重庆荣昌M4.8级地震房屋震害特征分析

重庆荣昌M4.8级地震房屋震害特征分析

宴金旭叶肇恒杨璐遥梁厚朗

四川省地震局成都610200

摘要:2016年12月27日8时17分重庆荣昌区发生M4.8级地震,地震对灾区的房屋造成不同程度的影响,特别是砖混结构和砖木结构房屋出现较为严重的破坏现象。本文主要对此次地震灾区不同结构类型房屋的破坏特征进行描述与分析,然后提出加强本地区房屋抗震性能的措施与建议。

关键词:荣昌地震;房屋结构;破坏特征;建议

0引言

据中国地震台网测定,北京时间2016年12月27日8时17分,在重庆荣昌区(北纬29.47度,东经105.60度)发生4.8级地震,震源深度约10公里。根据重庆市地震局发布的本次烈度图得知,此次地震涉及荣昌区昌州街道、昌元街道、古昌镇、峰高街道、万灵镇、广顺街道等地,造成房屋受到不同程度的破坏,其中砖混结构房屋和砖木结构的房屋破坏比较严重,破坏特征比较典型。

1.灾区房屋结构类型

该地区的房屋结构类型主要是以框架结构、砖混结构和砖木结构3种为主。

1.1框架结构

框架结构是指由梁和柱,通过以钢接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构。框架结构的房屋墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石等轻质板材等材料砌筑或装配而成。该地区的框架结构类型主要分布于荣昌城区内,部分县乡级政府所在地的公共用房、学校、医院也采用框架结构,但数量相对较少。

1.2砖混结构

砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或者砌块砌筑,横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。砖混结构是混合结构的一种,是采用砖墙来承重,钢筋混凝土梁柱板等构件构成,适合开间进深较小,房间面积小,多层或低层的建筑,对于承重墙体不能改动。本地区砖混结构主要分布于荣昌区所辖的乡镇,居民用房多采用此种结构类型的房屋。

1.3砖木结构

砖木结构是指建筑物中竖向承重结构的墙、柱等采用砖或砌块砌筑,楼板、屋架等用木结构。由于力学工程与工程强度的限制,一般砖木结构是平层(1-3层)。该地区砖木结构类型的房屋主要分布于辖区内的乡镇、村落,由于荣昌区经济的发展,人民生活水平的不断提高,该种结构类型的房屋逐渐减少,约占总体房屋的比例为5%。

2.灾区房屋的震害特征

2.1砖木结构房屋破坏特征

(1)屋顶梭瓦。该地区砖木结构房屋建设方式主要是将屋架放置于凛条上,擦条放置在椽上,然后将瓦片直接铺设在椽上进行构建。在倾斜的屋架上,瓦片与屋架本身缺少连接,瓦片与光滑的椽之间的摩擦系数较小,粘合力较差,经过地震波的作用瓦片容易从椽上脱落,出现梭瓦现象。

(2)墙面倾斜。本地区的砖结构房屋建筑,墙体与主体木构架大多数无稳固可靠的连接点,墙体主要由实心砖和木材构成,两种材质在地震中的震动频率与幅度不一致,在地震波的影响下由于其震幅的差异,出现了墙体错动,而导致墙体外倾。

(3)墙体开裂。调查发现本地区的砖木结构房屋,墙体采用的砂浆强度较低,墙体的整体粘合力较差,且建设的墙体多采用单体墙,致使砖木结构的房屋在地震面波的作用下,由于墙体整体的粘合力较差且墙面单体厚度不足,会出现墙体开裂的现象。

2.2砖混结构房屋破坏特征

(1)墙体出现“X”形裂缝。该区部分砖混结构房屋由于距离震中的距离较近,建设过程没有经过抗震设计,在地震中墙体承受的平面内水平地震剪力大于其所能承担的应力时,在短暂持续的地震波的影响下,墙体出现了“X”形状裂缝的破坏现象。

(2)门洞开裂。本地区的砖混结构房屋多为2-3层的建筑,在本次地震中比较典型的破坏特征是门洞的开裂,出现此情况的主要原因是墙体开洞后其直角部位在地震波的作用下产生应力集中,引起开裂,裂缝由洞口角部向墙体斜向延伸,便会出现开裂的情况。

(3)附属结构房屋出现墙体裂缝。该地区很多砖混结构的房屋,通常会搭建附属建筑物,比如女儿墙、阳台、临时储物室等,这些附属物建筑物很多为居民私搭乱建,缺少相应规范的设计,且施工也比较简单,在本地地震中,其破坏表现的比较明显,多数出现明显的墙体裂缝。

2.3框架结构房屋破坏特征

本地区框架结构房屋主要由钢筋混凝土梁柱承重,基本都是经过抗震设防设计,抗震性能比较好,在地震中基本没有受到损坏,主要的震害特征表现为墙体出现轻微的裂缝。

3.加强该区房屋抗震性能的建议

3.1加强地震科普宣传,提高居民抗震设防意识

该地区防震减灾主管部门应加强房屋抗震设防方面的宣传和教育,提高居民的抗震设防的意识,向民众普及房屋抗震设防的基本知识,倡导居民消除不合理的建房做法,改变目前很多居民不注重建房质量,而注重装修的思想。

3.2对老旧房屋进行加固

建议对该地区砖木结构房屋顶层的木质材料进行翻新,以提高其承载力,加强墙体连接处的抗拉力,对山墙与纵墙连接处的内外侧进行加固,针对本地区的建筑风格,可采用钢筋与水泥相结合的方式进行加固,钢筋采用S形对穿锚筋的形式固定,并用水泥紧固,以增加山墙与纵墙连接部位的抗拉力;拆除危险的附属建筑如临时储藏室、女儿墙或者阳台等。

3.3科学设计新建房屋

①注重房屋整体性连接性。本次地震中遭受破坏的房屋其整体性较差,房屋两端开间和中间开间的屋架间以及山尖墙体之间缺少稳定的支撑,且地基较浅,填充土比较薄弱。新建的房屋需要加强墙体间和开间中间处的支撑设置,在房屋墙体连接处增设构造柱,加深地基的深度并夯实地基填土,在横纵墙体下设置砖基础和圈梁用于固定房屋的整体连接,以提高房屋的整体抗震性能。

②避免附属结构建筑物的搭建。在本次地震中很多房屋的附属结构建筑物破坏比较严重,有些附属建筑物由于自身的破坏极有可能威胁到居民的生命安全,建议本地区居民在新建房屋时尽量避免附属建筑物的搭建。

③进行适当的隔震处理。本地区有部分房屋采用条石作为地基的一部分进行建设,此类房屋在地震中破坏较轻。从工程抗震的角度由条石组成的台基有助于维持上部结构的整体性,且由于台基的条石容许滑动或摩擦,地震时形成“隔震”或消能基础,可大大衰减上部结构的地震反应,建议本地区居民可考虑此抗震措施进行房屋的建设。

结束语

荣昌地震尽管震级较小,但受此次影响的地区不同结构类型的房屋都出现一定程度的损害,其中砖混和砖木结构的房屋出现了损害较为严重的情况,这也说明此地区房屋的抗震设防需要进一步的提高。作者针对荣昌地震的现场烈度调查情况,总结出此次地震中该地区房屋的主要破坏特征,并针对其破坏特征提出一些比较适合本地区房屋抗震设防的建议,希望能够为荣昌地区的房屋整体抗震性能的加强提供帮助。

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作者简介

宴金旭(1989-),男,安徽省亳州市人,工程师。

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