芦山7_0级地震古建筑震害调查分析
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芦山农宅震害分析及加固研究甄进平【摘要】基于大量现场调研资料,对芦山地震引发的各种破坏类型农宅进行了原因分析,对占有较大比例的、遭严重破坏的砖混农宅提出了施工简单、造价低、质量易保证、易于农民掌握的3种加固技术,同时提出了农宅灾后加固实施管理新思路,对灾后家园恢复有一定指导意义.【期刊名称】《北京工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2014(013)001【总页数】4页(P121-124)【关键词】农宅;震害;加固技术【作者】甄进平【作者单位】北京筑福建筑事务有限责任公司研究院,北京100043【正文语种】中文【中图分类】TU746.30 引言2013年4月20日8时2分在四川省芦山县发生7.0级地震,震源深度13公里。
烈度9级,属于强烈地震。
震中芦山县龙门乡99%以上的房屋垮塌,芦山县9个乡镇受灾严重,芦山县城乡居民住房倒塌26000余间,严重损坏14万余间。
灾后房屋加固与未发生灾害的加固有很大的不同,具有时间紧迫性、区域集中性、单体工程量小、工程项目数量多和位置偏远的特点。
选择合理的加固技术是灾后农宅加固成功的关键。
笔者基于在灾区现场调研获得的大量第一手资料,对不同结构类型农宅震害进行了深入分析,提出了适合灾后农宅加固的施工简单、造价低、质量易保证、易于农民掌握的技术,同时给出了农宅灾后加固实施管理思路,对灾后家园恢复有一定指导意义。
1 农宅震害分析1.1 倒塌农宅本次地震造成农村大量房屋倒塌,倒塌房屋主要是简易农宅,下面针对不同结构类型农宅倒塌原因进行分析。
(1)土墙木顶结构房屋。
土墙本身密实度不足,土体间抗水平剪切力很低,在轻微地震时就引起坍塌,另外木屋架直接支撑在土墙体上,没有独立柱支撑,墙体坍塌时导致木屋架脱离支撑垮塌。
这类房屋是抗震能力最差的农宅,也是本次倒塌概率最高的农宅。
见图1所示。
图1 土墙木顶结构倒塌房屋(2)空心砌块墙木屋盖房屋。
空心砌块墙没有设置芯柱和板带,墙体未能形成整体,块体间竖向和水平灰缝粘结面积严重不足,而且为强度很低的石灰膏,地震水平力导致墙体整体坍塌;灾区木屋盖梁檩大多用刚度较低的空心竹,杆件之间连接简单,地震时水平摇晃导致屋盖散架,见图2所示。
芦山Ms7.0级地震震源区精确定位和速度结构研究的开题报告题目:芦山Ms7.0级地震震源区精确定位和速度结构研究一、选题背景2013年4月20日,四川芦山县发生Ms7.0级地震,震源深度为13千米。
该地震造成了超过200人死亡,数千人受伤。
针对这次地震,科学家们进行了多方面的研究,以便更好地了解地震机制和灾害预测。
本课题的研究内容是该地震震源区的精确定位和速度结构研究。
二、研究目的1. 确定地震的震源区,为后续的地震学研究提供基础数据。
2. 探究震源深度的性质,为地震生成机制提供参考。
3. 分析该地区的速度结构,探寻可能的断层带和地下构造,为地震预测和防治提供科学依据。
三、研究内容1. 数据收集与处理:收集芦山地震发生时的地震波记录和震源机制解,并进行数据处理,以达到最佳效果。
2. 震源定位:结合数据处理后的地震波数据,采用逆时偏移或汇聚分析等方法确定地震的精确震源位置。
3. 震源深度分析:利用采集的地震波数据,对地震发生时的地下构造进行三维成像分析,确定该地震的震源深度。
4. 速度结构研究:通过对地震波的速度模型分析,探讨该地区的地下构造特征及其对地震活动的影响。
四、研究意义1. 对于理解芦山Ms7.0级地震地质背景和发生机制具有重要意义。
2. 为地震预测和防治提供科学依据。
3. 对于进一步探索四川地区地下构造和地震活动规律有重要意义。
五、研究方法1. 数据处理方面主要采用地震波形反演和汇聚分析法等方法。
2. 基于地震波传播理论和地震地质学原理,利用地震波数据进行逆时偏移或汇聚分析,重建三维速度模型和震源模型。
3. 结合速度模型分析地震波在地下的传播规律,进一步探讨地下构造特征和地震活动规律。
六、研究步骤1. 数据采集和预处理。
2. 利用逆时偏移或汇聚分析法等方法对地震波记录进行处理和分析,确定地震的震源位置。
3. 利用地震波的传播规律,结合广角反射技术和三维成像方法,分析地震的震源深度和速度结构。
芦山地震中相邻建筑碰撞破坏调查与分析杨永强;戴君武;公茂盛;谢礼立【摘要】为研究相邻建筑地震碰撞破坏机理,调查了芦山地震中相邻建筑碰撞破坏概况,并应用芦山地震加速度记录计算了相邻建筑地震碰撞反应,分析了防震缝宽度和结构质量对碰撞作用的影响.研究结果表明:防震缝宽度越大碰撞对相邻建筑地震反应的影响越小;相邻建筑物质量相近时,地震动输入方向对相邻建筑物碰撞作用影响较小;相邻建筑碰撞对自振周期相对较长的建筑的地震反应影响较大;相邻建筑质量越大,碰撞对其加速度反应影响越小,并且碰撞对质量相对较小的建筑加速度反应影响较大;本文对相邻建筑物碰撞作用的分析与震害实例基本相符.%A survey of adjacent buildings pounding damage caused by the Lushan earthquake is presented in this paper. Used the acceleration records from Lushan earthquake, the seismic response of adjacent buildings considering collision is calculated, and the influence of seismic joint width and building mass to the collision process is analyzed. Conclusions are as follows:the wider the seismic joint between adjacent buildings, the less and slighter the pounding; there is little effect of ground motion direction on the collision damage between adjacent buildings;the influence of pounding to the building seismic response become slight with the increase of building mass, and the influence is larger to the lighter building; analysis results about adjacent buildings collision in this paper are in conformity with the typical pounding damage example.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2015(047)012【总页数】4页(P102-105)【关键词】芦山地震;相邻建筑;碰撞;地震反应;防震缝【作者】杨永强;戴君武;公茂盛;谢礼立【作者单位】中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) ,150080哈尔滨;中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) ,150080哈尔滨;中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) ,150080哈尔滨;中国地震局地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) ,150080哈尔滨;哈尔滨工业大学土木工程学院,150090哈尔滨【正文语种】中文【中图分类】TU398相邻结构碰撞是指地震作用下相邻建筑之间的侧向撞击,由于相邻建筑动力性能的差异导致了地震时的非同步振动,当建筑间距无法满足这种振动状态要求时,就会产生碰撞,由此造成相邻结构的破坏和倒塌[1-2].相邻建筑物碰撞一般都会造成相邻建筑物的局部破坏,严重的甚至能导致建筑主体结构破坏引起建筑倒塌.1985年墨西哥地震震害调查表明,被调查的330幢倒塌和受严重破坏建筑物中40%以上严重破坏建筑物和15%的倒塌建筑物发生过碰撞[3].此后,相邻建筑物地震碰撞破坏引起重视,国外对相邻建筑碰撞进行了较多研究,主要有碰撞动力学法[4-5]和接触单元法[6-8]两种数值模拟方法.2008年汶川地震和2010年玉树地震中碰撞造成的相邻建筑破坏现象在高烈度区非常普遍.为此,中国建筑抗震设计规范将砌体房屋的防震缝宽度最小值从50 mm提高到了70 mm[9-10].本文将依据芦山地震现场调查结果,分析碰撞对结构地震反应的影响,结合典型碰撞破坏实例,验证分析结果.2013年4月20日08时02分46秒,在四川省雅安市芦山县(北纬30.3°,东经103.0°)发生M7.0级地震,造成大量建筑发生破坏.作者作为地震应急与灾害评估队员,参与调查了不同烈度区的结构破坏情况.在高烈度区(Ⅷ度区和Ⅸ度区)相邻建筑碰撞现象较为普遍,尤其是临街建筑,主要原因是临街建筑的防震缝宽度不足或没有.为分析碰撞对结构地震反应的影响,需要知道考虑碰撞时的相邻建筑最大地震反应,参照反应谱的计算思路,本文将相邻建筑简化为相邻单自由度体系,见图1.参考文献[11]中碰撞力反应谱的概念,定义碰撞反应谱为一系列不同周期(T1和T2)的相邻单自由度体系,在某一地震动作用下最大反应的绝对值与两个单自由度体系的周期组成的曲面.碰撞反应谱的谱值与建筑物本身特性、间距以及输入地震动相关,因此可表示为式中:T、m、ξ分别为结构的自振周期、质量和阻尼比,d为相邻建筑间距,Ag为输入地震动.假定图1所示相邻单自由度体系之间的碰撞力为Fc,则其动力方程可表示为式中:m、C、K分别为结构的质量、阻尼和刚度,x¨、x·、x、x¨g分别为结构的水平加速度、速度、位移和输入地震动,接触单元模型选取Hertz-damp模型,Fc的表达式参考文献[12-13].2.1 地震动选取为体现芦山地震地面运动特征对结构反应的影响,选取此次地震中幅值大于100 gal的15组地震动的水平分量进行相邻建筑物碰撞分析.考虑到本次地震中相邻建筑碰撞普遍发生在Ⅷ度和Ⅸ度区,故将地震动幅值统一调整为400 gal.2.2 防震缝宽度d的影响根据震害调查结果,震区多数临街建筑的防震缝宽度d不足,本文取有代表性的5个宽度:①d=10 mm,防震缝宽度严重不足;②d=30 mm,防震缝宽度不足;③d=50mm,2001版抗震规范建议砌体结构防震缝宽度最小值;④d=70 mm,2010版抗震规范建议砌体结构防震缝宽度最小值;⑤d=100 mm,2010版抗震规范建议砌体结构防震缝宽度最大值.假定单自由度体系质量均为300 t,计算结果见图2.防震缝宽度越小碰撞对相邻建筑地震反应的放大作用越大,当防震缝宽度从10 mm变为100 mm时,两个结构的加速度放大倍数最大值均降至原来的1/2左右,并且不发生碰撞的周期范围越来越大;结构1和结构2的碰撞放大系数曲面基本呈反对称,说明地震动输入方向对碰撞作用的影响不大.从单个碰撞放大系数曲面来看,在弹性范围内,若不考虑行波效应,并且相邻建筑高度和自振周期相同时,两者振动同步,无碰撞;相邻体系中周期相对较长结构的地震反应受碰撞影响较大,并且周期差别越大,两者的碰撞加速度放大系数差别越大.2.3 结构质量的影响为研究质量对碰撞作用的影响,计算了m1=300 t,而m2分别为60、100、300、900、1 500 t时的碰撞放大系数曲面,防震缝宽度取震区常见值50mm,结果见图3.随着结构2质量增加,碰撞对结构1地震反应的放大作用基本由小到大,而对结构2地震反应的放大作用则是由大到小,说明相邻建筑发生碰撞时,对质量小结构的影响较大;结构1的加速度放大系数最大值约增大2倍,而结构2的加速度放大系数最大值则降低到1/12左右.对比图3(a)、(e)、(b)、(d)可以发现,这两组计算模型的质量比分别为5∶1和1∶5、3∶1和1∶3,质量比互为倒数,但计算结果并不存在对应关系,这说明碰撞对相邻建筑地震反应的影响不仅与相邻建筑的质量比相关还与其本身质量大小相关,质量越大受碰撞影响越小.上述结论基于弹性反应谱分析得出,当遭受较大地震作用时,结构会产生塑性变形,此时相邻建筑物的相对位移变大,基本自振周期延长,发生碰撞的概率增大.此外,相邻建筑物的延性不同也会致使自振周期相同的相邻建筑发生碰撞,因此本文计算结果会低估相邻建筑物发生碰撞的概率.图4所示为芦山县宝盛乡凤头村某相邻砖混结构民居,左侧为3层砖混结构(相当于图1的结构1),右侧为2层砖混结构(相当于图1的结构2),两者间距约50 mm.建筑1破坏较轻,其第二层横墙由于撞击作用在碰撞高度发生严重破坏,但为局部破坏,房屋其它墙体仅有轻微裂缝,结构破坏等级为中等破坏;建筑2的内纵墙产生严重剪切斜裂缝,第一层横墙在撞击作用下发生错断,倾靠在建筑1上,可定义为倒塌,破坏等级为毁坏.依据文献[14]中的砌体结构基本周期计算公式,并考虑墙体厚度影响,估计建筑1和建筑2的基本自振周期为0.25~0.30 s,建筑1的基本自振周期略小于建筑2.另外,根据调查资料估计,建筑1的质量大约为300 t,建筑2的质量约为100 t.实例中相邻建筑物的总高及各层楼板标高存在较大差别,并且由第二节分析可知在较大地震作用下,这两个建筑的破坏程度不同、延性不同等因素共同影响下,即使两个建筑物基本自振周期相近仍然会发生碰撞.由图3(b)可知,碰撞对建筑2的地震反应放大作用明显大于对建筑1的放大作用,并且建筑2的抗震性能明显低于建筑1,因此,建筑2会先发生破坏.建筑2发生破坏后,其自振周期会明显变长,此时再由图3(b)中的模拟结果可知,碰撞对建筑2的放大作用会随其自振周期变长而增加,由此在地震和碰撞的共同作用下造成了建筑2的毁坏.上述分析表明,基于弹性反应谱分析的结果仍然可以解释实际震害成因,可供震害分析参考. 1)防震缝宽度越大碰撞对相邻建筑地震反应的放大作用越小,当PGA为0.4 g时,防震缝宽度从10 mm增加到100 mm,碰撞加速度放大系数最大值约降低一半. 2)当相邻建筑物质量相近时,地震动输入方向对碰撞作用的影响较小.3)碰撞对相邻建筑中周期长的结构的地震反应影响较大.4)相邻建筑质量越大碰撞对其加速度反应影响越小;碰撞对相邻建筑中质量相对较小的建筑加速度反应影响较大.5)基于弹性反应谱进行分析会低估相邻建筑物发生碰撞的概率.6)对相邻建筑物碰撞作用的分析结果与芦山地震中相邻砖混结构民居震害实例基本相符.致谢:文中加速度记录数据由国家强震动台网中心提供,在此表示感谢.【相关文献】[1]ANAGNOSTOPOULOS S A,SPILIOPOULOS K V.An investigation of earthquake induced pounding between adjacent buildings[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics,1992,21(4):289-302.[2]MAISON B F,KASAIK.Dynamics of pounding when two buildings collide[J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics,1992,21(9):771-786.[3]KASAIK,MAISON B F.Building pounding damage during the 1989 Loma Prieta 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芦山7.0级强烈地震宏观震中——玉溪村房屋震害调查与分
析
闫培雷;孙柏涛;王明振;张昊宇;陈相兆
【期刊名称】《地震工程与工程振动》
【年(卷),期】2014(0)S1
【摘要】本文对芦山7.0级强烈地震宏观震中玉溪村的95栋房屋震害资料进行了总结与分析,研究了我国西南地区农村民居的基本抗震能力,得到了以下结论:给出了玉溪村房屋的结构类型及其分布比例;以玉溪村为例,总结了我国西南地区农村主要结构类型民居的结构特点;总结了玉溪村各种结构类型房屋的震害特征,对其震害原因进行了简要分析,并针对相应的震害特征给出了加固和改进建议;基于地震现场震害调查资料进行了统计分析,从宏观上分析了玉溪村房屋破坏的总体特点。
初步掌握西南地区农村民居抗震能力的基本状况,对认识不同结构类型的农村民居的破坏形态、制定防震减灾规划和修订抗震设计规范有着重要的参考价值。
【总页数】5页(P955-959)
【关键词】芦山地震;宏观震中;玉溪村;农村民居;工程震害
【作者】闫培雷;孙柏涛;王明振;张昊宇;陈相兆
【作者单位】中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】P315.9
【相关文献】
1.汶川地震和芦山地震中砌体结构房屋震害分析 [J], 雷涛
2.芦山地震中木结构的震害调查研究 [J], 贾大强
3.四川芦山7.0级强烈地震高烈度区房屋震害特征 [J], 王世元;何玉林;吴今生;梁明剑;刘玉法;戈天勇;李建亮;毛利;张威
4.汶川地震和芦山地震中砌体结构房屋震害分析 [J], 雷涛;
5.芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析 [J], 王涛;张永群;金波;孔子昂;雷远德
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芦山地震后的四川地质灾害分析摘要:2013年4月20日,四川芦山7.0级地震暴发,大量的崩塌滑坡为泥石流形成提供了丰富的物源,在强降雨条件下,极易发生泥石流,从而引发一系列的地质灾害。
本文对芦山地震后的四川地质灾害进行了分析。
关键词:芦山地震;地质灾害;易发性评价Abstract: In April 20, 2013,7 Lushan earthquakein Sichuan,a lot oflandslidedebris flowformationprovides a richsource,in thecondition of strong rainfall,prone to debris flow,which triggereda series ofgeological disasters.This paperhas carried on the analysis to the Lushanafter the earthquake inSichuanGeological disasters.Keywords:Lushan earthquake;geological disaster; vulnerabilityassessment受2008年“5.12”汶川特大地震影响,震后四川省暴发了许多大规模泥石流灾害,如:2009年7月17日前后,2010年8月13日左右,全省暴发了大规模的泥石流,死伤上百人,直接经济损失约3亿元。
泥石流灾害不仅造成巨大的经济损失以及人员伤亡,更是制约了地区经济复苏和发展。
造成地质灾害的一个重要原因是震后未及时作地质灾害危险性评价,防灾减灾工作缺乏科学依据,使得相应的防灾减灾措施缺乏针对性。
而芦山地震更是加剧泥石流灾害。
震后四川省地质灾害形势预测是当前急需解决的问题。
1地震与极端干湿循环气候对重大地质灾害的控制四川省山区面积 4.28×105km2,发育着武都-马边(龙门山地震带)、康定-甘孜和安宁河谷地震带,地震带面积约占全省国土面积的1/4。
芦山7.0级强烈地震建筑结构震害调查熊立红;兰日清;王玉梅;田学民;丰彪【期刊名称】《地震工程与工程振动》【年(卷),期】2013(33)4【摘要】继2008年汶川8.0级特大地震后,2013年4月20日8点02分在四川省雅安市芦山县又发生了7.0级强烈地震,震源深度13公里,造成大量房屋严重破坏或倒塌。
根据不同的结构类型、不同烈度区,文中对应急调查评估的603栋各类房屋结构进行了详细的统计归纳总结,得到了各类结构在不同烈度下的破坏比。
在此基础上,主要对钢筋混凝土结构、砌体结构、砖木结构和木结构的震害特征进行了深入剖析,此外还对一栋大跨空间结构和一栋隔震结构的破坏特征进行了分析,最后针对各类结构在地震中尚存在的主要问题,提出了一些改进建议。
【总页数】9页(P35-43)【关键词】芦山地震;震害调查;抗震措施;地震破坏【作者】熊立红;兰日清;王玉梅;田学民;丰彪【作者单位】中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080;中国地震局,北京100036【正文语种】中文【中图分类】P315.92【相关文献】1.芦山Ms7.0地震建筑结构震害特征 [J], 徐超;陈波;李小军;陈学良;吕红山;耿飞;温增平2.四川芦山7.0级强烈地震高烈度区房屋震害特征 [J], 王世元;何玉林;吴今生;梁明剑;刘玉法;戈天勇;李建亮;毛利;张威3.芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析 [J], 王涛;张永群;金波;孔子昂;雷远德4.芦山7.0级强烈地震的城市住宅震害分析 [J], 余世舟;张令心;刘琛;杨明儒5.芦山7.0级强烈地震宏观震中——玉溪村房屋震害调查与分析 [J], 闫培雷;孙柏涛;王明振;张昊宇;陈相兆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
“4·20”芦山地震四川文物保护单位受损情况调查报告一前言2013年4月20日8时02分,四川雅安市芦山县发生里氏7.0级强烈地震,震源深度13千米,在造成重大人员伤亡和财产损失的同时,也使许多珍贵的文化遗产遭受重创。
根据国家减灾委公布的《四川芦山“4·20”强烈地震灾害评估报告》,列入极重灾区、重灾区和一般灾区的21个县(市、区)共有24处全国重点文物保护单位,78处省级文物保护单位,157处市县级文物保护单位和7处文物点不同程度受损;349件(套)可移动文物,24个博物馆、文物管理所约3万平方米的馆舍以及大量设施设备不同程度受损。
而处于震中的雅安地区尤为严重。
值得注意的是,在“5·12”汶川特大地震灾后得到抢救保护的不可移动文物普遍经受住了此次强烈地震的严峻考验,而未得到修缮的不可移动文物在此次地震中受损较为严重。
本次地震文物保护单位受损特征较明显,受损比例和程度同震源距离关系密切;受损因素较为复杂。
对灾害成因的综合调查和研究,再次成为我省文物保护工作探索防震减灾的课题。
二受损简况不可移动文物在此次强烈地震中四川再次遭受了重大损失,地震灾区涉及到雅安、成都、眉山、乐山、甘孜、凉山6个市(州)的共21个县(市)。
文物保护单位具体受损数量按受灾程度和区域统计如下:极重灾区:芦山县23处。
重灾区:雨城区37处、天全县7处、宝兴县36处、荥经县10处、名山区13处。
一般灾区:汉源县18处、石棉县11处、邛崃市9处、蒲江县12处、大邑县7处、丹棱县13处、洪雅县5处、东坡区12处、金口河区7处、夹江县2处、峨边彝族自治县18处、泸定县6处、康定县11处、甘洛县8处。
此外,还有1处不可移动文物———茶马古道(81个点),分布于雅安市各区县以及邛崃市、蒲江县、泸定县、甘洛县等地。
据四川省文物管理局5月底统计,在此次强烈的地震灾害中,不可移动文物共计受损266处,其中全国重点文物保护单位24处,占总数的9%(表一);省级文物保护单位78处,约占总数的29%(表二);还有市县级文物保护单位157处和文物点7处不同程度损坏,约占总数的62%;另外包括已被列入世界文化遗产预备名录的茶马古道,共计81个地面文物保护点也遭受严重破坏。
芦山7.0级强烈地震的城市住宅震害分析
余世舟;张令心;刘琛;杨明儒
【期刊名称】《地震工程与工程振动》
【年(卷),期】2014(0)S1
【摘要】2013年4月20日,四川省芦山县发生7.0级强烈地震。
地震造成大量建构筑物的破坏和惨重的人员伤亡,房屋建筑的破坏是造成人员伤亡和经济损失的主要原因。
随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快,提高新兴城市住宅的抗震性能显得愈加重要。
本文基于灾区城市住宅的震害调查分析,总结了此次地震中城市住宅的震害特点,阐述了抗震薄弱环节,提出了提高其抗震性能的建议。
【总页数】6页(P366-371)
【关键词】芦山7.0级地震;城市住宅;震害特点;抗震性能;分析
【作者】余世舟;张令心;刘琛;杨明儒
【作者单位】地震工程与工程振动国家重点实验室中国地震局工程力学研究所;上海天华建筑设计有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU352.11;P315.9
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1.四川芦山地震周边农村住宅震害分析 [J], 麻超超;庞宗元;刘赵勇
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3.芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析 [J], 王涛;张永群;金波;孔子昂;雷远德
4.芦山7.0级强烈地震建筑结构震害调查 [J], 熊立红;兰日清;王玉梅;田学民;丰彪
5.芦山7.0级强烈地震宏观震中——玉溪村房屋震害调查与分析 [J], 闫培雷;孙柏涛;王明振;张昊宇;陈相兆
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芦山7.0级地震古建筑震害调查分析
潘毅;唐丽娜;王慧琴;姚蕴艺
【期刊名称】《地震工程与工程振动》
【年(卷),期】2014(34)1
【摘要】芦山地震对灾区内的古建筑带来了一定程度的破坏,本文对灾区内的古建筑进行了大量的调查,分别对木结构及石结构古建筑的典型震害情况进行了分析,通过分类统计的方法,得到了木结构和砖石结构古建筑不同破坏程度所占的比例,并对其原因进行了分析。
结果表明:芦山地震中,木结构古建筑主要为中度破坏,表明木结构古建筑高烈度地震抗倒塌能力较好。
砖石结构古建筑主要为重度破坏,表明砖石结构古建筑对地震扰动十分敏感,抗震性能较弱。
最后,根据震害调查及分析结果,对古建筑抗震保护提出了一些建议。
【总页数】7页(P140-146)
【关键词】芦山地震;古建筑;木结构;砖石结构;震害调查
【作者】潘毅;唐丽娜;王慧琴;姚蕴艺
【作者单位】西南交通大学土木工程学院;东南大学城市与建筑遗产保护教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU36;P315.92
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1.芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析 [J], 王涛;张永群;金波;孔子昂;雷远德
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3.芦山地震古建筑震害调查与分析 [J], 洪海春;石玉成;刘拓;王恒知;詹小艳
4.芦山地震供水系统震害调查分析 [J], 叶飞;郭恩栋;刘金龙;刘如山;林均岐;高霖
5.芦山7.0级强烈地震宏观震中——玉溪村房屋震害调查与分析 [J], 闫培雷;孙柏涛;王明振;张昊宇;陈相兆
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第33卷第4期2013年8月地震工程与工程振动JOURNAL OF EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATIONVol.33No.4Aug.2013收稿日期:2013-07-10;修订日期:2013-07-22基金项目:中国地震局工程力学研究所基本科研业务费专项(2013C03);中国地震局“四川省芦山‘4·20’7.0级强烈地震科学考察”项目;环保部公益性行业科研专项资助(201209040)作者简介:温瑞智(1968-),男,研究员,主要从事工程地震与强震动观测研究.E-mail :ruizhi@iem.net.cn 文章编号:1000-1301(2013)04-0001-14doi :10.11810/1000-1301.20130401芦山7.0级地震强震动记录及其震害相关性温瑞智1,任叶飞1,黄旭涛1,卢滔2,齐文浩1(1.中国地震局工程力学研究所,中国地震局地震工程与工程振动重点实验室,黑龙江哈尔滨150080;2.防灾科技学院,河北三河065201)摘要:2013年4月20日芦山地震中的强震动记录是我国自2008年汶川地震后再一次比较全面地获得的高质量的数字强震动记录。
国家数字强震动台网共获得3分量自由场记录114组,成都地震烈度速报台网获得63组。
文章对强震动记录进行了常规处理,统计了强震动记录随断层距的数量分布情况,绘制了空间地震动加速度等值线图。
结合芦山地震震源机制解和破裂过程研究成果,选取典型记录,分析加速度、速度时程的波形、振幅等特征,识别了此次地震滑冲现象,估算了竖向最大永久位移。
通过利用观测数据与国外的地震动预测公式对比,分析了不同周期反应谱地震动幅值及加速度反应谱衰减规律,阐明了此次地震的地震动在近场高频成分较卓越的特点。
震后现场考察了3个典型强震动台站附近建筑物震害,分析了地震动与工程震害的相关性,地震烈度的评定反映了地震破坏的程度。
震中:芦山县震级:7级震中烈度:9度设防烈度:7.5度地震烈度超过设防烈度,属于大震,按照设计目标,做到不倒即可。
1.女儿墙等附属构件锚固不够,掉落。
措施,构造柱到顶,并设置钢筋混凝土压顶。
2.建筑物四角破坏建筑物的刚心和质心之间不可避免存在不重合,在地震作用下,将出现扭转现象,角部破坏。
措施,设置钢筋混凝土构造柱,构造柱两侧伸出钢筋深入墙体,约束墙体的变形,并起到拉结的作用。
3.墙体强度不够,剪切破坏,产生较大的裂缝和变形。
在剪力的作用下,墙体沿着砖缝产生X型的剪切裂缝。
并且在存在门窗开洞的墙体,在门框洞口的四角易产生X型裂缝。
.主要原因就是墙体的剪切强度不够,以及构造柱和圈梁没有能够对墙体产生约束。
设置构造柱,不仅能够参与到墙体的抗剪,提高强度,而且可以约束墙体裂缝的发展,防止产生过大的位移,以致倒塌。
4.楼梯间产生破坏由于楼梯间没有一块完整的楼板,缺乏对墙体的有效约束。
而另一方面,一般楼梯较重,地震力比较明显。
沿着楼梯板的方向,楼梯还会存在着斜撑的作用,斜撑力较大,容易产生破坏。
顶层楼梯间缺乏楼板的约束,没有足够的支撑,且没有构造柱以及圈梁的约束,在地震作用下,震掉。
下部楼层的楼梯间也是存在着剪切裂缝。
措施,在楼梯间半层处,设置现浇钢筋混凝土条带,以及在楼梯间的四角设置构造柱,对楼梯间的墙体进行约束。
5.纵横墙的链接不好,或者纵墙直接就没有横墙的连接,导致地震下掉落。
措施:如果存在横墙可以与之相连,那么必须沿着高度方向每隔500mm设置钢筋或者钢筋网片使二者有效搭接,如果没有,那么可以设置扶壁柱或者构造柱,对纵墙进行约束。
6.结构平面布置不合理临街,没有设置纵墙,背街设置纵墙,导致刚心向背街方向偏移。
地震下,发生扭转,导致角部墙体破坏。
而且,在临街面缺少纵向承受沿着纵向的地震作用,使得横墙面外受弯,产生水平裂缝。
措施:结构平面设计时,尽量讲求对称,避免质心和刚心的不重合,导致扭转的发生。
而且,不能将窗间墙的尺寸设置过小,否则抗剪不足,,而且整体性不好,一震即散。
芦山Ms7.0地震建筑结构震害特征徐超;陈波;李小军;陈学良;吕红山;耿飞;温增平【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2013(035)005【摘要】基于2013年4月20日四川芦山Ms7.0地震灾区的房屋建筑震害调查资料,初步分析了这次地震中建筑结构的震害特征.结合典型建筑结构震害案例,从抗震概念设计和抗震构造措施的角度对震害机理进行了探讨,总结了结构抗震设计方面的经验和教训并给出了相关的建议.分析表明,农村自建的砖木和土木结构房屋的抗震能力普遍较差;砖混结构和砌体-框架混合结构的抗震性能需要严格的抗震构造措施给予保证,包括合理设置钢筋混凝土构造柱和圈梁,合理设置承重墙的数量以及承重墙上开洞的数量和位置;由于鞭梢效应造成的突出屋顶的楼梯间和加层的破坏需引起重视.【总页数】10页(P749-758)【作者】徐超;陈波;李小军;陈学良;吕红山;耿飞;温增平【作者单位】中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所【正文语种】中文【中图分类】P315.9【相关文献】1.芦山7.0级地震芦山县老城区房屋建筑震害特征与因素研究 [J], 洪海春;杨伟林;黄伟生;彭小波;李细兵2.2008年汶川Ms8.0地震在2013年芦山Ms7.0地震和2014年康定Ms6.3地震破裂区引起的库仑破裂应力 [J], 李艳娥;陈学忠3.芦山Ms7.0与九寨沟Ms7.0地震灾区房屋震害特征对比研究 [J], 梁厚朗; 申源; 毛利; 肖本夫4.2013年芦山Ms7.0地震前南北地震带数字化水位、水温高频信息异常特征及效能分析 [J], 王喜龙; 贾晓东; 钱蕊; 付聪5.GPS高频信号的中强度地震频谱特性分析——以芦山Ms7.0地震为例 [J], 李萌;严丽;顾铁;肖根如;韦依坪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第34卷第1期2014年2月地震工程与工程振动EARTHQUKE ENGINEERING AND ENGINEERING DYNAMICS Vol.34No.1Feb.2014收稿日期:2013-12-02;修订日期:2013-12-29基金项目:城市与建筑遗产保护教育部重点实验室开放课题(KLUAHC 1008);中国工程院咨询研究项目(2010-ZD -4)作者简介:潘毅(1977-),男,副教授,博士,主要从事建筑结构抗震与振动控制、工程结构鉴定与加固的研究.E-mail :panyi@home.swjtu.edu.cn文章编号:1000-1301(2014)01-0140-07DOI :10.13197/j.eeev.2014.01.140.pany.018芦山7.0级地震古建筑震害调查分析潘毅1,2,唐丽娜1,王慧琴1,姚蕴艺1(1.西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;2.东南大学城市与建筑遗产保护教育部重点实验室,江苏南京210096)摘要:芦山地震对灾区内的古建筑带来了一定程度的破坏,本文对灾区内的古建筑进行了大量的调查,分别对木结构及石结构古建筑的典型震害情况进行了分析,通过分类统计的方法,得到了木结构和砖石结构古建筑不同破坏程度所占的比例,并对其原因进行了分析。
结果表明:芦山地震中,木结构古建筑主要为中度破坏,表明木结构古建筑高烈度地震抗倒塌能力较好。
砖石结构古建筑主要为重度破坏,表明砖石结构古建筑对地震扰动十分敏感,抗震性能较弱。
最后,根据震害调查及分析结果,对古建筑抗震保护提出了一些建议。
关键词:芦山地震;古建筑;木结构;砖石结构;震害调查中图分类号:TU36;P315.92文献标志码:AInvestigation and analysis of damage to ancient buildings inLushan M s 7.0earthquakePAN Yi 1,2,TANG Lina 1,WANG Huiqin 1,YAO Yunyi 1(1.School of Civil Eng.,Southwest Jiaotong University ,Chengdu 610031,China ;2.Key Laboratory of Urban and Architectural Heritage Conservation ,Ministry of Education ,Southeast University ,Nanjing 210096,China )Abstract :Ancient buildings were destroyed by the Lushan earthquake.Extensive studies on ancient buildings in earthquake-stricken area were carried out.The typical seismic damage to ancient timber buildings and masonry buildings were studied.Different proportions of damage degree of ancient timber and masonry buildings and the cor-responding reasons are analyzed by classified statistic method.The results show that the degree of damage to ancient timber buildings are moderate in Lushan earthquake.This phenomenon indicates that the collapse resistance of ancient timber buildings in high-intensity earthquake is relative better.Meanwhile ,the damage to ancient masonry buildings are more serious ,which indicates that the ancient masonry buildings are sensitive to the seismic disturb-ance and weak in seismic performance.Finally ,based on the investigations of seismic damage ,some design recom-mendations on the seismic protection of ancient buildings are given.Key words :Lushan earthquake ;ancient buildings ;timber structure ;masonry structure ;seismic damage investigation 引言2013年4月20日北京时间08时02分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强烈地震,极震区烈度高达Ⅸ度,不仅使灾区人民的生命和财产受到损害,也使灾区内各类文物受到不同程度的损伤。
在地震发生后,笔第1期潘毅,等:芦山7.0级地震古建筑震害调查分析者四度深入灾区,对灾区内古建筑的震害情况进行了大量调查。
其中,重点调查了全国重点文物保护单位青龙寺大殿、平襄楼及四川省重点文物保护单位佛图寺。
本文首先对芦山地震中古建筑的主要震害情况作了阐述,并分析了其破坏原因,然后根据震害情况进行分类统计,最后提出了古建筑抗震保护的一些建议,希望能为古建筑的修缮加固提供参考。
1灾区古建筑总体震害情况根据四川省文物考古研究院的调查报告[1],震区内共有24处全国重点文物保护单位,78处省级文物保护单位,157处市县级文物保护单位和7处文物点不同程度受损。
其中,芦山县等极重灾区共有23处文物保护单位受损;雨城区等重灾区共有133处文物保护单位受损;汉源县等一般灾区共有102处文物保护单位受损,并有一处不可移动文物-茶马古道。
受损单位按类型分类,古遗址24处,古墓葬23处,古建筑149处,石窟寺及石刻24处,近现代重要史迹及代表性建筑45处,其他1处,受损文物数量分布见图1,其中大部分为古建筑的破坏。
图1芦山地震灾区受损文物数量分布图Fig.1Quantity distribution of damaged cultural relics in Lushan earthquake-stricken area2典型震害及分析木结构古建筑是一个多重减隔震的体系,具有一定的抗震能力,木结构大部分古建筑主体结构较为完好。
然而,砖石结构古建筑由于其材料的抗拉强度低,且块体之间黏结性能较差,在这次地震中破坏较为严重。
2.1木结构古建筑在芦山地震中,木结构古建筑的震害主要表现在以下几个方面:填充墙破坏、榫卯节点拔榫、柱脚滑移、屋面溜瓦等。
其中,填充墙的破坏是木结构古建筑的主要破坏形式,不同材料的填充墙破坏程度有很大的差别,尤以砌块填充墙的破坏最为严重。
在调查中,还发现地震中溜瓦现象比较普遍;榫卯节点有一定的拔榫,但多为轻微拔榫;柱脚有一定的移位,但移位也未脱离础石。
(1)填充墙破坏填充墙破坏是此次地震中木结构古建筑主要破坏形式,但根据填充墙材料的不同,其墙体的破坏程度也不同。
例如,图2(a )为韩家老宅木板填充墙,由于木板的材料特性与木构架的材料特性一致,木板与木柱间141地震工程与工程振动第34卷有榫口连接,加之木材良好的柔性,木板填充墙基本没有破坏。
图2(b )是青龙寺大殿竹编泥墙,外层抹以白灰,竹编泥墙中竹席作为主要支撑体系,泥土挂于竹席之上作为填充墙,竹编泥墙的柔性较好,故在此次地震中损坏较轻。
图2(c )和(d )为佛图寺砖砌体填充墙,砖砌体填充墙刚度与木材的刚度相差很大,且砖砌体墙沿柱齐缝砌筑,与木柱没有拉结。
地震发生时,墙体可能在平面外受力,同时,木构架的变形也会对墙体产生挤压,加上墙体与木柱没有拉结,导致了墙体开裂,甚至倒塌。
图2填充墙的破坏Fig.2The destruction of the filled walls(2)榫卯拔榫调查中发现,存在一定的拔榫情况,但多为轻微拔榫,榫头与卯口之间仍能受力,如图3所示。
榫卯结构是我国木结构古建筑的主要特点之一,其半刚性的连接特性,允许梁柱之间产生一定的变形,在地震作用下通过榫卯之间的挤压变形,使榫头与卯口的咬合越来越松动,榫头慢慢从卯口中滑出,出现“拔榫”。
这种挤压变形吸收了一定的地震能量,减小了结构的地震响应。
图3青龙寺大殿榫卯拔榫Fig.3Tenon pull out of Qinglong templehall 图4佛图寺柱脚滑移Fig.4Column feet slip of Fotu temple(3)柱脚滑移木结构古建筑发生了少量的柱脚滑移,但即使滑移,也未脱离础石,柱仍然起着竖向承重功能,且在可修复范围之内,如图4所示。
柱脚发生滑移的原因在于,水平地震作用下,当其超过柱与础石间的静摩擦力时,241第1期潘毅,等:芦山7.0级地震古建筑震害调查分析二者产生相对滑动,这样的相对滑动具有良好的摩擦耗能和隔震作用,柱脚以上部分的水平地震响应大幅度减小。
但是,当柱脚滑移很大时,柱就会偏离础石中心,使础石处于偏心受压的不利状态,同时,还会造成柱架倾斜,过大的倾斜会导致古建筑倒塌[2]。
(4)屋顶溜瓦屋顶溜瓦是木结构古建筑发生最常见的破坏形式,如图5所示。
瓦与檩条的连接性较差,在地震的剧烈晃动下,极易发生破坏,但这种破坏经过简单的修缮就能恢复原状。
图5佛图寺屋面溜瓦Fig.5Slip tile of Fotu templeroof图6佛图寺壁画香炉损毁Fig.6Mural and incense burner damage in Fotu temple(5)其他破坏在此次芦山地震中,还有壁画香炉台受损(如图6)、墙体剥落(如图7)、檩条断裂(如图8)等非结构构件的破坏。
部分古建筑因为年久失修等原因,出现结构倾斜、屋脊破坏、梁架结构松动等结构性破坏,但是由于榫卯、柱脚、斗拱等多重消能作用下,尚未发生完全倒塌。
图7平襄楼墙体剥落Fig.7Wall peeling of Pingxiang storiedbuilding图8佛图寺檩条断裂Fig.8Purlin fracture of Fotu temple2.2砖石结构古建筑砖石结构古建筑的砌筑材料多为脆性材料,其抗拉强度较低,且黏结材料的强度不高,导致结构整体的变形能力较差[3]。