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浅析我国城镇房屋结构的抗震普查情况

2019-02-12郑武

天工 2019年10期
关键词:砌体结构抗震性能

郑武

[摘 要] 回顾近些年对城镇房屋现状的调查分析,总结不同地区房屋结构存在的问题,土木和砖混结构仍是主要形式。由于城镇房屋施工质量不达标、缺乏抗震性能的构造措施,所以存在小震成灾的隐患。后续城镇化房屋建设应严格按照国家和地方的相关标准,重视抗震设防设计,制定出切实可行的规划;在新农村建设中还应注重房屋建筑的防御和减轻地震灾害以及震后救助机制的正常运行,最大程度降低灾害。

[关键词] 城镇房屋;砌体结构;石结构;抗震性能;标准制定

我国地处环太平洋地震带与欧亚地震带的交汇区,属于地震多发国家。近些年,地震的频繁发生使得关于房屋的抗震普查和研究分析显得尤为重要。历次的地震,我国城镇地区的房屋震害损失最大,造成的人员和经济损失也较为严重。国内抗震研究工作者对我国城镇房屋抗震性能进行大量的调查研究,特别是西南和东南地区。调查表明,我国农村地区超过80%以上的墙体采用砌体材料,最为普遍的是用烧结普通砖、承重黏土空心砖等。由于砌体主要起受压作用,其本身缺乏延性,其抗弯、抗拉、抗剪强度都较低,整体性较差。而历次地震中,砌体结构房屋倒塌率能达到70%~90%。特别是我国东南的福建地区城镇仍有较多的石结构房屋,缺乏抗震性能的构造措施,存在小震成灾的隐患。本文通过收集现有的调查研究,对我国城镇房屋调查进行总结,并提出了相应的抗震防灾建议。

一、我国城镇房屋安全性现状调查概况

汶川地震后,全国上下对城镇房屋的抗震性能尤为关注。国内抗震研究机构和科研单位多次对我国城镇房屋的现状进行普查调研,以期能够实时有效地掌握现有房屋的基本抗震性能。华侨大学对福建地区城镇房屋的安全性现状进行调查,结果表明,闽西农村以生土木结构和木结构为主的住宅安全性现状令人担忧;闽南地区石结构、石加砖混结构和石砖木结构等房屋类型占总数近40%,存在小震大灾的隐患,是今后加固改造的主要对象。

东南大学于2011~2012年期间对东南沿海地区石结构房屋开展调研工作,指出现有石结构由于结构体系不合理、施工与用材不规范、缺乏抗震措施、基础形式与材料不科学等,存在较大的震害隐患。与此同时,福州大学于2012~2013年期间对厦门、泉州、漳州等地的群体建筑进行现场抽样调查,深入了解闽南地区群体建筑的抗震性能,阐述了闽南地区这些结构类型房屋的基本特点、抗震性能及存在的主要问题。

以上统计调查可知,我国城镇自建民宅普遍存在整体性差、抗震性能不足等问题。因此,对现有砌体结构尤其是早期未考虑抗震设计或未完全考虑抗震要求的,进行合理的评估和加固,以减轻震害。

二、 我国城镇房屋分类及存在抗震性能评估

(一)我国城镇房屋结构类型统计比例

我国城镇房屋建筑结构类型具有明显的地域性差别。早期,西南地区的土木和砖砌体结构偏多;东南沿海地区以砖木、石结构为主;东北地区土木和砖混结构较多。

华侨大学与厦门市房屋安全鉴定所等单位于2006年开始历时2年调查了厦门市海沧区的海沧镇和东孚镇所有的30个行政村,共计25619栋房屋,其中房屋主要为砖混、纯石结构、砖石结构、砖石木结构、RC框架结构以及其他等结构类型。将调查房屋的安全等级分为5个级别,分别为完好、基本完好、一般损坏、严重损坏和危险,认为经济发展与地区房屋结构类型有直接关系;石结构、石加砖混结构和石砖木结构等房屋很可能成为受灾的主体,存在小震大灾的隐患。

翟洪涛等调查组以杨桥镇为中心,沿东北、西北、东南、西南4个方向,对杨桥镇、大龙山镇、罗岭镇、白泽湖乡、五横乡、大桥街道等6个乡镇展开调查。结果表明,主要以砖混结构为主,占80%左右;框架架构较少仅为2%~3%。

以上可知,我国城镇房屋结构仍以砖石、砖混及土木结构为主。城镇房屋建造通常是由当地的建筑工匠根據房主的经济状况和要求,按照当地的传统习惯建造的,一般不经过设计单位设计。房屋的结构形式和建筑风格表现出明显的地域性。

(二)城镇房屋抗震性能的主要隐患原因分析

在历次地震中,砌体结构墙体主要因剪切变形过大而破坏,造成平面内过度变形;而与之正交的墙体则因平面外变形过大、抗弯能力差而倒塌,随之造成砌体结构的整体坍塌。由于无正规的设计,而且城镇房屋建设相关的抗震规范不多,城镇及县级相关的部门同样也缺乏抗震概念,监管力度弱;加之农村经济水平较低,建筑较多都是就地取材,且施工水平低等,导致房屋结构在历次地震中破坏程度较大。

与此同时,对东南沿海地区大部分没有按抗震设防标准建的石结构房屋进行专项调查,认为存在的主要抗震隐患为:结构体系不合理;施工与用材不规范,材料强度(砂浆强度)达不到要求;条石悬挑构件多且长、竖向悬挂、叠放构件多;楼盖和屋盖形式不恰当、基础形式与材料不科学等典型问题。如东南沿海城镇房屋以石砖木结构建筑属于 “严重损坏”和“危险”房屋的比例分别有20.4%和11.7%,是今后城镇防灾工作的主要对象。

通过对我国城镇房屋抗震性能的主要问题进行详尽的总结,主要问题是房屋结构缺少抗震设计及相应的抗震措施、城镇居民及施工工匠的抗震概念不足等。此外,还存在房屋的楼梯间、洞口及屋面局部突出部位布置不合理等问题。

三、城镇房屋修建抗震问题总结及建议

(一)城镇房屋抗震设防的必要性

由于经济的原因,在城镇地区难以推广抗震设计实施,较多结构并不能满足现有的抗震设计要求。发生在农村地区的地震在造成严重人员伤亡和经济损失的同时,还会造成数以万计的人无家可归,直接影响社会稳定。

在发生地震时,城镇房屋发生较为严重的破坏,而经过抗震设防设计的房屋抗震性能较好。以汶川地震为例,都江堰市及村镇1005 栋经过抗震设计的房屋,对减少地震人员伤亡和经济损失具有现实意义;依据《建筑抗震设计规范》(GBJ 11-89)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001),按照设防烈度7度设计建造的房屋,在经历8~9度地震作用后,倒塌和严重破坏者不超过两成,过半数的房屋为轻微破坏和基本完好状态,达到了预期的抗震设防目标等。因此可知,在城镇是否能够做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的关键是采取合理的抗震设计,满足现有的抗震设计要求。

(二)提高城镇房屋抗震能力措施与对策

农村的城镇化建设较为突出的一个问题就是百姓的住房问题,因此加强和开展城镇房屋抗震设防设计就显得较为重要。推进农村民居地震安全工程是一项复杂的系统工程,是一项长期而艰巨的任务。

在新农村建设中,除重视新建房屋的抗震防灾外,更应关注量大面广的已建房屋的抗震防灾。相比城市房屋,我国关于城镇房屋的规范和参考准则较少,基本上属于依据当地建筑习惯和施工方法进行的自建民居建筑。城镇砌体结构的相关规程目前只有《镇(乡)村建筑抗震技术规程》,城镇砌体结构这一领域的专门规范和规程还是一片空白,因此有必要进一步探索适合城镇地区砌体结构的理论计算方法和应用经验,制订出一套较为完备的城镇砌体结构的相关规范和规程。

此外,地震区空斗墙房屋较为普遍,在我国华东和中南地区的农村和乡镇建筑中有着较为广泛的应用,由于这些地区大多属地震少发区,因此有关空斗墙房屋的历史震害实例很少,相关的科学研究也极少。目前,我国各种版本的《建筑抗震设计规范》也均未将空斗墙房屋列入其中,其抗震性能应引起人们更多的关注与重视。

以上调查分析表明,我国城镇房屋的安全现状,特别是抗震性能方面问题和隐患较为严重,应引起高度重视。针对上述问题提出如下建议:

1.在城镇房屋全面调查的基础上,依据实际情况对抗震能力不足的重要房屋建筑适当加固。

2.积极组织编制城镇房屋建造的设计、施工等相关的技术标准,加快对城镇房屋抗震设计制定进度;地方政府制定和采取多种经济措施,鼓励城镇房屋进行抗震设计,大力宣传和普及房屋抗震的重要性及相关知识建设,同时加强对在建及即建房屋监管力度。

3.县级政府应积极筹资对城镇房屋建设工匠进行施工技术培训以及抗震等相关知识的普及和教育,提高工匠的抗震防灾意识。

参考文献:

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[8]薛源. 村镇砌体民居住宅的设计方法的研究[D].西安:长安大学,2012.

[作者单位]罗源县高级职业中学

(编辑:刘莉琴)

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