1、 土木工程专业论文写作姓 名: 朱 友 谊班 级: 土木 0602学 号: 200636425.12 地震后地震力分析与农房抗震朱友谊(西南科技大学 四川省绵阳市 621010) 【摘要 】 对 5.12 汶川大地震重灾区农房倒塌和损坏的情况进行调查统计,分析得出农房毁坏的基本原因和其抗震性能的大小。给出了地震力计算方法,并对灾后农房重建的指导原则进行了有力探索,阐述了农房重建防的基本措施,以期对灾后恢复有所帮助。【关键词】 汶川地震; 农房重建; 地震力计算; 抗震措施【中图法分类号】 【文献标识码】【文章编号】5.12 earthquake analysis andseismic of f
2、arm housesZhu Youyi(Southwest University of Science and Technology,Mianyang ,621010,china) Abstract : we carry out a survey of the damage and the collapse of farming house in the 5.12 Wenchuan earthquake,Analysed the reasons of the damage and the seismic performance . Given the seismic force and pos
3、t-disaster reconstruction farm Housing, I hope that it will be some help to the reconstruction of farm housing.Key words: Wenchuan earthquake; farm Housing reconstruction; calculation of the seismic force; anti-seismic measuresE-mail:引言2008年5月12 日14 时28分在四川汶川境内(北纬31东经103.4)发生了了里氏8.0 级强烈地震,给灾区人民的生命财产
4、带来了巨大损失。在倒塌和损毁的房屋中,农房占了60%70%。作为农民来说,最大的悲痛在于失去亲人的瞬间也失去了赖以生存和生活的房屋。本文以地震力计算为基础,研究了房屋受损的基本原因,基本类型及重建中的一些抗震措施,希望能为灾区的快速恢复有一些指导和帮助。1 地震的分析及计算1.1 地震的成因及类型地球是一个椭球体,由性质不同的三个层次构成:最里面的地核,中间层是很厚的地幔,最外层是薄薄的地壳,地球上的绝大部分地震都发生在这一层内。地震按照其成因可以分为三种类型:火山地震,塌陷地震和构造地震。其中构造地震是由于地壳构造运动造成地下岩层断裂或错动而引起的地面震动,它破坏性大,影响面广,而且发生频繁
5、,占全球地震的90%以上。世界上有两个主要地震带:环太平洋地震带和欧亚地震带,我国处在这两个地震带的中间,是一个多地震国家。本次汶川地震是龙门山中央断裂带发生断层错动而引起的。1.2 地震的度量1.2.1 地震波地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量。它包括在地震内部传播的体波和在地面附近传播的面波。体波可分为纵波(P波)和横波(S波),一般来说,纵波的传播速度比横波要快,所以地震时地震仪记录到的先是纵波。纵波使建筑物上下颠簸,横波使建筑物水平摇晃,而面波使建筑物既上下颠簸又水平摇晃。一般情况,横波是产生的水平摇晃是导致建筑物破坏的主要因素,而在震中地区纵波产生的竖向地震作用占
6、主导作用。1.2.2 震级及烈度震级是表示地震本身大小的等级,它是以地震释放的能量为尺度根据地震仪记录到的地震波来确定,指用标准地震仪(周期为0.8,阻尼系数为0.8,放大倍数为2800倍的地震仪)在距震中100Km 处记录到的最大水平位移(单振幅,以 计)的常用对数值: M = 式中 M震级A地震仪记录到的最大振幅地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度,它是按地震所造成的后果分类的,是地震场的强度,随地震点的位置而变化,一般距震中越远越低,震中地区最高。它与震级之间的关系可用经验公式表达 M = 0.58I。+ 1.51.3 地震力的计算考虑到简化计算, 抗震规范规定,
7、对于高度不超过 40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可以采用底部剪力法计算地震力的作用。这样就可以只考虑基本震型的影响先计算出结构总的水平地震作用即底部总剪力,再将其按某一规律分配给各个质点。由于大多数农房都是属于这种情况,故按底部剪力法来计算地震力。其公式为:= 1式中 结构总水平地震作用标准值,即结构底部剪力标准值; 相应于结构基本周期的水平地震影响系数. 见附表 11结构等效总重力荷载代表值,对于多质点体有: = 0.85 在按式求出底部总剪力后按下式分配到各个质点=1(1)顶层的附加地震力为 = 表 1 水平地震影响系数最大值烈度地震影响6 度 7 度 8 度
8、9 度多遇地震 0.04 0.08(0.12 ) 0.16(0.24) 0.32罕遇地震 0.50(0.72 ) 0.90(1.20) 1.40注:括号中的数值分别用于设计基本地震加速度为 0.15g 和 0.30g 的地区2 农房地震损坏的原因分析(1)地震震级高,烈度大。四川汶川“5.12”地震震级高,烈度大,是造成本次农房严重受损的主要原因。本次地震的重灾区绵阳的一些县区烈度达到 8度以上甚至 9 度,即使原来按标准抗震设防且质量合格农房也难免有倒塌损坏的危险。(2)抗震观念上的忽视。有很多农村老人至今都未听说过自己的家乡发生过或可能发生地震,因此,在建造房屋的时候很少考虑的必要的抗震措
9、施,构造和设备来减少灾害的损失和隐患。(3)建筑工程质量不过关。由于经济条件的限制,在建房的时候本着经济,节省的原则,对砖,水泥,钢材的选没有严格的要求,地质条件也没作过多的考虑。另外,农村工匠的施工水平参差不齐,工艺质量较差,难以满足抗震要求。3 农房震害的基本类型现有农房主要有一下几种类型:第一种是生土建造的农房(又称:土墙房) ,它是用未经焙烧的泥土筑成的承重墙体与屋架构成的建筑物。这种农房大都建于上世纪六七十年代,其中大部分后来被改建,但还是有很多存在。第二种是木架房,一般是用石材做柱子和勒脚,再把木料做的山墙(排山)立在上面,屋盖和墙体只起围护作用。这种房屋现在农村还很普遍。第三种是
10、本世纪才修建的,它以砖墙承担房屋的主要重量,屋面用现浇混凝土版做成。经调查:在本次汶川地震中,80% 的土墙房,20% 的砖混结构房倒塌或成为危房,而木架结构的农房几乎没有受到损伤。可见木架房的抗震性能很好,但由于耗费木材较多,不宜多建,而土建筑抗震性太差,应避免使用这种结构,砖混结构虽然不如木架结构的抗震性好,但经过必要的防震措施后也可以大大提高,宜普遍采用。4 灾后农房重建的原则重建不是简单的再建,而是以建设社会主义新农村为支点,立足远,统一规划,科学布局,高质量建设。坚持预防为主,可适当提高农房的抗震等级。在重建过程中注意保护当地的建筑文化和民居特色,应当体现民族文化的特质和象征。对于重
11、要的民族建筑要给予重点保护。5 灾后农房重建的抗震措施(1)选择有利场地:应首先选择地势开阔平坦,地下水埋藏较深,基岩浅且完整,土质坚硬而稳定的场地。避开山嘴,水库,山坡,悬崖,坚决避开现今活动的断裂带。(2)打好基础和选择有利的结构:新建的房屋应经济合理适用,力求平面造型简单规则,避免高低凹凸,布置形式统一。一般多选择砖混结构,增设构造住和圈梁,强化节点,加强房屋的空间刚性和整体稳定性。(3)加强安全储备,楼板应避免采用预制板,而使用现浇板。6 结论本文通过对汶川地震的分析,得出了农房震损的原因,基本类型,给出了灾后农房重建的指导原则及抗震措施。并结合现行国家抗震规范及“小震不坏,中震可修,
12、大震不倒”的抗震设计原则,给出一般农房的地震力计算方法,以指导灾后重建工作。7 致谢在本篇论文的写作过程中,得到了老师的细心指导和同学的大力帮助,在这里,我表示真诚的感谢。参 考 文 献1 门进杰,史庆轩,周琦.框架结构基于性能的抗震设防目标和性能指标的量化D.土木工程学报.2008,41(9):76_82. Men Jinlie, Xuan Shi, Zhou Qi. Framework of the structure earthquake-proof performance-based goals and performance indicators to quantify the D.
13、 Journal of Civil Engineering .2008,41 (9): 76_82. 2 GB500112001 建筑抗震设计规范 S. GB50011-2001 Earthquake Resistant Design Code S3 龚思礼.建筑抗震设计手册M.第 2 版.北京:中国建筑工业出版社, 2003. Gongsi ceremony. Earthquake Resistant Design Manual M. 2. Beijing: China construction Industry Press, 2003. 4 陆鸣 .农村民房抗震指南M.北京:地震出版社,2
14、006. LU Ming. Rural houses seismic guidelines M. Beijing: Earthquake Press, 2006. 5 熊丹安 .建筑抗震设计简明教程M.华南理工大学出版社, 2006.Xiong Danan. Concise Guide for Seismic Design of Buildings M. Southchina University of Technology Press, 2006. 6 中国科学院武汉岩土力学研究所.岩土力学. 第 29 卷第 4 期,2008. Wuhan Institute of rock and soil mechanics of Academy of Sciences of china,Rock and soil mechanics. Vol 29 No. 4, 2008.