建筑结构抗震课程论文

1、2/14/2022抗震课程大作业5·12汶川地震震害分析引言：2008年5月12日14：28，四川省汶川县发生M8.0地震，震中位于汶川县映秀镇(N31.0，E103.4)，震源深度为14 km。地震造成的地表破裂从映秀镇开始，向东北经小鱼洞、汉旺、北川、南坝、青川，绵延320 km。地震波及四川、甘肃和陕西三省，受灾面积40万km2，造成人员死亡和失踪8.9万人，伤37万余人，经济损失近万亿。发生在四川龙门山区的M8.0地震造成了令人难以想象的严重灾害。本文除展示典型震害外，将从地震灾害机理角度，对本次地震的震害进行剖析，分析该次严重地震灾害的成因及特点。该文主要涉及普通的建筑结构

2、破坏类型、桥梁的破坏类型和公路路基路面的破坏类型。关键词：汶川 地震 破坏 成因 建筑物 桥梁 路基路面 经验教训一、建筑物破坏类型汶川地震对建筑物的破坏虽然强烈，但仍表现出了破坏的不均匀性，可以说，即使是破坏非常强烈的地区也有较完好的建筑存在。调查表明， 建筑物破坏的不均匀性有如下现象和可能成因。1、地震与滑坡耦合造成的强烈破坏事例：北川县城是最典型的事例， 县城在地震中遭受了毁灭性破坏， 但破坏也有不均匀性， 其中破坏严重的范围之一是西城王家岩滑坡周围， 滑坡摧毁了半个县城；另一处是禹龙北街东南边2000m一带的房屋被崩落滚石砸毁并成片倒塌。成因探讨：滑坡和崩塌的破坏作用一种是直接砸毁或掩

3、埋房屋， 当房屋密集时倒塌的房屋可能砸毁邻近的房屋， 产生多米诺骨牌效应；另一种是崩塌和滑坡体落在地上产生次级地震， 这种次级地震对局部地方来说是很强烈的， 而且次级地震的震动往往与主震的震动不协调。地震时， 均匀摇动中的房屋并不一定会倒塌， 但如果遇到不协调的冲击则很容易倒塌。2、地基不均匀引起的建筑物不均匀破坏在前面已经有所论述， 如变形带及两侧不同程度的破坏。下面再列举一些事实进一步说明。事例：北川县城紧靠禹龙北街东南边有一条宽浅的冲沟通向湔江，两边楼房向沟内及下游方向倾倒，第一层楼发生强烈挠屈，这种破坏的原因是，冲沟部位是土体最松软的地带，也是土体结构变化最快的地方。县城内有多幢房屋在

4、地震中整体下陷。但是就在禹龙北街与前面提到的西城滑坡之间，有一所少年活动中心，楼房保存比较完好，特别是其中有一栋柱状塔楼，共6层，底边万方数据宽约6m，高约20m，由灰砖砌成，无粉刷，据老乡说，只是在余震中有局部掉块或裂缝。在少年活动中心的街道对面靠江边，有地震时正在修建尚未粉刷的6层楼房，砖混结构，在地震中仅部分垮塌，大部分尚存。3、斜坡带临空一侧建筑物破坏程度高事例1：彭州市白鹿中学最“ 牛” 教学楼西北边坡坎上的小宿舍楼靠坎一边破坏严重，呈梯形垮塌。另在白鹿中学东北边见到临空一侧的房屋成套倒塌，但靠里的房屋保存完好。事例2：在汶川县映秀镇映秀大桥西南头东南边斜坡上也见到类似的房屋破坏型式

5、， 一栋红砖砌镶嵌白瓷砖的两层楼房在地震中临空一侧面对河流的前墙倒塌严重，后墙保存较完好。成因探讨：以上说明，斜坡带临空一侧岩土的不均匀性，抗震动性能差，导致上部建筑物倒塌。二、桥梁破坏类型地震中桥梁破坏是最严重的， 国外最典型的事例是1995年日本兵库县南部神户地震， 重大的损伤和倒塌发生在大板海湾内或邻近的高架桥上。汶川地震造成 6140座桥梁受损。桥梁是交通的纽带，特别在抗震救灾中是制约灾民生死存亡的结点。以前从桥梁自身结构研究桥梁破坏型式较多，其实桥梁的破坏型式还应该结合地震过程和地质条件来分析。形式1：桥梁垮塌。漩口镇与映秀镇之间的白花大桥是沿边坡修建的公路桥，在地震中完全垮塌。映秀

6、镇映秀大桥东北头东南边沿岷江左岸修建的沿江公路桥也在地震中全部倒塌。沿途见到许多跨河桥梁垮塌后仅残留桥头或桥墩。形式2：桥断中央。最典型的是都江堰市岷江上的紫坪铺水库内的都江堰 汶川高速公路跨线桥，在地震中，大桥中央部分断裂、垮塌。大量的新闻报道画面和文献也显示， 许多桥梁在中央段发生断裂垮塌， 如北川县石蓑衣大桥和夏禹大桥等。形式3：桥梁垮塌一半。桥梁垮塌一半是河流两岸地震波不一致引起的另一种桥梁破坏型式，如北川大桥靠城的东南半段桥面在地震中发生整体向下游方向的梭移和梭移不均匀导致局部桥面受挤而垮塌，而西北半段保存较完好。类似的桥梁半段破坏情况还出现在北川县陈家坝大桥和彭州市白鹿镇连接白鹿中

7、学与镇街的白鹿河上的中法桥。陈家坝大桥呈NE向斜跨河流，河流向 SSW，靠南东东岸的半段在地震中垮塌。中法桥是解放前由法国人鱼霞松设计的双孔桥，呈 NW向横跨白鹿河，在地震中东南半段垮塌而西北半段保存完好。成因探讨：桥梁垮塌有多方面的原因， 如前面论述的河谷在地震中收缩，桥梁便会受到挤压发生破坏， 特别是桥头破坏；第二方面的原因是桥梁多为简单支架结构，桥体绝大部分悬空， 地震时的上下震动加重力作用很容易造成桥梁断裂、 垮塌， 特别是当桥梁的振动周期与地震波周期一致时可能发生共振而造成桥梁垮塌；第三方面的原因是地震时桥体的惯性， 在水平方向的震动中桥墩先发生了随地面的震动， 而桥梁梁板仍保持它不

8、震动的惯性， 这就造成了桥墩与梁板之间的位错（ 梭移） ，从而导致桥梁毁坏；第四是可能桥墩坐落在松散层上，地震时河道发生不均匀沉降，从而导致桥梁破坏。桥断中央的可能原因是， 两岸地震波谱不一致，导致对应河流中心线的桥中央段不协调波动并断裂垮塌。产生两岸地震波谱不一致的原因除了地形起伏（ 河中央最深）外，还因为河流中心线下部河床存在较深的塑性层，其强度低，引起地震波传递不连续。河心是强挤压带，易变形。桥梁垮塌一半说明东南边地震波动比西北边强，也说明来自东南边的深部流动挤压作用是产生汶川地震的重要动力来源。三、公路路基破坏类型路基、路面震害主要指一般路基和路面所表现出的典型震害。主要有：路基路面整

9、体断裂、错动和滑移；路基路面整体坍塌；路基路面整体沉陷。1、路基路面整体断裂、错动和滑移路基路面整体开裂、错动和滑移震害的主要特点是：主要发生山区公路上，路基路面产生不规则的张拉剪切型断裂，表现在路面上出现矿大的裂隙，形成立体错动和滑移。表现为以下几种情形：（1）开裂、沉降滑移：（2）横向撕裂：（3）整体开裂：2、路基路面整体坍滑路基路面的整体坍塌是路基路面整体断裂、错动和滑移的进一步发展。该种震害的产生条件与路基路面整体断裂、错动和滑移相同，只是严重程度更大。由于地震波引起路基内部开裂、变形，路基挡体结构失稳，出现坍滑。这种震害主要出现在一侧临空的路基，如山腰线、临河路基等，尤其是地震导致路

10、基支挡结构破坏，易发生路基路面坍滑震害。3、路基路面整体沉陷路基路面整体沉陷也是地震震中地区常见的路基路面震害之一，这种震害的主要原因有：（1）地震波导致路基路面基底液化，形成大面积路基沉陷。典型路段主要是位于地下水位较高的砂土或砂砾填土路基。（2）由于路基填筑体或路基力学性质不均匀，地震波的作用导致路基土沉降不均匀而产生局部路基路面整体沉陷。结束语：汶川地震给我国造成了巨大的损失，我们也从中得到了经验和教训：（1）坚持贯彻国家标准，严格保证工程质量，绝不偷工减料，坚决做好抗震设计，保障人民人身财产安全。（2）鉴于汶川地震中学校和医院建筑震害惨重，建议取缔学校和医院中存在的各类不合理的结构体系对抗震存在明显问题的学校和医院建筑应采取必要的改进措施。（3）应加强房屋的结构评估和抗震鉴定工作，保证建筑结构符合抗震设计要求，杜绝不符合国家规范的建筑工程。（4）加大抗震减灾新技术和新产品的推广应用力度，应用新技术解决建筑结构在抗震设计中的难题，保证建筑结构的抗震设计水准。（5）在设计和审图过程中，强调采用合理结构体系的重要性。不能因为追求建筑结构的标新立异而舍本逐末地降低结构的抗震设计要求。（6）加大对群众防震减灾知识的普及和教育，坚持预防为主，树立科学减灾理念，更加重视灾前防范，最大限度地减