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摘要:云南省是地震多发的省份。本文通过对大理、丽江等地各种房屋结构类型震害表现进行了分析,同时针对当前村镇普通家庭经济情况,提出加强村镇房屋抗震措施的几点建议,以提高村镇房屋的抗震性能。
关键词:云南村镇;建筑震害;抗震措施
Abstract: the yunnan is an earthquake-prone provinces. This article through to Dali and lijiang earthquake damage of different types of building structure performance is analyzed, at the same time, in view of the current rural ordinary family economic situation, strengthening rural building aseismic measures are put forward some Suggestions, in order to improve the seismic performance of village and town houses of.
Key words: villages in Yunnan province; Building seismic damage; The seismic measures
中图分类号:TS958.1+7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
云南地处印度板块与欧亚板块碰撞带东侧,新构造与现代构造运动强烈,活动断裂发育,导致地震灾害频繁发生。全省国土面积不到全国的4%,但地震释放的能量占全国的20%,是我国破坏性地震发生频繁,地震灾害最严重的省份之一。20世纪印度板块每年向云南地区输入约6.5级地震的能量,平均每万平方公里相当于5.5级,这种极快极速的能量与释放是中国大陆其它地区难以比拟的,自1900年到1999年10月1日,云南地区发生5级以上地震377次(不含余震),平均每年近4次。其中7.0-7.9级地震10组13次,平均每8年发生平次;6.0-6.9级地震55次,平均每2年发生1次。
地震的频度之高,强度之大,为我国大陆所罕见。云南地区由于地质构造复杂,5级地震几乎遍布全省,基本上找不到不发生5级地震的地带,并自然形成了若干强震活动的条带或集中区。根据地震分布与活动断裂的展布关系,大致可划分为6个主要的地震带和3个地震区:①小江地震带(北起巧家沿东川—寻甸—嵩明—华宁);②通海—石屏地震带(峨山—通海—建水);③大关—马边地震带(马边—永善—大关);④楚雄—南华地震带;⑤剑川—大理地震带;⑥宁蒗—永胜地震带;⑦腾冲—龙陵地震区;⑧耿马—澜沧地震区;⑨思茅—普洱地区。根据国家颁布的90列度区划图,云南全部国土面积处于6度以上的地震设防区;其中,7—9度烈度设防区的面积为84%,包括112个县(市)。
通过对云南地震的资料进行分析,可以发现云南的地震活动有着周期性、交替性、迁移性和原地重复性等特点。云南地震灾害造成的损失特别严重,频发的地震灾害,给人民的生命和财产造成巨大的损失。
一、云南村镇建筑的主要结构类型
云南地处西南边陲,属于经济不发达地区,尤其是农村经济极不发达,农民收入还比较低,农民住房条件极其简陋,如果按照抗震等级标准来衡量,多数属于危房。云南村镇房屋的结构形式和建筑风格表现明显的地域性,根据其承重材料的不同,可分为以下几种结构类型。
一是生土墙体承重房屋,包括土坯墙房屋(用土坯块材作为墙体砌筑材料,一般为单片,粘土泥浆砌筑,墙体之间无连接,有卧砌或立砌,结构松散抗剪力极弱,屋檩条搁置在土坯墙上)和夯土墙房屋(俗(将半干半湿的粘性土放在木夹板间,逐层分段夯实而成,每层虚钵厚度不应大于30cm,根据各地习惯做法不同,掺有不同比例的石灰粉、砂、卵石以及炉灰渣等,以提高其强度)。
二是砖土混合承重房屋,包括下砖上土坯(房屋墙体下部为1m左右砖墙,上部墙体用土坯砌筑,屋盖重量砖土混合墙体承担。随着社会的发展,这种由结构只能是60、70年代的建筑才能见到,现在已经没有人用这种混合墙体作为承重墙)和砖柱土山墙(屋架由纵墙的砖柱支撑,山墙及围墙用土坯砌筑,硬山搁檩、屋盖重量由砖柱与山墙承担)。
三是木结构承重房屋。木结构承重房屋一般的是由梁、柱、檩条、和椽子等成骨架,承受屋顶和楼层的重量,墙体只是起到围护作用。各地采用的木骨架、房屋类型各不相同,构造特点有很大的区别。木结构房屋在我国发展使用的历史较长,形式也比较多。在云南省的民居结构形式多为土木结构房屋,梁柱连接为穿斗式,在大理、丽江,由于穿斗结构的自身特点和采用了不少抗震措施,从而使得古建筑有二、三百年的历史的房屋经受了多次地震考验,至今还在居住。
四是石结构或砖混结构房屋。石结构房屋由石墙承重,按墙体所采用的石材可分为料石和毛石房屋,按承重方式可分为横墙承重,纵墙承重和纵横墙混合承重,按楼盖可分为石木结构和石混(钢筋混凝土楼屋盖)结构,石结构房屋在云南大理地区较多。五是钢筋混凝土结构房屋。近年来在经济收入较好的农村,建盖此类结构的房屋逐渐增多,抗震性能也最好。
二、村镇建筑的主要破坏形式
村镇镇建筑的主要破坏形式及其原因可以分为正常使用破坏(即非自然灾害引起的破坏)和地震引起的破坏两种情况。
正常使用期间房屋的破坏多见于生土类房屋和砖土混合承重房屋,砖砌体房屋的破坏也为数不少。主要原因有:
地基处理不好。主要有两种情况,一种是不良地基,如滑坡带或湿陷性地基,未做适当的地基处理即在上面建房;另一处基础深浅,直接座落在耕作土层上,未做夯实或换填等处理,有的甚至只清理一下表面土层就开始砌墙体。这样的地基在湿度、湿度以及上部荷载的影响下产生较大的变形,在建成后不久就可以见到因基础的不均匀沉降而导致的房屋墙体开裂,主要表现为墙体的竖向裂缝和斜裂缝。这种现象在云南各地的村镇中较为常见。
2)墙体材料杂。如“里生外熟”、“金包銀”等外砖内坯、夯土墙的做法,不能使砌块咬槎砌筑,墙体形成两张皮,在湿度和湿度的变化的影响下,墙体里倾外闪、开裂。
3)维护不及时。对屋盖的漏雨处未能及时维修,使木层架,木柱等构件淋雨水糟朽,墙体剥蚀房屋歪斜。
4)不良的习惯做法。有些地区房屋不设置门窗过梁,使门窗洞口上角普遍出现倒八字形裂缝。云南省一些地区农村的穿斗房屋,其穿枋不是整根的,棚楞在10cm厚的梁上对接浮搁,纵向连接差,往往用不了几年房子就产生歪斜。
地震引起房屋的破坏。实践表明,目前云南村镇的房屋,在遭受烈度为6度地震的影响时就有相当部分的房屋产生开裂,甚至倒塌;在烈度8度地震影响下有很大数量的房屋倒塌。
如1988年11月6日在澜沧县境内和耿马县与沧源交界处,分别发生7.6级和7.2级地震,房屋倒塌41.2万间,严重损坏70.4万间;201年10月27日,永胜县发生6.0级地震,房屋倒塌损坏约28万间;2003年10月16日楚雄彝族自治州大姚县发生6.1级地震,房屋大量倒塌。
主要原因是:1)生土和砖土混合承重房屋抗震性能差,生土墙承重墙体强度低,梁檩等屋盖构件与墙体间的无有效的连接,极易造成墙体酥碎或倒塌。
对于木构架承重房屋,或是由于构件强度不足或梁柱连接处截面削弱过大,从而强度不足,应力集中而破坏,多体现在立柱楼层处与两个方向的楼楞连截面而削弱过大而造成的。地震作用较大时就会发生倾斜或倒塌。或是墙与屋架之间无连接。村镇房屋的木柱与墙体、屋架以檩条与墙体(山墙)之间生般没有连接措施,由于屋架与墙体的质量不同,振动特性不同,它们之间又无连接,不能协同工作,地震时相互撞击,加重了破坏程度。或是木构件腐朽,木骨架在地震前遭到虫蛀,使用的时间长从而有了腐朽情况,截面削弱,地震时首先破坏,从而引起其他构件的破坏。或是柱脚滑移,立柱放在柱脚石上面,一般情况下木柱是放在柱脚石上,木柱与柱脚石两者之间基本上没有采用锚固措施,当作用在木构架房屋上的水平力较大时,产生较大的晃动,引起木柱与柱脚之间的移动,导致柱根劈裂,或柱根翘起,柱子吊空或下落,失去承载能力,造成房屋倾斜,甚至倒塌。
3)对于石结构房屋而言,石结构承重房屋的抗震性能与石砌筑的石料在很大关系,实践证明,形状较为整齐的料石砌筑的房屋抗震性能较好,外形不规整的毛石墙体房屋抗震性能差。这是由于毛石和卵石不能咬槎砌筑,墙体的整体性不好,地震作用下容易松散。毛石结构房屋的破坏主要易发生在纵横交接处,外墙转角处,楼梯间以及山墙等部位。破坏的形式表现为墙体的斜面,竖向和交叉裂缝。毛石和卵石墙体则在地震烈度为7度情况下开裂较为普遍,个别甚至倒塌。
4)地震灾害调查表明,实心砖砌体承重房屋的抗震性能较其他类型房屋更好得多。生土墙房屋和墙柱间无连接的木构架房屋在地震烈度为6、7度的地震影响下,大多数墙体就会开裂,有的甚至倾倒;而实心砖砌体房屋在7度区仅部分有轻度开裂,8度区虽然墙体开裂加重,但经一般修理后仍可继续使用。产生同样破坏等级的震害程度,两者约差1-2度,砖砌体房屋抗震性能的好坏,主要取决与主体结构的整体性和施工质量。
三、提高村镇建筑抗震性能的主要措施
1、政府加大对贫困地区农民危房改造的政策护持力度,提高补贴标准。就云南省而言,农村房屋的大量危房急需改造或重建,尤其是贫困地区的农村,更是存在大量的危房。但是由于农民的收入极其有限,根本没有如此多的建房资金,虽然现在各级政府提供农民建房资金1至2万元不等,但对于经济困难的农民来说,这点资金仅是杯水车薪而已,农民还是无力建盖高抗震标准的住房。
2、农村危房改造与小城镇建设相结合,与社会主义新农村建设相结合,统一规划、统一设计、统一验收,实现三个统一,同时实行高起点规划、高标准设计和高标准建设的三高原则,防止低水平的重复,建议不要再建盖抗震等级低的土木结构或砖木结构房屋,要做到规划一步到位、分步实施。
3、加大宣传普及防震知识,使村镇建房人员了解房屋抗震的必要性和掌握普通规律,采取切实可行的抗震措施,部门协作推进村镇民居抗震设防工作。建设部门要结合各地的实际情况,制定出《农村自建房屋抗震设防技术要求》,提供科学合理、经济适用的农村民居建设图集和施工技术,加强对农村建筑的质量管理与技术指导;地震部门加强对农村建筑抗震设防工作的监督指导;国土资源部门在进行农村建筑用地规划和审批时,应体现防震减灾功能,乡镇人民政府具体负责本地区村镇住房的抗震设防管理工作。
四、结语
通过对云南地震高发区农村建筑的抗震能力的了解,要认识到农村抗震的重要性。农村建设应根据经济发展情况制定规划,采取合理的结构形式、保證材料和施工的质量、保证抗震设防的要求。只要我们大力加强抗震知识宣传,努力提高人们的抗震设防意识,形成自觉搞好抗震设防的共识,就能将未来的地震灾害减少到最低限度。
参考文献:
[1]建筑抗震设计规范(GB50011—20010)中国建筑工业出版社 2001
[2]范迪璞 、张淑琴 、施海轮:《房屋抗震与设计》,科学出版社1991
[3]秦召棠:《村镇住宅抗震措施》,中国建筑工业出版社1987
[4]蒋乃芳:《农村建筑抗震基本知识》,地震出版社,1992
关键词:云南村镇;建筑震害;抗震措施
Abstract: the yunnan is an earthquake-prone provinces. This article through to Dali and lijiang earthquake damage of different types of building structure performance is analyzed, at the same time, in view of the current rural ordinary family economic situation, strengthening rural building aseismic measures are put forward some Suggestions, in order to improve the seismic performance of village and town houses of.
Key words: villages in Yunnan province; Building seismic damage; The seismic measures
中图分类号:TS958.1+7文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
云南地处印度板块与欧亚板块碰撞带东侧,新构造与现代构造运动强烈,活动断裂发育,导致地震灾害频繁发生。全省国土面积不到全国的4%,但地震释放的能量占全国的20%,是我国破坏性地震发生频繁,地震灾害最严重的省份之一。20世纪印度板块每年向云南地区输入约6.5级地震的能量,平均每万平方公里相当于5.5级,这种极快极速的能量与释放是中国大陆其它地区难以比拟的,自1900年到1999年10月1日,云南地区发生5级以上地震377次(不含余震),平均每年近4次。其中7.0-7.9级地震10组13次,平均每8年发生平次;6.0-6.9级地震55次,平均每2年发生1次。
地震的频度之高,强度之大,为我国大陆所罕见。云南地区由于地质构造复杂,5级地震几乎遍布全省,基本上找不到不发生5级地震的地带,并自然形成了若干强震活动的条带或集中区。根据地震分布与活动断裂的展布关系,大致可划分为6个主要的地震带和3个地震区:①小江地震带(北起巧家沿东川—寻甸—嵩明—华宁);②通海—石屏地震带(峨山—通海—建水);③大关—马边地震带(马边—永善—大关);④楚雄—南华地震带;⑤剑川—大理地震带;⑥宁蒗—永胜地震带;⑦腾冲—龙陵地震区;⑧耿马—澜沧地震区;⑨思茅—普洱地区。根据国家颁布的90列度区划图,云南全部国土面积处于6度以上的地震设防区;其中,7—9度烈度设防区的面积为84%,包括112个县(市)。
通过对云南地震的资料进行分析,可以发现云南的地震活动有着周期性、交替性、迁移性和原地重复性等特点。云南地震灾害造成的损失特别严重,频发的地震灾害,给人民的生命和财产造成巨大的损失。
一、云南村镇建筑的主要结构类型
云南地处西南边陲,属于经济不发达地区,尤其是农村经济极不发达,农民收入还比较低,农民住房条件极其简陋,如果按照抗震等级标准来衡量,多数属于危房。云南村镇房屋的结构形式和建筑风格表现明显的地域性,根据其承重材料的不同,可分为以下几种结构类型。
一是生土墙体承重房屋,包括土坯墙房屋(用土坯块材作为墙体砌筑材料,一般为单片,粘土泥浆砌筑,墙体之间无连接,有卧砌或立砌,结构松散抗剪力极弱,屋檩条搁置在土坯墙上)和夯土墙房屋(俗(将半干半湿的粘性土放在木夹板间,逐层分段夯实而成,每层虚钵厚度不应大于30cm,根据各地习惯做法不同,掺有不同比例的石灰粉、砂、卵石以及炉灰渣等,以提高其强度)。
二是砖土混合承重房屋,包括下砖上土坯(房屋墙体下部为1m左右砖墙,上部墙体用土坯砌筑,屋盖重量砖土混合墙体承担。随着社会的发展,这种由结构只能是60、70年代的建筑才能见到,现在已经没有人用这种混合墙体作为承重墙)和砖柱土山墙(屋架由纵墙的砖柱支撑,山墙及围墙用土坯砌筑,硬山搁檩、屋盖重量由砖柱与山墙承担)。
三是木结构承重房屋。木结构承重房屋一般的是由梁、柱、檩条、和椽子等成骨架,承受屋顶和楼层的重量,墙体只是起到围护作用。各地采用的木骨架、房屋类型各不相同,构造特点有很大的区别。木结构房屋在我国发展使用的历史较长,形式也比较多。在云南省的民居结构形式多为土木结构房屋,梁柱连接为穿斗式,在大理、丽江,由于穿斗结构的自身特点和采用了不少抗震措施,从而使得古建筑有二、三百年的历史的房屋经受了多次地震考验,至今还在居住。
四是石结构或砖混结构房屋。石结构房屋由石墙承重,按墙体所采用的石材可分为料石和毛石房屋,按承重方式可分为横墙承重,纵墙承重和纵横墙混合承重,按楼盖可分为石木结构和石混(钢筋混凝土楼屋盖)结构,石结构房屋在云南大理地区较多。五是钢筋混凝土结构房屋。近年来在经济收入较好的农村,建盖此类结构的房屋逐渐增多,抗震性能也最好。
二、村镇建筑的主要破坏形式
村镇镇建筑的主要破坏形式及其原因可以分为正常使用破坏(即非自然灾害引起的破坏)和地震引起的破坏两种情况。
正常使用期间房屋的破坏多见于生土类房屋和砖土混合承重房屋,砖砌体房屋的破坏也为数不少。主要原因有:
地基处理不好。主要有两种情况,一种是不良地基,如滑坡带或湿陷性地基,未做适当的地基处理即在上面建房;另一处基础深浅,直接座落在耕作土层上,未做夯实或换填等处理,有的甚至只清理一下表面土层就开始砌墙体。这样的地基在湿度、湿度以及上部荷载的影响下产生较大的变形,在建成后不久就可以见到因基础的不均匀沉降而导致的房屋墙体开裂,主要表现为墙体的竖向裂缝和斜裂缝。这种现象在云南各地的村镇中较为常见。
2)墙体材料杂。如“里生外熟”、“金包銀”等外砖内坯、夯土墙的做法,不能使砌块咬槎砌筑,墙体形成两张皮,在湿度和湿度的变化的影响下,墙体里倾外闪、开裂。
3)维护不及时。对屋盖的漏雨处未能及时维修,使木层架,木柱等构件淋雨水糟朽,墙体剥蚀房屋歪斜。
4)不良的习惯做法。有些地区房屋不设置门窗过梁,使门窗洞口上角普遍出现倒八字形裂缝。云南省一些地区农村的穿斗房屋,其穿枋不是整根的,棚楞在10cm厚的梁上对接浮搁,纵向连接差,往往用不了几年房子就产生歪斜。
地震引起房屋的破坏。实践表明,目前云南村镇的房屋,在遭受烈度为6度地震的影响时就有相当部分的房屋产生开裂,甚至倒塌;在烈度8度地震影响下有很大数量的房屋倒塌。
如1988年11月6日在澜沧县境内和耿马县与沧源交界处,分别发生7.6级和7.2级地震,房屋倒塌41.2万间,严重损坏70.4万间;201年10月27日,永胜县发生6.0级地震,房屋倒塌损坏约28万间;2003年10月16日楚雄彝族自治州大姚县发生6.1级地震,房屋大量倒塌。
主要原因是:1)生土和砖土混合承重房屋抗震性能差,生土墙承重墙体强度低,梁檩等屋盖构件与墙体间的无有效的连接,极易造成墙体酥碎或倒塌。
对于木构架承重房屋,或是由于构件强度不足或梁柱连接处截面削弱过大,从而强度不足,应力集中而破坏,多体现在立柱楼层处与两个方向的楼楞连截面而削弱过大而造成的。地震作用较大时就会发生倾斜或倒塌。或是墙与屋架之间无连接。村镇房屋的木柱与墙体、屋架以檩条与墙体(山墙)之间生般没有连接措施,由于屋架与墙体的质量不同,振动特性不同,它们之间又无连接,不能协同工作,地震时相互撞击,加重了破坏程度。或是木构件腐朽,木骨架在地震前遭到虫蛀,使用的时间长从而有了腐朽情况,截面削弱,地震时首先破坏,从而引起其他构件的破坏。或是柱脚滑移,立柱放在柱脚石上面,一般情况下木柱是放在柱脚石上,木柱与柱脚石两者之间基本上没有采用锚固措施,当作用在木构架房屋上的水平力较大时,产生较大的晃动,引起木柱与柱脚之间的移动,导致柱根劈裂,或柱根翘起,柱子吊空或下落,失去承载能力,造成房屋倾斜,甚至倒塌。
3)对于石结构房屋而言,石结构承重房屋的抗震性能与石砌筑的石料在很大关系,实践证明,形状较为整齐的料石砌筑的房屋抗震性能较好,外形不规整的毛石墙体房屋抗震性能差。这是由于毛石和卵石不能咬槎砌筑,墙体的整体性不好,地震作用下容易松散。毛石结构房屋的破坏主要易发生在纵横交接处,外墙转角处,楼梯间以及山墙等部位。破坏的形式表现为墙体的斜面,竖向和交叉裂缝。毛石和卵石墙体则在地震烈度为7度情况下开裂较为普遍,个别甚至倒塌。
4)地震灾害调查表明,实心砖砌体承重房屋的抗震性能较其他类型房屋更好得多。生土墙房屋和墙柱间无连接的木构架房屋在地震烈度为6、7度的地震影响下,大多数墙体就会开裂,有的甚至倾倒;而实心砖砌体房屋在7度区仅部分有轻度开裂,8度区虽然墙体开裂加重,但经一般修理后仍可继续使用。产生同样破坏等级的震害程度,两者约差1-2度,砖砌体房屋抗震性能的好坏,主要取决与主体结构的整体性和施工质量。
三、提高村镇建筑抗震性能的主要措施
1、政府加大对贫困地区农民危房改造的政策护持力度,提高补贴标准。就云南省而言,农村房屋的大量危房急需改造或重建,尤其是贫困地区的农村,更是存在大量的危房。但是由于农民的收入极其有限,根本没有如此多的建房资金,虽然现在各级政府提供农民建房资金1至2万元不等,但对于经济困难的农民来说,这点资金仅是杯水车薪而已,农民还是无力建盖高抗震标准的住房。
2、农村危房改造与小城镇建设相结合,与社会主义新农村建设相结合,统一规划、统一设计、统一验收,实现三个统一,同时实行高起点规划、高标准设计和高标准建设的三高原则,防止低水平的重复,建议不要再建盖抗震等级低的土木结构或砖木结构房屋,要做到规划一步到位、分步实施。
3、加大宣传普及防震知识,使村镇建房人员了解房屋抗震的必要性和掌握普通规律,采取切实可行的抗震措施,部门协作推进村镇民居抗震设防工作。建设部门要结合各地的实际情况,制定出《农村自建房屋抗震设防技术要求》,提供科学合理、经济适用的农村民居建设图集和施工技术,加强对农村建筑的质量管理与技术指导;地震部门加强对农村建筑抗震设防工作的监督指导;国土资源部门在进行农村建筑用地规划和审批时,应体现防震减灾功能,乡镇人民政府具体负责本地区村镇住房的抗震设防管理工作。
四、结语
通过对云南地震高发区农村建筑的抗震能力的了解,要认识到农村抗震的重要性。农村建设应根据经济发展情况制定规划,采取合理的结构形式、保證材料和施工的质量、保证抗震设防的要求。只要我们大力加强抗震知识宣传,努力提高人们的抗震设防意识,形成自觉搞好抗震设防的共识,就能将未来的地震灾害减少到最低限度。
参考文献:
[1]建筑抗震设计规范(GB50011—20010)中国建筑工业出版社 2001
[2]范迪璞 、张淑琴 、施海轮:《房屋抗震与设计》,科学出版社1991
[3]秦召棠:《村镇住宅抗震措施》,中国建筑工业出版社1987
[4]蒋乃芳:《农村建筑抗震基本知识》,地震出版社,1992