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1、汶川地震过后关于建筑抗震设计受到的启示姓名：图尔荪江·斯拉吉学号：1083310402摘要:汶川大地震造成大量房屋建筑破坏倒塌,通过对砌体结构和工业厂房、设备及设施的震害调查与分析,对我国《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的三水准设防和抗震设计基本要求进行探讨,分别对比了在遭遇“小震”、“中震”和“大震”情况下,按一定设防烈度设计的房屋建筑的破坏状态,判别是否达到了设防目标。结果表明,在1990年以后设计建造的房屋建筑,基本都能达到三水准抗震设防目标,严重破坏或倒塌的大多是建造年代较早、设计不满足规范要求或施工质量存在问题的建筑。针对抗震
2、设计规范中有关结构整体性、传力路径、地基基础、抗震缝、疏散通道、设备和设施的抗震设计基本要求,对照实际震害情况,包括过去地震震害情况,总结经验教训,提出改进意见。对震前经过加固的建筑物在地震中的表现作了介绍,证明了结构抗震加固的效果和必要性。关键词:汶川地震;建筑震害;三水准抗震设防;抗震设计基本要求;抗震加固0.引言2008年5月12日四川省汶川县发生8.0级强烈地震，震中位于汶川县映秀镇，震源深度14km，属浅源地震，其影响波及到四川、甘肃、陕西等全国绝大部分地区乃至境外。它是我国建国以来发生在人口稠密区破坏性最强的一次地震，地震造成的灾害损失超出
3、了1976年的唐山大地震。汶川地震主要发生在山区，地震引发了破坏性比较大的崩塌、滚石、滑坡和堰塞湖等次生灾害。受这些地质灾害和次生灾害的影响，公路交通系统中断、路基沉降、路面开裂、挡墙坍塌、桥梁，建筑物倒塌等震害现象非常严重，通往重灾区的交通完全中断，给救灾工作带来极大困难。在目前的技术条件下，人们仍无法准确的预测地震。但是，从多年来国外的抗震救灾的经验来看，通过严谨的灾害调查、分析，积极正视、总结经验教训，及时修正抗震设计方法，建立、完善应急系统，保证生命安全降低灾害损失是完全可行的。5·12汶川大地震中,在地震区各个不同时期设计建造的各类房屋建筑和
4、工程设施经受了考验。震害调查表明,经过抗震设防、特别是在1990年以后设计建造的建筑表现良好,即使在极震区实际烈度高出设防烈度3～4度(地震动强度超出预计的10倍)的情况下,除了个别建筑物外,大多数建筑受到中等至严重破坏,但不倒塌,达到了“小震不坏,中震可修,大震不倒”的三水准抗震设防目标。本文继文献[1]之后,结合实际震害调查,对三水准设防和抗震设计基本要求的若干问题进行研讨,包括:砌体结构构造柱和圈梁设置、结构整体性和传力路径、地基基础抗震设计、设备支座抗震设计、抗震缝设置、建筑疏散通道以及抗震加固效果等。本文不局限于对震害做简单描述,而是结合震害
5、(包括历史地震震害)进行分析和必要的计算,判别震害原因,希望能得到一些启示,供工程技术人员在进行结构抗震设计时参考。1 震害与抗震设计基本要求之对比1.1 砌体结构构造柱和圈梁设置《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)[2]第31514条第1款规定,“砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱,或采用配筋砌体等。”第71311条和第71313条作为强制性条文,对构造柱和圈梁的设置,有非常详细的规定。砌体加混凝土构造柱和圈梁的结构形式是1976年唐山地震以来,我国的工程技术人员发明的抗震技术。对于由脆性材料组成的砌体结构,构造柱、圈梁除作
6、为约束构件外,既提高了砌体的延性,又加强了结构的整体性,也可视为第二道抗震防线。经历了多次地震检验,证明这种独特的抗震结构形式行之有效而且非常适合我国国情,已在我国地震区得到广泛应用。只要严格按照规范要求设置构造柱和圈梁,完全可以达到三水准抗震设防目标要求。图1所示为位于设防烈度7度、实际烈度8度(相当于“大震”水准)的白鹿镇中心小学的一幢砌体结构教学楼,在达到大震水准的地震作用下,墙体裂缝由于受到构造柱和圈梁的约束,大多局限在窗肚墙而不扩展,虽严重破坏,但不倒塌,达到“大震不倒”的设防目标。在映秀镇,实际地震烈度高达11度,漩口中学的钢筋混凝土框架结
7、构教学楼严重破坏、甚至倒塌[1]。而在同一地点相邻的多层砌体结构办公楼房屋,由于合理地设置了构造柱和圈梁,在竖向和水平地震作用下,砖墙砌体严重开裂,主体结构裂而不倒(见图2)。相反地,如果构造柱和圈梁设置不当,例如在房屋四角和内外砖墙交接处不设构造柱,就可能产生局部破坏或倒塌,如图3和图4所示1.2 结构整体性和传力路径问题抗震规范[2]第31512规定,结构体系“应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径”;第31513条规定,结构体系“宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位产生过大的应力集中或塑性变形集中”。不论是钢筋混凝
8、土结构还是砌体结构,均要求结构体系完整,传力路径明确。但是在设计中,建筑师为了达到建筑功能上对
