基于有限元分析的砌体结构抗震性能评估

砌体结构因其就地取材、施工方便、造价相对低廉等优势,被广泛应用于中小学和村镇建筑中.然而,中小学教学楼人口密度高,教学和附属生活设施相应集中,由地震灾害及其地震引起的次生灾害的可能性和危害性也比其它类型建筑大得多.而广大农村由于房屋较分散,交通不便利,因此地震造成的人员伤亡也很严重.     

福建省农村房屋抗震性能调查与现状分析

以福建省农村住宅建筑结构为研究对象,在现场采集该省村镇房屋基本资料的基础上,围绕课题如何提高农村住宅抗震性能,分析了框架结构、砖砌体结构、底框结构、石砌结构、砖木结构和土木结构房屋等在建筑结构设计和施工方式方面所存在的问题,提出了加强农村建筑抗震的相应措施,为福建省农村建筑抗震性能评估提供了参考标准,同时向农村普及建筑结构设计基本常识、建筑结构抗震知识也提供了资料。     

我国村镇建筑防灾研究概述

通过对我国村镇既有建筑现状的调查和地震、洪水、台风中受灾房屋的灾害调查,掌握了我国村镇房屋的建筑材料、结构型式、建造方式、传统习惯及其震害特点和存在的主要问题。在村镇建筑抗震防灾规程和导则的编制过程中,对村镇建筑在抗震、抗洪和抗风方面存在的主要问题,采取了相应的抗御措施,提高了村镇建筑抵抗地震、洪水、风暴灾害的能力。相关研究单位和技术人员在村镇防灾建设方面做出了大量深入细致的研究工作,取得了丰硕的研究成果。限于篇幅,仅就中国建筑科学研究院负责课题的研究内容进行了概述。     

台风“苏迪罗”对福建沿海村镇房屋破坏情况的调研

2015年8月在福建登陆的台风"苏迪罗"对当地沿海村镇房屋造成了很大破坏,为此对福建沿海地区村镇房屋破坏情况和抗风情况进行调研。实地调研发现,被台风破坏的房屋有着共同的特点:小青瓦屋面,整体性差,刚度小,结构老化,连接处薄弱,纵向无抗侧力体系等。台风中沿海村镇房屋的破坏更多是由屋面破坏开始,进而引起墙体破坏,甚至房屋整体坍塌。总结了当地沿海村镇房屋破坏的原因和破坏房屋的主要结构特点,指出了当地沿海村镇房屋建设时存在的一些问题,给出了有利房屋抗风的规划建设和构造措施方面的建议。     

土工袋隔震农村民居现场激振测试及效果评价∗

为验证土工袋垫层在城乡中低层民居中的减隔震效果,在地震多发区金沙江白鹤滩水电站坝址附近的民居点修建了中国首幢含有土工袋隔震垫层的农村民居。土工袋隔震垫层主要由土工编织袋包裹建筑级配砂堆叠而成,具有就地取材,价格低廉、施工简单等技术优势,适用于广大农村地区的中低层房屋建筑。现场大型原位激振试验结果表明：经过土工袋垫层处理后,地基结构三向峰值加速度的绝对值和隔震系数较未处理时均显著减小,验证了原位条件下土工袋垫层房屋基础具有良好的隔震效果,有望在实际地震来临之时保障民居免遭严重损失,为城乡综合隔震减灾提供新技术思路。     

村镇砖混住宅抗洪加固试验研究

我国洪水一级区划分共包括2457个区域,其中一般风险区990个,重点风险区1380个.资料显示,发生洪水时,一般风险区和重点风险区内村镇住宅大量损坏甚至倒塌,如"75.8"河南洪水,倒塌房屋524万间;"98"长江洪水,倒塌房屋212.85万间;"03"淮河洪水,倒塌房屋77万间;"03"渭河洪水,倒塌房屋18.72万间.调查分析发现,如果经过合理设计或科学加同,大量村镇住宅可以避免在洪水中倒塌,所以,研究村镇住宅抗洪设计与加固具有重要意义.     

村镇建筑装配整体式配筋砌体结构的抗震性能研究

为解决村镇建筑抗震设防水平低和施工不规范等问题,以陕西关中地区的村镇建筑为研究对象,提出适用于村镇建筑的新型砌块型式及整体式配筋砌体结构。首先根据所提出砌块的材料特性,对比分析了新型装配整体式砌块墙体与传统砖砌块墙体的承载能力和刚度退化能力,发现新型砌块墙体的整体性好、刚度退化率小及变形能力强;其次对典型村镇装配整体式配筋砌体结构开展了非线性时程反应分析,并与普通砖砌体结构进行了对比,根据二者周期值、底部剪力、层间位移角和损伤值等计算结果可知,所提出的村镇装配整体式配筋砌体结构具有刚度及应力均匀、层间位移较小、损伤程度小、承载能力大等特点,具有良好的抗震性能,加之该类装配式砌体结构砌筑方式简便,有利于在村镇建筑中大力推广使用。     

农居工程必须把好四道关

地震灾害以其瞬间致灾性,使人猝不及防,尤其是广大农村房屋建设因其简陋而不抗震,一般一个五六级地震就会造成重大的损失,使一些农民倾其一生所建造的房子毁于一旦。他们痛心疾首,怨恨地震,殊不知造成房屋倒塌或严重损坏的根本原因,不仅仅是地震本身,还有建房时没有采取任何抗震措施的原因。目前,我国正在开展“地震安全农居工程”,笔者认为应把好四道关。     

无砂浆自嵌固砌体墙体抗震性能分析

提出了一种无砂浆自嵌固的砌体结构形式,主要目的是用于建造村镇低层住宅。通过合理的嵌固和填充设计,使这种新型砌体结构在保证足够抗震性能的同时,尽量降低结构造价,增快建设速度,同时降低对工人技术的依赖,特别适合我国经济不发达地区的村镇房屋建设。提出了水平、竖向都可以自嵌固的混凝土砌块。对砌块的抗压、抗剪强度,进行了数值计算,对3个不同高宽比的顶部受重复侧向位移作用的砌体墙进行了数值模拟。研究表明,该类砌体结构有良好的抗震承载能力和一定的变形能力。     

山洪对汶川县村镇建筑的破坏特征及影响因素分析∗

受“5·12”汶川大地震对地表强烈扰动影响,汶川县近年来山洪灾害频发,对当地村镇房屋造成了严重破坏。 汶川县 2019 年和 2020 年连续两年发生了“8·20”和“8·17”群发性特大山洪灾害,以两场山洪灾害中部分受损村镇建筑为研究对象,通过灾情数据挖掘和典型案例分析,总结了不同结构类型建筑破坏特征、沿河建筑破坏程度空间差异性和建筑遮掩效应等破坏特点以及冲击、冲刷、淤埋、浸泡等破坏方式。根据调研分析,结合山洪破坏特征,对现有建筑破坏等级标准进行改进,提出了山洪灾害下村镇建筑破坏分级标准。应用随机森林算法和统计分析方法, 从水深暴露性、选址暴露性、物理脆弱性等方面综合分析了建筑洪灾破坏的主要影响因素及其作用关系。最后基于建筑受灾破坏情况分析,提出了提高山区村镇建筑防洪减灾能力的对策和建议。     

钢筋轻骨料混凝土板柱结构住宅体系的抗震研究

<正> 天津市是我国高烈度地震区,又是沿海软土地基,历次震害严重。传统的住宅采用砖砌体结构,自重大,且为脆性结构,抗震能力差。因此减轻结构自重,探求良好的结构抗震体系是我们的当务之急。本文就钢筋轻骨料混凝土板柱结构体系住宅的抗震性能简述于后。     

洪水作用下村镇住宅的力学响应试验研究

针对洪水作用下村镇住宅的反应,通过建立房屋模型,研究不同洪水水力条件下,村镇住宅所受的洪水压力、应变等分布规律,并分析了不同房屋结构以及基础对抵抗洪水作用的影响,初步得到了洪水作用下村镇住宅的破坏机理。     

浙江省沿海地区农村房屋抗风情况调研

对浙江省沿海地区的农村房屋抗风情况进行了调研,总结了被破坏房屋的主要结构特点。在对现有房屋的统计中发现相对不富裕地区高达60%以上的房屋属于抗风能力差和较差的,而一些比较富裕且受过台风袭击有过惨痛教训地区的房屋抗风能力差和较差的仅在20%以下。进一步研究发现抗风能力较好的房屋大都是建造年代不久,多为混凝土现浇板屋盖,上部多为框架或砖混结构,而抗风能力较差和差的大都为建造年代已久,多为小青瓦屋面,上部结构多为砖木结构或构造措施较差的砖混结构。同时对当地村民传统的"砖头压瓦"防护措施进行理论验算,得出当风速超过台风界限风速时,屋面上的砖头将会飞起,该措施应该避免。     

村镇滑坡灾害的防治探讨

随着我国新农村建设的逐步推进,农村和乡镇(简称村镇)的面貌已发生了很大变化,但是很多村镇位于山区滑坡灾害的易发区.在我国,每年遭受滑坡灾害的村镇不在少数,造成人民生命财产的损失惊人.尽管国家相关部门已陆续颁布了有关滑坡灾害监测、评估和防治的规范规程,但其适用范围为县(市)级以上的城镇区域.而村镇区域通常住宅居住分散、选址和建造随意、无统一规划、缺少基础设施建设和财力支持,通常不具备防治滑坡等地质灾害的能力.     

地震中造成建筑物毁损的耦合效应

通过对北川地震灾区损毁建筑物的实地调查,指出震区建筑物毁损是由地质背景条件、建设场区地基土特性及建筑施工技术等多种因素的耦合效应造成的.地震诱发滑坡、崩塌、砂七液化等次生地质灾害造成建筑物场区失稳、失效,是震区建筑物毁损的重要原因.震区房屋毁损的特点是砖混结构和复杂建筑破坏严重,框架结构房屋和建筑幕墙等其他建筑破坏各有特点.在综合分析使建筑物毁损的耦合效应的基础上,提出了提高震区设防烈度、科学选址及吸收国内外先进抗震经验的思路,为灾后重建工作积累科学资料.     

基础滑移隔震土坯组合砌体结构振动台试验

村镇建筑土坯结构在一定地域仍有较多应用,为提高土坯结构的抗震能力、减小地震反应,提出了再生砖-土坯组合砌体结构,还提出了一种玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统。进行了足尺再生砖-土坯组合砌体结构的振动台试验,采用了玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统,研究了结构动力特性与损伤演化过程,分析了影响结构地震反应的主要因素,阐明了隔震系统减小结构地震反应的作用。研究表明:基础滑移隔震再生砖-土坯组合砌体结构具有良好的工作性能;小震下,玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统不启动,结构地震反应与抗震结构类似;中震下,玻璃珠-石墨基础滑移隔震系统启动,减轻了上部结构的地震作用;大震下,基础滑移隔震系统工作良好,有效地减缓了上部结构的损伤破坏;再生砖-土坯组合砌体结构可用于村镇砌体结构的抗震设计。     

芦山地震单开间砌体结构房屋震害特征∗

4.20芦山地震灾区临街自建单开间砌体结构房屋震害特别严重,本文基于现场调查研究该类特殊房屋的建造习惯、震害特征与损伤机理,研究表明:单开间砌体房屋是芦山地震灾区等四川小城镇比较常见的临街建筑模式,其平面狭长,建造随意,结构体系不合理,构造措施不到位,抗震能力弱;芦山地震地震烈度8、9度灾区单开间砌体房屋底层纵墙剪切破坏,普遍出现严重的贯通整片墙体的斜裂缝或X形裂缝。底层前部房间横墙无纵向支撑,独立墙段过长,横墙压弯破坏出现贯通整片墙体的水平裂缝,并且墙体外鼓;结构刚度中心与质量中心严重偏离,房屋扭转震动加剧墙体裂缝开展,相邻建筑反复碰撞作用是上部楼层震害的主要原因;鞭梢效应加重突变楼层结构损伤,引起出屋面附属建筑严重破坏甚至倒塌,横墙端部剪切断裂乃至溃散。据此,提出了既有单开间砌体房屋加固工作的建议。     

云南普洱6.4级地震震害分析

2007年6月3日云南普洱发生6.4级地震,震源深度仅5km。地震对当地各类建筑物和构筑物造成不同程度的破坏。本文根据此次地震现场调研,介绍了地震烈度分布与震区破坏等级划分,归纳了土木、砖木、砖混、框架结构房屋等建筑结构的震害情况,同时对供排水、交通、电力、通讯系统及水利工程等基础设施的破坏状况加以概括,并对各类结构的破坏原因进行了分类分析。总结了此次地震的震害特点,提出了未来村镇防震减灾工作的若干建议。     

场地条件与溧阳地震烈度

<正> 1974年和1979年分别在江苏省溧阳县西部的上沛和上沛以东3公里的东张村,相继发生5.5级和6级中强地震。两次地震的宏观烈度分布相当复杂,并且有若干相似的特征。对烈度及其异常的研究,可从地震波传播途径、地震波的折射及反射、介质条件、震源机制等多种途径进行,这无疑是有益的。本文仅就场地条件(地形、地基土、地下水埋深条件)方面进行分析,认为在不考虑地震本身因素的条件下,在震区有些地段,场地条件是造成两次地震烈度分布复杂化的主要原因。溧阳震区房屋类型大体相似,以木骨架承重、空斗墙承重、土坯墙承重房屋为主,根     

从九江地震看我国村镇房屋抗震设防

在总结分析九江地震震害的基础上,结合对我同华南、华东、华中、华北等一些地区村镇房屋历史震害特点及抗震能力现状调查结果的分析,指出了我国村镇房屋抗震能力薄弱的关键环节和普遍的震害规律,从工程防灾的角度论述了加强房屋抗震设防的有效性和必要性,阐述了目前我国村镇房屋抗震设防现状与口标的差距,进一步指出了加强抗震设防建设是减轻地震灾害的根本途径.