汶川8_0级地震非承重墙体震害调查分析

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汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析

汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析

第49卷第5期2009年9月大连理工大学学报Journal of Dalian University of TechnologyVol.49,No.5Sept.2009文章编号:1000 8608(2009)05 0650 07汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析王立成*(大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024)摘要:根据现场实地调查的结果,对 5 12!汶川大地震后学校砌体建筑物的破坏情况进行了归纳总结.将调查的房屋破坏类型分为主体结构破坏、局部破坏和非结构构件破坏.另外,为便于分析和查找原因,将主体结构的破坏程度划分为整体倒塌、严重破坏但不倒塌以及中等损坏等几种类型.分析了造成结构出现这些不同程度破坏的原因,指出房屋所在地的地震烈度、是否符合抗震设计要求以及结构是否存在多道抗震防线是造成结构出现不同破坏程度的主要原因.最后,对学校砌体结构建筑物建议从建筑设计的规则性、多道抗震防线等方面提高抗震设防水平.关键词:汶川地震;砌体结构;震害;抗震设防中图分类号:T U312.3;T U352文献标志码:A收稿日期:2009 03 04; 修回日期:2009 07 04.作者简介:王立成*(1975 ),男,博士,副教授.0 引 言2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生的里氏8.0级的特大地震,震中位于汶川县映秀镇(纬度31.0∀N,经度103.4∀E),震源深度14km.此次地震,造成了数万人死亡或失踪,数十万人受伤,大量道路、桥梁被毁,2300多万间房屋损坏,650多万间房屋倒塌.受经济发展水平的限制,汶川地震灾区在20世纪建造的城镇住宅、办公楼、中小学教学楼、宿舍楼等建筑多数采用多层砌体结构形式.结构的承重墙体厚度一般为240mm ,少数为180m m 或120mm ,楼(屋)面大多为预制混凝土空心楼板.这种结构在地震区数量最多、震害也最严重[1].特别是不同年代建造的房屋,呈现出不同的破坏规律,反映了当时的建筑设计特点和技术发展水平.受国家住房和城乡建设部的派遣,包括本文作者在内的专家组一行5人,于2008年5月31日前往汶川地震灾区对震后学校建筑结构抗震性能进行了鉴定评估.评估历时6d.期间共调查了16所中学、11所小学和2所幼儿园的教学楼、教学实验办公综合楼、图书馆及学生宿舍楼等共计62幢建筑.其中,钢筋混凝土结构建筑30幢,砌体结构28幢,混合结构4幢.本文根据调查结果,与#建筑抗震设计规范∃(GB 50011%2001)[2](以下简称#抗震规范∃)的有关规定进行对比分析,总结砌体结构的破坏情况和破坏特点,找出造成结构破坏的原因,特别是对那些在地震中保持完好或者破坏程度轻微的建筑,指出其有利于抗震的技术措施和值得借鉴的经验.1 主体结构破坏程度分析1.1 主体结构倒塌砌体结构具有脆性性质和整体性差的特点,与其他结构相比其抗震性能相对较差.在历次大地震中,未经合理抗震设计的砌体房屋均遭受了不同程度的破坏.例如,1906年美国旧金山地震,砌体结构破坏非常严重,砖结构的市府大楼全部倒塌,形成一片废墟;1923年日本关东地震,可修复使用的砌体结构房屋仅占15%;1948年前苏联阿什哈巴地震,砌体结构房屋的破坏率达70%以上;1976年我国唐山地震,位于10度和11度烈度区的唐山市,砌体结构房屋的破坏率达90%[3].这次汶川地震,很多砌体房屋的平面布置、结构形式和抗震构造措施等都很难满足目前抗震设计规范的要求,特别是六七十年代砌体房屋在设计时没有考虑抗震设防,在这次地震中破坏尤为严重,甚至出现大面积的倒塌.图1、2分别为位于震中映秀镇(实际烈度11度)和彭州市白鹿镇白鹿中学的两栋砌体建筑,已经完全倒塌.1.2严重破坏调查发现,地震中虽然很多砌体结构没有完全倒塌,但也遭受了严重的破坏.主要分为如下两类:(1)位于震中地区的房屋,虽然许多建筑结构按照新的抗震设计规范进行了抗震设计,采取了一定的抗震构造措施,然而由于所在地的地震烈度太高,仍然产生了很大的损坏.例如,汶川县映秀镇的设防烈度是7度,但实际的震中烈度达到了11度,高出设防烈度3~4度.因此出现大量建筑的严重破坏也是可以接受的,但是只要这些建筑能够实现坏而不倒塌,也就达到了抗震设计规范 小震不坏,中震可修,大震不倒!的三水准抗震设计目标.如图3所示的映秀镇漩口中学的学生宿舍楼,结构出现了严重开裂,却能够保持整体性而不倒塌.图4为白鹿镇中心学校的初中部教学楼,建于1995年,由中国建筑西南设计院设计,结构整体破坏严重,地面隆起.由于考虑了抗震设计,增加了构造柱等抗震构造措施,局部构造柱的钢筋甚至达到屈服,帮助结构消耗了大量的地震能量,使结构整体上保持不倒塌.(2)建设年代较早,未采取抗震构造措施的砌体结构.这类砌体结构由于未经过抗震设计、未采取有效的抗震构造措施,房屋的整体性较差,即使在遭遇本地区设防烈度的情况下,结构也会因为抗震防线单一,因局部的承载力不足而引起整体结构的严重破坏.例如,德阳市第一幼儿园的教学办公楼,建于1985年,为3层外廊式砌体结构,2005年经改造加固,顶层改为现浇框架结构(见图5),主体结构严重受损,承重横墙出现大量X 形贯通裂缝(见图6),甚至一侧山墙的砖都被压断(见图7).另一个例子是位于德阳市的东电中学,在检查中发现,一栋1981年建成投入使用的5层砖混教学楼,即便2007年经过加固处理,此次地震中也遭受了严重破坏,承重墙体大面积开裂,如图8所示.而它旁边的学生宿舍楼,也是采用的砖混结构,但由于是2005年建成,按照#抗震规范∃进行的抗震设计,在地震中基本未受损坏.651第5期王立成:汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析对于以上属于严重破坏的建筑,即使整体结构没有倒塌,但是局部承重墙体出现了严重影响承载能力的损坏,已经失去了加固的价值,特别是那些设计建造年代较早,或者未按#抗震规范∃进行抗震设计,未采取必要的抗震构造措施的建筑物,应该立即拆除.因为,这类受损严重的建筑物,即使遭遇低于设防烈度的余震,也会因抗震能力不足而倒塌.1.3 轻微到中等损坏已有专家指出,对于此次地震,仅调查超高烈度下结构的震害是不够的,更要重视调查可能按现行规范进行抗震设防的各类构件体系的震害表现[4].这次调查中,专家组工作的一个重点就是了解那些轻微到中等损坏建筑的设计、建造情况,希望为较为科学地评价我国抗震规范设防标准的适合性及为今后抗震设计规范是否需要修改或调整,以及如何进行调整提供一定的参考.调查中发现,位于都江堰(设防烈度7度,地震烈度8度)、德阳(设防烈度6度,地震烈度7度)、成都市区(设防烈度7度,地震烈度7度)的许多建于20世纪90年代以后的砖混建筑,在地震中受到了轻微到中等的损坏.比如位于德阳市的德阳中学初中部综合楼,建于1992年,地震后基本保持完好.位于成都市的成都市第十二中学、第十四中学的多栋教学楼,都建于1990年之后的两三年内,基本上是在设防烈度的地震作用下,受到了轻微到中等的损坏.值得注意的是,在最近几年按2001#抗震规范∃设计建造的结构中,有很多建筑物的受损情况要比按89#抗震规范∃设计的轻得多.例如位于都江堰市的都江堰安顺小学教学楼(建于2008年)、都江堰中学学生公寓(建于2008年)即使经历了高于设防烈度的大震作用,仍能保持结构完好.建于2006年的都江堰市中兴学校的3栋教学楼、4栋学生公寓也仅受到了轻微损坏(图9).图9 都江堰市受轻微损坏的某教学楼Fig.9 A teaching building in Dujiang yan Cityunderg one lig ht damag e652大连理工大学学报第49卷2 结构局部破坏地震中,大量的结构不是整体上受到了严重破坏,而往往是结构的某一受力构件、受力部位由于建筑设计不规则、施工质量差、使用不合理等因素造成的局部破坏.这些局部破坏虽然不会带来整体结构的倒塌,但给结构的继续使用带来了很大的隐患.有些情况下,结构的局部破坏也会造成人员伤亡.2.1 建筑设计不规则调查中发现,有些学校建筑为追求建筑效果,采用一些不规则结构形式,地震作用下造成结构产生扭转效应而引起局部破坏.例如,成都彭州市某中学的女生公寓采用的是砖混结构(建于1998年),由于在门厅处出现了不规则的转角,4、5层门厅构造柱中部出现水平裂缝,如图10所示.图10 某公寓因不规则转角造成构造柱开裂Fig.10 Column cr acking due to the ir regular lay outof t he building str uctur al elements2.2 楼梯间的破坏楼梯间是住宅和学校建筑的出入口,也是地震时人群疏散的唯一通道.地震时楼梯间的破坏,往往会造成大量的人员伤亡,更影响了人群的疏散速度和救援速度.因此#抗震规范∃和#砌体结构设计规范∃明确要求:外墙四角,楼、电梯间的四角,较大洞口两侧,大房间内外墙交接处应设置构造柱.图11为某学校教学楼楼梯间墙体破坏的例子.因此,在抗震、防震意识均比较发达的日本,很多住宅、学校建筑等都设有室外的备用楼梯,这类楼梯重量较轻,与主体结构采用柔性连接,通常具有自己的独立支撑体系,在遭受突然地震等自然灾害时能够增加一条逃生的通道,图12为一典型例子.2.3 预制梁的开裂此次地震灾区,建于20世纪的砌体结构的中、小学教学楼大多采用单边悬臂外廊的结构形式,教室的平面尺寸也常采用6m &9m 或7m &9m ,楼屋盖采用预制花篮梁+预制空心楼板的形式[5].由于梁的跨度过大,且承重纵墙开门窗洞口,结构整体抗侧移刚度太小,加上砌体结构的脆性性质,此类建筑成为地震中最不利于抗震的结构形式.图13为一学校教室顶层预制混凝土梁开裂的情况,从图中还可看出混凝土的浇筑不是十分密实,存在一些蜂窝狗洞.在对整个建筑进行653第5期王立成:汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析调查时发现,顶层所有预制梁几乎在相同的位置处出现了开裂,可见地震破坏的规律性.与此形成对比的是,位于映秀镇的多栋建于90年代以前的砌体住宅建筑(图14),由于房屋的开间很小,门窗洞口很小,并且往往是纵横墙混合承重,结构的整体抗侧移刚度提高,在地震作用下,能够实现大震不倒的设防标准,挽救了人们的生命.图14 位于映秀镇的某旧式住宅楼F ig.14 A n o ld residential building in Y ing xiu T ow n3 非结构构件的破坏地震中,除了受力结构遭受了严重破坏外,还大量存在许多非承重结构或非结构构件的破坏问题.这类结构或构件的破坏,虽然威胁不到整个建筑物的安全,但是如果出现倒塌、坠落等也会造成很严重的人员伤亡.非结构构件包括持久性的建筑非结构构件和支承于建筑结构的附属机电设备.#抗震规范∃对非结构构件的抗震措施进行了详细的规定.本次调查中发现非结构构件的破坏可以分为维护墙、分隔墙破坏;装修、装饰贴面破坏;抗震缝破坏;屋面吊顶破坏等(图15~18).图15 室内分隔墙破坏F ig.15 Damag e of the dividing w alls in thebuilding4 讨 论通过对地震灾区部分学校建筑物的震害调查,可以得出以下几方面的结论.4.1 砌体结构能否抗震的问题通过调查发现,对于砌体结构的抗震问题,应该给予公正、客观的分析,而不是片面地依据建筑物的倒塌数量来认定.由于此次地震发生的大部分区域是相对落后地区,在多数城镇、农村,住宅、654大连理工大学学报第49卷学校等建筑结构的主要形式是砌体结构,特别是20世纪90年代以前,比例更是达到90%以上.而且这些老的建筑,在设计和建造时很少或者根本就没有考虑抗震问题,再加上此次地震的超高烈度,造成了砌体房屋结构的大面积倒塌.因此,不能就此得出砌体结构不抗震的结论.前面列举的许多最近几年建造的房屋,由于按照#抗震规范∃进行了抗震设计和采取了抗震构造措施,即使位于极震区的结构也达到了 坏而不倒!的设计目标.4.2 建筑设计和建筑结构的规则性#抗震规范∃中对房屋的建筑设计和建筑结构的规则性提出了明确的要求:建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案.并要求建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化等对结构平、立面形状和刚度的要求.由此可见,#抗震规范∃对建筑结构的规则性是有明确规定的,然而近年来,许多人对此认识不足,建筑设计时往往只考虑视觉上的效果,忽视了结构抗震安全性的重要性,设计出的建筑在平面或立面上都极不规则,这样就会导致房屋刚度、质量分布不均匀,刚度中心与质量中心不重合,在地震作用下不规则部位的受力较其他部位要复杂,容易产生应力集中,势必会造成房屋的局部甚至整体的破坏.因此,对于学校建筑,主管部门应给出明确规定,对不规则的结构形式进行限制.4.3 多道抗震防线和抗连续倒塌问题#抗震规范∃对结构体系提出了多道抗震防线的要求,对于在大震作用下结构抗倒塌具有重要意义[6].#混凝土结构设计规范∃(GB 50010%2002)[7]对混凝土结构也提出 结构应具有整体性,结构的局部破坏不应导致大范围倒塌!,在其正在修订的版本中,将增加结构抗连续倒塌设计的内容.砌体结构的构造柱、圈梁可以看做结构的第二道防线,因此按#抗震规范∃设计的房屋,由于设置了构造柱、圈梁,在遭遇超过设防烈度的地震时,保证了结构的整体不倒塌.对于中小学校建筑,人群相对集中,又涉及到未成年人,现在广泛存在的那种大开间教室建筑结构,应该考虑在现有抗震防线的基础上再增加一道抗震防线,从而提高此类建筑的抗震水平.例如,已有学者对提高砌体结构的抗震性能提出了具体措施[8].还有人指出,对砌体结构用于大开间、大窗户的教学楼时,应特别加强结构抗震设计及构造措施,或采用配筋砌体结构[4].图19为日本某大学的教学办公楼采用增设钢架提高结构抗震性能的措施.图19 日本某大学教学办公楼的抗震增强措施F ig.19 T he seismic r einforced measures of ateaching and o ffice building in one univ ersity of Japan5 结 论(1)对于 5 12!大地震对砌体结构建筑物产生不同程度破坏的原因,应该根据建筑物所在地的设防烈度、地震烈度以及建造年代,是否采取了抗震加固措施等综合分析,不能仅以地震后结构是否倒塌进行简单的判断.(2)应加强对#抗震规范∃中关于结构抗震概念设计重要性的重新认识.通过地震中不同年代建筑物的震害分析,发现同一地区采取抗震设计和抗震构造措施的房屋的破坏程度要明显低于未采取相关措施的房屋,特别是近几年来按照2001年新的#抗震规范∃设计的房屋,多数都经受了高于其设防烈度的 大震!的作用,没有出现倒塌.(3)对于中小学的教学楼等建筑,应在现在的设防水平上进一步提高其抗震能力.特别是对那些大开间的教室、实验室等,要增加抗震防线.另外,房屋的建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案.(4)对地震后那些轻微受损以及结构完好的655第5期王立成:汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析建筑,应根据现在的#抗震规范∃等进行检测并采取抗震加固措施.致谢:在地震灾区调查时,与中国建筑科学研究院工程抗震研究所的王亚勇研究员以及大连理工大学的贡金鑫教授进行了许多有益的探讨,在此表示感谢.参考文献:[1]熊立红,杜修力,陆鸣,等.512汶川地震中多层房屋典型震害规律研究[J].北京工业大学学报,2008, 34(11):1167 1172[2]中华人民共和国建设部.GB50011%2001建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001[3]施楚贤,徐建,刘桂秋.砌体结构设计与计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2003[4]苑振芳.对汶川地震灾后重建的思考及对砌体结构的建议[J].建筑结构,2008,38(7):28 29,24 [5]王亚勇,王言诃.汶川大地震建筑震害启示[J].建筑结构,2008,38(7):1 6[6]王亚勇.汶川地震建筑震害启示%%%抗震概念设计[J].建筑结构学报,2008,29(4):20 25[7]中华人民共和国建设部.GB50010%2002混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002 [8]周云,邹征敏,张超,等.汶川地震砌体结构的震害与改进砌体结构抗震性能的途径和方法[J].防灾减灾工程学报,2009,29(1):109 113Investigation and analysis for damageof school masonry buildings in Wenchuan earthquakeWAN G Li cheng*(State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engi neering,Dali an University of Technology,Dalian116024,China) Abstract:In terms o f the r esults o f in site investigation o f Wenchuan earthquake w hich occurred on 12M ay,2008,the seismic damage o f schoo l masonr y structural buildings is presented and summarized.T he damag e of masonry structures is basically clarified as dam ag e o f the principal structure,destruction o f som e local parts of a building as w ell as the damage o f no n structural elements.Additionally,as the damag e degr ee of the principal structure is concerned,it is further divided into3lev els o f dam ag e,i.e.,co llapse of the total structure,heavy damage but no t collapse and the moderate damage.T he major causes resulting in different damag e degr ees of the maso nry structures ar e co mmo nly attributed to the follow ing reasons:different seism ic intensity where the structure ex ists;w hether the building is designed o r constructed to meet the requirements of seism ic fo rtification;and w hether the building has a multi fortification sy stem.Finally,for the schoo l masonry buildings,it is sugg ested to take som e measures,such as the reg ular architectur e and structure desig n,multi fortification system,to devate the seismic fortification level.Key words:Wenchuan earthquake;masonr y structur e;seism ic damage;seismic fortification656大连理工大学学报第49卷。

汶川8.0 级地震地表破裂迹线附近建筑物

汶川8.0 级地震地表破裂迹线附近建筑物
Email: jisheng_zhao@ 收稿日期:2011 年 10 月 9 日;修回日期:2011 年 10 月 28 日;录用日期:2011 年 11 月 17 日
摘 要:汶川地震地表破裂带主要分三部分,映秀–北川地表破裂带、通济–雎水地表破裂带、以及小鱼洞地 表破裂带。映秀–北川地表破裂带是汶川地震的主要破裂带,处于龙门山中央断裂带上,全长达 260 km 以上; 通济–雎水地表破裂带是汶川地震在前山断裂带上产生的地表破裂,全长约 50 km;小鱼洞破裂带,是主断裂
2. 典型破裂处及其周围建筑物的震害调查
2008 年 8 月 3 日~27 日我们沿地震破裂带上的 15 个破裂点周围的 1699 栋建筑物、构筑物进行了震害 评估[2]。由于破裂点处居民分布不均,每个破裂点处 评估震害的房屋数量也不同。鉴于每一破裂点上调查 的建筑物较多,图片更多。限于篇幅,下面仅列举南 坝镇的破坏情况,给出建筑物的倒塌率/完好率沿断层 距的关系。
地表破裂带的运动学特征反映出发震断层的同 震运动方式为右旋–逆断层作用,断层的北西盘相向 北东东方向运动,同时上冲。沿地表主破裂带,多数 地段的同震垂直位错和水平位错量在 2~4 m 之间,垂 直与水平位错量的比例大体为 1:1;已发现的最大同 震位错位于主破裂带的都江堰虹口附近,最大垂直位 错 4.8 m、最大水平右旋位错 4.7 m。沿地表破裂带通 常表现为斜冲断坎,并在通过河床时形成小型跌水 坎。沿前山断裂(江油–灌县断裂)产生的次级地表破 裂带中,多数地段的同震垂直和水平位错量在 0.5~2 m 之间,垂直位错略大于水平位错,且其破裂面的倾 角较主破裂带缓。另外,由于逆冲运动分量显著,地 震地表破裂在许多地段表现为拱曲坎,尤其在地表松 软土层的情况下,拱曲坎上较少出现新鲜的破裂面。

汶川地震宝鸡中小学房屋震害分析

汶川地震宝鸡中小学房屋震害分析

[文章编号] 100228412(2008)0420077204汶川地震宝鸡中小学房屋震害分析郝会山1,张顺强2(11长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;21中国建筑西北设计研究院,陕西西安710003)[摘 要] 根据地震现场调查,介绍了受汶川地震影响的宝鸡中小学房屋的震害情况,对房屋破坏原因作了初步分析,并根据具体破坏特征提出相应抗震措施,最后总结经验和教训。

[关键词] 震害调查;房屋破坏;震害分析;中小学建筑[中图分类号] P31519;T U24412 [文献标识码] AEarthquake Da mage Analysis for Pr imary and S econdary S chools Building of B a oji in Whenchuan EarthquareHao Hui 2shan 1,Zhang Shun 2qiang 2(1.School o f Arch itectural Eng in eering Chang ’an Univ ersity ,Xi ’an 710061,China ;2.ChinaNo rthwest Building Design &Re search In stitute ,Xia ’an 710003,China )Abstract :Based on the field investigation for primary and secondary schools bu ilding damage o f Baoji city caused by W enchuan Ms 8.0earthquake in May 12,2008.the damage characteris tic o f buildings are s tudied ,the damag e causes are an alyzed and s ome measoures to the damag are prov ided.Furthermore ,the ex perience and lesson o f d isaster prevention and reduction in this earthqu ake are summarized.K eywo r ds :earthquake damage investigation ;build ing damage ;bu ilding d amag e analysis;building o f primary and secondary sch ools[收稿日期] 22 2008年5月12日下午14点28分,四川省汶川县发生了810级大地震,并波及全国大部分省份,陕西省也受到严重影响,给人民的生命财产带来巨大损失。

汶川地震调查报告(PPT 36页)

汶川地震调查报告(PPT 36页)

5、砌体房屋和底部框架上部砌体房屋严格设计
砌体结构房屋:加强楼梯间的构造、纵横墙间的拉结,楼 板与墙体、构造柱和圈梁的连接
底部框架结构结构房屋:加强底部框架刚度,避免刚度突 变(禁止采用纯框架), 6、大型或重要建筑宜按“抗震性能设计”方法,适当提高 结构的抗震性能目标,以保证在设防烈度地震作用下结构 不发生屈服 地基选择、结构方案、多道抗震设防线、结构构造措施 7、在高烈度区或重要建筑中,采用隔震、减振技术,提高 结构整体抗震水平
隔震和消能减震设计
基本概念
隔震设计指在房屋基础、底部或下部结构与上部结构之间 设置由橡胶隔震支座和阻尼装置等部件组成具有整体复位 功能的隔震层,以延长整个结构体系的自振周期,减少输 入上部结构的水平地震作用,达到预期防震要求。
消能减震设计指在房屋结构中设置消能器,通过消能器的 相对变形和相对速度提供附加阻尼,以消耗输入上部结构 的地震能量,达到预期防震减震要求。
1、适当提高有些地区地震设防烈度
地震的级别可能性评判依据——“地震区划图” ,建造的房屋 抗震设防的依据——“抗震设防烈度”。目前有相当多的强震 发生在区划图上的低烈度区或其附近。 汶川地震中存在这一问题:如德阳、绵阳区划为6度,北川、绵 竹、汶川、都江堰区划为7度,实际地震烈度比区划图中的设防 烈度大了许多。
8、必须加大规范执行力度的监督检查
屋角楼梯间使房屋受震扭转并致左山墙破坏
三层框架楼上设三层造型建筑,地震中 框架柱全部剪断
六层砌体结构上加建一层, 地震中两侧墙体脱落
水边地的地下水位较高,土质也较松软, 地震时容易产生土层滑动或地层液化。
地震引发泥石流
临近悬崖,容易滑落
谷地或低地的建筑物受土石崩塌破坏。
城镇及周边地区建筑 损坏总体情况 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%

汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析

汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析

汶川地震后学校砌体建筑结构破坏情况调查与分析
王立成
【期刊名称】《大连理工大学学报》
【年(卷),期】2009(049)005
【摘要】根据现场实地调查的结果,对"5·12"汶川大地震后学校砌体建筑物的破坏情况进行了归纳总结.将调查的房屋破坏类型分为主体结构破坏、局部破坏和非结构构件破坏.另外,为便于分析和查找原因,将主体结构的破坏程度划分为整体倒塌、严重破坏但不倒塌以及中等损坏等几种类型.分析了造成结构出现这些不同程度破坏的原因,指出房屋所在地的地震烈度、是否符合抗震设计要求以及结构是否存在多道抗震防线是造成结构出现不同破坏程度的主要原因.最后,对学校砌体结构建筑物建议从建筑设计的规则性、多道抗震防线等方面提高抗震设防水平.
【总页数】7页(P650-656)
【作者】王立成
【作者单位】大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁,大连,116024【正文语种】中文
【中图分类】TU312.3;TU352
【相关文献】
1.5.12四川汶川地震后青川房屋应急评估中砖砌体房屋的震害情况初探 [J], 任晓崧;吕西林;李建中;李翔;刘威;唐益群
2.结合汶川地震浅谈砌体建筑抗震设计 [J], 张福勃
3."5·12"汶川地震砌体结构房屋震害调查与分析 [J], 李英民;韩军;刘立平;郑妮娜;王丽萍;刘建伟
4.论砌体结构破坏形式、砌体种类和材料利用成度三者的关系 [J], 赵鹏;鲍烨超
5.从汶川地震谈砌体结构建筑构造措施的重要性 [J], 巩智民
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汶川8.0级地震北川县城震害原因分析

汶川8.0级地震北川县城震害原因分析

汶川8.0级地震北川县城震害原因分析
姜纪沂;迟宝明;谷洪彪;宋洋
【期刊名称】《地震研究》
【年(卷),期】2009(32)4
【摘要】汶川M_S8.0地震中,处于映秀-北川断裂带上的北川县城区地震烈度达Ⅺ度.地震断层活动在地表形成了3条破裂带,城区地表破裂带占总面积的比例超过6.5%,使建筑物遭受严重破坏,并引发了滑坡与崩塌灾害,加剧了震害损失.各种成灾机制之间存在相互耦合现象,不良地质现象发育是导致北川县城区震害程度极为严重的主要原因.
【总页数】5页(P382-386)
【作者】姜纪沂;迟宝明;谷洪彪;宋洋
【作者单位】防灾科技学院,河北,三河,065201;防灾科技学院,河北,三河,065201;中国地震局工程力学研究所,哈尔滨,150080;防灾科技学院,河北,三河,065201;防灾科技学院,河北,三河,065201
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.汶川地震中绵阳市区和北川县城房屋震害特征 [J], 徐政辉;刘丕金
2.汶川特大地震之北川县城震害分析 [J], 王根龙;刘红帅;张军慧
3.汶川地震北川县城建筑物震害分析 [J], 卢滔;薄景山;张建毅;刘小阳;门妮;蔡晓光
4.北川县城汶川地震震害特征及其成因探讨 [J], 高志兵;陶小三;孔建国;洪海春
5.北川县城在汶川地震中的破坏情况和地震触发的地震灾害野外照片 [J],
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汶川地震建筑震害的分析与思考

震 害调查 表 明 , 经过 抗 震 设 防 , 别 是 在 1 9 特 9 0年 后
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说 明梯板 在地 震 作 用 中起 到 了 K型 支 撑 构 件 的作 用, 梯板在 反 复拉 、 压过程 中破 坏 。
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图 6 刚度较 大 的填充 墙会 加大 地 震作 用 , 充墙 : 。 填
地 震短 临预报 目前 不 能 实 现 相 同 , 为长 期 地 震 预 作
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1 关 于地 震 区 划
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汶川8.0级地震房屋震害调查

汶川8.0级地震房屋震害调查
雷静雅;黄江;胡坚
【期刊名称】《大地测量与地球动力学》
【年(卷),期】2009(029)0z1
【摘要】根据汶川8.0级地震灾区民用建筑的震害现象,总结了汶川地震灾区房屋的震害特征及其破坏原因.
【总页数】3页(P95-97)
【作者】雷静雅;黄江;胡坚
【作者单位】中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071;中国地震局地震研究所,武汉,430071;地壳运动与地球观测实验室,武汉,430071
【正文语种】中文
【中图分类】P316
【相关文献】
1.汶川地震中江油市区及乡镇房屋震害调查与分析 [J], 陈代果;姚勇;郭莹
2.汶川大地震汉中市村镇房屋震害调查研究 [J], 王赟;张波;王丽英;陈丽红
3.汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析 [J], 黄冲;屈文俊;李昂
4.汶川地震后砌体结构房屋震害调查分析 [J], 黄冲;屈文俊;李昂
5.汶川地震后绵竹、都江堰市房屋震害调查与分析 [J], 黄东升;张志强;毛龙泉
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汶川地震中框架结构震害情况调查及分析

汶川地震中框架结构震害情况调查及分析耿栋合肥工业大学土木与水利工程学院,研2012级15班,2012110857摘要:本文结合5.12汶川大地震,介绍了钢筋混凝土框架结构在地震中的震害情况,从房屋整体垮塌、房屋整体严重歪斜、房屋部分楼层垮塌、房屋部分集中垮塌四个方面介绍了框架结构整体震害现象, 从框架柱、梁、填充墙等破坏介绍了框架结构构件震害现象。

并从结构平立面布置、结构体系和结构构件等方面初步分析了钢筋混土框架结构破坏的主要原因。

最后对如何加强框架结构的抗震构造措施提出了建议。

关键词:汶川地震;钢筋混凝土框架结构;震害情况;震害分析;抗震措施1.框架结构震害情况调查四川地震区中的多层和高层房屋建筑大多数采用钢筋混凝土结构,框架结构应用居多。

震害表明,多层和高层钢筋混凝土房屋具有足够的强度,良好的延性和较强的整体性,经过合理的抗震设计,采用此类结构是可以保证安全的。

此次调查的德阳、绵竹、什邡、都江堰等重灾区的框架结构和框架-剪力墙结构的主体结构震害较轻,未见主体结构整体坍塌。

但填充墙体和围护结构的震害比较严重。

特别是框架结构,填充墙体开裂严重。

通过增设构造梁、柱,加强维护墙体与主体结构的连接,可以有效减轻非结构构件的震害。

钢筋混凝土框架结构具有较好的抗震性能,在地震时遭受到的破坏比砌体结构的震害轻得多。

但如果设计不当、缺乏合理有效的抗震措施或施工质量不良,多层和高层钢筋混凝土框架结构建筑也会产生一定程度的震害,部分结构构件会发生严重的破坏。

其主要表现在以下几个方面。

1.1框架结构整体破坏1.1.1 房屋整体垮塌型填充墙普遍倒塌,房屋的柱子几乎全部折断或压断,因柱子破坏导致房屋整体倾倒,楼屋盖叠落在一起,房屋全都一塌到底,整栋房屋彻底倒塌。

下图所示为位于断层附近的北川县城曲山镇某钢筋混凝土框架结构的破坏形态就属于这种类型。

框架结构的柱子几乎全部折断,房屋整体失稳,几乎完全倒平。

1.1.2 房屋整体严重歪斜型填充墙普遍损毁,房屋部分底层或下层数层失稳倒塌,柱子毁坏,而顶层或上层严重破坏,顶层或上部楼层框架落下并有局部倒塌,呈整体倾斜状态。

汶川地震砌体房屋破坏现象及分析

体 结 构 房屋 的 破 坏 类 型 和 产 生 原 因 , 讨 砌 体 房 屋 震 害规 律 和 影 响砌 体 结 构 抗 震 性 能 的 主要 因素 。 探
【 关键词】 汶川地震; 砌体房屋; 害规律 震
到了 1 0度 在 这 次 大 地 震 中这 类 房 屋 的 震 害 很 严 重 在北川 县城 、 I 汶川县漩 口镇 、 映秀镇等极震区 8 %~ 0 0 9 %以上倒塌 全 世 界 的地 震 灾 害 对 建 筑 物 的 破 坏 性 极 大 我 国 是 一 个 幅 员 辽 一些建筑群 或f 临街建筑 成片倒塌 . 未倒塌 的破 坏也相 当 阔. 口密集 的国家 , 人 大多数 乡镇农 村仍然以砖石砌体结 构房屋为主 。 或严重破坏 , 20 0 8年 5月 1 日 汶 川 地 震 约 7万 人 死 亡 2万 人 失 踪 . 些 建 筑 群 或 严 重 而 不 能 继 续 使 用 . 图 1 示 : 种 情 况 主 要 表 现 为 房 屋 转 角 部 2 I 一 如 所 这 或严重 开裂 : 由于墙体强度不 足而倒塌或严 重开裂破 是 『 建筑成片倒塌。在都江堰市 、 临街 绵竹县等高烈度 区砌 体结构震 害也 位局部崩 落 . 坏 ; 顶 瓦屋 面 的 房 屋 塌 顶 或 连 同 顶 层 一 起 倒 塌 : 些 年 代 较 久 的 老 坡 一 比较 严 重 , 分 房 屋倒 塌 , 数 严 重 破 坏 或 中等 破 坏 部 多
1砌 体 结 构 在 汶 川 地 震 中的 震 害 表 现 .
汶川 地震灾 害调查 , I 砌体 房屋 的主要 震害有 墙体开裂 、 屋整体 旧房 屋 震 害 更 为 严 重 房 倒塌 、 屋 局部 倒 塌 几 种 情 况 房 根 据 汶 川 地震 大 量 的 震 害 调 查 结 果 . 层 砌 体 房 屋 的 主 要 震 害 可 多
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第25卷第3期2010年9月灾害学JOURNAL OF CATASTROPHOLOGYVol.25No.3Sep.2010汶川8.0级地震非承重墙体震害调查分析*苗爱梅,陈康(陕西省建筑设计研究院责任有限公司,陕西西安710003)摘要:通过对汶川8.0级地震发生后西安、成都地区(地震烈度为Ⅵ Ⅶ度区)的高层建筑震害调查,以某小区震后建筑物非承重墙体裂缝为实例,给出了高层建筑震害易发生的部位和楼层,分析了非承重墙体裂缝产生的原因。

震害调查表明:汶川地震中,在抗震设防烈度为Ⅵ Ⅷ度区,当地震烈度为Ⅵ Ⅶ度时,非承重墙抗震性能的表现不尽如人意。

提出了应对非承重墙体制定设防目标,且非承重结构构件的抗震设防目标应与主体结构设防目标相适应,使建筑结构设计,对非承重墙的抗震设防有据可依,使灾后有可能对设计与施工的质量进行评估,通过有区别地加强非承重墙的抗震构造措施,减小建筑物的震害损失。

关键词:汶川8.0级地震;非承重墙体;震害损失;设防目标;抗震构造中图分类号:TU448文献标识码:A文章编号:1000-811X(2010)03-0077-04地震是一种自然灾害,人类无法回避,也无法抗拒。

我们只能通过采取一系列有效的方法和手段来减轻地震灾害给人类带来的损失,其中提高房屋建筑的抗震性能就是最重要的方法之一。

工程界对建筑物的抗震研究很多,但主要集中在建筑物遭遇破坏性地震状态下的分析研究。

汶川8.0级地震后,对地震引发的次生地质灾害、工程设施的震害有很多的研究成果,如“四川汶川8.0级地震间接经济损失评估方法”、“汶川大地震建筑震害启示”等大量的论文和研究报告[1-5]。

灾区的大量调研证明,严格按现行规范设计、施工和使用的建筑经受住了比当地设防烈度高1度的大震考验[6-10]。

但汶川地震后,比当地设防烈度低1度的地区,建筑物的抗震表现调查分析并不多见。

在现代社会人们对建筑装修的投入越来越大,地震灾区建筑中非承重墙体的损坏,带来的社会和经济损失也是不容忽视的。

本文通过对汶川地震后西安、成都(Ⅵ Ⅶ度区)的高层住宅进行震害调查,给出了建筑物震害易发生的部位,分析了引发震害的相关因素,提出了应有区别地设定非承重墙体的抗震目标,使非承重墙体的抗震能力与主体结构的抗震能力相适应,通过有区别地加强非承重墙的抗震构造措施,来减少建筑物在遭遇中小强度地震时的灾害损失,希望能给工程设计者一些有益的启示。

1地震相关数据根据中国地震局发布的汶川地震烈度影响分布图(图1)[11],汶川地震造成地震烈度为Ⅵ度以上的区域,面积为44.04万km2,其中Ⅵ Ⅶ度区为39.94万km2,占总面积的90.67%;Ⅵ Ⅷ度区为42.71万km2,占总面积的96.98%。

图1汶川地震烈度分布图根据中国地震台网的统计,从1989年8月1日至2009年8月31日20年间中国境内共发生4.5级以上地震5019次,其中4.5 6.0级(中强震)5011次,占*收稿日期:2010-03-18基金项目:陕西省建设厅2009年科技发展项目“混凝土结构填充墙后植拉接钢筋施工研究”作者简介:苗爱梅(1960-),女,汉族,陕西西安人,高级工程师,.E-mail:5miaoaimei@灾害学25卷总震次的99.84%,平均每年250.55次[12-13]; 4.5 6.0级地震的震中区对应的地震烈度为Ⅴ Ⅷ度。

统计数据表明,4.5 6.0级地震为常遇地震,Ⅴ Ⅶ度是烈度常遇状态,在大地震发生时相应的烈度区域也最广。

2震害调查汶川地震对成都、西安的影响烈度为Ⅵ Ⅶ度,根据震后对这两个城市部分高层住宅的调查,发现地震发生后,对于高层住宅建筑,其主体结构、承重构件都基本完好,但非承重墙体出现大量裂缝,并且因楼层不同、结构布置不同、建筑平面不同、其损害的严重程度也不同,其裂缝形式主要有:梁下的水平裂缝、不同墙体连接处的竖向裂缝、窗台下墙体的斜裂缝、门洞上的墙体斜裂缝、隔墙上的斜裂缝(图2),有些非承重墙体的破坏甚至是严重的。

图2汶川地震城市高层建筑部分典型墙体破坏情况3震害实例图3为西安某小区一幢32层建筑的墙体裂缝分布图(图中*号位置为非承重墙体裂缝出现的位置,其编号及楼层分布详见表1)。

表1西安某小区一幢32层建筑的裂缝位置、编号及楼层分布裂缝编号裂缝部位裂缝所在楼层LF1砌体墙身破损7、11、14、16LF2门洞上墙体破损7、21、26LF3梁下水平裂缝6、11、14、21、26LF4门洞上墙体破损4 7、14、21LF5门洞上墙体破损11、14、21、25LF6窗下墙体破损5、14、15LF7窗下墙体破损4、5、7、14、15LF8不同墙体连接处损坏8、12、22LF9窗下墙体破损8、11、12、14LF10窗下墙体破损5、8、11 12、14 15、20LF11窗下墙体破损7 9、12、21LF12窗下墙体破损11 12、14 15LF13门洞上墙体破损9、11、14、25LF14门洞上墙体破损6、7、9、12、19、21LF15门洞上墙体破损3、8、11 12、20、22LF16窗下墙体破损9、11图3西安某小区一幢32层建筑的墙体裂缝分布图该小区由7幢高层住宅组成:二幢21层,二幢26层,一幢28层,二幢32层。

其中21层,28层,32层为纯剪力墙结构,26层为框支剪力墙结构,建筑平面相似,非承重填充墙及隔墙,采用非承重空心砖。

其震害特点为:32层建筑非承重墙体裂缝最多,21层建筑未出现非承重墙体裂缝;非承重墙体裂缝数量随建筑层数的增加呈上升趋势。

具体震害情况为:①竖向分布,裂缝集中发生在5 21层之间,连梁剪力较大的位置;873期苗爱梅,等:汶川8.0级地震非承重墙体震害调查分析②平面分布,平面的凹形处裂缝较集中,损害程度较严重;③门洞部位由填充墙构成的部位损害程度较严重;④裂缝类型分别有:填充墙墙体的交叉裂缝、梁与填充墙之间的水平裂缝、填充墙与砼墙之间的竖向裂缝。

灾后根据墙体不同等破坏程度,对该小区建筑物进行修复:①采用修复外部粉刷层;②用水泥砂浆填充缝隙后,修复外部粉刷层;③拆除碎裂部分,重新砌筑后修复外部粉刷层的方式进行墙体维修。

不含业主个体的维修费,仅小区公共部分的维修费用就花费70多万元。

4震害原因分析(1)非承重墙体受力破坏通常高层建筑非承重墙使用的填充材料多为砌块,如非承重空心砖、砼加气块、粉煤灰加气块等。

非承重墙体与承重墙柱之间常采用刚性连接,在地震发生时非承重墙体与承重墙柱同时受力。

由于砌体是弹塑牲材料,从受力开始应力应变曲线就不成直线变化,而混凝土材料当应力水平在其强度值的0.4倍以下时,其应力应变曲线为线性变化,基本处于弹性状态。

在地震力作用下当砼墙应力水平还很低,还处于弹性变形阶段时,砌体结构己达到其强度值。

当砌体与砼墙刚性连接同时受力时,砌体材料在早期被剪切破坏,出现裂缝也就不可避免[14-16]。

(2)变形不协调引起的损坏一般情况下,高层建筑随建筑层数的增加其整体侧向刚度减小,在地震荷载作用下结构层间变形加大。

且混凝土墙与砌体材料之间由于弹性模量不同,两种材料变形不一致,在接缝处发生错动出现裂缝。

5设防措施(1)制定抗震设防目标现行的建筑抗震规范[17],对建筑主体结构制定的抗震设防目标是:“当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可以继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏”。

非结构构件的抗震设防目标应与主体结构设防目标相适应,制定明确的设防目标,使建筑结构设计对非承重墙的抗震设防有据可依,使灾后有可能对设计与施工的质量进行评估。

(2)加强构造措施根据主体结构的抗震性能目标和建筑的装修标准,对于不同高度的建筑、不同平面形状的建筑,以及填充墙所处的位置,采取有区别的抗震构造加强措施。

结构设计时,不可一味追求减小整体刚度。

当确需减少结构刚度时,可采用减少剪力墙片数的方式。

除非剪力墙太长,否则尽量不采用剪力墙开结构洞将剪力墙肢分成接近短肢剪力墙的方案,减少不同材料在同一平面内的连接点。

在变形较大的楼层,非承重隔墙应优先采用与主体结构柔性连接的轻钢龙骨内隔墙,在接缝处实现弹性变形。

采用条板非承重隔墙时[18],在T型、L型、十字型交接处增设砼构造柱,在墙板与主体墙柱连接的U型、L型抗震卡处填充弹性材料给结构变形预留空间。

在目前的技术经济条件下,我们还会大量的使用砌块材料,采用刚性连接时在砌体与砼墙体的交接处应加密连接钢筋的间距;或采用柔性连接,预留控制缝,控制缝内用弹性密封材料,如用聚硫化物、聚氨脂式硅树脂等填缝。

在砼墙的门窗洞口处,尤其是小洞囗处,连梁上的砌体应加大墙体水平配筋,砌体与连梁接触面采用可滑动连接,砌体与砼墙体的交接处留控制缝[19]。

6结束语地震是一种自然现象,小震、中震是多发地震,是抗震设防的常遇多遇状态,汶川地震中发生的比当地设防烈度低1度的地区,其建筑物非承重墙抗震性能表现不尽如人意。

现代社会人们对生存环境的要求越来越高,对建筑物的装修投入也越来越大,工程设计时应对非承重墙体设定不同的设防目标,有区别地采用抗震构造措施,最大限度地减少在常遇多发的小震状态下,地震造成的社会和经济损失。

97灾害学25卷参考文献:[1]都吉變,张勤,宋立军,等.四川汶川8.0级地震间接经济损失评估方法[J].灾害学,2008,23(4):130-133.[2]王亚勇,王言诃.汶川大地震建筑震害启示[J].建筑结构,2008(7):1-6.[3]彭晋川,陈维锋.四川汶川8.0级地震典型遗址遗迹综合评估[J].灾害学,2008,23(4):82-85.[4]陈国兴,景立平,周新贵,等.四川汶川8.0级地震后中江县水库震害调查与分析[J].灾害学,2009,24(3):69-74.[5]樊跃新,非明伦,余庆坤.汶川8.0级地震所引发的防震减灾工作启示[J].灾害学,2009,24(4):73-76.[6]张红梅,魏电信.新《防震减灾法》浅议-以汶川8.0级地震为例[J].灾害学,2009,24(4):130-133.[7]李爱群,周铁钢.汶川地震绵竹城区及村镇建筑震害纪实分析与思考[J].建筑结构,2008(7):10-14.[8]冯远,肖克艰,刘宜丰.汶川地震灾害引发建筑结构设计者的思考[J].建筑结构,2008(7):25-27.[9]王敏,曾凡生,粟海涛,等.陕西地区5.12汶川震害案例调查[J].建筑结构,2009(3):57-60.[10]田志鹏,张新培,赵统.汶川地震中多层钢筋混凝土框架结构房屋震害分析[J].建筑结构,2009(11):67-71.[11]乔建平,蒲晓虹,王萌,等.大地震诱发滑坡的分布特点及危险性区划研究[J].灾害学,2009,24(2):25-29.[12]中国地震网.互联网环境下的四川汶川8.0级地震和4.0级以上余震统计业[EB/OL].[2008-12-23].http://data./data/we chuan8_catalog.jsp.[13]中国地震网.互联网环境下的国家台网震相数据[EB/OL].[2008-12-23].http:///data/in-dexjsp?no=11&number=9.[14]黄世敏,杨沈.建筑震害与设计对策[M].北京:中国计划出版社,2009.[15]刘大海,杨翠如,陶晞暝.建筑抗震构造手册[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2006.[16]王亚勇,戴回莹.房屋建筑抗震设计[M].北京:中国建筑工业出版社,1996.[17]中华人民共和国建设部.GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.[18]中华建筑标准设计研究院.J111-114内隔墙建筑构造[S].北京:中国计划出版社,2003.[19]中华建筑标准设计研究院.06SG614-1砌体填充墙结构构造)[S].北京:中国计划出版社,2006.Investigation and Analysis on Earthquake Damages of Non-bearingWalls in Wenchuan EarthquakeMiao Aimei and Chen Kang(Shaanxi Architectural Design and Research Institute Co.LTD,Xi'an710003,China)Abstract:According to surveys on earthquake damages of high-rise buildings in Xi'an and Chengdu(with seismic intensity ofⅥ Ⅶdegrees)after Wenchuan earthquake,and taking cracks of non-bearing walls of buildings as examples,prone position and floor of high-rise buildings to earthquake damages are pointed out,and causes of the cracks are analyzed.Related surveys show that:in Wenchuan earthquake,seismic performance of non-bearing walls are unsatisfactory in areas of seismic fortification intensity ofⅥ Ⅷdegrees as the seismic intensity isⅥ Ⅶdegrees.Fortification objects of non-bearing walls are called for,and seismic fortification target of load-bearing structural elements should be adaptive to that of the main body structure,which could be a basis of earthquake resistance protection for non-bearing walls in structural design.Qualities of design and construction are thus easy to be evaluated after an earthquake.Earthquake damage and losses of buildings can be decreased by strengthening aseismic structure of non-bearing walls.Key words:Wenchuan M8.0earthquake;non-bearing wall;earthquake damage;fortification goal;aseismic structure08。

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