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地震設(shè)防與抗震加固技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2014-08-05

    地震災(zāi)害防御是地震發(fā)生前應(yīng)做的防御性工作.震害防御主要有工程性防御措施和非工程性防御措施,工程性防御措施是減輕地震災(zāi)害最主要的途徑.是用工程的抗震設(shè)防和抗震加固來(lái)完成防御建筑物.構(gòu)筑物遭受地震破壞,減輕地震災(zāi)害的措施。

    地震造成人員傷亡的直接原因是地表的破壞和建筑物、構(gòu)筑物的破壞與倒塌。據(jù)對(duì)世界上130余次傷亡較大地震災(zāi)害進(jìn)行的分類統(tǒng)計(jì)表明,其中95%以上的傷亡是由于建筑物、構(gòu)筑物破壞、倒塌造成的。因此,對(duì)各種建筑物、構(gòu)筑物依法進(jìn)行相應(yīng)的抗震設(shè)防,使其在破壞性地震中不損壞、不倒塌,是避免人員傷亡的關(guān)鍵。我國(guó)對(duì)建設(shè)工程的抗震設(shè)防作了明確規(guī)定:新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程,必須進(jìn)行抗震設(shè)防,達(dá)到抗震設(shè)防要求。一般工業(yè)與民用建筑建設(shè)工程,必須按照國(guó)家頒布的《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》規(guī)定的抗震設(shè)防要求,進(jìn)行抗震設(shè)防。重大建設(shè)工程和可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程、核電站和核設(shè)施建設(shè)工程必須進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià),并根據(jù)經(jīng)過(guò)國(guó)家和省級(jí)地震行政主管部門審定的地震安全性評(píng)價(jià)結(jié)果,確定抗震設(shè)防要求,進(jìn)行抗震設(shè)防。建設(shè)工程必須按照抗震設(shè)防要求和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),并按抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行施工。已建成的重大建設(shè)工程、可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建設(shè)工程,有重大文物價(jià)值和紀(jì)念意義以及地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑物,未采取抗震設(shè)防措施的,應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震性能鑒定,并采取必要的抗震加固補(bǔ)強(qiáng)措施。

   在地震災(zāi)害中,建構(gòu)筑物的破壞與倒塌,是造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的主要原因。因此,要防御和減輕地震災(zāi)害損失,最根本的辦法是要對(duì)地震區(qū)的建設(shè)工程采取切實(shí)有效的防震措施。

  通常情況下,建設(shè)工程從選址到使用壽期內(nèi)的防震措施可分為三個(gè)階段:抗震設(shè)計(jì)、保證施工質(zhì)量與合理的維護(hù)保養(yǎng)。其中,抗震設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的龍頭環(huán)節(jié)。抗震設(shè)計(jì)要遵從一定的標(biāo)準(zhǔn),這就是抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。它包括抗震設(shè)防目標(biāo)、工程設(shè)防類別、設(shè)防地震和場(chǎng)地選擇等內(nèi)容。  

   設(shè)防目標(biāo) 系指工程結(jié)構(gòu)通過(guò)抗震設(shè)計(jì)所要達(dá)到的宏觀防震目標(biāo)。設(shè)防目標(biāo)同設(shè)計(jì)方法有關(guān)。比如,對(duì)于建構(gòu)筑物來(lái)說(shuō)是三級(jí)設(shè)防,其目標(biāo)可簡(jiǎn)述為“小震不壞、中震可修、大震不倒”;而對(duì)于水工、水運(yùn)、公路、鐵路等工程來(lái)說(shuō),就只是一級(jí)設(shè)防,即在設(shè)防地震作用下,如有局部損壞,經(jīng)一般處理后仍可正常使用。

  設(shè)防類別 系指根據(jù)工程結(jié)構(gòu)遭遇地震破壞后可能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響程度,以及在抗震救災(zāi)中的作用,對(duì)其所做的抗震重要性類別劃分。一般分為四類,也有的行業(yè)工程分為二類或三類。

  場(chǎng)地選擇 系指在地震區(qū)選擇建設(shè)場(chǎng)地時(shí),宜選擇有利地段,避開(kāi)不利地段,當(dāng)無(wú)法避開(kāi)時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)?a href='http://m.zqbtv.cn' target='_blank' title='抗震'>抗震措施。這是經(jīng)濟(jì)合理的抗震設(shè)防前提,往往比其他抗震措施的作用還大。因?yàn)椋卣饘?duì)建設(shè)工程的破壞;除地震動(dòng)引起工程結(jié)構(gòu)的破壞外,還有場(chǎng)地條件的因素,諸如地震引起的地表錯(cuò)動(dòng)與地裂,地基土的不均勻沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。對(duì)有利,不利和危險(xiǎn)地段的劃分,應(yīng)按地震活動(dòng)性、構(gòu)造活動(dòng)性,邊坡穩(wěn)定性和場(chǎng)地地基條件等進(jìn)行綜合評(píng)定。

  設(shè)防地震 系指針對(duì)不同重要性類別的工程,采用特定安全水準(zhǔn)的地震作用強(qiáng)度為設(shè)防依據(jù)。這個(gè)特定安全水準(zhǔn)的地震作用強(qiáng)度,常以一定概率水平下的地震烈度或地震動(dòng)參數(shù)來(lái)表達(dá)。在現(xiàn)行的多種抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中稱為“設(shè)防烈度”,有的規(guī)范(水工、水運(yùn))稱為“設(shè)計(jì)烈度”,也有稱為“設(shè)防地震”或“設(shè)計(jì)地震”的。

  抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)受到科學(xué)技術(shù)和國(guó)家抗震設(shè)防政策兩方面的制約。我國(guó)還屬于發(fā)展中國(guó)家,財(cái)力物力有限,國(guó)家總的防災(zāi)政策決定了抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)不宜過(guò)高。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,以及人們防災(zāi)意識(shí)的加強(qiáng),抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高。以量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑為例,1978年之前的設(shè)防地震比基本烈度要降低1度或2度;1979年之后的設(shè)防地震為地震基本烈度,且設(shè)防目標(biāo)明確為“經(jīng)一般修理可以繼續(xù)使用”。

  抗震設(shè)計(jì)規(guī)范是在總結(jié)已有震害調(diào)查、工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合設(shè)防政策與工程特點(diǎn)制定的技術(shù)法規(guī)。縱觀我國(guó)現(xiàn)行的9本抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ11-89)》、《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50191-93)》、《電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50260-96)》、《核電廠抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50267-97)》、《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(DL5073-1997)》、《水運(yùn)工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ255-98)》、《輸油(氣)埋地鋼質(zhì)管道抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(SY/T0450-97)》、《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ004-89)》和《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ111-87)》],各規(guī)范對(duì)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)中的四個(gè)重要組成部分都有明確的規(guī)定。其設(shè)防地震是抗震設(shè)計(jì)中采取抗震措施和進(jìn)行抗震驗(yàn)算的必要依據(jù),而且大多數(shù)建設(shè)工程的設(shè)防地震都是用地震基本烈度來(lái)表示的。設(shè)防地震的作用可以概括為以下三方面:

  1.場(chǎng)地選擇 作為基本烈度表示的設(shè)防地震,在建設(shè)工程場(chǎng)地選擇階段就起作用了。比如,《鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ111-87)》中就規(guī)定“應(yīng)選擇在基本烈度較低和對(duì)抗震有利的地段”;有的規(guī)范把基本烈度作為劃分抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段的標(biāo)志之一;在《電力設(shè)施抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50260-96)》中也明確規(guī)定,“當(dāng)基本烈度為IX度時(shí),重要電力設(shè)施宜建在硬場(chǎng)地上”等。

  2.抗震措施 大多數(shù)建設(shè)工程的抗震措施是按地震基本烈度采取措施,重要的工程按基本烈度加1度,少數(shù)次要的工程可按基本烈度減1度采取措施。雖然在《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ11-89)》中規(guī)定:“甲類建筑應(yīng)采取特殊的抗震措施”,但在后來(lái)頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB50223-95)》中卻規(guī)定,“甲類建筑,應(yīng)按提高設(shè)防烈度1度設(shè)計(jì)(包括地震作用和抗震措施)”,即甲類建筑應(yīng)按基本烈度加1度采取抗震措施。對(duì)于核電廠中的重要工程設(shè)施,在《核電廠抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50267-97)》中規(guī)定,其抗震構(gòu)造措施應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)Ⅸ度抗震設(shè)防時(shí)的有關(guān)要求。

  3.抗震驗(yàn)算 對(duì)于大多數(shù)建設(shè)工程來(lái)說(shuō),用于抗震驗(yàn)算或模型實(shí)驗(yàn)分析的地震作用,可以按場(chǎng)地的基本烈度(設(shè)防烈度或設(shè)計(jì)烈度)從規(guī)范中選用相應(yīng)的地震系數(shù)和反應(yīng)譜曲線等。但對(duì)于甲類建構(gòu)筑物,特別重要或次生災(zāi)害嚴(yán)重的水運(yùn)工程等,則需要專門研究,確定其設(shè)防地震相應(yīng)的地震作用參數(shù)。對(duì)于水工建筑中的甲類和乙類工程結(jié)構(gòu),宜進(jìn)行專門研究,并規(guī)定了設(shè)防地震的概率水準(zhǔn)。至于核電廠或重要的核工程中的極限安全地震,則必須開(kāi)展專門的研究,并明確規(guī)定了設(shè)防地震的概率水準(zhǔn),以及加速度峰值的最低閥值。



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