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1、工程灾害与抗灾,人类文明的两大敌人：天灾、人祸，人类文明的发展史就是不断与各种灾害抗争的历史。20世纪10项最具危害性的灾情1、地震：1976年唐山地震，24万人遇难2、风灾：1970年孟加拉台风，30万人死亡3、水灾：水、旱灾占自然灾害的60%以上4、火山喷发：20世纪10万人死亡5、海洋灾难：1960年智利海啸，1万人遇难6、生物灾难：1945年缅甸鳄鱼一天吃掉900人7、地质灾害：最大的一次大滑坡，19万人死亡8、火灾：1938年长沙大火死亡3万人9、交通灾害：1982年阿富汗隧道惨案死1100人10、城市灾害新灾源：城市污染、有害气体,常见工程灾害类型：地震、风灾、火灾、地质灾害一、地
2、震灾害图13.1，2，3，4，彩图 我国对地震重视开始于1966年的邢台地震，唐山地震后更加重视，建立了地震监测预报网、大型振动台试验、修订了设计规范、提出了减震、隔震理论并应用于工程实践。在结构抗震理论和实践越来越完善的阶段，工程系统抗震研究却发展缓慢。工程系统指城市生命线工程系统，包括供水、供电、煤气、通讯、交通、电力等基础设施。城市生命线工程系统抗震包括：系统震害预测、系统抗震能力评价、系统抗震设计和改造、震时系统控制、震后系统维修等内容。应该注意水库诱发的地震,图1.3 地震引起山体滑坡,图1.4 道路裂缝,图1.5 桥梁基础整体翻转,图1.6 桥墩斜裂缝,图1.8 桥梁支座滑移,图1
3、.9 桥梁支座压碎,图1.10 建筑物倒塌,图1.11 梁柱接头破坏,图1.12 地基隆起导致建筑物破坏,图1.13 地震引起火灾,二、风灾 常见的风灾有台风、龙卷风、暴风 图13.6，13.7，13.8，13.9 台风灾害链 图13.10 台风、龙卷风同时发生一般会引发风暴潮、巨浪、强降雨等次生灾害，强降雨又会造成滑坡、泥石流等地质灾害。台风洪水地质灾害一旦形成会破坏建筑物、生命线工程 图13.11，12，13 为了减少台风、龙卷风的破坏，可以提高监测、加强抗风能力和完善水利工程。暴风对工程结构和生命线工程系统破坏也很普遍。图13.14，15,三、地质灾害包括滑坡、泥石流、沙土液化 滑坡、泥
4、石流形成的原因是：山体的整体性和稳定性差，在暴雨侵蚀下粘土的抗剪强度降低。滑坡防治办法：锚杆加固法、护坡、挡土墙、降低坡度法 土壤液化是指(一般发生在含水率较高、沙土含量较大的土壤）在遭受地震时发生的一种土壤喷沙冒水的现象。土壤液化对建筑物基础和埋地管线等地下建筑的破坏很严重。由于液化土壤抗剪强度为零，会造成基础发生不均匀沉降，上部结构则会出现裂缝。四、其他灾害人为灾害：火灾、设计缺陷、豆腐渣工程 地震灾害链 图13.16，17,工程结构抗灾与改造加固,一、灾害材料学材料在灾害环境下的性能灾害对材料一般力学性能性能的影响，也即材料在灾害作用下的损伤二、灾害检测学结构灾害检测检测程序：检测任务委
5、托收集原设计图外观检测、材料检测、变形及强度评估估计寿命加固设计、施工外观检测：裂缝、变形材料检测：确定强度、弹性模量变形、强度评估：受力分析、评估结构有无可修性：加固、设计及施工寿命估计：结构检测报告包括：现状调查、图纸核对、强度鉴定、承载能力验算。,三、灾害加固学工程结构改造加固学工程结构改造加固学研究使受损的工程结构重新恢复使用功能，使失去部分强度或刚度的结构重新获得或大于原刚度的学科。结构改造方案：加层、减柱、植柱结构加固的原因：使用荷载增加、抗震加固、灾害后的结构或纠正设计和施工失误、保护历史建筑梁柱的加固方法：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝法、粘贴复合材料楼板、屋面板的加固：粘钢加固、复合楼板、增加梁桥梁、水池的加固：扩大截面法、粘钢法、置换法、绕丝法、粘贴复合材料、预应力加固,工程结构抗灾与加固实例,意大利比萨斜塔：灌浆1934抽水1970钢键1992铅重1995井点降水电渗加载抽土1996 图13.18，19,
