论文摘要:通过对5.12汶川地震区都江堰和映秀镇的走访,根据一般建筑特别是新建建筑在地震中的表现情况,说明了对按现行国家标准建造的房屋抗震安全性是可以得到保证的。
论文关键词:汶川地震,一般建筑,抗震,安全
5.12四川汶川地震震撼全国,也震撼了千千万万国人的心。地震造成的直接经济损失达8451亿元人民币,遇难人数及失踪人数总和超过87000人,建筑物倒塌造成的人员伤亡占地震伤亡人数的90%以上,庇佑人类生存、遮风挡雨的建筑是否成为了生命的杀手?我们日常居住和使用的建筑安全吗?带着这样的疑问,作者在暑假期间走访了主要地震区——都江堰市和震中区——映秀镇,了解一般建筑特别是新建建筑在地震中的表现,以期对按现行国家标准建造的房屋抗震能力有所认识,说明一般建筑的抗震安全性能。
作为描述地震的相关概念包括震级、烈度等。地震震级是表示地震本身大小的一种度量,一般用里氏震级表示。地震烈度指某一区域的地表和各类建筑遭受某一次地震影响的平均强弱程度,我国规定的地震烈度划分为12个等级,最高为12度。设防烈度是按国家规定的权限批准,作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
此次汶川地震震区地理位置处于青藏高原斜坡龙门山麓坡底与成都平原(盆地)边缘交接地带,地震震级为8.0级,都江堰市距汶川县映秀镇震中直线距离约14公里,地震实际烈度约为8--9度,映秀镇地震实际烈度约为11度(见中国地震局网站发布的《汶川8.0级地震烈度分布图》)。地震烈度8--11度时一般建筑的通常情况见表1,该地区地震前的抗震设防烈度为7度。
表1中国地震烈度表(节选)
烈度
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8
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9
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10
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11
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一般建筑震害程度
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中等破坏——结构受损,需要修理
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严重破坏——墙体龟裂,局部倒塌,修复困难
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倒塌——大部倒塌,不堪修复
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毁灭
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注1:表中一般建筑包括用木构架和土、石、砖墙构造的旧式房屋和单层或数层的、未经抗震设计的新砖房。
1.震中区建筑情况
进入映秀镇,首先映入眼帘的就是在地震中遭受严重破坏的、在电视报道中经常出现的中学教学楼,在这个建筑的背后,实际上还保留有基本完好的住宅楼(图1,2),图1左侧是学校学生宿舍楼,破坏严重,右侧是住宅楼,照片背景中山体裸露的部分为地震中造成的山崩;图2为住宅楼近景。不同建筑在地震中的破坏情况之所以有这样的差异,可能与地震的传播途径不同以及住宅楼中墙体数量较多有关。

图1:映秀镇部分建筑远景图2:映秀镇某新建住宅楼
在地震中映秀镇倒塌的建筑很多,包括有低层、多层框架结构的建筑,多数是当地居民的自建房(图3),一般没有经过抗震设计(即按国家的抗震设防标准进行设计),其表现基本符合表1中的情况(即:毁灭),但也有部分施工质量较好的新建私人住宅(图4)和经过正规设计、施工的旧住宅楼(图5)、多层框架(图6)等比较完整地保留下来。图5,6中背景可以看到山体大面积崩塌,可以想像地震时地面震动是多么的强烈;图7中建筑墙体破坏严重,但该墙体为填充墙,主要受力的主体框架梁、柱保存基本完好。
 
图3:自建住房大量倒塌图4:映秀镇某私人住宅

图5:映秀镇某旧住宅楼图6:映秀镇某框架结构工业建筑
 
图7:映秀镇某在建框架结构图8:在建框架结构底层局部
在当地还见到两栋在建建筑,一栋为5层钢筋混凝土框架结构(图7),一栋为底层框架砖房(图9)。在建建筑的设计与施工应该符合国家标准,由图7中可见该框架结构建筑没有倒塌,破坏主要是非受力的填充墙(图8),受力的主体——框架梁、柱尚保持完整,而填充墙的倒塌,主要是墙与主体的拉接不足造成的,否则其破坏可能会更轻一些。图9中的建筑应为1托5的底层框架砖房,地震中第2层倒塌,图中一二层间的水平外挂混凝土构件为原第2层的构造柱,原第2层倒塌后形成了底部框架与上部砖房之间的近1米的位移。由图中可见,在遭受XI度地震影响,塌落一层后,上部砌体部分基本保持完好,说明施工良好的圈梁和构造柱对保持砌体结构的整体性,可以起到多么大的作用。另外,在上部4层砌体结构塌落一层的撞击下,底层框架没有倒塌,框架梁、柱未折断(图10),说明按国家标准设计的、施工良好的钢筋混凝土框架梁和框架柱柱承受荷载的能力远大于想像。

图9:映秀镇某在建底层框架砖房图10:建底层框架砖房内部
2.都江堰市区建筑情况
在5.12大地震中,都江堰市区有许多建筑遭到了严重的破坏甚至倒塌,但新建建筑破坏较少,主要是上世纪80、90年代修建的普通建筑破坏较多,原因在于那时的建筑市场比较混乱,建筑设计、施工缺乏监管,导致设计不合理,施工质量差。图11为都江堰某底层框架结构房屋,在地震中局 
图11:都江堰某局部倒塌建筑图12:都江堰某新建住宅

图13:都江堰市公安局大楼局部图14:都江堰某老式砖房
部倒塌,与此建筑一街之隔的新建住宅则几乎完好无损(图12)。沿都江堰大道两侧的新建建筑很少看到明显的震害现象,最多就是填充墙体的裂缝和局部的破损,建筑平面布置不规则的市公安局大楼就属于在这一带震害较为严重的实例(图13)。此外,对于一些结构布置规则、施工质量良好的老式砖房,在地震中表现良好,有的从外表几乎看不出有裂缝(图14)。 1/2 1 2 下一页 尾页 |