地震对建筑的影响.docx

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1、第九组组员:陈耀铭、黄伟鹏、江信贤地震与民用建筑、民用建筑在地震中的震害特点(一)砌体结构房屋的震害及分析1)震害现象(1)墙角的破坏:房屋的四角墙面上开裂以至于局部倒塌的现象。(2)楼梯间的破坏:楼梯间两侧承重墙出现严重的斜裂缝。(3)内外墙连接的破坏:内外墙连接处出现竖向裂缝,严重时纵横墙拉脱。造成纵墙外闪倒塌,房屋丧失整体性。(4) 突出屋面的屋顶间等附属结构的破坏:地震时,平面突出部位出现局部破坏现象。相邻部位的 刚度差异较大时尤为严重。突出屋面的屋顶间、烟囱、女儿墙等附属结构,由于地震“鞭鞘效 应”的影响,一般较下部主体结构破坏严重,而且突出部分面积和房屋面积相差越大,震害越(5)

2、墙体的破坏:墙体出现水平裂缝、斜裂缝、X形裂缝,严重的则出现歪斜以致倒塌现象,图所示。方向平行的墙体,在水平地震作用下,墙体首先出现斜裂缝,如果墙体高宽比接近1,则墙体出现X形交叉裂缝;如果墙体的高宽比较小,则在墙体中间部位出现水平裂缝。(6)其他部位常见破坏:由于楼盖缺乏足够的拉结或施工中楼板搁置长度过小,会造成楼板坠落;由于伸缩缝过窄,不能起到防震缝的作用,地震时缝两侧墙体放生碰撞而造成破坏。2)分析:历次大地震,如1963年前南斯拉夫地震,1972年美国费尔南多斯地震,1976年罗马利亚地 震,1975年营口海城地震,1976年唐山地震以及2008年汶川地震中,都证明底部框架砌体结构房屋

3、震害是 相当严重的。在地震作用下,底部框架一抗震墙结构房屋的底层承受着上不砖房倾覆力矩的作用,其外侧柱会出现受 拉的状况;底层为内框架时,外侧的砖壁柱则会因砖柱受拉承载力低而开裂,甚至严重破坏;底层为半框架 时会出现底层横墙开裂,而后由于内力重分布,加重了层半框架的破坏;底层商店住宅,由于需要大空间, 横墙较少,因底层的抗震能力弱形成特别的薄弱楼层,造成破坏特别严重。(二)钢结构房屋的震害及分析1)钢结构的震害主要有节点连接的破坏、构件的破坏以及结构的整体倒塌三种形式。2)分析:历次地震表明,在同等场地、地震烈度(seismic intensity )条件下,钢结构房屋 的震害要较钢筋混凝土结

4、构房屋的震害小得多。以1985年9月墨西哥城大地震(里氏8.1级) 的震害为例,其中倒塌和严重破坏的钢结构房屋为12栋,而钢筋混凝土房屋却有127栋。1、节点连接的破坏(1)框架梁柱节点区的破坏由于节点集中力、构造复杂、施工难度较大,极易造成应力集中,因此节点破坏时发生最多的一种破坏形式。1994年美国诺斯里奇(Northridge)地震和1995年日本阪神地震均造成了很多梁柱刚性节点的破坏。2008年汶川地震也造成钢结诺斯里奇地震时,H形截面的梁柱节点的典型破坏形式。由图中可见,大多数 节点破坏发生在梁端下翼缘处的柱中,这可能是由于混凝土楼板与钢梁共同作用,使下翼缘应力增大,而下翼缘与柱的连

5、接焊缝又存在较多缺陷造成的。阪神地震中带有外伸横隔板的箱形柱与H型钢梁刚性节点的破坏形式。此外, 连接裂缝主要向梁的一侧扩展,这主要和采用外伸的横隔板构造有关。(2)支撑连接的破坏在多次地震中都出现过支撑与节点板连接的破坏或支撑与柱的连接的破坏。 1980年在日本的宫城县-大木地震中,一栋两层的框架-支撑结构(两层仓库), 由于支撑节点的断裂,使仓库的第一层完全倒塌。采用螺栓连接的支撑破坏形式包括支撑截面削弱处的断裂、节点板端部剪切 滑移破坏、以及支撑杆件螺孔间剪切滑移破坏。支撑是框架-支撑结构中最主要的抗侧力部分,一旦地震发生,它将首当其冲 承受水平地震作用,如果某层的支撑发生破坏,将使该层

6、成为薄弱楼层,造成严 重后果。2、构件的破坏 支撑杆件的整体失稳、局部失稳和断裂破坏在框架-支撑结构中,这种破坏形式是非常普遍的现象。支撑杆件可近似看成 两端简支轴心受力构件,在风荷载和多遇地震作用下,保持弹性工作状态,只要 设计得当,一般不会失去整体稳定。在罕遇地震作用下,中心支撑构件会受大巨 大的往复拉压作用,一般都会发生整体失稳现象,并进入塑性屈服状态,耗散能 量。但随着拉压循环次数的增多,承载力会发生退化现象。当支撑构件的组成板 件宽厚比较大时,往往伴随着整体失稳出现板件的局部失稳现象,进而引发低周 疲劳和断裂破坏,这在以往的震害中并不少见。试验研究表明,要防止板件在往复塑性应变作用下

7、发生局部失稳,进而引发低周疲劳破坏,必须对支撑板件的宽 厚比进行限制,且应比塑性设计的还要严格。 钢柱脆性断裂在1995年阪神地震中,位于芦屋市海滨城高层住宅小区的21栋巨型钢框架 结构的住宅楼中,共有57根钢柱发生了断裂,所有箱形截面柱的断裂均发生在14 层以下的楼层里,且均为脆性受拉断裂,断口呈水平状。3、结构的倒塌破坏1985年墨西哥大地震中,墨西哥市的Pino Suarez 综合大楼的三个22层的钢 结构塔楼之一倒塌,其余二栋也发生了严重破坏,其中一栋已接近倒塌。这三栋 塔楼的结构体系均为框架-支撑结构,细部构造也相同,分析表明,塔楼发生倒塌 和严重破坏的主要原因之一,是由于纵横向垂直

8、支撑偏位设置,导致刚度中心和 质量重心相距太大,在地震中产生了较大的扭转效应,致使钢柱的作用力大于其 承载力,引发了三栋完全相同的塔楼的严重破坏或倒塌。由此可见,规则对称的 结构体系对抗震将十分有利。1995年阪神地震中,也有钢结构房屋倒塌,倒塌的房屋大多是1971年以前建 造的,当时日本钢结构设计规范尚未修订,抗震设计水平还不高。在同一地震中, 按新规范设计建造的钢结构房屋的倒塌数要少得多,说明震害的严重与否,和结 构的抗震设计水平有很大关系。二、建筑结构减隔震及结构控制技术的现状一)、传统的抗震方法1、概念设计的一些原则1)总体屈服机制。例如强柱弱梁。2)刚度与延性均衡。砌体结构中为提高延

9、性设构造柱与圈梁,形成一个较弱的框架。3)强度均匀。结构在平面和立面上的承载力均匀。4)多道抗震防线。5)强节点设计。6)避开场地卓越周期区。2、在此基础上作结构地震反应分析,其分析方法主要有:地震荷载法;振型分解法; 动力时程分析法。现在还发展7push-over法、能力谱等方法。抗震设防目标也从单一的、 基于生命安全的性态标准发展到基于各种性态,强调“个性”设计的设计理念。3、传统抗震方法的缺点与不足传统抗震结构主要利用主体结构构件屈服后的塑性变形能和滞回耗能来耗散地震能量, 这使得这些区域的耗能性能变得特别重要,而一旦由于某些因素导致这些区域产生问题,将 严重影响到结构的抗震性能,产生严

10、重破坏,由于破坏部位位于主要结构构件,其修复是很 难进行的。由于传统抗震结构是以防止结构倒塌为目标,其抗震性能在很大程度上依赖于结构(构 件)的延性,以往的许多研究也注重于提高结构(构件)的延性方面,却忽略了对结构损伤 程度的控制。4、传统的抗震方法在提高结构性能方面有较多困难。传统抗震结构的耗能能力主要依赖于主体结构的延性。既要求主体结构强度高,又要求 延性好,很难实现。1)框架结构许多研究者推荐强柱弱梁体系作为最合适的抗震框架体系。该体系可将地震输入能量分 散在结构的许多部位耗散掉,甚至可以控制塑性铰出现的顺序与部位,延性对于使建筑物在 罕遇地震中保存下来固然很重要,但这些预期的塑性铰区在

11、中等程度的地震中也会产生,延 性也同时应被看作是一种“破坏”。后期修复费用也很高。2)剪力墙结构剪力墙结构体系具有抗侧刚度大,在水平地震作用下的侧移小,其总的水平地震作用也 大等特点,常见的震害一般来说为墙面的斜向裂缝或是底部楼层的水平施工缝发生水平错动, 当底部屈服后,剪力墙的抗侧作用就很小,且剪力墙的耗能也基本集中与底部塑性铰区域, 上部墙体对抵御强震无显著作用。而且剪力墙要承担一定的竖向荷载,因此底部的破坏也十 分难修复。3)框架-剪力墙结构从抗震概念设计来说,框架-剪力墙结构具有了多道抗震防线。有框架和墙体组成的抗震 结构中,框架的刚度小,承担的地震作用力小,而弹性极限变形值和延性却较

12、小。整个结构 在地震作用下,墙体很快超过自身的较小弹性极限变形,出现裂缝,水平承载力下降,此时 框架尚未充分发挥自身的水平抗力;墙体开裂后,框架承担的地震力增大,同时由于结构刚 度的变化,地震作用效应也发生了变化。但无论是剪力墙还是框架,都是主体结构的一部分, 损伤坏后的修复工作都是比较困难的,而且花费也不小。二)、减振、隔震和振动控制的现状鉴于上述传统抗震方法的缺点与不足,并在全部了解地震引起结构震动的全过程。由震 源产生地震动,通过传播途径传递到结构上,从而引起结构的震动反应。通过在不同阶段采 取震动方法控制措施,就成为不同的积极抗震方法。大致包括以下四点: 震源一消震消震是通过减弱震源震

13、动强度达到减小结构震动的方法,由于地震源难以确定,且其规 模宏大,目前还没有有效可行的措施将震源强度减弱到预定的水平。 传播途径一隔震隔震是通过某种装置将地震与结构隔开,其作用是减弱和改变地震动时结构作用的强度 和方式,以此达到减少结构震动的目的。隔震方法主要有基底隔震和悬挂隔震两种。 结构一被动减震被动减震是通过采取一定的措施或附加子结构吸收和消耗地震传递给主结构的能量,达 到减小结构震动的目的。被动减震方法有耗能减震,冲击减震和吸震减震。 反应一主动减震主动减震是根据结构的地震反应,通过地震系统地执行机,主动给结构施加控制力,达 到减小结构震动的目的。结构隔震、减震方法的研究和应用开始于6

14、0年代,70年代以来发展速度很快。这种积极 的结构抗震方法与传统的消极抗震方法相比,有以下优点: 能大大减小结构所收得的地震作用,从而可减低结构造价,提高结构抗争的可靠度。此外, 隔震方法能够较准确地控制传到结构上的最大地震力,从而克服了设计结构构件时难以准确 确定载荷的困难。 能大大减小结构在地震作用下的变形,保证非结构构件不受地震破坏,从而减少震后维修 费用,对于典型的现代化建筑,非结构构件(如玻璃幕墙,饰面,公用设施等)的造价甚至 占整个房屋总造价的80%以上。 隔震、减震装置即使震后产生较大的永久变形或损坏,其复位、更换、维修结构构件方便、 经济。 用于高技术精密加工设备、核工业设备等

15、的结构物,只能用隔震、减震的方法满足严格的 抗震要求。(一)、隔震1、基地隔震1)夹层橡胶垫隔震装置用于隔震装置的橡胶垫块,可用天然橡胶,也可用人工合成橡胶(氯丁胶)。为提高垫 块的垂直承载力和竖向刚度,橡胶垫块一般由橡胶片与薄铜板叠合而成。2)铅芯橡胶支座这样就使支座具有足够的初始刚度,在风荷来和制动力等常见载荷作用下保持具有足够 的刚度,以满足正常使用要求,但强地震发生时,装置柔性滑动,体系进入消能状态。3)滚珠(或滚轴)隔震有自复位能力的;有加铜拉杆风稳定装置;横向油压千斤顶位的。另外,还有加消能装 置的,消能装置有软消能杆剪,铅挤压消能器,油阻尼器,光阻尼器等。4)悬挂基础隔震5)摇摆

16、支座隔震同原理还有踏步式隔震制作,用于细高的结构物,如烟囟、桥墩、柜体筒体建筑物等。6)滑动支座隔震上部结构与基础之间设置相互滑动的滑板。风载、制动力或小震时,静摩擦力使结构固 结于基础上;大震时;结构水平滑动,减小地震作用,并以其摩擦阻尼消耗地震能源。为控制滑板间的摩擦力,使之满足隔震要求;在滑板间可以加设滑层。目前常用的滑层 有:涂层滑层(聚氯乙烯)、粉粒滑层(铅粒、沙粒、滑石、石墨等)。2、悬挂隔震悬挂隔震使将结构的全部或大部分质量悬挂起来,是地震动传递不到主体质量上,产生 较小的惯性力,从而起到隔震作用。悬挂结构在桥梁、火电厂锅炉架等方面有大量应用。著 名的43层香港汇丰银行新大楼采用

17、的就是悬挂结构。悬挂结构悬杆受力较大,须采用高强钢,而高强钢忍性差,在竖向地震作用时易拉断。 为减小竖向地震作用,可在吊点设减震弹簧,并配合使用阻尼器。3、隔震应用的注意事项: 1)隔震实际上会使原有结构的固有周期演唱,在下列情况下不宜采用隔震设计: 基础土层不稳定; 下部结构变性大,原有结构的固有周期比较长; 位于软弱场地,延长周期可能引起共振; 制作中出现负反力;2)隔震装置必须具有足够的初始刚度,这样能满足正常使用要求。当强震发生时,装置柔性 消震,体系进入消能状态。3)隔震装置能使结构在基础面上柔性滑动,在地震来时这样必然会产生很大的位移。为减低 结构的位移反应,隔震装置应提供较大的阻

18、尼,具有较大的消能能力。4、隔震体系的优点:1)明显有效地减轻结构的地震反应。从振动台地震模拟试验结果及美国,日本建造的隔整结 构在地震中的强震记录得知,隔振体系的结构加速度反应只相当于传统结构(基础固定)加 速度反应的1/31/10。这种减震效果是一般传统抗震结构所望尘莫及的。从而能非常有效 地保护结构物或内部设备在强地震冲击下免遭任何毁坏。2)确保安全。在地面剧烈震动时,上部结构仍能处于正常的弹性工作状态。这既适用于一般 民用建筑结构,确保居民在强地震中的绝对安全,也适用于某些重要结构物和重要设备。3)减低房屋造价。从汕头,广州,西昌等地建造隔震房屋得知,多层隔震房屋比传统多层隔 震房屋节

19、省房屋土建造价:7度区节省36%,8度区节省814%,9度区节省1520%。 并且安全度大大提高。4)抗震措施简单明了。抗震涉及的对象从考虑整个结构物的复杂的不明确的抗震措施转变为 只考虑隔震装置,简单明了。结构物本身与一般非地震区的做法无疑,设计施工大大简化。5)震后修复方便:地震后,只对隔震装置进行必要的检查更换。而无需考虑建筑结构物本身 的修复,地震后可很快恢复正产生活或生产,这带来极明显的社会效益和经济效益。(二)被动减震1、耗能减震1)结构消能减震体系的特点:结构消能减震体系是把结构的某些非承重构件(如支撑剪力墙等)设计成消能杆剪,或 在结构物的某些部位(节点或连接)装设阻尼器,在风

20、荷载轻微地震时,这些消能杆件或阻 尼器仍处于刚弹性状态,结构物仍具有足够的侧向刚度以满足正常使用要求,在强地震发生 时,随着结构受力和变形的增大,这些消能杆件和阻尼器,率先进入非弹性变形状态,产生 较大阻尼,大连消耗输入结构的地震能量,从而使主体结构避免进入明显的非弹性状态并迅速衰减结构的地震反应,从而保护主体结构在强地震中免遭损失。与传统的结构抗震体系相 比较,它有如下的优越性: 传统的结构抗震体系是把结构的主要承重构件(梁、柱、节点)作为消能构件,地震 中受损坏的是这些承重构件,甚至导致房屋倒塌。而消能减震体系则是以非承重构件作为消 能构件或另设阻尼器,他们的损坏过程是保护主体结构的过程,

21、所以是安全可靠的。 震后易于修复或更换,是建筑结构物迅速恢复使用。 可利用结构的抗侧力构件(支撑、剪力墙等)作为消能杆件,无需专设。 有效地衰减结构的地震反应。由于上述的优越性,消能减震体系被广泛用于高层建筑的抗震,高耸构筑物(塔、架等) 的抗震或抗风,单层工业厂房排架纵向抗震,管线系统减震保护等。2)结构消能减震体系的设计和工程应用:消能减震体系按其消能装置的不同,可分为二类: 消能构件减震体系:利用结构的非承重构件作为消能装置的结构减震体系。常用的消能构件有:消能支撑:耗能交叉支撑,摩擦耗能支撑,耗能偏心支撑,耗能隔撑。一般支撑杆件大 都用软钢制作,取材容易,屈服点适当,延性好,故有较高的

22、消能减震性能。构件大都采用 非弹性“弯曲,变形的消能减震性能,具有较高抵抗周疲劳破坏的能力。消能剪力墙:竖缝消能剪力强、横缝消能剪力墙、周边缝消能剪力墙等。其混凝土的接 缝面可以填充粘性材料能或用钢筋联接。强地震时,出现非弹性的缝面错动,产生阻尼,消 耗地震能量。 阻尼器消能减震体系:在结构的某些部位(支撑杆件、剪力墙与边框联结处、梁柱节 点处等)装设阻尼器(软钢阻尼器、挤压铅阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器等)。在强 地震时,结构物这些部位发生较大变形,从而使装设在该部位的阻尼器有效的发挥消能作用。2. 冲击减震冲击减震是依靠附加活动质量与结构之间的非完全弹性碰撞达到交换动量和耗散动能进 而

23、实现减小结构地震反应的技术。实际应用时,一般在结构的某部位(常在顶部)悬挂摆锤。结构震动时,摆锤撞击结构 使结构震动衰减。另外,摆锤还兼有吸振器的功能。3. 吸振减震吸震减震是通过附加子结构,使结构的震动发生位移,即使结构的振动能量在原结构与 子结构之间重新分配,从而达到减小结构震动的目的。目前,工程结构应用的吸震减震装置主要有:调谐质量阻尼器(简称TMD),调液(柱)阻尼器(简称TLD或TLCD)悬吊质量摆阻尼器(简称SMPD)和质量放大器。(三)主动控制减震主动控制减震体系是利用外部能源,在结构受地震激励震动过程中,瞬时改变结构动力特性 和施加控制力,以衰减结构地震反应的自动控制体系。主动

24、控制体系中的控制器有三部分组成。 传感器。安装在结构上,测量结构所受外部激励或结构反应或两者,将测量的信息传 递给控制器的处理器。 处理器。处理测得的信息,根据给定的控制算法,计算所需的控制力,并将控制信息 传递给控制器中的致动器。 致动器。根据控制信息,有外部供给能源产生所需的控制力,从而减小结构振动反映。根据控制器的工作方式,主动控制体系分三种类型: 开环控制。根据外部激励信息调整控制力。 闭环控制。根据结构反应信息调整控制力。 开笔环控制。根据外部激励和结构反应的综合信息调整控制力。主动控制是振动控制的现代方法,他已广泛用于电子工程,机械工程,航空航天工程等 领域,但在土木工程中应用该方

25、法进行结构主动控制尚是一个新兴研究方向。结构震动主动控制装置 主动拉索。主动拉索控制系统由连接在结构上的预应力钢拉索构成,在拉索上安装一 套液压伺服机系统。 主动调频质量阻尼器。是在TMD的基础上增加主动控制力而构成的减震器。 气体脉冲发生器。这是一种通过喷管释放高压气体产生脉冲动力,以减弱结构振动反 应的装置。三、震后建筑安全鉴定与修复加固3.1地震灾后建筑鉴定加固原则3.1.1地震灾害发生后,对受地震影响建筑的检查、评估、鉴定与加固,应根据救援抢险阶段 和恢复重建阶段的不同目标和要求分别进行安排。3.1.2震后救援抢险阶段对建筑受损状况的检查、评估与排险应符合下列规定:1. 应立即对震灾区

26、域的建筑进行紧急的宏观勘查,并根据勘查结果划分为不同受损区,为救 援抢险指挥提供组织部署的依据;2. 应对受地震影响建筑现有的承载能力和抗震能力进行应急评估,为判断余震对建筑可能造 成的累计损伤和排除其安全隐患提供依据;3. 应根据应急评估结果划分建筑的破坏等级,并迅速组织应急排险处理;4. 在余震活动强烈期间,不宜对受损建筑物进行按正常设计使用期要求的系统性加固改造。 3.1.3灾后恢复重建阶段的建筑鉴定与加固应符合下列规定:1. 灾后的恢复重建应在预期余震已由当地救灾指挥部判定为对结构不会造成破坏的小震,其 余震强度已趋向显著减弱后进行;2. 应对中等破坏程度以内的建筑和损伤的文物建筑进行

27、系统鉴定,为建筑的修复性加固提供 技术依据;3. 建筑结构的系统鉴定,应包括常规的可靠性鉴定和抗震鉴定,并应通过与业主的协商,共 同确定结构加固后的设计使用年限;4. 根据系统鉴定的结论,应选择科学、有效、适用的加固技术和方法,并由有资质的设计、 施工单位进行实施,使加固后的建筑能满足结构安全与抗震设防的要求;5. 文物建筑的加固和修复尚应遵守中华人民共和国文物保护法的规定。3.2应急勘查、评估分区和应急评估的分级3.2.1较强地震发生后,应根据下列分区原则,将地震区域内各受灾城镇(或乡)按其建 筑群体的宏观受损程度划分为极严重受损区、严重受损区和轻微受损区。1. 极严重受损区该区建筑大多数倒

28、塌;尚存的建筑也破坏严重,已无修复价值;勘查评估:属于需要重 建或迁址重建的城镇。划分该区的参照指标为:超过该地区抗震设防烈度2度以上,且不低 于9度。2. 严重受损区该区建筑部分倒塌;尚存的建筑仅少数无修复价值,可考虑拆除;多数通过加固修理后 仍可继续使用;勘查评估:属于可修复的城镇。划分该区的参照指标为:超过该地区抗震设 防烈度1 2度,且介于7度与9度之间。3. 轻微受损区该区建筑基本完好或完好;少数虽有损伤,但易修复;勘查评估:属于可以正常运作的 城镇。划分该区的参照指标为:达到或低于该地区抗震设防烈度,且介于6度与7度之间。较强地震发生后,应立即对再去建筑破坏程度进行应急评估。应急评

29、估应以建筑结构体 系中每一独立部分为对象进行。应急评估应以目测建筑损坏情况和经验判断为主;必要时, 应查阅尚存的建筑档案或辅以仪器检测。应急评估尚应采用统一编制的检查、检测记录。应 急评估应由省级建设行政主管部门统一组织有关专业机构和高等院校的专家和技术人员,经 短期培训后进行。恢复重建阶段建筑鉴定基本原则1. 恢复重建阶段建筑加固前的鉴定,应以国家抗震救灾权威机构判定的地震趋势为依据。 在预期余震作用为不构成结构损伤的小震作用时,方允许启动恢复重建前的系统鉴定工作。2. 恢复重建阶段建筑抗震鉴定对象,主要为中等破坏的建筑、有恢复价值的严重破坏建 筑,以及非主体结构有局部坍塌的古建筑。3. 受

30、地震损坏的建筑,应在应急评估确定的其结构现有承载能力、抗震能力和使用功能 的基础上,根据恢复重建的抗震设防目标,进行结构可靠性鉴定与抗震鉴定相结合的系统鉴 定。4. 受地震损坏建筑,应进行结构损伤的检查和结构构件材料强度及其变形和位移的检测, 为结构可靠性鉴定与抗震鉴定提供可靠的计算参数。结构检测应执行现行国家标准建筑结 构检测技术标准GB/T50344、砌体工程现场检测技术标准GB/T50315和现行行业标准建 筑变形测量规范JGJ8以及其所引用的其他标准、规范的规定。5. 结构可靠性鉴定时,应根据结构的用途选用不同的鉴定标准:对民用建筑和工业建筑 应分别采用现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标

31、准GB50292和工业厂房可靠性鉴定标准 GBJ144;对文物建筑应采用现行国家标准古建筑木结构维护与加固技术规范GB50165,并 参照国家标准古建筑砖石结构维护与加固技术规范送审稿的有关规定。恢复重建阶段结构加固基本原则1. 恢复重建阶段的结构加固,主要是以中等破坏建筑和有恢复价值的严重破坏建筑为对 象,并要求恢复后的结构能达到现行标准规定的抗震性能水平。2. 地震受损结构的加固,应以恢复重建阶段进行的结构可靠性鉴定与抗震鉴定的综合结 论为依据进行加固设计。3. 加固后结构的安全等级、设计使用年限和抗震设防目标,应符合本指南的规定;对一 些有特殊要求的结构以及非公有的建筑,可在不低于指静规

32、定的前提下,由委托方和设计方 共同商定。4. 当对中等破坏建筑的结构进行加固设计时,应根据结构实际状况及使用条件,按国家 现行标准进行设计:对钢筋混凝土结构、文物和历史建筑的木结构以及钢结构应分别按现行 国家标准混凝土结构加固设计规范GB50367、古建筑木结构维护与加固技术规范GB50165 和中国工程建设标准化协会钢结构加固设计规范CECS77: 96的有关规定执行;对砌体结 构及文物和历史建筑的砖石结构应分别参照国家标准砌体结构加固技术规范送审稿和古 建筑砖石结构维护与加固技术规范送审稿的有关规定执行。对民族地区土、木、石结构的 传统建筑,应按指南附录B民族地区传统建筑加固设计要点的有关

33、规定执行。应急评估时现场检查的顺序宜为先建筑外部建筑内部。破坏程度严重或濒危的建筑,若 其破坏状态显而易见,也可不再对建筑内部进行检查。建筑外部的检查的重点宜为:1. 建筑的结构体及其高度、宽度和层数:2. 建筑的倾斜、变形;3. 场地类别及地基基础的变形情况;4. 建筑外观损伤和破坏情况;5. 建筑附属物的设置情况及其损伤与破坏现状;6. 建筑疏散出口及其周边的情况;7. 建筑局部坍塌情况及其相邻部分已外露的结构、构件损伤情况。建筑内部检查时,应对所有可见的构件、配件、设备和管线等进行外观损伤及破坏情况 的查对重要的部位,可剔除其表面装饰层或障碍物进行核查。对各类结构的检查要点如下:1. 对

34、多层砌体建筑和砖混民房的地震破坏,应着重检查承重墙、楼、屋盖与楼梯 间墙体构件及墙体交接处的连接构造;圈梁、构造柱的设置与连接构造;并检查非承重墙 和容易倒塌的附属构件。检查时,应着重区分:抹灰层等装饰层的损坏与结构的损坏;震 前已有的损坏与震后的损坏;承重(包括自承重)构件的损坏与非承重构件的损坏以及沿 灰缝发展的裂缝与沿块材断裂、贯通的裂缝等。2. 对钢筋混凝土框架建筑的地震破坏,应着重检查框架柱,并检查框架梁和楼板 以及框架填充墙和围护墙。检查时,应着重区分抹灰层、饰面砖等装饰层的损坏与结构损 坏;震前已有的损坏与震后的损坏;主要承重构件及抗侧向作用构件的损坏与非承重构件 及非抗侧向作用

35、构件的损坏;一般裂缝与剪切裂缝、有剥落、压碎前兆的裂缝、粘结滑移 的裂缝及搭接区的劈裂裂缝等。3. 对高层钢筋混凝土结构的地震破坏,应着重检查框架柱、梁、抗震墙和连梁, 并检查楼、屋盖梁、板及框架填充墙和围护墙,以及突出屋面的结构构件和设施。4. 对底部框架砌体建筑的地震破坏,应着重检查底部抗震墙和底部框架柱,并检 查框架梁和上部砖墙以及容易倒塌的附属构件;同时应检查两种结构结合部及框架托墙梁的损坏。检查时,应区分底抗震墙的损坏与填充墙的损坏。5. 对多层内框架砌体建筑的地震破坏,应着重检查其结构体系、承重墙体、顶层 墙体,并检查内框架柱、梁及柱头、梁端的损坏;支承处墙体开裂等,以及非承重墙包

36、括 纵向外墙(墙垛)的损坏状况。6. 对单层钢筋混凝土柱厂房的地震破坏,应着重检查屋盖与屋架支撑、柱顶与屋 架连接,并检查天窗架,柱间支撑和墙体(围护墙)并注意检查高低跨封墙、山墙顶部、 女儿墙封檐墙等的状况。7. 对单层砌体柱厂房的地震破坏,应着重检查砌体柱(墙垛)、纵墙和山墙,并检 查屋盖及其与柱的连接。8. 对单层空旷建筑的地震破坏,应着重检查山墙、大厅与前、后厅连接处和大厅 与前、后厅的承重墙及舞台口大梁等;若为影剧院和大会堂,尚应检查舞台口的悬墙、屋 盖等。9. 对传统结构民房的地震破坏,应着重检查木柱、砖、石柱、砖、石过梁、承重 砖、石墙和木屋盖以及其相互间锚固、拉结情况,并检查非

37、承重墙和附属构件。建筑的应急评估,应确定其结构损伤状况及其局部坍塌的范围;通过现场检查判断该建筑 正常使用的安全性以及余震可能造成的累计损伤是否会危及结构安全;若无特殊要求,可 不必对坍塌范围内的构件进行外观损伤或破坏情况的详细检查。现场检查人员应有可靠的安全防护设施,并有应对可能出现余震伤害的预案。应急评估的结果,应以统一划分的建筑地震破坏等级表示。破坏等级分为五个等级:基本完好级。其宏观表征为:地基基础保持稳定;承重构件及抗侧向作用构件完好;结 构构造及连接保持完好;个别非承重构件可能有轻微损坏;附属构、配件或其固定、连接件 可能有轻度损伤;结构未发生倾斜和超过规定的变形。一般不需修理,即

38、可继续使用。轻微损坏级。其宏观表征为:地基基础保持稳定;个别承重构件或抗侧向作用构件出现 轻微裂缝;个别部位的结构构造及连接可能受到轻度损伤,尚不影响结构共同工作和构件受 力;个别非承重构件可能有明显损坏;结构未发生影响使用安全的倾斜或变形;附属构配件 或其固定、连接件可能有不同程度损坏。经一般修理后即可继续使用。中等破坏级。其宏观表征为:地基基础尚保持稳定;多数承重构件或抗侧向作用构件出 现裂缝,部分存在明显裂缝;不少部位构造的连接受到损伤,部分非承重构件严重破坏。经 立即采取临时加固措施后,可以有限制地使用。在恢复重建阶段,经鉴定加固后可继续使用。严重破坏级。其宏观表征为;地基基础出现震害

39、;多数承重构件严重破坏;结构构造及 连接受到严重损坏;结构整体牢固性受到威胁;局部结构濒临坍塌;无法保证建筑物安全, 一般情况下应予以拆除。若该建筑有保留价值,需立即采取排险措施,并封闭现场,为日后 全面加固保持现状。局部或整体倒塌级。其宏观表征为:多数承重构件和抗侧向作用构件毁坏引起的建筑物 倾倒或局部坍塌。对局部坍塌严重的结构应及时予以拆除,以防在余展发生时,演变为整体 坍塌或坍塌范围扩大而危及生命和财产安全。对各种结构类型建筑物地震破坏等级还有一个更为详细的标准,这里不一一介绍。特别应注意的是应急评估不能替代下列检侧评定:1. 结构可靠性与抗展性能的检侧评定;2. 未受地震影响的一般危险

40、房屋的检侧评定;3. 工程施工质量的检验评定。4. 地震受损建筑应急处理地震受损建筑的应急处理分为应急修补、应急排险和应急抢修加固等三类。1. 应急修补处理一般受损区轻微损坏的建筑物在重新人住、启用前进行的以清理、修整、修补和重新安 工室内设施、设备为主要目标的应急处理。如:清除室外有坠落可能的非结构构件;清除余 震发生时可能造成人员受伤的已起翘的抹灰层、已空鼓的外饰面板、饰面砖(包括磁砖X已 受损的楼板底面吊顶及悬吊件;加固室内已破损或未与主体结构拉结的隔墙、隔断以及未咬 搓砌筑的隔墙等。2. 应急排险处理1. 破坏严重、濒临坍塌的文物建筑和其他有保存价值的重要建筑,在余震活动期间为防 止发

41、生更严重破坏或坍塌而采取的以排除险情、控制危险点继续发展和保存残留原件为目标 的应急处理。这类处理所采取的措施应不妨碍日后的彻底维修加固。2. 出入口的女儿墙、已经损伤的附属结构构件和非结构构件,应立即进行拆除。3. 应急抢修加固一般受损区的文物建筑和必须在余震活动期内迅速恢复使用的中等破坏建筑。其加固以 采取保证安全的临时性抢修加固措施为主。一般需在修复重建阶段再进行二次加固。对需要抢修加固的建筑,应采取下列措施进行加固:1. 应对应急评估报告的检查内容及其结论进行核实和补充调查。在确认该建筑属 中等破坏的建筑后,方可进行临时性加固。2. 结构加固设计单位应对原设计文件是否有效、其抗震计算与

42、构造是否正确、原 施工质量是否合格、震前使用情况是否正常等基本情况进行核实,并据以与展害进行比较, 以确定该建筑在抗震性能上存在的主要问题。3. 结构加固设计应以短期使用(一般为58年)为目标,且仅对承重结构进行以 保障安全为目标的临时性加固;对非承重部分的处理,原则上以修补为主,以接受现状、 维持可使用状态为度。地震灾后建筑的鉴定与加固技术指南各种类型建筑地震破坏等级划分标准A.1多层砖砌体建筑A.1.1多层砖砌体房屋的地震破坏等级应按下列标准划分:基本完好:承重墙体完好,无可见裂缝和明显变形;震前已有的裂缝,如,混凝土收缩 裂缝,混凝土预制模板拼缝处裂缝、窗角或窗下墙裂缝等,在震后未扩展。

43、墙体转角处和纵 横墙交接处无松动、脱闪现象。非承重墙体、出屋面楼梯间墙体等轻微裂缝;楼、屋盖现浇 板无可见裂缝和明显变形,钢筋混凝土预制板与墙、梁搭接处无松动或开裂。屋盖完好,出 屋面构件(烟囱、水塔等)可有轻微损坏。抹灰层等饰面层可有裂纹或局部散落。轻微损坏:承重墙体可有轻微裂缝,但无明显变形和歪闪;震前已有的裂缝可稍有扩展, 墙体转角处和纵横墙交接处可有松动或轻微裂缝。非承重墙体、出屋面小建筑、楼梯间墙体、 女儿墙等明显出现裂缝。楼、屋盖现浇板轻微裂缝,但无明显变形;钢筋混凝土预制板与墙、 梁搭接处可有松动和轻微裂缝。出屋面的非结构构件和饰物,可有裂缝、移位和倾斜。个别 门窗开启有困难。中

44、等破坏:砌体墙体(承重和抗侧力),出现地震造成的裂缝,但未形成贯通的斜向裂缝、 水平缝,但楼层间没有明显的位移。个别承重墙体明显裂缝,部分墙体明显位移和歪闪,墙 体转角处松动和明显裂缝。非承重墙体、出屋面楼梯间墙体、女儿墙严重裂缝或局部酥碎。 楼、屋盖现浇板明显裂缝,钢筋混凝土预制空心板与墙体或钢筋混凝土梁搭接处有松动和明 显裂缝。个别屋面板塌落。严重破坏:多数承重墙体明显裂缝,部分严重裂缝,如出现贯通的斜向裂缝、水平缝、 楼层间有明显位移,多数墙体明显歪闪,局部酥碎或倒塌,墙体转角处和纵、横墙交接处普 遍松动和裂缝。出屋面楼梯间墙体、女儿墙局部倒塌或倒塌。非承重墙体严重裂缝。楼、屋 盖现浇板

45、普遍裂缝,预制板楼面或屋面梁搁置位置发生移动,部分钢筋混凝土预制空心板塌 落;楼梯间破坏严重。局部或整体倒塌:多数承重构件毁坏导致结构全部倒塌或局部坍塌;结构残留部分不足 50%。A.2钢筋混凝土框架房屋A.2.1多层钢筋混凝土框架结构房屋的地震破坏等级应按下列标准划分:基本完好:框架柱、梁、抗震墙完好,无可见裂缝和明显变形;梁、柱、抗震墙节点无 破损、无裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板无可见裂纹和变形;钢筋混凝土预制板与梁搭接 处无松动和裂缝。填充墙体与钢筋混凝土梁、柱连接处可能有轻微裂缝,墙体转角处和纵横 墙交接处无松动、脱闪现象。轻微损坏:框架柱、梁、抗震墙轻微裂缝,震前砼构件已有裂缝,如

46、,非预应力筋砼构 件因钢筋锈蚀造成的裂缝、砼收缩裂缝等,扩展,抗震墙、节点的轻微破损和裂缝。楼、屋 盖现浇钢筋混凝土板有轻微裂缝,无明显变形,钢筋混凝土预制板与钢筋混凝土梁搭接处有 松动和轻微裂缝。填充墙、出屋面楼梯间墙体无明显裂缝。墙体转角处和纵横墙交接处有松 动和轻微裂缝。出屋面的非结构构件和饰物,可有裂缝、移位、倾斜。中等破坏:框架柱、梁、抗震墙轻微裂缝,如,剪力墙结构和框架剪力墙结构的剪力墙 出现交叉裂缝或水平裂缝,但裂缝宽度较小,未出现承载能力极限状态的标志;裂缝所在楼 层无明显的层间位移;部分梁、柱、抗震墙节点有轻微破损和裂缝。个别节点破损和开裂明 显。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板显著

47、开裂;钢筋混凝土预制板与钢筋混凝土梁搭接处有松动 和明显裂缝,装配或整体式柱在装配区出现裂缝。抗震墙与钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱连 接处松动和明显开裂。填充墙体与钢筋混凝土柱、梁连接处明显裂缝。填充墙、出屋面楼梯 间墙体有可见裂缝。填充墙严重开裂或局部酥碎,墙体转角处和纵横墙交接处有松动和明显 裂缝。疏散通道的楼梯出现较大裂缝。严重破坏:框架柱主筋压屈,梁、柱节点破坏严重。混凝土酥碎、崩落,剪力墙结构和 框架剪力墙结构的剪力墙出现斜向裂缝或水平裂缝,且裂缝工1.5mm或钢筋出现颈缩拉断、 裂缝处的混凝土破碎,所在楼层有明显层间位移,部分楼层倒塌。局部或整体倒塌:建筑物内部多数梁、柱、板等承重构件毁坏,导致结构全部坍塌或局 部倒塌。框架残留部分不足50%。A.3底部框架和多层内框架砖砌房屋A.3.1底层框架砖砌体房屋的地震破坏等级应按下列标准划分:基本完好:底部框架柱、梁、抗震墙完好,无可见裂缝和明显变形;梁、柱节点无破损、 无裂缝。承重墙完好,无可见裂缝和明显变形,墙体转角处和纵横墙体交接处无松动、脱闪 现象。非承重墙、出屋面楼梯间墙可有轻微裂缝。楼、屋盖现浇钢筋混凝土板无可

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