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1、地震对房屋结构破坏的认识与我们的责任工程抗震知识教育与培训一、对地震的认识 1、地震的成因地球表层是由一些板块合并而成地球表层是由一些板块合并而成.这些板块这些板块就像浮在海面的冰山，在熔融的地幔岩浆上就像浮在海面的冰山，在熔融的地幔岩浆上漂浮运动。所谓板块构造，讲的就是这些坚漂浮运动。所谓板块构造，讲的就是这些坚硬的岩石板块以及它们的运动体系。地球表硬的岩石板块以及它们的运动体系。地球表层主要有六个基本板块，板块是坚如磐石，层主要有六个基本板块，板块是坚如磐石，其内部是稳定的，地壳处于比较宁静之中，其内部是稳定的，地壳处于比较宁静之中，而板块之间的交界处是地壳运动激烈的地带，而板块之间的交界
2、处是地壳运动激烈的地带，经常发生火山喷发、地震、岩层的挤压褶皱经常发生火山喷发、地震、岩层的挤压褶皱及断裂。及断裂。如果一个或者两个板块边缘都是很薄的海洋岩壳，那么，如果一个或者两个板块边缘都是很薄的海洋岩壳，那么，一个板块就可能滑向另一个，当两个板块运动到一起时，一个板块就可能滑向另一个，当两个板块运动到一起时，它们之间的摩擦造成戳穿和剧烈运动，因而产生地震带。它们之间的摩擦造成戳穿和剧烈运动，因而产生地震带。海洋下沉岩壳向更深层地壳运动，在接近热核（海洋下沉岩壳向更深层地壳运动，在接近热核（hot core）深层时融化，然后融化的岩浆喷出地表，形成火山喷发现深层时融化，然后融化的岩浆喷出地
3、表，形成火山喷发现象。如果这两个板块携带着大陆，那么，它们将相互接近。象。如果这两个板块携带着大陆，那么，它们将相互接近。大陆壳比海洋岩壳密度小，所以，如果一个大陆接近一个大陆壳比海洋岩壳密度小，所以，如果一个大陆接近一个下沉板块边缘的时候，就不会滑向另一块岩壳的下面，所下沉板块边缘的时候，就不会滑向另一块岩壳的下面，所以，就会防止它下面的板块继续下沉。如果两块板块各具以，就会防止它下面的板块继续下沉。如果两块板块各具有一片陆地，相互碰撞时都不会塌陷退让，撞击的结果形有一片陆地，相互碰撞时都不会塌陷退让，撞击的结果形成长长的山脉。喜马拉雅山是世界上最高的山脉，就是由成长长的山脉。喜马拉雅山是世
4、界上最高的山脉，就是由于于4000-4500万年前，印度板块和亚洲板块相撞形成的，现万年前，印度板块和亚洲板块相撞形成的，现在仍然在缓慢上升。在仍然在缓慢上升。2、地震等级与地震烈度 震级是指地震能量释放的大小；烈度是地面遭受地震影响和破坏的程度。它们是衡量地震的两把“尺子”。一次地震只有一个震级，但烈度不只一个，一般而言离震中近的地方烈度高，破坏大；反之烈度低，破坏小。烈度的大小还和地质情况的差异有有很大关系，比如是否是在断裂带上。我们经常听说，这个建筑能抗几级地震，实际上这个概念是不准确的，所以施工图纸上都是说明地震设防烈度，比如合肥地区就是7度抗震设防。地震发生时，地下岩层断裂或错位释放
5、出巨大的能量，地震发生时，地下岩层断裂或错位释放出巨大的能量，激发出一种向四周传播的弹性波，这就是地震波。地震波激发出一种向四周传播的弹性波，这就是地震波。地震波主要分为体波和面波。体波可以在三维空间中向任何方向主要分为体波和面波。体波可以在三维空间中向任何方向传播，又可分为纵波和横波。纵波振动方向与波的传播传播，又可分为纵波和横波。纵波振动方向与波的传播方向一致的波，传播速度较快，到达地面时人感觉颠动，方向一致的波，传播速度较快，到达地面时人感觉颠动，物体上下跳动。横波振动方向与波的传播方向垂直，物体上下跳动。横波振动方向与波的传播方向垂直，传传播速度比纵波慢，到达地面时人感觉摇晃，物体会来
6、回摆播速度比纵波慢，到达地面时人感觉摇晃，物体会来回摆动。面波动。面波 当体波到达岩层界面或地表时，会产生沿界面或当体波到达岩层界面或地表时，会产生沿界面或地表传播的幅度很大的波，称为面波。面波传播速度小于地表传播的幅度很大的波，称为面波。面波传播速度小于横波，所以跟在横波的后面。横波，所以跟在横波的后面。3、地震对土木工程的破坏唐山大地震唐山大地震7.8级，级，95%的房屋被的房屋被摧毁摧毁 1 1976年年7月月28日凌晨日凌晨3时时49分分56秒，唐山市发生秒，唐山市发生7.8级级强烈地震，这是中国历史上、也是强烈地震，这是中国历史上、也是400多年来世界地震史多年来世界地震史中最悲惨的
7、一次。中最悲惨的一次。这次地震破坏范围超过这次地震破坏范围超过3万平方千米，有感范围波及全万平方千米，有感范围波及全国国14个省、市、自治区，相当于国土面积的一半，这次地个省、市、自治区，相当于国土面积的一半，这次地震有震有24.24万人死亡，重伤万人死亡，重伤16万，轻伤万，轻伤36万。震后唐山一万。震后唐山一片废墟，倒塌房屋片废墟，倒塌房屋530万间，经济损失万间，经济损失100亿人民币。震时亿人民币。震时列车出轨，桥梁坍塌，供水供电，交通，通讯等系统破坏。列车出轨，桥梁坍塌，供水供电，交通，通讯等系统破坏。3、2008年汶州大地震（重点介绍）年汶州大地震（重点介绍）2008年年5月月12
8、日日14时时28分，在四川省汶川县映秀分，在四川省汶川县映秀镇附近发生镇附近发生80级的地震，震中位于北纬级的地震，震中位于北纬3l度，度，东经东经1034度。此次地震是新中国成立以来破坏度。此次地震是新中国成立以来破坏力最强、波及范围最广、救援难度最大的地震，力最强、波及范围最广、救援难度最大的地震，给震中和地震波及区带来了极大的损失，而造成给震中和地震波及区带来了极大的损失，而造成损失最直接的原因之一是房屋建筑的破坏和倒塌。损失最直接的原因之一是房屋建筑的破坏和倒塌。据统计此次地震造成的直接经济损失达据统计此次地震造成的直接经济损失达8451亿元，亿元，地震造成地震造成69227人遇难，人
9、遇难，374643人受伤，人受伤，17923人人失踪。失踪。地震成因地震成因印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山升。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川门山北川映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压型断层地震。四川特大地震发生在地壳脆韧性转换型断层地震。四川特大地震发生在地壳脆韧性转换
10、带，震源深度为带，震源深度为1020千米，与地表近，持续时千米，与地表近，持续时间较长，因此破坏性巨大，影响强烈。间较长，因此破坏性巨大，影响强烈。汶川大地震过程中地表位移场的变化汶川大地震过程中地表位移场的变化汶川地震时地表破裂位移滑动过程汶川地震时地表破裂位移滑动过程5月月14日航拍的地震后汶川县映秀镇日航拍的地震后汶川县映秀镇 绵竹市遵道镇鹏花村在地震发生前后的对比图绵竹市遵道镇鹏花村在地震发生前后的对比图5月月14日，绵竹市汉旺镇。亲人们在死去的孩子身边痛哭。日，绵竹市汉旺镇。亲人们在死去的孩子身边痛哭。四川省汶川大地震灾区四川省汶川大地震灾区5月月17日频繁发生余震，岷江两岸多处因山
11、体滑日频繁发生余震，岷江两岸多处因山体滑坡和塌方形成危险的堰塞湖。坡和塌方形成危险的堰塞湖。地震造成的房屋倒塌或者其他次生灾害，造成大量人员伤亡和财产损失，地震造成的房屋倒塌或者其他次生灾害，造成大量人员伤亡和财产损失，居各种灾害第二位，给无数的家庭带来永久的伤痛。比如居各种灾害第二位，给无数的家庭带来永久的伤痛。比如1906年年4月月18日凌日凌晨晨5时时13分，美国旧金山发生里氏分，美国旧金山发生里氏8.3地震，无数房屋倒塌，水管、煤气管地震，无数房屋倒塌，水管、煤气管道被撕裂，遇到明火，发生大火，整整燃烧了道被撕裂，遇到明火，发生大火，整整燃烧了3天，烧毁了天，烧毁了520街区近街区近3
12、万栋万栋楼房，死亡楼房，死亡6万余人。万余人。房屋结构由于地震的作用造成的破坏大致由以下几种原因房屋结构由于地震的作用造成的破坏大致由以下几种原因1、选址不当，如果房屋选址距离地质断层、断裂带很近，就会造成房子的、选址不当，如果房屋选址距离地质断层、断裂带很近，就会造成房子的破坏，而这种地层断裂或者错位造成的破坏是巨大的，几乎没有土木工程破坏，而这种地层断裂或者错位造成的破坏是巨大的，几乎没有土木工程能够抵抗。比如台湾集集地震导致的水坝溃坝；比如四川省彭州市白鹿中能够抵抗。比如台湾集集地震导致的水坝溃坝；比如四川省彭州市白鹿中学断裂带通过。学断裂带通过。石岗大坝拦截大家溪，是台中县主要饮用水源
13、之一，全长石岗大坝拦截大家溪，是台中县主要饮用水源之一，全长700米，兴建于米，兴建于194-1977年。年。9.21地震中受断层作用北段三跨泄洪道断塌，断裂处南侧拱地震中受断层作用北段三跨泄洪道断塌，断裂处南侧拱起约起约9.8米，北侧约米，北侧约2米。米。2、不当的设计与施工：、不当的设计与施工：在市场经济条件下，房地产开发商要求设计合同签订最低含钢量，导致很在市场经济条件下，房地产开发商要求设计合同签订最低含钢量，导致很多建筑都只能满足规范各项最低标准，将各项最低标准叠加，必然导致结多建筑都只能满足规范各项最低标准，将各项最低标准叠加，必然导致结构安全度降低，设计和施工时间不断压缩导致了不
14、科学的建设周期，加之构安全度降低，设计和施工时间不断压缩导致了不科学的建设周期，加之普遍存在的施工低价中标，又叠加了施工最低标准。普遍存在的施工低价中标，又叠加了施工最低标准。施工中的不规范就太多了，主要是指工序操作层面的，有很多是大家在施施工中的不规范就太多了，主要是指工序操作层面的，有很多是大家在施工操作中经常性、习惯性的。工操作中经常性、习惯性的。3、还有不使用不合格的材料、不正确的使用，比如装修中擅自破坏结构、还有不使用不合格的材料、不正确的使用，比如装修中擅自破坏结构等发现问题不及时加固。等等。等发现问题不及时加固。等等。作为建设者，工程就在我们的手中诞生，选址、设计、使用等环节我们
15、左作为建设者，工程就在我们的手中诞生，选址、设计、使用等环节我们左右不了，但我们的操作环节质量决定了工程的实体质量。右不了，但我们的操作环节质量决定了工程的实体质量。“百年大计，质百年大计，质量第一量第一”，以下就着重就不当的施工容易造成结构薄弱部位，影响结构抗，以下就着重就不当的施工容易造成结构薄弱部位，影响结构抗震安全，结合图片和地区工程实际，与各位共同探讨，以期引起各位重视，震安全，结合图片和地区工程实际，与各位共同探讨，以期引起各位重视，自觉认真执行规范。自觉认真执行规范。四、结构施工中常见的通病及防治措施1、框架结构柱、梁端箍筋加密区、节点核心区箍筋设置、钢筋非连接区段、焊接与连接质
16、量保证等。“强柱弱梁、强剪弱弯、节点更强”等，是结构设计的一个原则，其目的就是使结构在地震作用下有优良的抗剪功效，实现延性屈服机制，保证结构不倒塌。地震作用下框架结构破坏有整体倒塌、局部垮塌、房屋倾斜等，特征主要为：底层柱柱端混凝土剥落、压碎，柱纵筋压曲、梁端弯剪破坏、梁柱节点破坏等等。框架结构房屋破坏发生局部垮塌、整体倾斜的主要原因是柱（尤其是底层柱）的破坏。底层柱上下端均出现塑性铰，但还有一定的承载力时，房屋底层发生整体倾斜。当地震作用时间增长，幅度增大，尤其是这次地震有时间间隔不长的二次主峰作用，使得已严重受损的主要承重构件再度遭受水平作用，致使房屋底部楼层发生垮塌。而出现这种情况的房屋大多是：底层为大空间，隔墙很少，上部为住宅，隔墙较为密集，引起上下层刚度突变，底部成为薄弱层，严重破坏。北川县城多层办公楼在遭受大震时完北川县城多层办公楼在遭受大震时完全倒塌，各层重叠，框架梁柱节点破全倒塌，各层重叠，框架梁柱节点破坏，框架柱倒塌至水平位置坏，框架柱倒塌至水平位置汶川县映秀镇中学五层教学楼整体倒汶川县映秀镇中学五层教学楼整体倒塌，各层柱剪断形成阶梯塌，各层柱剪断形成阶梯都江堰市区底
