地震中房屋建筑破坏与倒塌是造成人员伤亡的主要原因,世界上130次伤亡巨大的地震,其中95%以上的人员伤亡,是由于抗震能力不足的建筑物倒塌造成的,因此提高房屋建筑的抗震能力是减轻地震灾害的最有效措施。提高房屋建筑抗震能力的途径有两条:一是重视新建工程的抗震设防,在这方面我国有强制性的工程建设标准《建筑抗震设计规范》,历次地震经验教训表明,凡严格按抗震设计规范设计建造的建筑,在地震中均经受住了考验。二是重视改善和提高现有建筑的抗震能力,在这方面我国同样也有强制性的工程建设标准《建筑抗震鉴定标准》及《建筑抗震加固技术规程》,这两本配套实施的标准同样也经受住了地震的考验,凡在震前经过抗震鉴定与加固的建筑,在地震中的损坏程度明显轻于未加固的建筑。
抗震鉴定加固是减轻地震灾害的有效措施。1975年海城地震后,京津地区加固的一批工业与民用建筑,经受了1976年唐山地震考验。唐山地震后,全国范围内开展了抗震鉴定加固工作,在近几年各地发生的强地震中,显示了抗震加固的效益。
⒈河北唐山M7.8级地震
天津发电设备厂海城地震后着手加固了主要建筑物64项,约6万多平米,仅用钢材40吨。经唐山地震考验(厂区地震烈度为8度),全厂没有一座车间倒塌,没有一榀屋架塌落,保护了上千台机器设备的安全,震后三天就恢复了生产。而相邻的天津重机厂,震前没有按设防烈度加固,唐山地震后厂房破坏严重,部分屋架塌落,大型屋面板脱落,支撑破坏,围护墙倒塌和外闪等,到1979年元旦才部分恢复了生产,修复加固耗费了700吨钢材。
内蒙五原县第二中学共32栋完全相同的单层砖混结构教室,1979年五原M6级地震前加固了其中的12栋,地震后基本完好,而未加固的20栋砖房,震后遭到了破坏。
⒊四川道孚M6.9级地震
县邮电机房1980年进行了抗震加固,在纵横墙交接处加了构造柱和钢拉杆,外增设了圈梁,经受了1981年道孚M6.9级(烈度为8度)的地震考验。地震后该机房安然无恙。但距该机房约10m处的同类结构、同样高度、同一单位施工的柴油机房,因震前没有抗震加固,遭到严重破坏。
⒋四川自贡M4.8级地震
四川自贡市已加固了54万平米的建筑物,普遍经受了1985年M4.8级地震的考验(震中为7度)。已加固的房屋地震后完好率达到92%以上。例如自贡市第二医院有三栋建于1954年的病房楼,均为二层砖木楼房,不但结构和外形一致,且彼此相邻。一号病房楼和二号病房楼在震前采用钢筋混凝土圈梁加固,震后完好无损,而三号病房楼没来得及加固,震后砖墙严重开裂、外闪,被鉴定为危房,需拆除重建。
⒌山东荷泽M5.9级地震
山东市荷泽市医院的门诊部,震前进行了抗震加固,经受1983年11月荷泽M5.9级地震,没有损坏,震后照常看病,而医院的住院部尚未加固,遭到破坏,震后不得不把病人迁移。
⒍云南澜沧-耿马M7.6级地震
震前加固的县医院住院楼,震后完好正常使用;而未加固的门诊楼遭到严重破坏。震前加固的耿马糖厂蒸馏塔(图4-1-1)、澜沧铅矿水泵机房(图4-1-2)均在地震中完好无损。
⒎云南丽江M7级地震
1996年云南丽江M7地震,震前加固和未加固房屋的震害也有明显的对照。该县震前花费70多万元加固的基础设施和公共建筑基本完好,这些建筑的价值约2千多万元,即加固费用仅占房屋价值的3.5%,震后不需维修或稍加维修就投入使用,极大地减轻了地震造成的经济损失。图4-1-3~7是几栋经加固建筑震后完好无损的照片。
图4-1-1 澜沧铅矿
2 耿马糖厂蒸馏塔
4 丽江礼堂
图4-1-3 丽江新华
图4-1-5 丽江县政
6 丽江县人民医院门诊部(www.daowen.com)
图4-1-7 丽江北门坡送变电站
⒏四川汶川M8.0级地震
512大地震中大量的房屋倒塌,但仍有不少房屋经抗震加固后破坏轻微,甚至在极震区这些房屋虽遭受严重破坏但未倒塌,保护了人民的生命财产安全。
图4-1-8是都江堰宁江集团幼儿园,采用外加钢筋混凝土构造柱与圈梁进行了加固,其中内墙圈梁采用钢拉杆、部分内圈梁采用角钢代替,地震中该楼完好无损。
位于极震区的北川中学校舍倒塌严重,其中原有A、B、C三栋砖混结构校舍,上世纪90年代初选其中情况较差的A栋进行了加固,花费不到3万元,此次地震中未加固的B、C栋倒塌,经过加固的A栋坏而未倒(图4-1-9)。
图4-1-10是汶川地震后的都江堰市人民医院门诊楼。该楼原为两层结构,震后进行了改造,在原结构上增建了一层(局部增建两层),结合改造进行了抗震加固。地震中该门诊楼基本完好,在震后救灾中发挥了重要作用。
汶川地震中,甘肃陇南武都一座单层砖柱工业厂房,震前采用外包型钢对砖柱进行了加固,地震中该厂房部分砖柱发生断裂(见图4-1-11),但厂房并未倒塌。
图4-1-8 都江堰宁江集团幼儿园
图4-1-9 北川中学未倒塌
-10 都江堰市人民医院门诊楼
图4-1-11 单层砖柱厂房采用外包型钢加固,砖柱裂而不倒
⒐四川芦山M7.0级地震
汶川地震后,国务院启动了“中小学校舍安全工程”,对全国范围内的中小学校舍进行了全面的抗震鉴定与加固。这些工程在五年后的芦山地震中经受住了考验。
图4-1-12为芦山县国张中学教学楼,五层砖混结构、预制楼屋盖,建于1999年。汶川地震中遭遇中等程度破坏,震后采用双面钢筋网水泥砂浆面层进行了加固,在芦山地震中(设防烈度7.5度、遭遇烈度8度强)表现良好。
图4-1-13是雅安市外国语实验小学教学楼,建于1982年,为一四层带外廊单跨框架结构。汶川地震后增设外廊柱改变原单跨框架结构体系,对原柱截面进行了加大截面法加固,震后完好无损。
图4-1-14为对岩镇红十字博爱中学教学楼,震后采用外加钢筋混凝土圈梁-构造柱进行了加固,震后完好无损。与此形成明显对的是明德小学的一栋框架结构教学楼,震后进行了加固,结构主体未受损,仅楼梯间处的弧形填充墙有轻微开裂,而未加固的一栋砌体教学楼,在地震中墙体破坏严重成为危房(见图4-1-15)
图4-1-13 雅安市外国语实验小学教学楼
图4-1-12 芦山县国张中学教学楼
图4-1-14 对岩镇红十字博爱中学教学楼
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