砖房的竖向地震力及其抗震措施

1957年笔者根据砖烟囱的震害提出:竖向地震力起着很重要的作用。最近几年我们对很多结构的震害进行分析之后,认为水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,实际上是竖向地震力起主要作用[4,5,6,15]。文献[8]对于一些桥梁的震害加以分析之后,也得出同样的结论。十多年来我国发生了十多次破坏性地震,一些亲自调查的工程技术人员和科研人员,也从实际的震害现象看到了竖向地震力的严重破坏作用。最近几年国外也有不少学者发现了这一问题。因此竖向地震力的重要性,无论在国内或国外,     

计算结构竖向地震力的某些参数

地震对结构的破坏,传统观点认为水平地震力起着决定性作用,但我们分析很多种类型结构的大量震害后,却得出竖向地震力起主要作用的结论.我国多次地震的调查报告中都曾列举过直观上能看出竖向地震力起主要作用的很多震害.最近几年国内外的一些学者也发现了这一问题.有些国家的规范对竖向地震力作了大幅度的提高.因此,竖向地震力到底有多大的问题,已引起了地震工程学界的广泛注意.根据强震记录进行计算,技术问题已基本得到解决.但在强地震作用下结构真正的阻尼、力学性能,特别是地基的复杂影响都远远没有搞清,所以,计算结果可靠性有多大,还无法回答.本文分析了国内多次地震地面上多种物体的现象表明,它们的竖向加速度及结构的竖向地震力,远远高于传统观点.根据它来解释各种震害是令人满意的.所以,按反算办法,对计算竖向地震力的某些参数提出初步建议.      

竖向地震力的严重作用(英文)

人们对于地震工程,虽然已进行了将近一个世纪的研究,取得了很多可贵的成果,但仍然被认为是很年轻的学科,原因是理论与实践还存在无法自圆其说的定性矛盾。本文将通过水塔之类的倒摆式结构、烟囱等高柔结构及砖房与多层框架等矮胖结构的实际震害和初步分析来证明水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,一向被认为微不足道的竖向地震力才真正起主要作用。文中列举了很多地面上及结构上显然发生跳起的现象来说明实际的竖向加速度及竖向地震力比传统观点要大好些倍。最后还分析了错误的传统观点之所以易于为人们接受并能长期存在的原因,希望同志们重新根据实际震害的破坏机理来判断到底是水平还是竖向地震力起主要作用。     

论烟囱的地震力

在文献[1]中我们根据砖烟囱的震害证明了水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,实际上是竖向地震力在起主要作用。同时还阐述了砖烟囱出现多条裂缝的破坏机理。本文在文献[1]的基础上对烟囱出现斜缝、错位及破坏截面接近顶端等现象,计算其最大水平地震力及最小竖向地震力以证明上述观点.对出现的多条裂缝,也用计算数字来说明其破坏机理.      

多层框架的竖向地震力与震害分析

本文分析计算了框架的竖向地震力,并用它来解释震害,我们认为是比较合理的。文中还对框架的竖向振动分析提出一些应注意的问题。     

宁洱6.4级地震庙山垭口附近的震害现象

我国近期提出了大中城市和经济发达地区应具备抗御6级左右地震能力的防震减灾目标。宁洱地震作为我国多年来少有的近城市直下型地震,此次地震的震害经验和教训具有重要的参考价值。本文在地震现场科学考察的基础上,根据庙山垭口的地震宏观现象以及房屋震害现象,初步分析和总结了中强地震震中地区的震害特征,包括竖向地震力的影响、地震动的扭转效应以及地裂缝对建筑结构的作用。     

施甸5.9级地震震害与竖向地震力作用

通过对施甸5．9级地震震害现象的机理分析，清晰地发现竖向地震作用起重要破坏作用，与获取的强地面运动峰值加速度竖向值相吻合。映证了在历次地震中许多地震工作常发现极震区竖向地震力起重要破坏作用的原因。     

在冲击振动下烟囱模型裂缝出现位置的实验研究

本文介绍在振动台上的烟囱模型经受横向冲击后产生多道裂缝、再现地震震害现象的试验。文中给出了裂缝位置与振动台自振周期的关系以及最高裂缝的高度与烟囱和台面两者的基本周期之比的关系。 实验结果表明,在冲击振动下烟囱模型一般产生2—4条裂缝,它们是自上而下逐步出现的;在多次冲击作用下,烟囱裂而不倒;只有在更大冲击的作用下,烟囱才出现“掉头”现象,碎块散落在烟囱四周。这与震害现象极为相似。实验证明水平地震力完全可以解释烟囱的震害现象。     

竖向地震力

若干年来的传统观点都认为水平地震力对结构破坏起着决定性作用。笔者1957年提出,这些年又继续证明:“传统观点是错误的,实际上是竖向地震力起主要作用。” 从很多国家规范规定的竖向地震力看来,传统观点可能基于两个主要考虑:1.很多地震记录都说明地面竖向加速度只有水平加速度的二分之一左右;2.结构对地面竖向运动没有放大作用。本文将列举大量地面上及结构上构件、物体与人的运动现象来说明传统观点的主要根据是很成问题的。另外,文中还根据震中区和远离震中区很多结构的破坏位置、破坏特征等证明:只有按竖向地震力起主要作用的观点才能给予较合理的解释。     

竖向地震作用对高柔结构的影响

对烟囱的震害规律进行了分析.认为地震时烟囱的破坏,竖向地震力起了很重要的作用.提出了用冲量法来计算烟囱的竖向地震作用,并以190 m 高的钢筋砼烟囱为例进行了计算.对计算结果进行了分析,并指出了烟囱设计中应注意的问题.进一步阐明了计算高柔结构和特定条件下某些结构的竖向地震作用的必要性.     

场地土层的动力特征及其对地震力的影响

国内外历次大地震的震害经验都证明:[1][2][3][4]场地的局部地质条件对震害有着十分明显的影响,其中尤其以土质条件对震害的影响最为显著。在较为松软的土层上的结构其震害总是比在坚硬土层或基岩上为重,震害差异往往可达1至2度。在较高烈度区内,软弱土层有时会发生过大的残余变形、不均匀沉降、地裂缝及饱和砂土地基液化等地基失效现象,从而促使上部结构震害加重。但是震害经验证明,在许多情况下,较软     

滑坡稳定性评价中地震作用力计算的讨论

阐述了目前国内外在滑坡地震稳定性评价方面的理论研究成果和实际应用情况,指出地质矿产行业规范在采用静力法计算地震力时没有乘以0.25的综合影响系数,和其它规范的差别是巨大的.分析后认为这个规定是值得商榷的.最后根据宏观震害现象提出易引起滑坡的地质情况并对其进行了分析,为滑坡治理工程设计和以后的规范修编提供了方法和思路.     

城市建筑物震害三维模拟在GIS中的应用

将地理信息系统(GIS)技术用于震害预测在国内外都有较为广泛和成熟的研究。大多数的研究都是基于二维GIS技术的应用,以图表的形式显示震害预测结果,不能够直观地显示建筑物空间特征。本文以砖混结构建筑为例,总结了不同震害等级的震害特征,将提取的震害特征和建筑物纹理合成,利用Google SketchUp三维建模和ArcGIS Engine开发实现震害三维显示。本文给出了利用三维模拟技术在震害预测研究中的一种方法和思路,旨在为震后应急救援、虚拟救援训练和地震科普教学等方面提供帮助。     

汶川地震北川县城建筑物震害分析

汶川地震中,原北川县城位于地震烈度达到Ⅺ度的极震区内,建筑物几乎破坏殆尽。为了对建筑物震害机制开展相应的研究,防灾科技学院科考小组于2008年8月中旬前往北川县城及周边区域开展了现场科学调查。调查和分析结果表明,多种致灾机制共同作用于北川县城造成建筑破坏极为严重,建筑物震害指数基本上都在0.8以上,根据震害机制不同可以将县城区域划分为多个区域,不同区域内起主导作用的建筑物震害机制之间存在差异,典型建筑物充分地体现了不同震害机制的特点。     

北京凹陷地震地面运动超声模拟

1976年唐山大地震震害调查表明,北京城区震害异常带的分布与北京凹陷的西北及东南两翼相对应。 垂直于北京凹陷长轴切取场地剖面,分別将覆盖层和基岩简化为均质体,按相似性要求设计模型。设震源位于场地的东南方向,选择与天然地震震源辐射特征相似的发射换能器模拟之,同时采用对不同方向的振动具有不同灵敏度的换能器,来拾取模拟地震地面运动的各分量。 由模拟实验观测得到,在随震中距离增加而衰减的总趋势之上,天坛、前门和西四附近模拟地震地面运动大大加强,这与宏观震害的分布吻合较好。模拟地震地面运动表现为先颠后摇,并且铅垂向振动具有一定强度,水平振动的大能量段持续时间较长,其反应谱呈现双峰乃至多峰形。另外,同一时刻不同地点水平地震力存在差异,这是产生水平力偶的原因之一,1976年唐山大地震时北京城区的地震破坏与上述结果较为一致。 进一步的分析研究揭示了埋藏基岩面形态对地震地面运动影响的物理实质。 本文还就基岩面的变化对地震波影响的规律方面也进行了探讨。      

中国西部典型房屋结构震害定量关系的初步研究

建筑物震害程度的判定是进行地震灾害损失评估的基础, 震害指数是建筑物震害程度的定量表示方式, 是房屋抗震性能的直观表现。 震害指数的研究对于震害预测和地震灾害损失评估都有重要的意义。 文中收集、 分析并处理了2001—2004年中国地震灾害损失现场调查与评估的详细资料, 以调查点为单位计算了各种结构类型房屋的平均震害指数, 建立了中国西部地区不同结构类型房屋的平均震害指数向未经加固的砖混和砖木结构房屋的平均震害指数转换的数学关系, 其结果对地震灾害及其损失的快速评估与现场评估具有一定的参考作用。     

大中城市建筑物震害类比预测研究

提出了大中城市建筑物震害预测中建筑物震害类比应遵循的基本原则：不同类别建筑之间震害不应类比；场地条件差异过大震害不应类比；抗震设防差异过大震害不宜类比；建筑物震害类比的特征参数及顺序。依据上述原则给出了震害类比方法、具体的计算公式和有关参数。并以东营市泰安路办事处多层砖房震害预测为例说明了该方法类比结果可信。     

非规则连续梁桥减隔震支座的合理布置

非规则连续梁桥墩高差异较大,地震反应复杂,传统的单固定墩抗震支座布置会使各墩之间地震力分配不合理。基于某两联三跨连续梁桥,探讨了水平地震力在非规则连续梁桥高矮墩之间的分配问题。采用非线性时程分析方法,分析了多种参数下的高阻尼橡胶支座与四氟滑板支座及板式橡胶支座与四氟滑板支座组合下各墩地震力的分配规律,并与传统单固定墩的地震力分配进行了比较。结果表明:高阻尼橡胶支座与滑板支座组合可使水平地震力在非规则连续梁桥的各墩之间得到合理分配。非规则连续梁桥可通过减隔震支座的合理布置获得较好抗震性能。     

基于遥感震害指数的尼泊尔地震综合烈度评估研究

2015年4月25日在尼泊尔廓尔喀县发生的8.1级地震及后续强烈余震,造成尼泊尔北部严重的人员伤亡和财产损失,灾区建筑物倒塌损失严重。本文利用现场震害调查资料和高分卫星遥感影像,开展建筑物震害遥感解译,得到各个遥感解译点的遥感震害指数,结合现场调查点评估的烈度拟合了遥感震害指数-实际震害指数转换关系,再根据遥感震害指数估计了全部解译点的震害指数及地震烈度。估计的烈度与现场调查结果对比显示出较好的一致性,研究结果为该地区今后发生地震提供了可借鉴的遥感评估震害指数转换模型。     

芦山7.0级地震宏观场地效应

继汶川地震之后,2013年4月20日四川省庐山县又发生了7.0级强烈地震,其场地条件对震害的影响目前认识较少.通过专项工作,考察了雅安雨城区、芦山县、天全县、宝兴县等地区的结构震害及其场地条件,包括软土场地、老河床、不利地段、潜在滑坡等,分析了不同场地条件与震害的关系.结果表明,此次地震震害与场地条件有较密切关系,震害形式主要表现为软土震陷、河谷地形控制震害分布、不利地段加重震害、潜在滑坡的威胁、地质灾害堵塞交通等,其中软土震陷、河谷地形震害分布、不利地段处理都是值得深入研究的问题.