汶川特大地震房屋震害特点和分析研究

【前言】汶川特大地震房屋震害特点和分析研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1 引言 2008年5月12日下午两点28分，四川汶川发生了M8.0级特大地震[1]。这次地震震级大，余震也很多，地表破裂十分严重，同时也带来了次生灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。我国处于西亚地中海和环太平洋的地...

摘要：汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失，通过对地震特点研究发现，汶川地震地震能量巨大，震级大，烈度超强，震源深度较浅，破裂长度大，地震持续时间长，这是造成巨大损失的内因。在此基础上通过对地震区的房屋调查分析，通过比较不同地质条件及场地条件、房屋结构类型，房屋材料比较，分析不同情况下的震害大小及特征，为房屋抗震设计提供参考。

关键词：汶川地震，震害，抗震设计

Abstract: the wenchuan earthquake caused great casualties and property losses, through to the seismic characteristics research found that the wenchuan earthquake seismic energy giant, magnitude, intensity super, focal depth is shallow and rupture with large length, the earthquake lasted for a long time, this is the internal cause caused heavy loss. On the basis of the house by the earthquake investigation and analysis, by comparing different geological conditions and the site conditions, building structure types, the building materials are analyzed under different conditions and the size of the earthquake damage characteristics, and for building aseismic provides reference for the design.

Keywords: wenchuan earthquake, earthquake, seismic design

中图分类号：TU973+.31文献标识码：A 文章编号：

1 引言

2008年5月12日下午两点28分，四川汶川发生了M8.0级特大地震[1]。这次地震震级大，余震也很多，地表破裂十分严重，同时也带来了次生灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。我国处于西亚地中海和环太平洋的地震带交汇地区，是个受地震灾害比较严重的地区，然而我国对地震的研究起步比较晚，尤其是对房屋抗震研究也是十分缓慢。而且对地震的研究主要是从理论和室内试验着手，但室内试验却很难模拟出现实的地震作用，再加上地震发生本身的复杂性，地震作用很难预测。所以地震的作用机制及震害还很难准确确定。

因此对地震特点及震害分析就十分必要，这对我们研究地震作用机理，进行抗震设计有着十分重要的意义。

2 汶川地震特点

根据房屋的破坏特征和实地研究，我们发现汶川地震具有以下特点[2]：1、地震能量巨大、烈度超强。8级地震释放的能量为7级地震的32倍,本次释放的地震波能量约为1023.7尔格，有专家称相当于当年上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。据有关资料介绍，在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g（地震烈度10度强），在江油获取的峰值加速度记录达0.7g（地震烈度接近10度）。此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g（地震烈度9度）的区域尺度达到350公里，震中烈度高达到11度。2、震源深度浅、破裂长度大。汶川地震震源发生在地表以下19千米处，所产生的地面运动十分剧烈，地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播，破裂长度达240千米。3、发震方式特殊、震动持续时间长。汶川地震为逆冲、右旋、挤压型断层地震，在挤压应力作用下，由南向北东逆冲运动；地震强烈波动时间长达100秒（地震史上少见），持续的强烈振动对各种房屋结构安全造成持续叠加型破坏。

3 地震对房屋建筑的影响分析

3.1 不同地质构造及场地条件下的房屋震害分析

1、地质构造差异对房屋震害影响

由于地震波在不同地质构造中传播速度和方式的差异，使得处于不同地质构造区域内的房屋建筑的震害情况明显不同。处于断裂构造或褶皱构造区域内的房屋建筑比处于单斜或水平岩层构造区域内的破坏严重。其中，以断裂构造区域内的房屋建筑震害最重，水平岩层构造区域内的震害较轻。沿龙门山中央断裂带两侧20千米范围内为断裂或褶皱构造发育区，房屋震害异常严重[3]。

2、场地条件差异对房屋震害影响

在比较密实稳定的土层或基岩场地，地震破坏小；在比较松散没有胶结的洪积层、河流冲积层或土层中富含水分的场地，地震破坏大，且震害随土层厚度增加而加强。

3.2 不同房屋结构类型的震害分析

3.2.1 砖混结构

不少地方在九十年代以前的砖混结构中较多地使用了大开间、大开窗、外走廊等结构形式，当时的抗震规范没有从圈梁和构造柱的设置上提出更多的要求，加上大量使用与墙体连接锚固不充分的预制空心楼板使砖混结构的整体性也受到了影响，这些结构形式的建筑在重灾区普遍都发生了严重的破坏或整体倒塌，砖混结构中，以大开间、大开窗、外走廊等建筑形式的震害最为严重[4]。

3.2.2 框架－砌体混合结构

无论是底部框架上部砖混的竖向混合结构还是部分框架部分砖混的水平混合结构，由于刚度突变、传力途径复杂和变形能力不协调等因素，大量此类建筑破坏严重，如使用混合结构的商场、办公、医疗、学校等公共建筑。

3.2.3 框架结构

震害调查显示，此次灾区一些框架结构的破坏体现为框架柱先于框架梁破坏。规范中考虑框架的抗震作用主要是抵抗水平振动、水平荷载的作用，但此次地震的竖向作用十分强大，震中区域的框架柱出现了（水平竖向、叠加作用的）粉碎性压缩破坏。柱先出铰破坏，梁还较好的情况也不少。

3.2.4 排架结构

震害调查中发现，灾区的不少厂房及仓储用房的排架结构由于跨度大、屋架重、柱间连接弱，加上一些年久失修等原因在此次地震中破坏严重，跨塌较多，其中单跨比双跨震害重，重屋架比轻屋架震害重。

3.2.5 木结构房屋和轻钢结构

木结构采用榫卯连接，榫头在榫卯节点处可轻微转动，具有“柔性”连接的特点，柱根直接放在柱基石上，水平震动时柱根可在柱基石上轻微滑动，厚重的屋盖通过穿斗或斗拱的连接方式与内柱、檐柱体系连成一体，保证了木结构房屋的整体性。

在灾区还有少量的轻钢结构形式的轻工业厂房，由于其质量轻、连接可靠、结构整体延性好，加上与之配套的屋盖和墙板均采用轻质材料，使其具有较好的抗震性能。这次地震中震害主要表现为柱间支撑连接被拉断、钢构件防火涂料剥落等，震害较轻。

4 结论

对汶川特大地震震害分析，尤其是对房屋破坏规律的研究，对我国房屋抗震设计有着重要的意思。通过对这次地震的特点和不同情况下的房屋危害情况分析，如地质构造及场地条件下、房屋类型、不同材料下房屋的破坏特征研究，可以得到以下结论：

（1）处在断裂构造或褶皱构造区域内房屋震害比较大，地基比较好情况下房屋震害危害较小。

（2）大开间、大开窗、外走廊的砖混结构震害较严重，框架－砌体混合结构、框架结构、排架结构震害比较严重，而木结构和轻型钢结构具有良好的抗震性能，震害较轻。

（3）随着我国对建筑材料抗震性能的要求提高，一些采用新材料的房屋震害较小，而原来可以用而现在禁止使用的材料的房屋震害较小。

参考文献

[1] 新华网: http: //www. xinhuanet. com

[2] 李小军,周正华等.汶川8.0级地震强震动观测及记录初步分析[J].中国地震局工程力学研究所,2009,21:12-27.

[3] 熊立红, 杜修力, 陆鸣等. 5.12汶川地震中多层房屋典型震害规律研究[J].北京工业大学学报,2008,34(11):1167-1172.

[4] 邓博团,白亮. 汶川地震建筑结构震害概述及分析[J].技术与创新管理，2009，30(5): 666-669.

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。