-01-12 2010-02-27 2010-04-14
7.2级 7.3级 8.8级 7.1级
地震的不确定性：超过预期设防水平的地震应引起足够重视，如1966年河北邢
台7.2级地震，震中烈度为X度；1975年辽宁海城7.3级地震，震中烈度为Ⅸ度；1976 年的唐山7.8级地震，震中烈度达Ⅺ度；2008年汶川8.0级地震，震中烈度为Ⅺ度。

从汶川－海地－ 智利－ 东日本发生地震进行对比：


震级、烈度
There are two large earthquakes zones in the world, the subduction and great seismic zones surrounding Pacific Ocean; the east part of Indian Ocean-the collision and great seismic zones between India and Euro-Asia Plates, that is the great earthquake zones along Pyrenees-Alps-Zagros-Himalaya- Tibet-IndonesiaTonga Arcs and related areas.
工艺 技术 隔震 消能减震 ……
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§4 建筑安全概念设计
§4 建筑安全概念设计
工程安全概念设计—选择安全的场地
墨西哥地震——场地影响的最典型实例 1985.9.19 墨西哥地震， 8.1级，震源位于海底40km，墨 西哥城距震中400km，严重的震 害主要集中在高层建筑（包括 一些钢结构房屋）和长周期结 构，而低层砌体和填充墙框架 的破坏较轻，这种特有的震害 现象主要有两个原因：
八、村镇建筑应纳入国家规范体系
村镇建筑没有进行正规的设计、施工。 应将村镇建筑纳入国家标准规范体系，政府加强指导、监管。
九、建筑装修应简化
地震中建筑外立面瓷砖出现很多剥落。 内装饰（吊顶、大幕墙玻璃、吊灯）等出现很多破坏、掉落情况。 住宅中一些自建隔墙出现了破坏情况。 内、外装饰应尽量简化或应考虑地震作用。
多种途径 综合防御
基础
工程设防体系
一般设防 重点设防
空 间 布 局 第二道防线
空间避让与防护
空间保护与支撑
救灾疏散空间保障 防灾工程设施 保护 应急服务设施 保障 补充
应急保障基础设施 支撑
监测预警体系 应急保障体系
继承以预防为主的的减灾思路； 结合各地实际条件，多道防线可因地制宜进行合理配置； 考虑了防灾关键节点、线的防灾功能和面的防护与保障作用； 将各种措施统筹在一个防灾平台下； 构建了点、线、面相结合的空间布局。
农村房屋震害严重
乡镇中沿街面的店铺大多为二、三层，一层为砖柱或混凝 土柱的店铺，二、三层为砖墙，房屋震害大体情况：由于 一层只有柱，没有前纵墙，纵向只有一道后纵墙抗侧力， 刚度分布不均匀，扭转严重，该墙破坏严重。 农村大体分为两类：一类是年代较久的穿斗木结构房屋， 前立面为木板墙、竹片墙，后墙为砖或灰渣砖墙，这类房 屋破坏严重，但少有全部倒塌的。另一类是二层砖混房屋， 设有地圈梁和一层圈梁，但屋盖处未设置圈梁，也未设置 构造柱；大多为预制楼板，承重横墙厚240mm，纵墙厚 120mm。这类房屋二层破坏严重，有的二层倒塌。
看待地震要讲“科学”。（强震发生的确定性与地震区划的关系……） 部分地区设防烈度需适当调整。 活跃地震带上的村镇应搬迁。
二、有、无“抗震设计”建筑，新、老建筑结构震害差异明显
七、八十年代以前建筑损毁严重。 新建建筑，尤其是2000年以后的建筑普遍保存完好。 01 、89、 74抗震规范震害梯次明显。 精心设计、精心施工、正常使用的建筑抗震能力强。
5.12汶川地震建筑震害概况
建筑物
砖混 框架 底框 厂房 农村房屋 预制板建筑 古建筑 其它震害
总体印象： 符合89和01抗震规范的建筑基本 上没有严重损坏或倒塌。
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砖混结构X形裂缝、斜裂缝较为普遍
顶部大房间墙体墙体不足 底层薄弱造成坐落坍塌 砖混结构住宅局部倒塌 砖混结构住宅墙体斜裂缝
奎光宝塔－震后
奎光塔初建于明代，清道光11年(1831年)重建，1832年完工，为17层六面体密檐式砖塔， 1994年，对奎光塔进行了加固，后发现倾斜。 2001年，进行了再加固及倾斜矫正。
白鹿书院教堂
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鞭稍效应： 突出屋面结构倒塌
其它震害
几点启示：
防震缝两侧结 构碰撞
一、地震烈度与震中距离关系
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底框房屋
单层厂房
屋面板与屋架连接问题，屋盖 结构存在问题。