2019 年 08 月 07 日
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四川長寧6.0級地震工程結構震害機理分析科考組現場工作小結


發布時間:2019/07/24

       一、綜述

      2019年7月11日至7月21日,工力所派出由戴君武、楊永強、陳相兆、柏文、劉鵬和王皓六人組成的工程震害科考小組,對長寧6.0級地震及系列余震造成的當地工程結構震害情況進行了現場科考調查,調查點涵蓋了災區核心破壞烈度為Ⅶ和Ⅷ度區的所有鄉鎮以及靠近Ⅶ度區的6個破壞烈度為VI度的鄉鎮(圖1)。根據建筑震害特點,科考小組選取部分受影響的典型房屋結構進行了結構自振特性測試(圖2),獲得了實測數據,為后續震害特征深入分析提供了第一手資料。

圖1 工程震害科考調查點

圖2 振動測試現場照片及測試數據(珙縣一中教學樓,已拆除)

        二、不同類型房屋結構破壞特征

      此次地震災區震中以長寧縣雙河鎮為起點、結束于珙縣巡場鎮,呈東南—西北走向。災區范圍內,以學校、醫院和政府大樓為代表的災區公共建筑的結構類型以鋼筋混凝土框架結構為主,少量采用框架-磚抗震墻結構,個別采用砌體結構;民居多采用磚混結構、磚木結構,少量老舊房屋采用木結構;城鎮臨街民房多采用底框架混合結構。本次地震中,受6.17長寧6.0級地震及后續4個5.0級以上余震序列影響,不同結構形式的房屋也呈現出不同的震害特征。

       2.1 框架結構、框架-磚抗震墻結構房屋

       多為公共建筑,經正規設計和施工。此次地震中,主體梁柱承重體系破壞較輕,極個別梁柱有輕微損傷,但填充墻、女兒墻等嚴重破壞,空心磚填充墻、加氣混凝土砌塊填充墻震害較為嚴重,普遍出現交叉型貫穿斜裂縫或倒塌,部分女兒墻開裂甚至垮塌掉落,裝飾裝修工程破壞嚴重。典型結構的破壞形式如下。

圖3 長寧縣雙河鎮中心醫院(框架結構)填充墻、吊頂嚴重破壞

圖4 珙縣巡場鎮米市街小學教學樓(框架結構)填充墻嚴重破壞

圖5 長寧縣硐底鎮中心學校(框架-磚抗震墻結構)教學樓女兒墻外閃


       2.2 磚混、底框架混合結構

      磚混結構是本次地震區的農村地區最常用的結構形式,大都未設防,墻體厚度多為180mm,預制樓板為主,無圈梁構造柱,震害較重;混合結構多為臨街多層磚砌體民房,底層門面采用混凝土柱或磚柱,兩端山墻或隔墻為磚砌體承重墻,部分結構的突出屋面樓梯間及山墻出現裂縫,裝飾裝修工程破壞。典型結構的破壞形式如下。

圖6 長寧縣雙河鎮金雞村非設防磚混結構嚴重破壞

                圖7 長寧縣雙河鎮中心小學教師公寓出屋面樓梯間破壞                  圖8 葡萄村民居震后風貌

                                                                                                                                                              

       2.3 土木、磚木結構

     土木結構以土坯墻木屋架、毛石墻木屋架為主;磚木結構以磚墻木屋架為主。該類房屋大都建造年代久遠,結構年久失修,震害表現主要為屋頂垮塌、梭瓦和掉瓦,部分墻體開裂、錯位,少數房屋出現木柱傾斜,承重梁柱體系破壞較輕。典型結構的破壞形式如下。


                       

                       圖9 珙泉鎮魚池村7社木結構房屋屋蓋坍塌          圖10付龍村木結構填充墻破壞嚴重、木柱傾斜

       經驗與建議

       1. 早期建設的框架結構中小學校舍建筑抗震能力明顯偏低,震害主要原因系設計、施工不規范,加之以教學樓為代表的校舍建筑開間較大,墻體數量明顯影響結構震害程度。建議對災區2008年以前建造的校舍建筑重新鑒定篩查、加固改造。

       2.填充墻、吊頂等建筑非結構構件破壞普遍。該次地震再次證明,對于中強地震事件,建筑非結構構件震害突出,對房屋使用功能造成嚴重影響,往往建筑主體結構完好,但由于非結構構件破壞導致房屋功能失效,嚴重者因外走廊欄板倒塌甚至引致人員傷亡,結構抗震設計和鑒定加固應進一步關注非結構構件抗震問題。

       3. 構造措施對磚混結構民居的抗震性能提升顯著。即使構造措施不規范,只要有圈梁構造柱,就能大幅提高磚混農居的抗震能力;無抗震構造措施且破壞較嚴重的磚混結構民居的鑒定結論,應充分考慮拆除重建和抗震加固的技術經濟可行性。

       4. 在VI-VIII度中低烈度區,有抗震措施的磚混結構比框架結構抗震性能更好。調查結果顯示,在VIII度及以下災區范圍內,框架結構房屋的建筑非結構系統破壞程度明顯重于磚混結構。提示我們,在開展地震易發區重點隱患排查和抗震加固工程中應對此予以高度重視。




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