汶川地震中的建筑破坏及相关问题讨论

汶川地震中工业建筑震害及分析张瀑 鲁兆红（四川省建筑科学研究院，成都610081）提要 汶川地震造成了大量工业建筑的损坏，本文结合对一些典型项目的损毁情况，分析了破坏的原因，并提出了今后高烈度区设计与施工的建议。

关键词 地震 工业厂房一、 概述在汶川地震中，有大量的工业建筑在地震中受到损毁，尤其在高烈度区单层排架及网架结构都出现了较严重的破坏，本文结合单层排架结构及网架的震损现象的调查，对震损产生的原因进行分析，对今后的设计与施工提出了建议。

二、 网架震害（一）项目基本情况及损伤本项目为两层钢筋混凝土结构，底层为现浇混凝土框架，二层为混凝土柱及连梁，屋面为网架结构，为了防水的要求，屋面采用压型钢板配筋并浇注80mm 厚混凝土。

二层结构基本柱网为28m ×12m ，结构总高度20 m ，二层柱高为12 m ，结构总长度156m ，由伸缩缝将结构分为两部分，屋面网架亦由两部分组成，平面简图见图1。

在7~8轴线间，由于工艺的需要，取消了整个开间的楼板及8轴线的梁，建筑物两端设置山墙。

图1平面简图地震中，1~8轴线的网架部分整体坍塌，见图2；8`~14轴线网架部分有个别边缘斜杆出现压曲现象，见图3，并有个别支座螺栓被剪断；在8~8`之间的吊车轨道连接处出现明显错位，达52mm 。

两端山墙在地震中未受到损坏。

图2 垮塌现场 图3 斜杆压曲（二）破坏原因分析在本项目中，相同设计与施工的两部分网架在地震中损毁完全不同，其主要原因归结为：1垮塌区由于7~8轴线的开洞及取消8轴线梁削弱了结构局部刚度，而端山墙实际上加大了1轴线侧的刚度，加剧了1~8轴线的刚度不均匀，使得8轴线柱的顶点位移加大，使得该部位附近的网架支座受力较大，发生支座螺栓被剪断或拔出；2本项目由于采用的是重型屋盖体系，当个别支座出现破坏后使得网架整体受力发生较大变化，使屋面局部倒塌演变为屋面网架的整体坍塌。

3网架结构设计并未纳入结构整体分析中，导致对地震作用下网架的支座受力估计不足，支座螺栓连接不能满足要求。

汶川地震建筑震害分析及设计改进建议[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。

汶川地震后建筑物震害分析及加固技术综述汶川地震是中国历史上一次极其严重的自然灾害，震中地带的大量人员和财产都遭受到了巨大的损失。

其中，由于地震造成的建筑物震害和倒塌，给灾区的重建工作带来了很大的挑战。

本文将就汶川地震后建筑物震害分析及加固技术作一个综述。

一、地震造成的建筑物震害地震的力量是非常强大的，往往可以对各类建筑物造成不同程度的震害。

在汶川地震中，很多建筑物都遭遇了不同程度的震害，比如一些小公寓楼可能会出现外墙裂痕，楼板变形和屋顶掀起等现象；而一些高层建筑，则可能会因为地震而倾斜甚至是部分倒塌，给建筑物及周边环境造成很大风险。

二、建筑物加固技术为了避免在地震或其它灾害下建筑物的倒塌，许多工程师们都会采用不同的方法来加固建筑物。

一种常见的方法是墙体加固，就是在经过地震波测试后，经过色差分析后来选择贵重的岩石或水泥加固墙体，用尽最大努力使建筑物的承受力更强。

另外一种方法是带钢加固，这种方式主要是通过钢板，带或筋来将建筑物的房间或墙壁牢固结合起来，以更有效地分散地震作用力，通过带钢的力量来保证建筑物在地震期间不会倒下来。

最后，混凝土加固技术也是比较常见的一种加固方法。

方法主要包括混凝土压砂和钢筋混凝土加固天花板等。

这种方法用于创造比普通墙体重10倍的混凝土保护建筑物，将建筑物上方的重量向下分散。

因此，即使在地震或其它灾害情况下，建筑物也可以坚挺不倒。

三、安全评估在灾后建筑物修缮过程中，受损建筑物应经过专业的安全评估，以便判断应采取何种修理或改造方式。

建筑物评估从三个层次来进行: 房屋、单元和建筑。

评估主要是确定建筑物处于何种状态以及未来可能出现什么问题，从而更好地确定装修重建的方案。

四、结语汶川地震时，建筑物的震害和倒塌是造成极大财产和人员损失的主要原因之一。

因此，在日常建设中，建筑师和工程师需要注重建筑物的抗震设计，以保障人民的和财产的安全。

同时，在灾后重建中，有效地利用各种加固技术，对于增强建筑物的可靠性、增强其对自然灾害的安全性也是必不可少的。

汶川地震村镇建筑震害浅析及抗震建议0引言2008年5月12日14时28分,在四川东部龙门山构造带汶川附近发生的8.0级强烈地震惊动了整个世界.不仅给震中区附近造成灾难性的破坏,而且在四川省和邻近省市大范围造成破坏.在此次地震中,沿地震带大部分地区建筑结构均遭受了不同程度的损坏,其中,村镇建筑遭受到的破坏程度最为严重。

村镇建筑的抗震水平可以反映一个国家的整体抗震能力.发达国家,如美国、日本等非常重视民房的地震安全问题,其村镇建筑普遍具有较强的抗震能力。

在发展中国家,由于农村地区地震造成的人员伤亡巨大,各国政府也已开始重视村镇建筑地震安全问题,如哥斯达黎加、洪都拉斯、印度、伊朗、尼泊尔、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、阿尔及利亚、摩洛哥等国家在村镇建筑抗震技术研究和村镇建筑抗震加固方面进行了程度不同的探索.然而,受经济发展水平的限制,大部分发展中国家尚未将村镇建筑建设纳入国家规范管理范围,对村镇建筑抗震技术推广应用进展较慢,其抗震能力仍普遍低下.在国内,自唐山地震以来,大陆共发生了几十次破坏性地震,其中绝大多数发生在广大农村和乡镇地区.由于广大农村和乡镇地区经济相对落后,农村民居和村镇公共建筑设施防震能力薄弱,在遭受同等地震烈度的条件下,农村人口伤亡和建筑的倒塌破坏程度远高于城市,越贫穷的地区,受灾越严重.自党的十六届五中全会提出建设社会主义新农村的重大历史任务以来,我国村镇正在进行较大规模的基础设施建设.从2005年统计结果来看,全国有595.8×104户村镇农(居)民新建住宅,占总户数的2.27%,全国村镇房屋竣工建筑面积9.78×108m2,其中住宅6.88×108m2.可以看出,我国村镇住宅面积不断增长,村镇建筑抗震能力成为我国防灾减灾事业中的一个重要问题.本文主要针对汶川地震中四川地区村镇建筑结构的震害特点加以介绍,对作者在灾区调研过程中发现的破坏现象加以分析,给出村镇建筑结构抗震设计相关建议,为以后村镇建筑的抗震设计工作提供参考.1汶川地震概况(1)地震的影响范围此次地震震中位于汉川县映秀镇(东经103.40、北纬31.0“)，震级Ms=8.O，震源深度14km。

汶川地震中建筑破坏及相关问题讨论“5.12”汶川地震是我国唐山大地震后的又一次毁灭性大地震。

此次地震具有以下特点：震级强，达到里氏8.0级；震源浅，深度约14km，属于浅源地震；烈度高，极震区达到11度，震中区域大都在9~11度，远远超过7度的设防烈度；持时长，最长持时接近300s，其中较大峰值的持时亦在120s左右；范围广，地震区断裂带总长300km，灾区面积44 万km2，其中，重灾区12.5万km2；次生灾害多，山体滑坡、塌方、滚石、泥石流等次生灾害造成了极大伤害；损失大，此次地震死亡6.92万人，失踪1.74万人，2314.3万间房屋损坏，652.5万间房屋倒塌，直接经济损失1.1万亿人民币。

此次地震发生后，本课程主讲教师刘伯权教授、叶艳霞副教授等奔赴灾区，参与了抗震救灾的调研工作（如图1、2），做出了一定贡献。

图1 刘伯权副校长在汶川灾区调研图2 建工学院师生赴宝鸡灾区核查灾情1 地震成因汶川地震发生在青藏高原东缘龙门山逆冲推覆构造带上，是由于南亚板块（印度板块）向北漂移与亚欧板块（扬子板块为其一部分）碰撞、挤压造成的。

青藏高原的隆起源于南亚板块的挤压，而其边缘与扬子板块的挤压则形成了与四川盆地西部平原巨大高差的龙门山脉断裂带，如图3、4。

两个板块边缘的断层由后山断裂（汶川2茂县断裂）、主中央断裂（映秀—北川断裂）、前山断裂（灌县—安县断裂）三条相互近于平行的北东向断裂组成，沿着龙门山脉的汶川—北川—青川一线分布，呈北偏东的走向一直沿伸到甘肃陇南和陕西汉中，在主断层周边分布着小的支系断层。

图3 汶川地震板块运动图图4 龙门山断裂带示意图2建筑物破坏汶川地震造成2314.3万间房屋损坏，其中652.5万间房屋倒塌。

美国科罗多大学的专家指出：“造成伤亡的是建筑物，而不是地震”。

正是这么多建筑物的损坏、倒塌，大大增加了人员的伤亡。

图5 灾区惨景2.1 木结构汶川地震中木结构房屋震害较轻，主要是由于木结构采用榫卯连接，榫头在榫卯节点处可轻微转动，属于柔性连接；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，其主要震害表现为屋面溜瓦、柱脚位移等，如图6。

汶川地震建筑物破坏原因分析汶川地震建筑物破坏原因分析以及加固技术综述摘要：2008年5月12日下午14时28分，我国四川汶川发生7.8级特大地震，我国多个省份都有震感，这是建国以来，发生在我国境内的震级最大的一次地震！其对建筑物的破坏程度也是相当之大的，如果对建筑物地震破坏的原因进行了分析，就可以针对建筑物地震破坏的原因，探寻提高建筑物的抗震性能的手段和方法，指导抗震救灾和灾后重建工作，指导对建筑物的抗震设计和指导对施工质量进行控制等。

关键词：汶川地震建筑物破坏原因抗震设防加固技术5.12汶川发生地震后，建筑物都受到了不同程度的破坏，但整体来讲破坏还是很严重的。

由于个人各种条件限制，并没有能够对地震灾区后破坏的建筑物和未破坏的建筑物或者是破坏较轻的建筑物进行调查，但是通过查阅一些资料还是可以从中找出地震造成建筑物破坏的原因和规律的。

1.下面就5.12汶川地震造成建筑物破坏的原因进行简要的分析：1.1 建筑物所在地区的地震烈度成建筑物破坏的主要原因[1]地震烈度越高，对建筑物破坏的程度越大。

比如5.12汶川地震的震中映秀镇的地震烈度达到11度，而汶川县城的地震烈度为9度左右，因此映秀镇的建筑物破坏就比汶川县城的建筑物破坏更为严重。

5.12汶川地震之所以造成地震重灾区建筑物极其严重的破坏，主要是由于这次地震的烈度远远超过了当地的抗震设防烈度。

我国长期以来经济欠发达，属于发展中国家，目前我国对建筑物的抗震设防原则是小震不坏、中震可修、大震不倒。

一般情况下，大于、等于7级的地震（约为9度左右）为大地震，大于、等于8级的地震即为巨大地震。

每次地震只有一个震级，在震中的地方用震级表示，地震向四周扩散影响到的地方就用地震烈度表示。

每次地震的震中地震烈度最高，从震中向四周扩散，地震烈度逐渐减小。

5.12汶川地震的震级为8级，属于巨大地震，所以大部分地震重灾区的地震烈度都达到了9度以上。

一般超过9度的地震或者地震烈度超过设防烈度两度以上时就可以造成房屋大量倒塌。

地震对建筑工程破坏的因素及防治1汶川大地震对建筑工程破坏的主要因素地震对建筑工程的破坏，XX认为不能单纯从地震本身的性质去分析，除地震强度外，还取决于场地及地基条件、建筑工程结构等一些综合因素。

1.1首要因素当然是建筑工程所在地区的地震震级及地震烈度这次汶川大地震的震级是8级，震源浅为10km左右，震中区烈度高达11度，造成的破坏很严峻。

但震中区外围的市区仅有7度，损失就相对较小。

此外，一些距震中较远的局部地区，烈度高于7度以上，甚至达9一10度，造成的破坏也相当严峻，原因与当地的地质条件有关。

对于浅源地震，震级为4级及4级以上，震中烈度随震级增大而提高，烈700度大于震级，震级越大，烈度越高。

1.2第二个因素是建筑工程所在地区的场地与地基条件根据有关资料，这次大地震的震中区造成的地表位移达几米。

如果建筑工程正好位于断层上，这样大的位移量，即使非常牢固的建筑工程也会被破坏。

相反，如果建筑工程不在断层上，造成的破坏就相对轻一些。

在某乡镇的同一条街上，位于断层带上的建筑工程全部倒塌，而离断层仅几十米的建筑工程虽然有破坏，却没有倒塌。

这次大地震使饱和砂土或粉土发生液化，形成软土震陷现象，表现在某一些建筑工程的基础地基正好位于饱和砂土或粉土上，地震致使建筑工程沉陷，3一4层变成为底层。

汶川大地震发生的区域位于青藏高原向平原过渡地带，地质构造与自然地理条件十分复杂，地震造成的倒塌、滑坡等次生灾害因而非常严峻。

倒塌、滑坡堵塞了河道，形成许多极具威胁的堰塞湖，而局部地区还因为滑坡而掩埋或砸坏大量的房屋，进一步加剧了灾害损失。

1.3第三个因素是建筑工程结构从汶川大地震对建筑结构的影响来看，主要危害是地震产生的水平剪切运动，同样的地面运动，开间比较大的房间所承担的力就比较大，也相对比较容易破裂和倒塌。

坟川大地震区域的某些学校与医院的建筑结构破坏就说明这一点。

1.4第四个因素是建筑工程的施工质量任何地区的建筑工程是有一定的基本设防烈度，在建筑质量没问题的情况下，如果发生的地震对某个地区造成的烈度在基本设防烈度内，建筑工程应当没有问题，出现问题一般是施工质量的问题，质量不好的建筑工程一般比较容易损毁。

汶川地震建筑震害调查分析发言者：叶列平前面听了那么多精采的报告，下面我就这次汶川地震中的框架结构中的很多问题做一些探讨。

这个图片是一个小学，这个是有外廊的，有构造柱的，这种新的抗震规范设计的楼多了一个抗震的层次，性能就比较好。

所以对于未考虑设防的砌体结构，基本都是唐山地震的重复，按照89规范以后设计的，采取圈梁和构造柱措施的砌体结构，大多震害比较轻，很少发生脆性破坏而倒塌，因此砌体结构主要是如何落实抗震规范执行的问题，特别是落实圈梁和构造柱抗震措施，需要进一步研究的工作可能并不多。

主要是落实的问题，设计、施工、执行规范的力度问题。

框架结构的震害问题很多，前面有很多的介绍，最主要的问题是填充墙破坏严重，未实现强柱弱梁。

框架结构的震害大概有这么几个问题，一个是维护墙和填充墙的严重开裂和破坏，填充墙造成短柱剪切破坏，柱剪切破坏，梁柱节点破坏等等。

这是填充墙破坏的照片，不多说了，会造成一定的人员伤亡，造成恐惧的心理，修复工作量很大，费用很高，规范对可修没有明确定义，这是错层造成短柱剪切破坏的照片，其实只要预留缝就可以解决这样的问题，对于这样没有办法避免的短柱，可以采用连续箍筋约束混凝土的办法增强，这个是连续箍筋约束混凝土的柱子，这个是一根钢筋，施工其实也很方便，这是非常好的一个已经成熟的技术，但是在我们国家一直推广不开，不知道什么原因，钢的外套管的柱子的问题，概念很简单，这是箍筋约束混凝土，可以防止外面的保护层脱落，可以很容易的提供有效的约束，并且还可以作为模板用，这个钢的外套和钢板混凝土概念不一样，只是在柱身这一段里面有一个钢的外套管，这个延性很好，可以防止短柱的剪切破坏。

相关的研究还不是很多。

这是柱的各种各样的剪切破坏的情况，这个照片也是一个有代表性的，箍筋不少，但是都放在了底下，这个是偷工不减料，这是施工管理的问题。

强剪弱弯的问题，即使柱端先发生弯曲破坏形成塑性铰，巨大的轴压易使混凝土压溃，严重削弱柱端抗剪能力。

汶川地震后对我国结构工程抗震的几点思考2008年5月12日，汶川地震震中位置位于四川省汶川县映秀镇，以7.8级的地震破坏性震级，引发全球轰动。

这次地震对于我国的结构工程抗震技术提出了极大的挑战，也在事后推动了整个行业的技术发展，以下是一些有关我的思考。

1. 提升结构工程标准的紧迫性在地震中，很多房屋、建筑物的结构出现了大面积的破坏，主要原因是它们的抗震能力并不足够强。

因此，在提升结构工程标准上，我们需要重新审视、改进建筑材料和制造技术，探索可能的新颖方案，使得结构设计更为科学合理。

同时，政府也应当出台更为严格的建筑法规，以保证建筑物在抗震性方面的安全性。

2. 创新设计理念对于地震来说，抗震设计的核心在于保持建筑物的稳定，使建筑物在地震中不会倒塌，从而保护人员的生命安全。

在这方面，如何创新设计理念，加强对于建筑物的稳定性控制，是一个极为重要的关键点。

例如，在现代建筑设计中，可以更为注重“墙走框架”的设计理念，来增强建筑物的整体稳定性。

3. 推广PPP模式在未来的结构工程抗震设计中，还可以考虑采用PPA（公共-私营-合作）这种趋势，根据市场环境的变化和重点领域的需要，打通公共和私营投资的瓶颈，以突破传统设计框架，实现防震装置的多方面发展。

只有这样的话，我们才能够以更加理性、高效的态度来推动建筑抗震技术的不断进步。

4. 积极推广新建筑材料除了对于既有建筑物进行改进，对于新建筑物的材料也需要进行优化。

随着科技的发展，新材料受到了越来越多的关注，如智能混凝土、化学改性结构软料等等，这些新型材料在抗震方面的性能也值得期待。

唯有这样，我们才能够更加有效地抵御地震的袭击。

结语我国结构工程抗震技术研究面临的挑战，深刻反映出当前抗震领域的一些主要问题。

作为工程建设中的核心技术，抗震在不断地优化和进步，我们在不断挑战自己的同时，也需要加强与国外的信息交流、吸纳先进的理念和技术，并融合到国内社会实践中去，从而更好地推动我国结构工程抗震技术的持续发展。