芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析

2013年4月20日四川省芦山县发生Ms7.0级强烈地震,造成了大量民居建筑的严重破坏甚至倒塌.本文通过对芦山地震中民居建筑的震害调查,系统总结了砖混民居这一量大面广建筑结构的破坏形式和损伤机制.汶川地震后的新建民居在抗震措施方面有较大幅度的提高,比如大多具有抗震构造措施、采用240mm承重墙等,因此整体震害较轻,但是新建居民在建设房屋时,抗震构造措施的布局有很大的随意性,具体表现在平面内布置不足和竖向分布不规则,导致整体约束效果下降,进而结构发生破坏.雅安地区多处于山坡软土地带、建筑物多临近河流,同时民居建筑的基坑开挖普遍较浅,处理不当,在地震过程中出现地基不均匀沉降,基础遭到破坏,并造成上部结构破坏.相比之下,地基得到妥善处理、严格按照抗震规范设计的民居,震害十分轻微.本文建议继续增强对居民的防震减灾宣传,普及民居抗震构造知识,进行民居的实用抗震措施和地基处理方法的研究,并针对各类民居震害情况,研究有效、经济和快速的加固改造技术.     

2021年青海玛多7.4级地震典型建筑震害对比及讨论

青海玛多7.4级地震发生后,本文作者随科考队开展了典型工程的震害调查。本文报道了黄河乡江旁村和昌马河工区这2个典型调查点的建筑震害情况。调查表明:邻近微观震中的黄河乡建筑震害程度相对较轻,主要表现为部分房屋落瓦,砖混结构少数承重墙及框架结构部分隔墙开裂,土木结构房屋部分严重破坏,部分围墙倒塌;而距微观震中以东85 km的昌马河工区建筑震害则相对较重:无抗震措施的砖木结构房屋全部严重破坏或倒塌,具备合理抗震措施的砖混结构基本完好或轻微破坏,在建轻钢厂房均钢柱倾斜、维护墙明显开裂并且围墙多数倒塌。调查分析表明:造成两地震害差异的主要原因为抗震措施差异以及地表破裂和砂土液化影响:黄河乡多数房屋具备合理抗震措施,昌马河工区多数民居缺少抗震措施;昌马河工区附近发现疑似地表破裂痕迹,而紧邻黄河乡的河岸发现砂土液化迹象。这表明昌马河工区的地震作用中类似近场的高频能量可能较多,而黄河乡地区则因砂土液化使得高频地震动作用有所降低,由此造成两地震害程度与震中距呈现反差关系。     

由玉树地震结构震害看村镇房屋抗震

根据青海省玉树县7.1级地震后,结古镇的房屋震害调查资料,总结了不同类型结构的破坏比,结合典型震害案例,从抗震概念设计和抗震构造措施角度对村镇房屋的震害原因进行分析,提出了村镇房屋抗震设计存在的问题.最后根据村镇房屋震害特点,从技术和管理2个方面提出了相应的防范措施,以减小地震中的人员伤亡及经济损失.     

汶川地震中都江堰市的房屋震害

对汶川地震中都江堰市1 005栋房屋的现场震害调查资料进行了统计分析。分析表明,经抗震设计的房屋的震害明显低于未经抗震设计的房屋,前者实现了预期的抗震设防目标;在经抗震设计房屋中,钢筋混凝土框架结构房屋的震害相对较轻,底框架砌体结构房屋和砌体结构房屋次之;中高层建筑和低层建筑的震害比多层建筑轻;学校、医院等公用建筑的损坏与住宅建筑相比较重。     

芦山地震中校舍建筑的震害特点与分析

本文对芦山地震中的校舍建筑震害进行调查和分析.调查发现,汶川地震后重建的框架结构,由于按照新的抗震规范进行设防,大多数没有出现结构性损伤,震害集中在填充墙等非结构构件上.建于汶川地震前的框架结构,当不符合规范的强制条文时,破坏严重,特别是单跨框架,个别发生首层柱端破坏.砖混结构校舍中的宿舍楼,由于开间小,横墙多,多设置了构造措施,虽有结构破坏,但均可修复.砖混结构教学楼采用砖墙-框架柱混合承重的结构体系,大多在汶川地震后得到加固,未加固的教学楼有严重的结构破坏,而加固后的校舍建筑则表现较好,但是这些结构体系多采用预制空心板,整体性较差,已经被规范禁止用于校舍建筑.场地对结构震害有重要的影响,密实的持力层、妥善的地基处理和整体性好的基础形式,可以大幅度减轻结构的震害.本文建议:应加强校舍建筑基于性能设计的研究,进一步明确其设防目标;研究填充墙与框架的相互作用,设计新型的填充墙体系以实现校舍建筑在不同地震水平下的功能要求.     

抗震建筑的结构整体性分析和构造措施

汶川大地震发生后,大量房屋建筑整体性倒塌,造成了严重的人员伤亡和经济损失.根据现场实际震害调查,总结和反思了若干经验教训,其中对建筑结构的整体性抗震和构造进行了分析,包括设防水准、概念设计、选型布局、结构整体性、结构刚度、强柱弱梁、构造措施、非结构部件、抗震缺陷、病态抗震结构等等.汶川地震震害也证明了建筑结构整体性抗震和构造的重要性.     

基于震害预测的动态震害矩阵方法研究

基于时间因素(材料内部作用、荷载作用和环境影响)和事件因素中的地震因素和抗震加固,通过结构可靠度理论研究和结构材料与构件的试验分析,结合现有的结构动态抗力函数以及不同极限破坏状态和结构抗力之间的对应关系,建立结构的动态易损性。研究事件因素中的拆迁和新建对城市建筑结构数量和类型的影响,以及未来城市不同结构类型的变化特点,给出未来城市的动态震害矩阵;研究群体震害矩阵的异地应用和事件因素中拆迁和新建建筑对震害矩阵的影响,在已有震害预测城市的建筑结构基础资料上,应用模糊数学中可信度方法,形成目标城市的动态震害矩阵,有利于进行结构的抗震设防和地震风险分析。     

芦山地震农村房屋震害调查与分析

“4·20”芦山地震给灾区农村房屋造成严重破坏.本文根据实地调查,对灾区农房总体震害做了简要介绍,并重点对不同烈度区三种主要农房结构的震害现象进行了分类描述,对房屋损伤原因做了初步分析.震害调查表明:倒塌或严重破坏的农房绝大多数为原来的危旧房屋;汶川地震后新建的部分农房由于采取了一定抗震构造措施,在本次地震中表现较好;但总体上由于农村自建房尚未纳入国家监管体系,农房抗震防灾工作依然任重道远.     

青海省共和地区农村民居特征与抗震性能分析

青海省共和地区位于柴达木—阿尔金地震带内,具备发生中强地震的构造背景,近年来该地区地震活动频繁,农村地区受经济和技术等条件的限制,造成了巨大的人员伤亡和经济损失。为深入了解共和地区农村民居结构特征与抗震性能现状,开展实地调查,基于历史震害资料,总结区域内典型农村民居震害特点,并进行震害预测,得到不同地震烈度下农村民居不同的破坏结果。结果表明:青海省共和地区农村民居中的砖混结构和砖木结构房屋数量约占48%、47%,其中约68%砖混结构房屋未设置构造柱和圈梁等抗震设防措施;该地区主要农村民居基本达到Ⅶ度抗震设防要求,仅部分建造年代久的土木结构房屋破坏严重;地震烈度为Ⅷ度时,大部分房屋以中等破坏和严重破坏为主;地震烈度为Ⅸ、Ⅹ度时,农村民居将发生大范围严重破坏,甚至毁坏。     

建筑结构震害预测方法研究与实践

建筑结构在地震中的损坏程度是人员伤亡和经济损失预测的基础,也是城市地震经济损失的主要组成部分。本文结合某中等城市市区六种典型建筑在地震作用下的受力特点和破坏机理,分别采用了相应的易损性分析方法,建立了市区震害矩阵。预测结果真实可靠,为进一步进行抗震规划和统计震害损失提供依据。     

Generation of fragility curves for Turkish masonry buildings considering in‐plane failure modes

This study focuses on the seismic safety evaluation of masonry buildings in Turkey for in‐plane failure modes using fragility curves. Masonry buildings are classified and a set of fragility curves are generated for each class. The major structural parameters in the classification of masonry buildings are considered as the number of stories, load‐bearing wall material, regularity in plan and the arrangement of walls (required length, openings in walls, etc.), in accordance with the observations from previous earthquakes and field databases. The fragility curves are generated by using time history (for demand) and pushover (for capacity) analyses. From the generated sets of fragility curves, it is observed that the damage state probabilities are significantly influenced from the number of stories and wall material strength. In the second stage of the study, the generated fragility curves are employed to estimate the damage of masonry buildings in Dinar after the 1995 earthquake. The estimated damage by fragility information is compared with the inspected visual damage as assessed from the Damage Evaluation Form. For the quantification of fragility‐based damage, a single‐valued index, named as ‘vulnerability score’ (VS), is proposed. There seems to be a fair agreement between the two damage measures. In addition to this, decisions regarding the repair or demolition of masonry buildings in Dinar due to visual damage inspection are on comparable grounds with the relative measure obtained from VS of the same buildings. Hence, the fragility‐based procedure can provide an alternative for the seismic safety evaluation of masonry buildings in Turkey. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

新疆塔什库尔干5.5级地震建筑结构震害

2017年5月11日新疆塔什库尔干5.5级地震给震区建筑结构造成了不同程度破坏。选择震区钢筋混凝土（RC）框架结构、砖混结构以及土石木结构等3类典型建筑结构,介绍了各类建筑结构地震破坏特点,分析了震害特征与破坏机理。结果表明:RC框架结构在地震中表现出了优异的抗震性能,即使在震中区,破坏也仅仅表现为非结构性破坏,如填充墙开裂和吊顶脱落等;砖混结构绝大多数抗震性能优良,仅震中区的少数建筑物发生了承重墙墙体开裂情况;土石木结构房屋抗震性能最差,地震破坏最为严重,是导致该次地震人员伤亡主要原因。建议地震高烈度设防区房屋建筑应采用抗震性能较好的RC框架结构和砖混结构,而抗震性能差的土石木建筑房屋应尽量避免继续建设和使用。结果可供类似地区房屋建设和建筑结构抗震设计等工作参考。     

基于新视角的震害分析——以四川长宁6.0级地震为例

四川长宁6.0级地震发生后，作者第一时间前往地震现场，获得第一手震害资料。基于“散、脆、偏、单”评估法，对当地建筑物震害特点和成灾机理进行深入剖析，并提出整治措施。实际震害显示，当前我国城乡建筑亟待解决的问题是“散”和“脆”；学校建筑和底商结构在此次地震中仍表现出诸多抗震不利问题，集中体现在因填充墙布置不合理导致的“偏”；高层建筑主体结构虽在地震后保存完好，但填充墙破坏较重，修缮费用较高。震害调查结果警醒行业人员需围绕实际震害特点精准发力，优化结构概念设计，全面提升抗震能力，推动韧性城乡建设。     

边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响

钢筋混凝土剪力墙是高层建筑中的主要抗侧力构件，边缘约束情况是影响剪力墙抗震性能的一个重要因素。为研究边缘约束构件对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响，本文进行了三片边缘约束情况不同的钢筋混凝土剪力墙的低周反复试验，并对试验结果进行了分析，分析内容包括：破坏形态、水平承载力、位移延性系数、刚度退化、抗震耗能能力等方面。研究结果表明，合理地设置边缘约束能够扩大塑性破坏区域，提高试件的水平承载力，改善其抗震耗能性能。研究进一步发现，边缘纵筋配筋率在提高试件的水平承载力，改善其抗震耗能性能和刚度退化程度方面影响显著，而边缘配箍率对抗震性能的贡献在本次试验分析中表现得并不明显。     

大震下村镇建筑砌体结构的抗震性能数值分析

为探讨村镇建筑低层砌体结构在大震下的动力响应及损伤分布情况,基于农居结构性能实地调查与检测,在有限元软件ABAQUS中建立了不同抗震构造措施的砌体结构有限元模型,并进行结构动力特性及大震下弹塑性时程的分析,对比它们的自振特性参数、位移响应参数及损伤破坏形态。分析表明,低层砌体结构合理设置构造柱后结构自振周期略有减小,但振型不变;在弹性变形阶段构造柱能有效约束结构的动力位移响应,进入塑性变形后构造柱可提高砌体结构的耗能能力,但值得注意的是,结构刚度退化后构造柱会加剧纵横向抗侧刚度的不均衡性;低层砌体结构合理设置圈梁构造柱可有效抑制承重横墙的裂缝发展及楼屋盖发生支座失效破坏,且可以明显削弱结构的扭转效应。     

Nonlinear numerical assessment of the seismic response of hillside RC buildings

Major damage has been reported in hilly areas after major earthquakes,primarily because of two special conditions:the variation in the seismic ground motion due to the inclined ground surface and the irregularities caused by a stepped base level in the structure.The aim of this study is to evaluate possible differences in the responses of Chilean hillside buildings through numerical linear-elastic and nonlinear analyses.In the first step,a set of response-spectrum analyses were performed on four simplified 2D structures with mean base inclination angles of 0°,15°,30°,and 45°.The structures were designed to comply with Chilean seismic codes and standards,and the primary response parameters were compared.To assess the seismic performance of the buildings,nonlinear static(pushover)and dynamic(time-history)analyses were performed with SeismoStruct software.Pushover analyses were used to compare the nonlinear response at the maximum roof displacement and the damage patterns.Time-history analyses were performed to assess the nonlinear dynamic response of the structures subjected to seismic ground motions modified by topographic effects.To consider the topographic modification,acceleration records were obtained from numerical models of soil,which were calculated using the rock acceleration record of the Mw 8.01985 Chilean earthquake.Minor differences in the structure responses(roof displacements and maximum element forces and moments)were caused by the topographic effects in the seismic input motion,with the highly predominant ones being the differences caused by the step-back configuration at the base of the structures.High concentrations of shear forces in short walls were observed,corresponding to the walls located in the upper zone of the foundation system.The response of the structures with higher angles was observed to be more prone to fragile failures due to the accumulation of shear forces.Even though hillside buildings gain stiffness in the lower stories,resulting in lower design roof displacement,maximum roof displacements for nonlinear time-history analyses remained very close for all the models that were primarily affected by the drifts of the lower stories.Additionally,vertical parasitic accelerations were considered for half the time-history analyses performed here.The vertical component seems to considerably modify the axial load levels in the shear walls on all stories.     

江苏高邮、宝应MS4.9级地震现场震害调查与破坏原因研究

江苏高邮、宝应Ms4．9级地震在极震区造成了数10间农村民居不同程度和不同方式的破坏,出现人员伤亡。震后对地震灾害现场进行震害调查与破坏原因研究,典型的震害特征包括砖砌体、砖木和砖混结构房屋局部倾倒、墙体贯通开裂、房顶瓦片掀翻和烟囱倒塌等。农村民居遭到破坏的主要因素包括：选址不当、施工质量较差、砂浆强度不够、缺少圈梁和构造柱等。同时,分析了竖向地震作用和鞭梢效应等地震效应,讨论了砖砌体和砖混结构抗震设计的加固方法和改善抗震性能的构造措施等,为农村民居的抗震设防和减轻震害损失等提供参考。     

基于有限元法的土坯民房地震响应分析研究

基于有限元法研究了土坯民房的地震响应特征,提出了实施土坯民房震害防治的对策性建议。地震动由结构底部向上传播时,低频部分被墙体吸收,水平加速度逐渐增大,揭示了低破坏性地震动损伤土坯民房屋盖系统、高破坏性地震动损坏土坯民房承重构件,进而导致整体结构损毁的动力机制。砖柱（木柱）承重土坯民房的地震响应大于墙体承重土坯民房,后者最大剪应力集中在中间开间的横墙和纵墙的连接处,最大主应力集中在中间开间的横墙上;前者最大剪应力集中在横墙和柱的连接处,最大主应力集中在中间开间的柱体上部。由于2种结构类型土坯民房的薄弱环节有所不同,地震时的致灾原因亦存在差异。     

横墙对框架结构动力响应的影响分析

填充墙具有显著的刚度和承载力贡献。建筑结构震害调查发现,不开洞横墙的破坏程度远小于开洞纵墙的破坏程度,从宏观现象可判断大部分多层建筑的破坏主要由结构纵向运动造成。为研究横墙在地震作用下的性能及其对结构整体动力响应的影响,以经受2021年5月21日云南漾濞6.4级地震震害的花椒园小学教学楼为研究对象,按当地抗震计算参数进行弹塑性时程分析。采用等效斜压杆模拟横向填充墙,设置无填充墙框架结构、带黏土砖墙的框架结构、带空心砖墙的框架结构和带加气混凝土砌块填充墙的框架结构模型,选取10组地震波横向输入。研究结果表明,4种结构自振周期均处于具有统计学意义的平台段,平均加速度响应较接近,质量和刚度变化不会使结构加速度产生规律的变化;受结构自重影响,无填充墙的框架结构底部剪力小于带填充墙的框架结构,带填充墙的框架结构位移远小于无填充墙的框架结构;带有多道不开洞横墙的多层框架结构的破坏主要是由结构纵向破坏引起的。     

Seismic capacity of irregular unreinforced masonry walls with openings

Masonry buildings are often characterized by geometric irregularities. In many cases, such buildings meet global regularity requirements provided by seismic codes, but they are composed by irregular walls with openings. The latter are masonry walls characterized by (i) openings of different sizes, (ii) openings misaligned in the horizontal and/or vertical direction, or (iii) a variable number of openings per story. An irregular layout of openings can induce not only a nonuniform distribution of gravity loads among masonry piers but also unfavorable damage localizations resulting in a premature collapse of the wall and hence a higher seismic vulnerability. This paper is aimed at providing a simplified methodology to assess the effects of irregularities on the in‐plane seismic capacity of unreinforced masonry (URM) walls with openings. To this end, a macroelement method was developed and validated through experimental results available in the literature. The proposed methodology was based on the quantification of wall irregularities by means of geometric indices and their effects on seismic capacity of URM walls with openings through both sensitivity and regression analyses. Sensitivity analysis was based on a high number of static pushover analyses and allowed to assess variations in key seismic capacity parameters. Regression analysis let to describe each capacity parameter under varying irregularity index, providing empirical models for seismic assessment of irregular URM walls with openings. The in‐plane seismic capacity was found to be significantly affected by wall irregularities, especially in the case of openings with different heights. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.