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蘆山地震房屋震害的幾點啟示

發布時間:2020年04月20日 來源:中國地震局工程力學研究所
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中國地震局工程力學研究所   孫柏濤

  2013年4月20日的蘆山7.0級地震發生在四川中南部,是繼汶川地震后在四川省境內發生的又一次較大破壞性地震。本次地震發生在我國西南地區,Ⅵ度以上的地震影響區域約18682平方千米(如圖1),大部分是縣、鄉鎮和農村。區域內民居有很大比例是民眾自建,抗震能力較低,這是導致近200人死亡和較大經濟損失的主要誘因。

圖1 四川省蘆山7.0級地震Ⅵ度及以上地區分布

  我國西部地區地震頻次高、震級偏大是科學家和民眾的共識。本次地震恰好發生在我國的西南地區,其災害特點尤其能代表了我國西部地區,特別是西南地區所面臨的地震災害的風險。

  我國城鄉房屋建設的監管屬于二元化管理,即縣級及以上建成區的公用和民用建筑、鄉鎮的公共建筑的房屋建設是由所在地縣級以上政府按照國家標準進行建設監管,但是城鎮周邊的非建成區、鄉鎮和農村的自建房屋,則多數按照本地工匠的傳統施工模式和習慣建造。通常來講,由政府監管建設的房屋,其抗震能力能基本能夠滿足要求,而自建房屋的抗震能力則相對較差。

  同時,受我國不同時期抗震規范中的設防要求、建設工程的監管力度和施工的規范性、建筑材料物理性能以及建設方對房屋抗震的重視程度的差異等因素影響,城鎮中即使是相同結構類型房屋,其抗震能力亦相差甚遠。

  1.有無抗震設防措施的自建磚混結構比較

  磚混結構目前在我國的既有建筑中是存量最多的結構形式,城市中約50%以上的民用建筑是該類型,非城市地區所占比例更高。磚混結構根據構造特點亦可分為①具有構造措施的磚混結構;②不具備構造措施的磚混結構。這兩種磚混結構的抗震能力有著明顯差別。

  圖2為蘆山縣清仁鄉(Ⅸ度區)某居民自建磚混結構,由于不具備抗震構造措施,且承重墻體厚度和砌筑墻體的砂漿強度等不夠,使其抗側向承載能力嚴重不足,所以在地震中發生倒塌破壞。

圖2.蘆山縣清仁鄉磚混結構倒塌

  圖3是蘆山縣寶盛鄉(Ⅸ度區)的兩棟二層自建磚混結構房屋,都是在2008年汶川地震后新建的磚混結構民居。左圖前棟房屋在建設中加了圈梁-構造柱,也就是考慮了抗震設防的構造措施,地震后保持基本完好的狀態,即便在地震應急期內該戶居民也能保持正常的生活狀態。而在同一地點的另一棟磚混房屋,由于其建設時沒有加圈梁-構造柱等抗震構造措施,地震時發生了嚴重破壞,這種破壞形態震后幾乎不可修復。

圖3.寶勝鄉兩棟自建磚混結構

  2.傳統木結構

  穿斗木屋架房屋是我國西部地區很普遍的傳統的木結構民居形式。該類結構形式存在已有千年以上的歷史,建筑材料除了木構架為主要支撐外,圍護墻體常采用磚墻、木板墻、竹篾和石膏板墻等。

圖4.1圍護墻為木板的穿斗木結構

圖4.2 圍護墻為半磚的穿斗木結構

  此類結構由于是榫卯連接,整體性較好,多數破壞發生在木結構與圍護墻的連接方面,較少出現完全塌損的情況。此類結構的抗震能力要優于砌體結構。

圖5 蘆山縣太平鎮穿斗木結構破壞

圖6 蘆山縣雙石鎮穿斗木結構破壞

  3. 自建房屋與公共建筑抗震能力的對比

  本次地震的宏觀震中位于蘆山縣龍門鄉。其整條政府新街的房屋,由于是2008年汶川地震后恢復重建的建筑,雖然本地地震烈度較高(Ⅸ度區),但是所有建筑破壞較輕,震后民眾馬上恢復了正常生活狀態。但是相鄰的老街大多數是自建民居,建設的隨意性使得抗震能力參差不齊,不少房屋發生了中等及以上的破壞。

圖7 蘆山縣龍門鄉新街與老街房屋破壞對比

  4. 本次地震震害給予的幾點啟示

  本次地震發生在中國西南部,對生命線工程等造成的次生災害并不是很嚴重。房屋震害具有很明顯的四川、云南貴州等西南地區的區域特點,可為此類地區房屋的建設等提供諸多借鑒。如果地震發生在我國東部的江蘇、浙江和山東等發達省份,其損失可能更重,因為發達地區對生命線工程等基礎設施的依賴性很強。

  蘆山地震的經驗告訴我們,應用抗震構造措施的房屋,其抗震能力要明顯優于沒有抗震構造的房屋,其實兩種結構的本體造價僅相差10-15%。應提醒民眾,降低裝飾、裝修等費用,把房屋的本體建造結實是抵御地震災害的根本。

  對于政府建設監管觸及不到的地區,在民眾自建房屋時,政府要給予一定的指導,提高民眾的抗震設防意識,自主建設具有抗震能力的房屋。同時,培訓好當地的建設工匠,改變不當的傳統建造施工方式。建房時做到“基礎深一點,墻體牢一點、屋蓋輕一點”,就能建設出抗震能力“好一點”的房屋。

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