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汶川地震带给我们的启示

减小字体 增大字体 作者:本站网络整理  来源:流星毕业论文网搜集整理  发布时间:2008/10/28 9:19:57

  摘 要: 通过对汶川地震造成建筑物破坏情况的分析,探讨地震对建筑物作用的规律,以及建筑抗震设计中概念设计的重要性。
  关键词: 纹川地震;启示;有“选择”的破坏作用;建筑抗震;概念设计
  中图分类号:TU352.1+1
  文献标识码:B
  文章编号:1008-0422(2008)09-0027-04
  
  1前言
  
  5·12四川汶川8.0级特大地震造成大量人员伤亡和房屋跨塌,大家无不为此感到痛心,作为一个结构设计工作者,倍感肩上担子的沉重。应《中外建筑》杂志社邀请,笔者有幸前往四川地震灾区一趟,在紧张的三天行程里,到了北川县城、绵竹汉旺镇、都江堰市三个地震重灾区。目睹灾区建筑的破坏情况,心情非常沉痛,一路上,我一直在思索,大自然的力量如此强大而无情,作为一个结构人,我们该做点什么呢?我们又该担起怎样的责任、从中吸取什么教训?此次灾害又带给我们什么样的启示呢?
  
  2地震作用是否有规律可循、地震灾难和损失可否减少
  
  2.1地震作用的特点
  地震具有偶然性和不确定性的特点,地震发生的时间、地点、强度是不确定的、随机的;地震作用是短时间的动力作用,一般来说,一次地震的持续时间在1min左右,持续时间长的也就是3min左右。地震对建筑物产生的是动力作用,地震发生时,结构的加速度和惯性力的方向和大小不断变化,作用力的大小与地震动和结构本身的动力特性有关。
  地震是由不同周期的振动频率组成的,它的破坏作用也是有“选择”的;短周期的振动衰减快,传播的距离短,长周期的振动衰减慢,传播的距离远;硬土中长周期的振动衰减快,短周期的振动成分多,软土中短周期的振动衰减快,长周期的振动成分多。当建筑结构的自振频率与地震的主振频率相近时,就可能产生共振而造成破坏甚至倒塌。震中附近,硬土上层数少的建筑物破坏严重,距震中远,软土上层数多的建筑物破坏严重,这就是地震有“选择”的破坏作用。
  此次四川汶川地震,震中附近多层建筑物破坏严重,倒塌较多;距震中约40km的都江堰市和距震中约90km的成都市的高层建筑损坏较轻,而距震中500km西安市的高层建筑比成都的高层建筑损坏更重,西安的一座100多m高钢筋混凝土烟囱垮了一半,距震中几千公里远的上海的高层建筑震感强烈。由上可见,近震受高频振动影响,对多层建筑物破坏作用大,远震受低频振动影响,对高层建筑物破坏作用大。图1为都江堰市的一栋高层建筑震后的现场照片,该建筑只有下部楼层的部分填充墙破坏,部分梁端部局部出现裂缝,建筑底层的商场还在营业。
  
  
  
  图2、图3为北川县城几栋受损较轻建筑的照片,这些建筑集中在一起,建造于不同年代,结构形式各异,在遭受烈度为10度的地震作用下,它们还能保持基本完好。从它们所处的场地来看,估计填土较深、软土场地的可能性较大。由此可见,地震对建筑物的作用,受场地、地基的影响很大,这值得我们深入研究。
  北川中学地震后的破坏情况非常特殊,学校中部的两栋教学楼完全倒塌,而右边的一栋六层住宅基本完好,左边的一栋上世纪六十年代建的两层小楼也破坏较轻,由于倒塌的两栋教学楼已成一堆瓦砾,其破坏原因无从考证,暂且称它为“地震有选择的破坏作用”吧。图4为北川中学地震后的现场照片:
  2.2城市和建筑选址的重要性
  城市和建筑选址的科学性和合理性是避免自然灾害的关键,因此,加强对全国各地区地质构造的勘察研究,特别是对地震断裂带和因地震而带来的次生灾害的灾害性评估工作尤为重要,这需要地震和地质工作者的不断努力。当然地球太大、很复杂,以目前的科学技术水平,对它的认知程度有限。但我们可以就目前已掌握的资料,科学合理地进行规划,避免在大的地震断裂带附近建立大、中城市,避免过多的人口居住生活在地震断裂带附近。这次四川汶川地震所处的龙门山断裂带,处于我国的一个大地震带——南北地震带上,涉及地区包括从宁夏经甘肃东部、四川西部直至云南,属于地震密集带,每隔三、四十年左右就会发生一次7级以上大地震,我们应该对之予以重视。
  北川县城的毁灭性破坏是个沉痛的教训,图5为北川县城震后的现场照片,地震引起的山体滑坡淹埋了北川县城的半个老城区;
  图6为巨石滚进了建筑物中,对摇摇欲坠的建筑更是“雪上加霜”。
  建筑选址同样重要,图7为北川县城毛家坝中学震后的现场照片,地震引起的山体滑坡淹埋了整个学校,我们看到的只有一个孤零零的篮球架和一堆乱石。
  2.3建筑的抗震设防标准是否需要普遍提高
  汶川地震造成了大量的建筑垮塌和人员伤亡,大家在问,我国建筑的抗震设防标准是否该提高呢?建筑的抗震设防标准应结合我国的国情和经济实力来综合考虑,一味地提高抗震设防标准不科学;因为地震具有偶然性,它也许在建筑的使用寿命期内不发生,普遍提高设防标准需要一定的经济承受力。
  下面是绵竹汉旺镇震后垮塌建筑的情况统计:汉旺镇的抗震设防烈度为6度,此次遭受的地震烈度>9度;该镇1980年以前修建的房屋,包括50年代修建的砖木结构及未经抗震设计

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