第29卷第4期建 筑 结 构 学 报
Vol 129,No 142008年8月
Journal of Building Structures
Aug 12008
文章编号:100026869(2008)0420001209
汶川地震建筑震害分析
(清华大学、西南交通大学、北京交通大学土木工程结构专家组)
摘要:汇总了清华大学、西南交通大学和北京交通大学土木工程结构专家组在四川地震主要灾区所调查的建筑震害资料,根据建筑的结构类别、建造年代、地震区估计烈度和使用功能进行了震害状况统计分析。结合典型工程震害案例,分析了此次地震中的建筑震害特点,总结了结构抗震概念设计、结构抗震设计和工程质量管理等方面的经验和教训。根据震害调查统计和典型震害分析,得到以下结论:严格执行抗震设计规范是保证建筑物抗震性能的主要前提;砌体结构应加强结构体系和抗震构造措施设计,并保证施工质量;框架结构应加强围护结构和填充墙与主体结构的抗震构造措施,并应改进“强柱弱梁”的设计;应进一步重视整体结构抗震概念设计;应充分考虑非结构构件的影响。关键词:汶川地震;震害分析;建筑震害案例;抗震设计中图分类号:T U31213 文献标识码:A
Analysis on seism ic damage of buildings in the W enchuan earthquake
(Civil and Structural Group s of Tsinghua University,Xinan J iaotong University and Beijing Jiaot ong University )Abstract:This paper summaries the seis m ic damage data of buildings in maj or disaster area fr om the investigation group s of
Tsinghua University,Xinan J iaotong University and Beijing Jiaot ong University .The building damages are classified according to the structural type,the construction ti me,the earthquake intensity and the usage .The building seis m ic damage cases in this earthquake are analyzed,and the less ons are concluded .According to the statistics analysis of the building damage and the case studies,several conclusive observati ons are made .Strict i m p lementation of seis m ic design codes is the p rerequisite t o guarantee the seis m ic capacity of building structures .For masonry structures,the design of structural system and earthquake 2resistant measures should be emphasized and the construction quality should be ensured .For RC frame structures,the construction measure of the connections bet ween enclosure and filler walls and the structural columns should be carefully designed and constructed .Measures t o ensure the str ong column 2weak beam mechanis m should be revised and i mp r oved .Further study will be done for the concep tual design of integrity of structures against earthquake .I nfluence of nonstructural elements on the structural aseis m ic perfor mance should be considered in the design .
Keywords:W enchuan earthquake;seis m ic damage investigati on;building damage cases analisys;aseis m ic design
作者简介:清华大学土木工程结构专家组成员:宋二祥,钱稼茹,刘凤阁,叶列平,王元清,张天申,赵作周,刘彦生,荆建梅,陆新征,
李青翔,经杰,任宝双,林磊,汤涵,祝磊,田野,施刚,冯鹏,方东平,安雪晖,潘鹏。
西南交通大学土木工程结构专家组成员:赵世春,刘文日,黄云德,李力,张建经,潘家鼎,黄喜兵,孟鹏晖,李彤梅。北京交通大学土木工程结构专家组成员:杨庆山,卢明奇。
收稿日期:2008年6月
0 引言
2008年5月12日14时28分,四川汶川县发生里氏8.0级地震,震中位于汶川县映秀镇(东经10314°、北纬
3110°
),震源深度14km 。汶川地震是我国自建国以来最为强烈的一次地震,直接严重受灾地区达10万平方
公里,包括震中50km 范围内的县城和200km 范围内的大中城市。全国大部分地区有明显震感,泰国首都曼谷,越南首都河内,菲律宾、日本等地也有震感。截至6月24日,地震已造成69185人遇难,18467人失踪,
374170人受伤,4624万人受灾。地震发生后,清华大学立即组织了相关专业的专家赶赴四川协助抗震救灾,并会同西南交通大学和北京交通大学土木结构有关专家,先后分3批开展建筑震害调查,广州建筑质检站专家也提供了相关建筑震害安全检查的数据。本文汇总了有关建筑震害调查资料,根据建筑的结构类别、建造年代、地震区估计烈度和使用功能,对建筑震害情况进行了初步统计,分析了此次地震的建筑震害特点。在此基础上,对我国建筑抗震现状进行了初步评价,并提出了相关建议。
1 建筑震害等级划分
根据四川当地有关部门要求,地震区房屋建筑按震后建筑结构的破坏程度被分为4个等级:
(a )安县某厂房 (b )蓥华镇自建住宅 (c )红白镇中学单层教室
图1 砌体2木屋架结构的震害
Fig .1 Seis m ic da mage of mas onry 2ti m ber r oof truss structures
(1)可以使用,即结构的承重结构基本保持完好,少量非结构构件损伤,继续使用不会引起承重结构的破坏,损伤的非结构构件不会造成对生命和财产的威胁;
(2)加固后使用,即承重结构发生一定的损伤,部分非结构构件破坏,继续使用可能将会引起承重结构的损伤加大,或是剩余的非结构构件不稳定,对生命和财产产生威胁;
(3)停止使用,即承重结构发生严重损伤,仅能保持自身结构稳定,不能继续使用;
(4)立即拆除,即承重结构发生非常严重的损伤,随
时可能发生倒塌。
另外,也有一些地区要求将建筑物损伤程度分为3个或5个等级。
尽管以上震后建筑结构破坏程度等级划分标准与建设部1990颁布的《建筑地震破坏等级划分标准》([1990]建抗字第377号)不一致,但考虑到本次地震灾区建筑安全检查的实际情况,本文建筑震害调查统计仍根据“可以使用、加固后使用、停止使用、立即拆除”4个等级来进行,并将震区建筑破坏程度按照结构形式、建造年代、震区估计烈度和使用功能进行分类统计整理,
为研究震害成因和今后制定抗震设防标准提供参考。
2 各类结构形式的震害
2.1 砌体2木屋架结构
由于木材可以就地取材,砌体使用较少,这种结构的造价非常低,在村镇多采用这种结构作为简易厂房、仓库等。但是这种结构的砌体墙和砌体柱强度不高,且大多年代较长,在地震中容易发生屋面破坏和局部倒塌,见图1。
2.2 砖混结构
地震区村镇的住宅、教学楼,城市的一些旧的居民楼、办公楼、小型厂房等多采用砖混结构。这类结构在地震区数量最多,震害也比较严重,倒塌的结构具有以下典型特点:结构抗震体系单薄,未设置构造柱,也有的未设置圈梁,预制楼板未拉结。图2为砌体结构震害情况。
若合理设置构造柱和圈梁,砖混结构也能有效抵御地震破坏,在震害调查中也发现基本没有受到破坏的砖混结构。因此,对于砌体结构,如何保证结构的整体性和侧向承载力是抗震设计的关键。
2.3 框架2砌体混合结构
这类结构形式有多种,如底框砖混结构(底部框架2上部砖混,竖向混合),底层部分框架、部分砌体2上部砖混,以及部分框架2部分砖混(水平混合)。这类结构的体系大多比较混乱,由于经济原因,大多尽可能少用混凝土框架,框架和砌体承重墙抗侧力构件的承载力和变形能力很不协调,平面抗侧刚度极不均匀。这类结构的震害现象主要为底部框架由于变形集中而破坏,或上部砌体结构破坏。图3为框架2砌体混合结构的震害情况。2.4 框架结构
本次地震中,大多数框架结构的主体结构震害一般较轻,主要破坏发生在围护结构和填充墙,尤其是圆形填充墙的破坏较重(见图11)。这类破坏仍然会造成严重的生命和财产损失,且震后的修复工作量很大,费用
(a )南坝镇小学教学楼垮塌 (b )汉旺镇铁路货运站宿舍楼倒塌 (c )蓥华中学教学楼右段倒塌
(左段为框架结构
)
(d )江油花园路初级中学教学楼纵向 (e )雁门中心小学教学楼预制板 (f )安县合理设置构造柱
承重墙和砖柱严重破坏 拉结不足导致破坏 和圈梁的砌体结构
图2 砖混结构的震害
Fig .2 Seis m ic da mage of mas onry
structures
(a )红白镇底框砖混加油站 (b )剑南春集团框架2砖混办公楼(水平混合)
(c )都江堰魁光街底框砖混建筑震害
图3 框架2砌体混合结构震害Fig .3 Seis m ic da mage of frame 2mas onry hybrid structures
很高。个别因施工质量很差、结构布置过于复杂的框架
结构也发生严重破坏,甚至倒塌。此外,由于楼板的增强作用、建筑需要在框架梁上增加砌体或填充墙的增强作用、增大上部结构的刚度等,使得框架梁或屋盖的实
际刚度增大,在实际框架结构震害中,很少看到“强柱弱梁”型破坏。图4为框架结构震害情况。此外,还有错
层结构造成短柱剪切破坏,异形柱端破坏。(a )都江堰某框架结构填充墙发生破坏 (b )都江堰某住宅小区框架结构倒塌 (c )
都江堰某住宅小区框架结构底层破坏
(d )都江堰某住宅小区框架结构倒塌 (e )都江堰某公共建筑框架结构局部垮塌 (f )南坝镇2强梁弱柱导致柱顶产生塑性铰
(屋顶结构太重)
(g )错层造成短柱剪切破坏 (h )异形柱端破坏
图4 框架结构的震害情况Fig .4 Seis m ic da mage in fra me structures
2.5 框架2剪力墙(核心筒)结构
本次地震中,框架2剪力墙(核心筒)结构,由于具有较大的抗侧刚度和承载力,显示出了优越的抗震性能,尤其是与同一地区的框架结构相比,框架2剪力墙(核心筒)结构的非结构构件的损坏要轻很多。图5为绵阳新益大厦,在地震中仅少数围护结构产生细微裂缝。
值得注意的是,框架2剪力墙(核心筒)结构主要在成都和绵阳等大城市才有采用,而这些城市在本次地震中的烈度并不高。因此,框架2剪力墙(核心筒)结构的抗大震性能在这次地震中没有表现出来。2.6 轻钢结构(屋面)/钢桁架拱
由于自重较轻和强度较大,钢结构抵御地震的能力比较强,震害比较轻,主要破坏发生在围护结构。图6
为绵阳九洲体育馆,其主体结构和支座均无明显损伤,仅在围护结构和钢结构的结合处有轻微碰撞破坏。图7为江油县体育馆,主体结构轻微损伤,网架结构无明显损伤,网架结构支座松动严重。2.7 其他震害
其他震害情况还有伸缩缝处碰撞(图8)、鞭稍效应造成顶部突出物结构破坏(图9)、装饰构件破坏(图10)、圆形填充墙破坏(图11)等。
3 震害情况统计
3.1 按结构形式
各类结构形式建筑的震害情况统计如表1所示。震区大量应用的砌体结构、砌体2框架混合结构和框架结
图5 绵阳新益大厦(承重结构没有损坏,
少量围护结构有一些细小裂纹)Fig .5 Xinyi Building in M
ianyang
图6 绵阳九洲体育馆
Fig .6 M ianyang J iuzhou Stadiu m 构的不同震害程度的对比见图12。从破坏程度严重而
应立即拆除和停止使用所占的比例来看,不同结构形式的抗震性能按以下顺序依次增强:砌体结构→砌体2框
架
图7 江油体育馆
Fig .7 J iangyou Stadiu
m
(a )
绵阳某酒店
(b )汶川某教学楼
图8 伸缩缝处碰撞破坏
Fig .8 Collisi on da mage in expansi on j oints
混合结构→框架结构→框架2剪力墙(核心筒)结构/钢
结构。除了各类结构本身抗震性能的差别以外,结构体系和施工质量的离散程度也对结构的抗震性能有一定
(a )都江堰某公共建筑 (b )都江堰公安局
图9 鞭稍效应造成顶部突出物结构破坏
Fig .9 Rooft op p r ojecti on structural da mage due t o whi p lash
effect
(a ) (b )
图10 装饰构件破坏
Fig .10 Decorative ele ment da
mage
(a )绵阳科技馆 (b )剑南春办公楼 (c )汉旺某办公楼
图11 圆形填充墙破坏Fig .11 Round filler wall damage
表1 建筑震害情况统计(按结构形式分类)
Ta b l e 1 B u il d i ng se ism i c dam a ge s ta tis ti c s:acco rd i ng t o struc tu ra l typ e 可以使用加固后使用停止使用立即拆除砌体2木架屋顶结构0(0%)2(50%)0(0%)2(50%)
砌体结构42(21%)74(37%)33(16%)52(26%)
砌体2框架混合结构20(48%)9(21%)4(10%)9(21%)
框架结构66(54%)40(32%)8(7%)9(7%)框架2剪力墙(核心筒)结构5(71%)2(29%)0(0%)0(0%)轻钢结构(屋面)/钢桁架拱4(57%)3(43%)0(0%)0(0%)
的影响。比如各种砌体结构,建造随意,有的没有进行设计,很多情况是结构体系不清楚,因此结构的抗震性能难以把握,破坏情况也多种多样,可能是砌
体墙剪切破坏或砂浆强度不足错动剪切破
坏,也可能是楼板拉结破坏和砌体墙的倾覆
破坏。而框架结构、框架2剪力墙结构和钢结
构,大多情况下结构体系的传力路径比较清晰,施工工艺先进,容易保证质量,结构的抗震性能能够比较准确的预测和设计。这类结构如发生严重震害,大多是由于施工质量问
题或严重结构不规则造成的。
3.2 按建造年代建造年代对结构破坏程度的影响有两方面:使用年
图12 砌体结构、砌体2框架混合结构和
框架结构震害情况对比
Fig .12 Comparis on of seis m ic da mage f or mas
onry structures,fra me 2mas onry structures and fra me structures
限的长短和设计规范的不同。将建筑震害情况按照各版本抗震设计规范的实施年份划分,得到表2和图13所示的震害情况统计。可以发现1978年以前的建筑结构破坏的情况最严重,其原因主要是:使用年限较长;当时经济水平较低,大多数房屋以砌体结构为主,而砌体结构本身的抗震性能相对于其他结构较弱;设计规范的安全储备水平较低。
表3 抗震设计规范的内容比较
Ta b l e 3 B ri ef com p a riso n f o r the co n ten ts o f d i ffe ren t ve rs i o n s o f se ism i c de s i gn co de s
TJ 11—78[1]
G BJ 11—89[2]
G B 50011—2001[3]
概念设计要求非常简单
简单
较为详细
场地和地基简单的场地土要求;验算地基土容许承载力;判别是否是液化土。
场地和土的类型划分;较为详细的分类地基土承载力验算;判别液化土的液化程度,分别提出对应抗液化措施。
增加对断裂带的要求;对桩基的抗震要求;其余同左。
地震荷载计算仅考虑水平方向的底部剪力法和振型分解反应谱法。
考虑扭转和竖向地震作用;考虑顶部附加地震作用;其余同左。
增加对层间地震力的要求;考虑地基与结构的相互作用,其余同左。截面抗震验算
简单的几个参数对强度做要求,无详细规定。
较为详细的强度验算,增加了对变形的要求以及薄弱位置处的弹塑性变形计算。
同左,但是规定更为详细。
主要构造要求
砌体结构
限制抗震横墙的间距和建筑总高度;对一定高度的建筑,选择使用构造柱;对部分情况下的混凝土预制楼板做拉结要求。
增加高宽比要求;详细的抗剪强度计算公式;对一定高度的建筑,要求正常情况下使用构造柱,对教学楼、医院等横墙较少的建筑,提高对使用构造柱的要求;增加对多层砌块结构的要求。提高对圈梁最小纵筋要求;增加对增设构造柱的纵筋和箍筋的要求;其他同左。
框架结构
设置抗震缝;要求质量中心和刚度中心重合;设置柱的最小配筋率;给出了详细的节点构造图。
限制规范最大使用高度;划分抗震等级;规定规则结构的定义;对抗震墙做较为详细的规定;对基础、钢筋的接头与锚固做要求;设定截面设计的地震调幅;设定详细的梁、柱及其加密区的纵筋和箍筋间距和最小直径等要求;限制柱的截面和轴压比。
提高对抗震等级的划分;提高截面设计的地震调幅;对跨高比较小的连梁和剪跨比较小柱提高抗剪要求;提高对柱截面、纵筋和箍筋的要求;其余同左。
注:内容相同的部分,新版规范的详细程度往往高于旧版规范。
比较抗震设计规范TJ 11—78[1]
、G BJ 11—89[2]
、G B
50011—2001[3]
可以发现,自1976年唐山地震以来,我国
加强了对工程结构抗震领域的研究,使得抗震设计规范逐渐完善,在抗震设计中考虑的内容越来越全面(如表
图13 不同年代建造的建筑震害情况对比
Fig .13 Comparis on of seis m ic damage f or buildings
with different constructi on ti m e 表2 建筑震害情况统计(按建造年代分类)Tab l e 2 B u il d i ng se ism i c dam a ge s ta tisti c s:
a cco rd i ng t o co n s truc ti o n ti m e
建造年代
可以使用加固后使用停止使用立即拆除
1978以前5(10%)19(39%)4(8%)21(43%)19792198821(35%)20(34%)8(13%)11(18%)198********(39%)27(31%)14(16%)12(14%)2002以后32(53%)19(31%)3(5%)7(11%)不详
44(35%)
45(36%)
16(12%)21(17%)
3)。同时,随着经济水平的提高,对建筑抗震设计要求
也越来越高,以同期的混凝土结构规范为例[427]
,结构的
设计安全水平和安全储备从74规范以后逐渐提高,如
表4所示。而74规范的安全水平和安全储备之所以最低,正是受当时经济水平所限。由此可见,抗震水平也是国家经济水平的反映。表4 混凝土结构设计规范的安全水平与安全储备的比较
(中国建筑科学研究院国检中心提供)
Ta b l e 4 Com p a riso n f o r the safe ty l e ve ls a nd sa fe ty m a rg i n s o f d i ffe re n t ve rs i o n s o f co nc re te de s i gn co de s (D a ta com e fr om CABR )规范系列
安全水平
安全储备
受弯构件受压等构件
受弯构件受压等构件
BJG 21—66[4] 2.22(1.59) 2.10(1.35) 2.22(1.27) 2.10(1.13)TJ 10—74[5] 1.40(1.00) 1.55(1.00) 1.75(1.00) 1.86(1.00)G BJ 10—89
[6]
1.72(1.23) 1.61(1.04)
2.24(1.28) 2.08(1.12)G B 50010—2002[7]
2.15(1.54)
2.00(1.29)
2.80(1.60)
2.60(1.39)
注:以TJ 10—74为参考值;安全水平以标准值为参考;安全储备以平均值为参考。
表5 建筑震害情况统计(按本文作者估算地震区烈度分类)
Ta b l e 5 B u il d i ng se ism i c dam age s ta tis ti c s:acco rd i ng t o e a rthqua ke i n ten sity
建筑数量
绵阳6/7
梓潼6/7
江油7/8都江堰7/8安县7/8
绵竹7/8平武7/8
可以使用39(64%)2(11%)20(17%)46(49%)20(52%)7(26%)
3(12%)加固后使用9(15%)8(44%)63(52%)32(34%)6(16%)5(18%)7(28%)停止使用11(18%)7(39%)7(6%)9(9%)3(8%)0(0%)8(32%)立即拆除2(3%)1(6%)30(25%)8(8%)9(24%)15(56%)
7(28%)
注:绵阳6/7中6为绵阳地区设防烈度,7为本次地震估计烈度[8],地震估计烈度根据国家地震科学数据共享中心(htt p://222.222.119.9/inf o /news_vie w .as p?newsid =23)提供的汶川地震主震PG A 分布按照中国地震烈度表查询获得。
表6 建筑震害情况统计(按使用功能分类)
Tab l e 6 B u il d i ng se ism i c dam a ge s ta tisti c s:a cco rd i ng t o func ti o n o f u sa ge
学校建筑
政府建筑
商住建筑
工厂建筑
医院建筑
其他公共建筑
可以使用8(18%)24(44%)47(51%)19(17%)2(22%)37(50%)加固后使用11(25%)23(43%)22(24%)51(46%)4(45%)19(25%)停止使用10(23%)5(9%)13(14%)5(5%)2(22%)10(13%)立即拆除
15(34%)
2(4%)
10(11%)
35(32%)
1(11%)
9(12%)
3.3 按地震区烈度
根据本文作者所调查的本次地震区估计烈度,各地区建筑震害情况统计见表5和图14。从破坏情况较为
严重的两类建筑(“停止使用”和“立即拆除”
)来看,基本符合地震烈度越大,破坏越严重的分布趋势。但是都江堰、绵阳和相同地震烈度的其他地区相比,震害较轻。主要是由于这两个城市的经济水平相对较好,建筑以框架结构或框架2剪力墙结构为主,即使实际地震烈度大于设防烈度,损失也并不是很严重;而其他地区,如平武、江油、梓潼,建筑以砌体结构为主,震害较为严重。因此可见,除了国家整体经济水平对抗震设防水准的影响外,地区经济水平也对抗震水平也起到了约束作用。3.4 按使用用途
从建筑使用用途上来看,学校和工业建筑的震害最严重,如表6和图15所示。震区的学校建筑主要以砌体结构为主,加上建筑上的大开间、大门窗洞、外挑走廊,有时甚至无抗震构造措施,
导致其抗震性能较差。乡镇
图14 不同地区的建筑震害情况对比Fig .14 Building seis m ic da mage in different regi ons
的工业厂房多为砌体结构,规模不大而且多为人员较少的车间,因此其抗震设计的要求也很低,导致震害较为严重。政府机构多用框架结构,其震害最轻。其他类型建筑的震害介于这两类建筑之间。
4 结论和建议
通过对汶川地震的建筑震害调查,得到以下经验和教训:
(1)砌体结构的抗震性能需要严
格的构造措施和施工质量给予保证,包括合理设置钢筋混凝土构造柱和圈梁、预制楼板的有效拉结和搁置长度和增加现浇层等,最好采用现浇楼盖,特别是应加强构造柱和承重墙的安全储备,否则这种结构形式极易在地震中发生严重破坏,尤其是单跨、大开间、外挑走廊、纵墙承重的教学楼。
(2)在这次地震中,框架结构的抗
震性能总体表现基本良好,若能保证施工质量,框架结构可以实现预期的中震和大震抗震性能目标。但这次地震中框架结构的内外装饰饰面、围护结构、填充墙的破坏非常严重,仍然造成了较大的生命和财产损失,特别是给震后恢复重建和人们的心理造成很大影响,需在今后的抗震设计中给予重视,应重点加强围护结构和填充墙与主体框架结构的抗震构造措施的研究。
(3)剪力墙结构(包括框架2剪力墙
结构和框架2筒体结构)在这次地震中的表现优异,这与其有较大的抗侧刚度有关。但是这次地震中,剪力墙结构均位于烈度较低的地区,其在大震下的抗
图15 不同使用功能的建筑震害情况对比
Fig.15 Comparis on of building seis m ic da mage
with different functi ons of usage
震性能没有完全体现出来,还需要进一步研究。尽管如此,根据已获得的震害调查结果推断,剪力墙结构在非结构构件的震害方面轻于框架结构,是一种较好的抗震结构形式。
(4)建筑抗震规范是保证建筑抗震能力的重要依据。本次地震建筑震害调查表明,严格按照89版后抗震规范设计、并保证施工质量的建筑,基本都保持较好的状态。但是,本次地震的震害调查也表明,仍然有许多问题值得进一步深入研究和改进,特别是在结构概念设计、管理制度、经济投入和施工质量控制等方面,还需不断完善和改进,提高我国的整体抗震防灾水平。
(5)建筑抗震水平与经济水平密切相关。震害调查表明,城市震害程度低于乡镇,新建建筑的震害低于早期建筑。因此,随着我国经济建设的发展,在资金充裕的条件下,应优先选择更有利于抗震的结构形式,保证可靠的抗震措施。
(6)对工程建设的监督和管理仍需加强,避免在设计和施工环节出现不符合抗震规范的建筑工程。在设计方面,应加强结构抗震体系和概念设计的教育,并在抗震构造措施方面严格执行设计规范的规定,如构造柱和圈梁设置要求,预制板的拉结要求,最小配筋率和最小配箍率要求,箍筋弯钩和箍筋间距要求等。在施工方面,应严格保证工程材料质量、混凝土级配、钢筋构造措施的实现等,保证工程施工质量。对农村自建住宅政府应组织专业技术人员给予指导,合理设置抗震措施。
(7)对有些问题需进一步开展深入研究,如:①由于楼面作用大,框架结构的强柱弱梁机制很难做到,应对框架结构的强柱弱梁机制保证措施进一步研究;②填充墙有时可协助主体结构共同抗震,提高整体结构的抗震能力,有时由于填充墙开洞易造成主体结构形成短柱剪切破坏,因此应加强填充墙对整体结构的抗震贡献和影响的研究,特别是应加强填充墙与主体结构抗震构造措施和性能化设计的研究,避免填充墙严重破坏;③进一步完善抗震构造措施,如最小配筋率、最小配箍率,以及箍筋最小直径和间距,并应积极推广连续螺旋箍筋技术的应用;④对框架柱轴压比限值的规定进行研究,保证框架柱的抗震承载力;⑤进一步重视结构整体牢固性和结构抗震体系的研究,提高整体结构抵御意外灾害的安全储备。
(8)加强各级政府、行政部门和普通群众的抗震防灾意识,做好抗震预防工作,特别是保证房屋建筑达到规定的抗震设防标准,以最大程度的减少因建筑物抗震能力不足而倒塌破坏造成的人员伤亡。
致谢:感谢四川省建设厅、绵阳市建设局和绵阳市房管局的支持和配合,感谢广州市房屋鉴定所等赴四川抗震救灾进行震后建筑安全检查的张文广、何文中、曹书兵等提供了相关建筑震害安全检查的数据。
本文整理:叶列平,陆新征。李易博士生协助震害资料的统计分析。
参 考 文 献
[1] TJ11—78 工业与民用建筑抗震设计规范[S].(TJ
11—78 Seis m ic design code f or industrial and civil
buildings[S].(in Chinese))
[2] G BJ11—89 建筑抗震设计规范[S].(G BJ11—89
Code f or seis m ic design of buildings[S].(in Chinese)) [3] G B50011—2001 建筑抗震设计规范[S].(G B50011—
2001 Code f or seis m ic design of buildings[S].(in
Chinese))
[4] BJG21—66 钢筋混凝土结构设计规范[S].(BJG
21—66 Code for design of reinforced concrete structure
[S].(in Chinese))
[5] TJ10—74 钢筋混凝土结构设计规范[S].(TJ10—74
Code f or design of reinf orced concrete structure[S].(in
Chinese))
[6] G BJ10—89 混凝土结构设计规范[S].(G BJ10—89
Code f or design of concrete structure[S].(in Chinese)) [7] G B50010—2002 混凝土结构设计规范[S].(G B
50010—2002 Code for design of concrete structure[S].
(in Chinese))
[8] G B/T17742—1999 中国地震烈度表[S].(G B/T
17742—1999 The Chinese seis m ic intensity scale[S].(in
Chinese))
建筑分析的程序： I. 分析主体——个人建筑观的确立 II. 建筑作品背景分析、建筑设计的前提条件、建筑师本人的情况 III.建筑作品的构成体系分析 IV. 建筑作品的综合评价 III.建筑作品的构成体系分析： 环境体系 1、建筑作品周围有哪些环境要素？其中什么对建筑起主要作用？ 2、哪些是有利条件？哪些是限制条件？ 3、建筑如何处理与环境的关系？相似和谐或对立统一？ 4、建筑在整个环境中扮演什么角色？是标志还是背景？ 交通体系 直接功能——作为联系的功能；间接功能——通过流线形成流动空间的功能。 1、建筑场地周边交通状况如何？ 2、建筑如何确立与周边道路的联系？
3、建筑主入口与次入口的方位在哪里？ 4、建筑内部交通流线、人流、物流如何组织和避免相互干扰？ 5、建筑是如何通过交通引导人的心理感受的？交通体系如何联系各个功能空间？ 6、建筑的交通体系如何丰富室内空间？ 结构体系 1、对结构体系本身的分析 2、结构体系对建筑空间、建筑实体等方面直接或间接的影响 功能体系 1、建筑的功能分区是怎样的？ 2、各功能分区之间的关系是怎样的？ 3、建筑功能与建筑空间的关系怎样？ 4、建筑功能与建筑实体的关系怎样？ 空间体系 三要素：中心、方向和区域 1、单一空间的限定要素是什么？ 2、单一空间的限定方法是什么？
3、各限定要素之间的关系是什么？ 4、建筑多个空间是如何组合的？ 5、建筑空间带来的心理感受 6、建筑空间与功能、交通等其他体系之间的关系 实体体系 体量、材质、色彩、立面等 1、建筑与环境的体量关系如何？ 2、建筑的尺度与比例是多少？ 3、建筑的色彩和材质是什么？为什么选择这种材质？ 4、建筑的立面构成要素、虚实对比关系、开窗的形式和尺度 5、实体体系对建筑空间的影响，产生何种特殊的艺术效果？
清华大学研究生院2007年招收硕士生入学试题 考试科目：结构力学（包含结构动力学基础） 题号：0901 一．计算图1所示珩架指定杆的轴力 (10分) ()12,N N 二．结构仅在ACB 部分温度升高t 度，并且在D 处作用外力偶M 。试求图示刚架A,B 两点间水平向的相对位移。已知：各杆的EI 为常值，为线膨胀系数，h 为截面高度。 α（20分）
三．用力法分析图3所示结构，绘M 图。计算时轴力和剪力对位移的影响略去不计。各杆的EI 值相同。 （20分）半圆弧 积分表：2211sin sin 2,cos sin 22424 x x xdx x xdx x =-=+??四．试用位移法求解图4所示刚架并绘M 图。计算时不考虑轴力变形时对位移的影响。（20分） 杆端力公式： ,21,08f f AB BA ql M M =-=53,88 f f AB BA ql ql Q Q ==-
一．试用力矩分配法计算图5所示连续梁并绘M 图。（10分） 二．求图示结构的自振频率和主振型，并作出振型图。已知： ，忽略阻尼影响。 （20分） 122,,m m EI m m ===常数
清华大学研究生院2008年招收硕士生入学试题考试科目：结构力学（包含结构动力学基础） 题号：0901 一．选择题：在正确答案处画“√”。每题4分。 1．图示平面体系的几何组成性质是： A.几何不变且无多余联系的 B.几何不变且有多余联系的 C.几何可变的 D.瞬变的 2．图示结构A截面的剪力为： A. –P B. P C. P/2 D. –P/2 3.图示珩架内力为零的杆为： A.3根 B.6根 C.8根 D.7根
有关汶川地震堰塞湖安全实例分析- 汶川512大地震在地震影响区内产生大量的崩塌、滑坡地质灾害，根据国土资源部组织的系统排查，以及航遥调查，确认地震共引发15000处滑坡、崩塌、泥石流，同时，新增地质灾害隐患点4970处，其中，滑坡1701处、崩塌1844处、泥石流304处、不稳定斜坡1093处。地震引发的滑坡、崩塌堆积体堵江形成256处堰塞湖，其中一部分需要立刻进行处置，如位于北川县通口河的唐家山堰塞湖。堰塞湖蓄水达 2.425108m3，相应蓄水位高程740m，堰塞体上游集雨面积为3550km2，在地震发生31d 后，通过人工开挖的泄流槽逐级坍滑后成功泄洪，堰塞坝未发生整体溃坝。 1堰塞湖安全评价影响因素 1.1坝体级配 震后四川省抗震救灾指挥部堰塞湖组及时发布的堰塞湖溃决风险等级评估标准。由表1可以看出，坝体组成颗粒越细的，越不安全;组成颗粒粒径越大，危险性越低。 1)由于大块石相互咬合，结构性较好，坝体抵抗余震的能力较强;反之，若大于1m的石块含量较少，则堰塞坝坝体本身的结构稳定性就差，必须要及时进行人工干预，采取工程措施，降低坝高及上下游水头差。 2)经过作者试验研究表明，如果一旦堰塞湖蓄满溢流，溃坝最大流量的对数ln(Qmax)与坝体组成颗粒的不均匀系数(S=(d75/d25)0.5)是二次函数的关系，即随着不均匀系数S的增大，溃坝洪峰流量先增大后减小。所以，从整体上来看粗颗粒越多，最终能够有效消耗水流能量，减小最大溃坝流量。随着湖内
水体减少，坝体形成的粗化层能够抵抗水流的冲刷。反过来看，如果粗颗粒含量过少，水流冲刷坝体，携带大量的颗粒往下游输送，坝体短时间溃决，湖内的水体以较大的平均流量向下游泄流，不仅将会对下游建筑物以及居民的生命财产造成巨大的损失，而且由于下游河床抬升厚度大，不利于未来河道的稳定演变。 1.2上游两岸山体的稳定性 堰塞湖形成后，两岸山体如果进一步发生崩塌、滑坡，会损失上游的库容，增加坝体蓄满溃决的风险，另外，堆积体迅速冲入湖内激起的涌浪拍打坝体，大石块在浪压力作用下滚落，同样可能会造成坝体溃决。例如，作者曾在2009年3月考察宗渠沟堰塞湖，其坝体级配中大块石比例大，抗冲刷性强，湖内的积水又全部采取渗流的方式下泄。但是，当作者时隔3个月再次前往宗渠沟考察时，由于左岸的山体顶部发生的二次崩塌滑坡，造成堰塞湖溃决，大概30min后停止下泄，为进一步保证下游安全，有关人员用机械挖掘扒口。根据堰塞湖观察员的描述，判断当时溃坝水流下泄的平均流速大约为17m/s，假设流速分布为正态曲线，因此，峰值流速为平均流速的2倍为34m/s。根据上下游实测数据计算，溃坝后的水流大约有一半采取渗流下泄。 1.3下游床面结构 山区河流的床面结构是河床固体颗粒在水流作用下按一定规律排列形成的具有较大稳定性的床面结构形态，一般表现为床面上粗颗粒泥沙的聚集体，具有抵抗冲刷的功能。从外观形态上看，床面结构按稳定性从强到弱有:①阶梯-深潭结构，②肋状结构，③簇状结构，④星型结构，⑤岸石结构，等。 堰塞体溃决的过程，就是清水下泄的过程，对下游河床有强烈的冲刷作用。细沙不断被带走，床沙发生粗化，床面阻力增
汶川地震建筑震害分析及设计改进建议 卢伟煌 福建省建筑设计研究院 350001 [引言]汶川大地震后，福建省设协结构与抗震专业委员会组织结构专家到成都、彭州（彭州市区、通济镇、白麓镇、小鱼洞）、都江堰、绵竹市、汉旺镇等地进行震害调查，涉及的结构型式有钢筋混凝土框架、框架-剪力墙、砌体、排架、钢结构等，为了认真总结震害经验教训，分析结构的破坏机理，提出设计的改进建议，对新建筑的设计有重要的指导意义。 一、汶川地震基本参数： 根据地震部门提供的数据，这次地震的基本参数如下：震级M8.0，断层为龙门山断裂，震源深度14KM ，断裂长度185KM （主震），烈度分布6~11度。 这次地震震害给人的总体感觉，随地形分布，西北高震害严重，东南底震害较轻。 二、典型震害及实景照片： 图1都江堰都江之春楼盘有一幢纯框架结构的七层建筑，底层空旷，上部有隔墙，
图2楼梯梯板拉裂的震害 图3 水泥厂结构的震害 图4 白鹿镇中学在地震断裂带两侧教学楼的震害 图5 都江堰都江之春楼盘底层柱破坏
图6 汉旺镇东方汽轮机厂，框架结构的办公楼隔墙震害 图7 汉旺镇东方汽轮机厂单层厂房震害 图7 小鱼洞大桥的震害
三、结构概念设计问题： 1、多道抗震防线： 结构必须有多道抗震防线，这是抗震设计中非常重要的一个基本概念。在这次汶川地震中也充分表现出来，有些建筑倒塌，而有些建筑不倒，下面从空旷建筑倒塌来看结构有多道抗震防线的必要性： 这次震害学校教学楼较为严重，一般说来，钢筋混凝土框架结构的抗震性能要优于砌体结构，但这次震害表明空旷的学校（框架结构）教学楼倒塌（如映秀镇漩口中学教学楼，建于2007年3月），而附近的4层砌体结构办公楼，尽管破坏非常严重，但并没倒塌。 为什么在强震作用下，性能比较好的钢筋混凝土框架结构反而不如抗震性能相对较差的砖混结构？其主要原因就是纯框架结构只有一道防线，在大震时，一旦这道防线突破，结构就丧失了全部的承载力而倒塌；而砌体结构住宅和办公楼，由于小开间布置，纵、横墙体较多，按照规范设置构造柱和圈梁，其整体性和延性较好。砌体裂缝被约束在钢筋混凝土构造柱和圈梁的框格内，不致发生脆性破坏而倒塌。 再举一个例子，汉旺镇东方汽轮机厂，框架结构的办公楼，由于上、下均有砖隔墙，虽然隔墙震害严重，有些产生裂缝甚至倒塌，但对主框架结构而言，看不出有裂缝，这是由于填充墙与框架形成二道抗震防线，填充墙承担第一道防线，填充墙先破坏，而保住主框架，因此2008年版《建筑抗震设计规范》也把隔墙的布置，提供刚度这些内容也写进去了，关于框架结构的围护墙和隔墙，其平面布置的位置和上、下均匀性对结构的抗震性能有很大影响，避免不合理布置；其实墙体的布置就像剪力墙一样，需平面上对称，上、下均匀。 2、填充墙对结构刚度的影响： 这次汶川地震震害表明，填充墙对结构的刚度贡献很大。目前规范及现有计算手段尚无法对填充墙对结构刚度的影响进行量化分析，因此由于填充墙不均匀布置引起整体结构上、下刚度，水平刚度的不均匀变化，其问题均未解决，这种影响是不容忽略的。
土木工程结构力学 第一次作业 1：[论述题] 简答题 1、简述刚架内力计算步骤。 2、简述计算结构位移的目的。 3、如何确定位移法基本未知量。 4、简述力法的基本思路。 5、简述结构力学研究方法。 6、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。 参考答案： 1、答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M图；
然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。 2、答：(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。 (3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。 3、答：（1）在刚结点处加上刚臂。（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。 4、答：力法的基本思路：将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。第一步：去掉原结构的多余约束，代之以多余未知力，
清华大学 2014年攻读硕士学位入学考试试题 考试科目： 结构力学（含动力学基础） 试题编号 804 （注：答案必须写在答题纸上，写在试题上无效） 一 、填空题（9小题，共计32分） 1 在一个体系上增加或去掉____，不改变体系的几何不变性或可变性。（2分） 2 具有基本部分和附属部分的结构，进行受力分析的次序是：先计算____部分，后计算____部分。（2分） 3 若三铰拱的跨度、拱上竖向荷载给定不变，则拱愈扁平，拱的水平推力愈____（大或小）。（2分） 4 图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。（6分） D 10 kN/m 5 m B 5 m 5 图示桁架中杆a 、b 的轴力分别为F Na =____，F Nb =____。（6分） F P a F P b L 4L 6 图乘法的应用条件是：①杆段是________杆段；②两个弯矩图中至少有一个是____图形。（4分） 7 图示静定梁在移动荷载作用下，截面C 的弯矩影响线方程为M C =_______（0≤x ≤2m ）；M C =_____（2m ≤x ≤6m ）。（4分） 8 荷载移动到某个位置使研究量达到最大值，则此荷载位置称为移动荷载的____1 P F x C m 2m 2m 2
位置。（2分） 9 用位移法计算有侧移刚架时，基本未知量包括结点____位移和____位移。 （4分） 二 、选择题（4小题，共计18分） 1 图示多跨静定梁截面C 的弯矩M C =____ 。（5分） F P F P a C a a a 2a (A) )(4下拉a F P (B) )(下拉2a F P (C) )(下拉43a F P (D) )(上拉4 a F P 2 图示桁架中K 型结点处，杆 b 轴力为F Nb =____。（5分） F P a F P b a F P a a a (A) 0 (B) P F 22- (C) P F 2 (D) P F 2- (E) P F 22 3 图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。 (A) (B) (C) (D) 4 图示对称结构在对称荷载作用下取半边结构计算时，其等代结构为图____。 (A) (B) (C) (D)
判断题（将判断结果填入括弧：以√表示正确，以×表示错误 ) 1. 图示拱K 截面弯矩值M q l K =2 32，上侧受拉。 （ ） 2. 当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。 ( ) 3. 在图示体系中，去掉上部体系的四根链杆后，得简支梁12，故该体系为具有四个多余约 束的几何不变体系。 ( ) K 2 l /q 4 l /16l /4 l /16 l / 1 2 3 4 5 A B C 题1 题3 题4 4. 图示体系中的ABC 是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 5. 几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 6. 图示桁架AB 、AC 杆的内力不为零 。 （ ） a a 题6 题8 题9 7. 在静定刚架中，只要已知杆件两端弯矩和该杆所受外力，则该杆内力分布就可完全确定。 （ ） 8. 图示结构 B 支座反力等于P /2 () ↑。 （ ） 9. 图示结构的支座反力是正确的。 （ ） 10. 图示结构||M C =0 。 （ ） a a 题10 题11 题12 M 图
11.图示两相同的对称三铰刚架，承受的荷载不同，但二者的支座反力是相同的。（） 12.图示结构M图的形状是正确的。（） 13.当体系同时满足两刚片或三刚片规则中要求的刚片数目及约束方式时，即是无多余约束 的几何不变体系。（） 14.在图示体系中，去掉下部体系的四根链杆后，得简支梁12，故该体系为具有四个多余约 束的几何不变体系。() 12 34 5 A B C A B 题14 题15 题16 15.图示体系中的ABC是二元体，因而可先从体系中拆除，然后再由组成规则分析。 () 16.图示桁架由于制造误差AB杆长了3cm，装配后AB杆将被压缩。（） 17.几何瞬变体系产生微小位移后即转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。 () 18.当外荷载作用在结构的基本部分时,结构的附属部分不受力;当外荷载作用在某一附属部 分时,结构的全部必定都受力。（） 19.图示结构B支座反力等于P/2()↑。（） 12345 题19 题20 题21 20.图示结构的支座反力是正确的。（） 21.图示结构用力法求解时，可选切断杆件2、4后的体系作为基本结构。() 22.图示结构中，梁AB的截面EI为常数，各链杆的E A1相同，当EI增大时，则梁截面D 弯矩代数值M D 增大。 () l o +2t 1 (a)(b) 题22 题23 23.图a所示结构，取图b为力法基本体系，线胀系数为α，则?1= t t l h -32 2 α)。()
《公共安全管理案例分析》 课程设计 学院：应急管理学院 班级：安管1203班 姓名：徐邦耘 学号：311219020320 2014.12
目录 1.案例简介 (3) 2.防灾减灾 (3) 2.1建筑物抗震能力较差 (3) 2.2群众应对地震能力较差 (4) 3.应急准备 (4) 3.1地震应急预案未能落到实处 (4) 3.2应急准备资源不足 (4) 4.决策过程 (4) 4.1始终把拯救生命放在第一位 (4) 5.处置行动 (5) 5.1事态界定 (5) 5.2响应迅速 (5) 5.3采用心理干预 (5) 5.4社会力量广泛参与 (5) 5.5军警结合，专业救援到位 (5) 6.信息管理 (6) 6.1信息透明，发布及时 (6) 6.2多种传播媒介综合运转，联合作战 (6) 7.恢复重建 (6) 7.1国家高度重视恢复重建工作 (6) 7.2恢复速度迅速 (7) 8.结果与影响 (7) 8.1造成巨大的损失 (7) 8.2提高人民防灾意识 (7)
汶川地震案例分析 摘要：2008年5月12日我国四川省汶川县发生了里氏8.0级大地震，造成了大量的人员伤亡和严重的财产损失。事件发生后，相关部门快速响应，积极救灾。汶川地震可谓是我国现代该类灾害的代表性案例，本文将从该案例的防灾减灾、应急准备、决策过程、处置行动、信息管理、部门合作与冲突、恢复重建以及结果与影响方面剖析该案例的整个应对过程。 关键词：汶川地震案例分析 Abstract:May 12, 2008 Wenchuan County of Sichuan Province, Richter 8.0 earthquake, causing a large number of casualties and serious property damage. After the incident, the relevant departments of the rapid response, positive relief. Earthquake can be described as a representative case of such disasters of modern paper from the case of disaster prevention and mitigation, preparedness, decision-making process, the disposal action, information management, department of cooperation and conflict, reconstruction and analysis of the results and impact case entire response process. Key words: Wenchuan Earthquake Case Analysis 1.案例简介 汶川大地震，也称2008年四川大地震，发生于北京时间2008年5月12日14时28分04秒，震中位于中国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀镇与漩口镇交界处，四川省省会成都市西北偏西方向92千米处。根据中国地震局的数据，此次地震的面波震级达里氏8.0级，破坏地区超过10万平方千米。地震烈度可能达到11度。地震波及大半个中国及亚洲多个国家和地区。北至辽宁，东至上海，南至香港、澳门、泰国、越南，西至巴基斯坦均有震感。 截至2008年9月18日12时，汶川大地震共造成69227人死亡，374643人受伤，17923人失踪。是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震，也是唐山大地震后伤亡最惨重的一次。 2.防灾减灾 2.1建筑物抗震能力较差 汶川当地经济发展水平相对来说较为落后，建筑物大多都是上个世纪九十年代的建筑物，当时预制空心楼板中大量使用冷拔低碳钢丝构件的房屋，以及在农村建房中大量使用“干打垒”等土筑墙形式，用泥、砂或糯米浆为主要粘结材料的房屋，其整体性和抗震性均差，对于里氏8.0级的地震无力抵抗，在农村房屋基本全部倒塌，城市大部分建筑也受到了不同程度的损伤。在这次地震中倒塌房屋536.25万间，损坏房屋2142.66万间。
浙江建筑，第29卷，第3期， 2012年3月Zhejiang Construction ，Vol．29，No．3，Mar．2012 收稿日期：2011－12－23 作者简介：刘颖（1982—），女，辽宁大连人，讲师，从事建筑工程技术研究与教学。 汶川地震建筑震害的分析与思考 Analysis and Thinking of Building Damage in Wenchuan Earthquake 刘 颖，李殿平 LIU Ying ，LI Dian-ping （大连海洋大学土木工程系，辽宁大连116300） 摘要：通过对汶川地震建筑震害分析，针对地震区划、强柱弱梁、填充墙、楼梯间、多道抗震防线等抗震设计问题，对照 《建筑抗震设计规范（GB 50011—2001）》（2008版）所规定的抗震概念设计原则进行讨论，总结经验教训，提出设计中应着重注意的问题和概念设计的重要性。 关键词：建筑震害；抗震概念设计；地震区划；强柱弱梁；多道抗震防线中图分类号：TU312+．3 文献标志码：B 文章编号：1008－3707（2012）03－0017－04 2008年5·12汶川大地震给地震区各类不同时 期建造的建筑和工程设施造成重大破坏，给人民群众带来了惨重的损失，震后汶川总体俯视图见图1。震害调查表明，经过抗震设防，特别是在1990年后设计建造的建筑表现出良好的抗震性能，即使在地震区实际烈度高出抗震设防烈度3 4度（地震动强度超出预计的10倍）的情况下，除了极个别建筑物外，绝大多数建筑受到中等至严重破坏，但却没有倒塌，真正意义上达到了“小震不坏，中震可修，大 震不倒” 的三水准抗震设防目标［1］ ；而按之前设计建造的建筑物多数遭受严重破坏。因此，认真研究 震害特征，总结经验，对于建造更为耐震的建筑结构具有重要意义。本文通过汶川地震建筑震害分析， 对照抗震概念设计的 “地震区划”、“强柱弱梁”、“填充墙”、“楼梯间”、“多道防线”等要求得到一些启示 和思考。 1关于地震区划 汶川、成都、绵阳、德阳等地区的地震基本设防 烈度为6度或7度，但在汶川地震中重灾区实际发生的地震烈度达8 11度（见图2）； 世界各国发生 图1震后汶川总体俯视图 的重大破坏性地震，其地震烈度也往往超过设防烈度。我们是否可寄希望于进行“准确”的区划，使未来发生的地震动等于或不超过设防地震动呢？答案是否定的。强地震动发生具有极大的不确定性，与地震短临预报目前不能实现相同，作为长期地震预报的地震区划也不能给出确定的准确结果。目前世界各国进行地震区划的主要方法是统计分析方法，给出的是对未来发生的地震动的概率估计。基于概率的地震危险性分析方法［2］ 是以一系列假定的和有限的历史资料为基础，在潜在震源区的划分、地震
第４１卷第６期２００９年１２月西安建筑科技大学学报（自然科学版） Ｊ．Ｘｉ７ａｎＵｎｉｖ．ｏｆＡｒｃｈ．＆Ｔｅｃｈ．（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） ＶｏＬ４ｌＮｏ．６ ＤｅＣ．２００９ ５?１２汶川地震典型山地建筑结构房屋震害调查王丽萍，李英民，郑妮娜，刘立平，韩军，刘建伟 （重庆大学土木工程学院，重庆４０００４５） 摘要：为了揭示山地建筑结构抗震设计是建筑结构抗震设计的薄弱环节，指出其在抗震设计中存在一定的安全隐患，本文通过５?１２汶川地震震害调查，针对吊脚式和错层式两种典型山地建筑结构房屋的震害进行描述和分析，提出了若干建议和启示．其主要震害特征表现为：（１）架空层形成柔弱底层而严重破坏；（２）采用长短不同柱将坡地架空，短柱易发生剪切破坏；（３）采用桩柱混合体系将坡地架空，桩基础易发生破坏；（４）错层处楼梯柱、楼梯板破坏严重；（５）陡坎边缘地带建筑物震害较重等． 关键词：山地建筑结构；汶川地震；震害调查；抗震设计 中图分类号：ＴＵ３１２．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６—７９３０（２００９）０６—０８２２—０５ 我国地形以山地为主，山地面积占全国陆地面积的 ２／３以上，很多城市依山而建，形成山地城市．近年来随着 人们环保意识的提高和对自然环境相适应的人居环境要 求的提高，在山地城市中利用自然环境并与山地地形相 适应的山地建筑越来越多．山地建筑结构是山地建筑［１３ 的结构形式，是指具有与地形相适应的山地建筑特有的图１山地建筑结构示意图 结构形式．与山地建筑类型相对应的结构类型主要有吊 Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｉ。ｇ。。。ｆｂｕｉｌｄｉ。ｇｏ。ｔｈ。。１０ｐｅ 脚式、错层式、掉层式等或由这些形式组合而成，如图１ 所示．从图中可以看出，其结构形式具有先天的不规则性，现有结构不规则性控制方法并不适用于山地建筑结构，也就意味着形成了与之相适应的山地建筑结构抗震设计特殊问题．不幸的是，目前并没有相关设计规程或系统的理论对其设计做指导，主要原因之一是缺乏这方面的研究及震害调查资料．历次大地震的经验总结是推动建筑抗震技术发展的重要途径［２．８］．目前汶川地震房屋的震害调查主要是普通的框架结构房屋和砌体结构房屋等，山地建筑结构房屋的震害资料调查和文献相对较少．５?１２汶川地震后，作者深入灾区调研，在都江堰市某小区发现新建的一批未投入使用的典型山地建筑大部分严重破坏，其中２栋建筑倒塌，需要引起重视和开展研究．本文将对这些典型的山地建筑震害进行描述和分析，给出若干建议和启示，为今后开展关于山地建筑结构抗震设计的特殊问题的研究提供宝贵的震害资料和分析例证． １吊脚式山地建筑结构房屋震害 吊脚式山地建筑结构房屋的特点是采用长短不同的柱（或桩）将坡地架空成平台后再在其上修建建筑物的结构体系，架空部分一般不被利用．都江堰市某小区依山而建，特殊的地形条件使得部分房屋采用吊脚式结构形式，汶川地震后，这种结构形式的房屋震害较为严重．其主要震害特征表现为：（１）架空层形成柔弱底层而严重破坏；（２）采用长短不同柱将坡地架空。短柱易发生剪切破坏；（３）架空层的上一层柱截面突然变小，薄弱层可能会由架空层转移到上一层，而发生破坏；（４）采用桩柱混合体系将坡地架空，一种情况是伸出地面的桩身顶部破坏严重，如图７所示，另外一种情况是只有桩基承台露出地面，架 收稿日期：２００９—０ｌ－２０修改稿日期：２００９—１０—１２ 基金项目：重庆市建委资助项目（城科字２００７第１９号） 作者简介：王丽萍（１９８０一），女，博士研究生，主要从事结构抗震研究．
清华大学 2013年攻读硕士学位入学考试试题 考试科目： 结构力学（含动力学基础） 试题编号 804 （注：答案必须写在答题纸上，写在试题上无效） 一、选择题（每题5分，共25分） 1．图示结构位移法最少未知量个数为（）。 A. 1； C.2；B.3； D.4。 2．图示超静定刚架以去除C 支座加向上的反力为基本体系，各杆EI 等于常数，δ11和Δ1P 为()。 A.EIδ11＝288；EI Δ1P ＝8640； B. EIδ11＝216；EI Δ1P ＝8640； C.EIδ11＝288；EI Δ1P ＝－8640; D. EIδ11＝216；EI Δ1P ＝－8640。 3.超静定结构影响线的外形为（ ）。 A.一定为曲线； B.一定为折线； C 可能为曲线，也可能为直线； D ．一定为直线。 4、在位移法中，将铰接端的角位移，滑动支撑端的线位移作为基本未知量：A,绝对不可； B.一定条件下可以；C.可以，但不必； D.必须。 () 5、图示体系为：A.几何不变无多余约束 B.几何不变有多余约束C.几何常变 D. 几何瞬变 20kN A B C 10kN/m 6m
二、判断题（每题2分，18分） 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。（） 2、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（） 3、力法的基本体系必须是静定的。（） 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（） 5、图乘法可以用来计算曲杆。（） 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（） 7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（） 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（） 9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（） 三、填空题（每空2分，共42分） 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是和，主要承受轴力的是和。 2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、简化、简化和简化。 3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为，分为、和三大类。 5、一个简单铰相当于个约束。 6、静定多跨梁包括部分和部分，内力计算从部分开始。
结构力学试题及答案 一、填空题。（每空1分 共20分） 1、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 2、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ，分为 、 和 三大类。 3、一个简单铰相当于 个约束。 4、静定多跨梁包括 部分和 部分，内力计算从 部分开始。 5、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 也无相对 ，可以传递 和 。 6、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 7、在一个体系上增加或去掉____，不改变体系的几何不变性或可变性。（2分） 8、具有基本部分和附属部分的结构，进行受力分析的次序是：先计算____部分，后计算____部分。（2分） 9、若三铰拱的跨度、拱上竖向荷载给定不变，则拱愈扁平，拱的水平推力愈____（大或小）。（2分） 10、图示刚架D 截面的剪力F QDB =____、弯矩M DB =____ (内侧受拉为正)。（6分） 二、判断题。（每题1分 共10分） 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。（ ） 2、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（ ） 3 、力法的基本体系必须是静定的。（ ） 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（ ） 5、图乘法可以用来计算曲杆。（ ） 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（ ） 7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（ ） 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（ ） 9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（ ） 10、图示结构中DE 杆的轴力F NDE =F P /3。（ ）. a
三、选择题。（每题1分 共10分） 1、图示结构中当改变B 点链杆方向（不能通过A 铰）时，对该梁的影响是（ ） A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示结构EI=常数，截面A 右侧的弯矩为：（ ） A ．2/M ； B ．M ； C ．0； D. )2/(EI M 。 3、图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（ ） Ａ.ch ; B.ci; C.dj; D .cj . 4、 图a 结构的最后弯矩图为： A. 图b; B. 图c; C. 图d; D.都不对。（ ） ( a) (b) (c) (d) F P a a a a F
灾难报道中的新闻伦理 !!!基于汶川大地震的案例分析 王卉 [摘要]?5.12#汶川大地震灾难对中国传媒是一次前所未有的考验。我国主流媒体的表现是对信息公 开条例精神的一次身体力行。我们看到,中国记者并不缺乏专业精神,在突发危机事件中,信息公开的 原则激发了传媒人专业精神的一次大迸发。 [关键词]5.12#汶川大地震;灾难报道;新闻伦理;信息公开条例 中图分类号:G212文献标识码:A文章编号:1004!3926(2008)09!0169!05 基金项目:本文系国家社科基金课题西部项目?商业化北景下的传媒伦理研究#(批准号:07XXW001)成果之一。 作者简介:王卉,四川省社会科学院新闻所研究人员,成都电视台主任编辑。四川成都610071 今年5月1日 中华人民共和国政府信息公开条例 开始施行。根据条例的精神,对突发事件的及时公布,确保人民的知情权,是政府的责任和义务。在5.12汶川大地震中,主流媒体的表现是对条例精神的一次身体力行。我们看到,中国记者并不缺乏专业精神,在突发危机事件中,信息公开的原则激发了传媒人专业精神的一次大迸发。 信息公开是灾难报道的基本前提,正是有了这样的前提才可能进入到本文讨论的话题,即在这样大信息量、强震撼力、高度冲突性、深刻社会影响力的灾难报道中,第一时间、第一现场的专业诉求肯定会给记者带来了巨大的情感冲突和伦理抉择困惑!!!也许新闻价值的高度总是跟伦理抉择的难度成正比,正因为如此,中西方新闻界、理论界从来没有停止过对灾难报道的伦理思考!!!那么有没有一些被大家所共同认可的职业伦理原则可供参考?在实际的灾难报道中我们又该怎样来具体运用这些原则?这些都是本文希望能够做出回答的问题。 一、灾难报道中的基本伦理原则和纲领 在这一部分,我们侧重原则和基础,以排除那些会导致道德困境的无目的争论。 新闻伦理属于应用伦理范畴,媒介实践中职业伦理有诸多为学界和传媒所公认的原则,其中最基本的是真实、公正、客观。而针对灾难报道,笔者通过整理中西方文献发现,最强调的有以下几个原则和纲领: (一)隐私 隐私是关乎人尊严的权利,因此被视为不言而喻、必不可少的权利。这在不同的文化中都有着共识。 新闻伦理中的隐私原则其完整的句式表达是?不可侵犯隐私#。符合康德式的绝对命令?的要求,属于责任伦理学范畴。就是说,?不可侵犯隐私#是一个严格的媒体责任,具有道德上的强制性,从其否定祈使的表述也可见其严厉本质。 在危机关头尤其是在巨大灾难面前保持人类尊严是艰巨的任务。新闻报道总带有一定侵略性,而悲伤则要求隐私。甚至有人认为只要媒体在灾难现场,对那里的群众就是一种侵犯。而巨大的灾难总是会吸引成群的记者,那么问题就出来了:如何在满足知情权和保护隐私权之间作出选择? 贝尔塞描述了三种不同的隐私:身体的隐私、精神或交流的隐私、私人信息隐私。所以灾难报道中,记者应当谨慎考虑如何避免肢残的身体(即便已经死去)过度暴露在公众视线中,以至让当事人的身体尊严受伤;如何让极度悲伤的情绪表情避开特写镜头的强调,以至让当事人的精神尊严受伤;如何避免灾难中个人医疗记录和财务数据等个人信息的暴露等等。 知情权是一个法律术语,不是伦理建构。为了更好的认识知情权可能涉及的伦理问题,这里要提出另外两个概念!!!知情需要、知情欲望[1]。 当新闻工作者断言,公众?有权获知#一个事
汶川地震房屋震害反思 Reflections on the Wenchuan earthquake 朱亚宁 （合肥工业大学土木与水利工程学院，土木工程，20113327） 摘要：汶川地震灾害中，灾区各类房屋出现了不同程度的震害，不同的房屋结构有不同的地震反应，破坏程度也不同，本文将对各类结构的震害做简单的分析和反思。 Abstract: in the wenchuan earthquake disaster, the disaster areas of various kinds of houses appeared different degree of damage, different building structure seismic response, extent of damage also is different, this article will be to do simple analysis and reflection of all kinds of structural damage. 关键词：汶川地震、房屋震害、砌体结构、框架结构、单层工业厂房、框架—剪力墙结构、经验反思。 Key words: wenchuan earthquake, the building earthquake damage, masonry structure, frame structure, single industrial factory building, frame - shear wall structure, experience, reflection. 引言 汶川地震是我国土木工程抗震能力的一次直接考验，也是我国抗震防灾综合能力的一次检验，汶川地震中建筑结构的震害，反映了该地区建筑结构形式及抗震性能的优劣。本文将对汶川地震房屋震害进
汶川地震中部分房屋结构震害原因分析 特邀专家简介：吕西林 同济大学结构工程与防灾研究所所长，教授，博士生导师。 中国建筑学会建筑结构分会副理事长及抗震试验技术专业委员会主任委员；土木工程防灾国家重点实验室学术委员会委员；中国地震学会理事及地 震工程专业委员会副主任委员；全国超限高层建筑工程抗震审查专家委员会委员等。 长期从事工程结构抗震及振动控制、高层建筑结构分析与设计理论、结构检测与加固的新 技术新方法、重大工程的安全监控等研究。 吕西林：各位代表，大家下午好，很高兴参加这次会议，并且跟大家汇报一下我们在灾区工作的一些情况，我的报告内容有下面四个方面，第一个是现场房屋震害评估及考察；第二是典型 震害原因及初步分析，我们这里强调一下是初步分析；第三是对提高建筑物抗震防灾能力 的建议；第四是在防震工程中积极采用成熟的高新技术。 第一是现场房屋震害评级及考察。所有的评估工作很简单，一类房屋是不能用的，有危险的，不能进去的，还有一类是可以用的房子，让大家临时可以住。这只是应急评估，是 我们当时在现场的情况。我们去的时候，在广元市和青山县的路上，不时有山体滑坡。这 个是地震灾区主要的一些县城，在县城的分布图中，红色的地方是我自己去过的地方。从 地震发生到八月底我去过七次，累计工作时间一个多月，主要是三个任务：一个是房屋应 急评估，还有一些政府部门邀请的再评估；第二是我们援建一个都江堰的小学；第三是我 们同济大学负责北川地震遗址公园的规划策划。这个是国家地震现场应急工作队公布的第 二套和最终的图，上午谢老师也公布了这个图，大体的内容差不多。这次地震有两个重灾 区，一个是映秀，还有是北川县城为中心的地区。 第二是典型震害原因及初步分析。我们结合我们看到的情况进行归纳，第一是地震烈度极大是这次地震灾害的主要原因。这次地震有十个极重灾区，这些灾区震前的设防烈度为 七度，这次的烈度达到了八到十一度，这个是大家公认的。这个是北川县城震后一角，北 川县城已经被铁丝网围起来了。从这些照片可以看到，有的房子还是可以用的，这个是新
高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一．框架结构
框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到19３１年纽约帝国大厦落成前, 保持了４５年世界最高建筑物的地位，铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计，兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层，登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达２７4 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采纳框架 结构的全钢结构，艾菲尔 铁塔的金属构架有1.5万 个，重达７000吨,施工时 共钻孔70０万个，使用铆 钉25０万个，施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米，塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去，它四脚立地。拔地而起，呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,
第一章绪论 思考题 1-1-1 结构承载力包括哪三方面的内容？ 1-1-2 什么是刚体和变形体？ 1-1-3 为什么在材料力学中必须把构件看成为变形固体？可变形固体的变形分为哪两类？ 1-1-4 内力和应力两者有何联系、有何区别？为什么在研究构件的强度时要引入应力的概念？ 1-1-5 什么是截面法？应用截面法能否求出截面上内力的分布规律？ 1-1-6 位移和变形两者有何联系、有何区别？有位移的构件是否一定有变形发生？构件内的某一点，若沿任何方向都不产生应变，则该点是否一定没有位移？ 1-1-7 在理论力学中，根据“力或力偶的可移性原理”及“力的分解和合成原理”，可以将图（a）和图(c)中的受力情况分别改变成图(b)和图(d)中的情况。在材料力学中研究构件的内力或变形时，是否也可以这样做？为什么？ 选择题 1-2-1 关于确定截面内力的截面法的适用范围，有下列四种说法： （A）适用于等截面直杆；
（B）适用于直杆承受基本变形； （C）适用于不论基本变形还是组合变形，但限于直杆的横截面； （D）适用于不论等截面或变截面、直杆或曲杆、基本变形或组合变形、横截面或任意截面的普遍情况。 1-2-2 判断下列结论的正确性： （A）杆件某截面上的内力是该截面上应力的代数和； （B）杆件某截面上的应力是该截面上内力的平均值； （C）应力是内力的集度； （D）内力必大于应力。 1-2-3 下列结论中哪个是正确的： （A）若物体产生位移，则必定同时产生变形； （B）若物体各点均无位移，则该物体必定无变形； （C）若物体无变形，则必定物体内各点均无位移； （D）若物体产生变形，则必定物体内各点均有位移。 1-2-4 根据各向同性假设，可认为构件的下列各量中的某一种量在各方面都相同： （A）应力；（B）材料的弹性常数；（C）应变；（D）位移。1-2-5 根据均匀性假设，可认为构件的下列各量中的某个量在各点处都相同： （A）应力；（B）应变；（C）材料的弹性常数；（D）位移。 第二章轴向拉伸与压缩