角度建筑設計、施工、規范、房屋現狀
素材來源新聞視頻資料、成都及災區實地踏勘、地震歷史文獻、
文字編方式網絡文字匯編、個人專業知識解析和經驗總結
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一、關于地震的基本知識點
一名詞解釋
1 、地喪震級 震級是表征地震強弱的址度通常用字母M農示它與地震所釋放的能址有關。一個6級地震釋放的能量和當于美國投擲在日木廣島的原了彈所具有的能量。震級每相差1.0級能量相差大約32倍每相差2.0級能量相差約1000倍。也就足說一個6級地震相當于32個5級地震而1個7級地震則相當于1000個5級地震。冃前吐界上最大的地震的震級為8.9級。
2、地震烈度地震發生時人們通常用地震烈度來描述地面遭到地震彩響和破壞的程度簡稱烈度。烈度人小是根據人的感覺室內設誕的反應建筑物的破壞程度以及地面的破壞現象等綜合評定的它的單位是度。用來劃分地震烈度標準的是地震烈度表。不少國家根據木國實際制定了地震烈度表。我國現行的《屮國烈度表》 最低為一度最髙為12度。一度時人完全感覺不到三度時少數靜止中的人有感四至五度睡覺的人會驚醒懸掛物搖晃六度吋房屋損壞墻體微細裂縫七至八度破壞地面裂縫九至十度房屋倒塌地面破壞嚴重十一至十二度為毀滅性的破壞。
3、地震波震源及其附近震動一開始都表現為沖擊式的然后形成規則的波向四周傳播出去這種波稱為地農波。地喪波是一種彈性波巖石屮各質點有規則地震動并依次傳導然后各口回到原來靜止的位置。質點從靜止位迸到波峰的高度或波谷的深度叫振幅從波峰到波谷的全部振動幅度叫雙振幅從波峰到波峰或從波谷到波谷之間的距離叫波長波前進一個波長的時間叫周期地貫波包括體波和面波體波乂分為縱波和橫波。彈性體內質點振動方向與波的前進方向相同的叫縱波也叫p波或圧縮波 它是引起地面顛簸的地震波這種波在地殼屮傳播速度較快每秒鐘達5-6公里。彈性體內質點振動方向和波的前進方向互相垂直的叫橫波也叫s波或剪切波 它是引起地面物體水帄擺動的地震波。橫波在地売中傳播速度較慢每秒鐘僅為3—4公里。地震靜波傳到地表產生一·種沿地球表面傳播的波很象帄靜的湖面上投石后產生的水波這種波稱為面波也叫L波 它的傳播速度最慢。強烈地震發生時首先是縱波到達地表引起地面上下顛簸接著橫波到達開始左右或前同搖擺。縱波和橫波以不同角度與地面接觸加上面波的作用使地表產生復雜的震動,造成各種破壞現象出現山助、地裂、噴沙、冒水、滑坡以及建筑物的倒塌、人畜傷亡等。
―歷史冋顧
百年來中國人地震
1920年海原地震
1 920年1 2月1 6口20時5分53秒寧夏海原縣發生震級為8.5級的強烈地震震中烈度
12度震源深度17公里死亡24萬人毀城四座數十座縣城遭受破壞。
1 927年古浪地震
1927年5月23日6吋32分47秒甘肅古浪發生震級為8級的強烈地震,震中烈度1 1度,震源深度12公里死亡4萬余人。
1933年疊溪地震
1 933年8月25H1 5吋50分30秒四川茂縣疊溪鎮發生農級為7.5級的大地喪震中烈度10度疊溪鎮被摧毀。
1950年察隅地震
1950年8月15BI22時9分34秒西藏察隅縣發生震級為8.5級的強烈地震震中烈度12度死亡近4000人。喜馬拉雅山幾十萬帄方公里大地面H全非雅魯藏布江被截成四段。
1970年通海地震
1970年1月5H1時0分34秒云南省通海縣發生震級為7.7級的人地震震中烈度為10度震源深度為10公里死亡15621人傷殘32431人。
1976年唐山大地震
1976年7月28口3時42分發生于河北唐山的地震震級7.8級震中烈度1 1度。同口18吋43分在距唐山40余千米的灤縣又發工7.1級地震震中烈度9度。唐山市區建筑物多數基本倒帄或嚴重破壞鐵軌發生蛇形扭曲。242769人死亡 164851人受傷。
三中國的地質現狀
1 、中國地震活動頻度高、強度大、震源淺分布廣是一個震災嚴重的國家。 1900年以來中國死于地震的人數達55Jj之多占全球地震死亡人數的53% 1949年以來 100多次破壞性地震襲擊了22個省自治區、直轄市 其中涉及東部地區14個省份造成277/余人喪生占全國各類災害死亡人數的54%,地震成災面積達30多萬帄方公里房屋倒塌達700萬間。地震及其他自然災害的嚴重性構成中國的基本國情之一。
2、我國的地震活動主要分布在五個地區的23條地震帶上。這五個地區是①中國屮國臺灣省省省及其附近海域②西南地區主要是西藏、四川西部和云南中西部③西北地區主要在甘肅河西走鳩、青海、寧夏、天山南北麓④華北地區主要在太行山兩側、汾渭河谷、陰山-燕山一帶、山東中部和渤海灣⑤東南沿海的廣東、福建等地。我國的中國中國臺灣省省省位于環太帄洋地震帶上西藏、新疆、云南、四川、青海等省區位于喜馬拉雅·地中海地震帶上其他省區處丁·相關的地震帶上。屮國地震帶的分布是制定中國地震重點監視防御區的重要依據。
由此可見我們生存的口然環境并不優越只有尊重口然才能與地球和諧的共存。
二、從專業和度說明現彳J建筑設防現狀
1 、我國建筑物設防標準是6度到9度地震烈度 在9度設防的地區建筑物都不允許超過三層。
2、此次發生地震的四川汶川等地房屋抗震設防的標準是7度。房屋設防標準與地震等級不同 7度與震級相對應該是5級左右地震新修訂的汶川地震是8級烈度達到門度遠遠超出了房屋設防的標準。
3、國家對各地設防標準的設迸也是經過很多方而因索綜合的每提高一個設防標準建筑的投資就要提高1 0%
4、汶川、北川、都江堰、成都等城市抗震設防烈度為7度本次地震的等級高達8.0級如果按照抵抗8級地震的標準來設計那么當地的設防標準就要達到1 1度這一標準遠遠超過了國家設防標準。
5、 LI前一般民用建筑的設計使用周期為50年。
從以上我們不難看出由于過去的國家經濟的狀況制約
三、5.12地震房屋倒塌分析
一 本次地震破壞力的方式
1 、在本次地雇中波及地區的成都市區民眾都有相似的感受在此細化為 整個大地豎向猛烈跳動了3-4次后停頓約半秒鐘時間開始橫向左右搖擺起初擺動頻率約1秒鐘,后來逐步加強,30秒后達到約3次/秒并保持約一分鐘內有縱橫兩向震波以及反射回波合力產生旋轉應力復朵面波 而且頻率極高致使人腦山暈瞬間麻木約2分鐘開始絕望。 注本人樓層親身感受當事地面在場人員口述看見建筑物有扭轉現象事后都江堰踏勘一建筑屋頂框架八角樓柱子扭斷傾倒姿態
從地震的破壞力方式來講地震開始那兒秒的豎向震動縱波是垠具有破壞性質的其對建筑物產生巨大的垂直沖擊力并在地球引力作用下髙速髙頻地對建筑結構施加豎向N倍的荷載而后產生的水帄波橫波乂是大多數房.屋倒塌的直接元兇而地震旋轉合力是造成房屋瓦解蹦離的殺手
面波 。有了速度就有了殺傷力即便質量再小的物體。
2、在震中臨近地區我們看到倒塌的建筑不是很多特別足在汶川城區但80%的建筑物雖然表而損傷不大但其內部墻體結構破裂損傷卻很厲害己經不能居住了成都電視臺有報道 。這說明在震屮豎向縱波表現強烈頻率高而水帄橫波的波長超出了震屮城M范囤的跨度因此少了房屋倒塌的直接因素從而也幾乎失去了產生旋轉合力的條件冊下了許多身負內傷的未倒建筑許多的山體巖層脆斷滑坡。然而震中止上方的映秀城卻受到強烈地震縱波的毀滅打擊。
3、在震中地區空間直線距離40?60公里范圍的城市我們看到了大屋的倒塌房屋兒乎是整個城市的毀滅特別是處在地震帶邊緣的地方。他們主耍是因受到震屮水帄主橫波波峰的第一、二輪沖擊,并夾雜不同波長的橫波襲擊還有旋轉合力的折磨頃刻間無論磚瓦結構還是木制結構以至于磚混、框架結構都散了都倒了。 如北川、綿竹、都江瑕
二 本次地震倒塌及破壞的房屋種類
1 、倒塌的城鎮統一建房磚瓦結構帄房50-60^代甚至更早 早期磚木結構樓房1976年前的建造 中期磚混結構的多層樓房1976年后建造——80年代中期有抗震構造標準 近期建造的磚混結構和部分大跨度框架預制樓板結構樓房80年代初期一9 年代初期
2、倒塌的鄉村建筑土木結構帄瓦房60-70年代甚至更早的房屋 農村單戶自改造房屋憑傳統經驗建筑無建筑設計保障 80隹代后期開始出現到90年代屮期 農村小鎮集屮規劃用地居民自建房屋90年代中期開始出現仍未有建筑設計保障 鄉村小鎮公用建筑如學校、醫院、事業單位部門用房普通磚木和磚混結構居多有設計保障但由于經濟落后老房史新遲緩至今延用70年代房屋較多
3、 破損嚴重未倒建筑80年代末期開始修建的部分磚混多層結構9 年代初修建的底框磚混結構部分80年代中期修建的框架結構公用建筑
4、 結構輕傷但墻體破損嚴重的建筑部分80年代屮期開始修建的框架結構煤渣空心磚墻樓房部分90年代修建的框架結構長條型多層建筑部分2000年代后修建的框架結構加氣磴砌塊墻體多層建筑。三房屋易破損部位分析
1 、在地震區對未倒塌但成危房的建筑踏勘情況來看無論何種結構的多層建筑 1 ?3樓遭受的破壞故為嚴重特別是1 ?2樓的結構損傷巨大4樓及以上情況好得多這在2000年代后修建的房屋中表現特別明顯。
2、房屋的山墻兩端最先破損開裂出現端墻脫到此處2005.5.25L1青川6.4級突發墜。
3、房屋長方向的外墻以及陽臺挑梁外走廊扌半板傾覆。
4、建筑物樓梯間邊墻及樓梯板帄臺梁。 木次地震中破損嚴重未倒塌建筑無論框架還是磚混結構情況基本一樣
三倒塌房屋與基礎形式
1 、 木次地震中在城市市區瓦解倒塌的房屋多為磚混結構樓房多數為底層崩潰后倒塌 磚混結構房屋在70-80年代以剛性條形基礎居多 78年前的磚混結構基本為素磴條基基礎埋深在1.5米左右有的三層左右的樓房基礎埋深在1米左右倫條型基礎無鋼筋設置只是他厚度和寬度較“柔性條基”人“柔性條基”內配有鋼筋 部分建筑為打樁地基的條型基礎。在小城鎮磚混多層建筑以毛石基礎為普遍
·在災區都江堰我們發現同一排緊相連的兒棟同高度同體量同時期修建的磚混結構居民樓在中間有一棟倒塌了其兩側的樓房只有不大的外傷這樣的倒塌讓我們不僅質疑該棟樓的施工質量史懷疑其地基處理和基礎設置當然對于淺基礎樓房下的具體地質變化狀況是最關鍵而復雜因素。
2、 框架結構房屋在災區倒塌的也有一部分多數為框架梁柱、預制板樓面結構這些房屋多數為上部樓板脫落后打擊下層并依次擊破到底樓期潰后側向擠柱梁并在地震橫波長時間作用下倒塌但一樓的柱子和梁幾乎還存在這說明同樣的抗震設防等級框架的底層比磚混結構底層結構要牢固在地震的頭10秒時間里地震縱波破壞來臨時框架結構樓房附給了人們寶貴的逃生時機。要是我們災區的學校和醫院的框架樓房用的毘全現澆樓板的話能逃出來的孩子和人人們將多很多。框架結構的建筑基本都是采用柱下獨立基礎有的獨立基礎下有預制樁打樁地基處理費用高一些 90年代開始應用人工挖孔樁連接獨立柱基礎其基礎持力和抗傾覆能力更強一些。
3、 在災區未見深棊礎的框剪結構、筒剪結構小高層及高層建筑有蹦離倒塌現象有外墻冰口墻皮脫落現象。這種建筑多為帶地下室的板式基礎、筏式基礎、箱型基礎等一般埋深都超過3米以上。
