2017 年 08 月 22 日
最新科研成果
尼泊尔8.1级地震中结构震害特点及抗震能力概述

发布时间:2016/12/30

      尼泊尔8.1级大地震所造成的工程灾害普遍被国际社会所关注,在对地震灾区中不同影响区的初步科学考察后,对尼泊尔境内普遍存在的:1、钢筋混凝土框架结构;2、片石结构;3、砖木结构;4土木结构;5、宗教背景的古建筑等5种结构类型的构造方式、震害特点进行了描述,对其产生地震灾害的原因进行了初步分析。尼泊尔的片石结构是主要的传统结构形式,占全境的50—60 %,多集中在农村和乡镇地区,发达区域该类结构都以老旧房屋的形式出现。但近几十年相对较为发达地区和新兴城市,如首都加德满都Katmandu、辛都巴尔乔克的首府Chautara、热苏瓦的首府Dhunche等地区涌现大量的框架结构形式以替代传统结构。这类结构多为居民自建,缺少政府的有效监管,结构的设计和建设大多由抗震理念不是很丰富的设计所和工匠所为,随意性较强,除部分公共建筑外(如学校、医院、政府办公楼等)很少有完全遵循本国建筑规范而建设的。砖木结构多是老旧房屋,目前占有较少的比例,约占3—5 %。土木结构采用内置木构架和生土墙共同承重,占5%左右。并且指出了结构构造中的薄弱环节,对震后恢复重建有很重要的意义,初步回答了国际社会对本次大地震震害原因的热切关注。
      尼泊尔8.1级大地震给我们带来了很多的经验、教训,同时还有很多启示。对工程结构来说,了解清楚本地结构地震灾害的特点,产生这种灾害的原因是对其减轻和预防再次发生灾害的先决条件。尼泊尔建筑结构的抗震能力也代表了南亚和西亚等不发达地区的特点。
       a.尼泊尔的钢筋混凝土框架结构逐渐将替代传统结构而成为尼泊尔人认同的结构形式。但是,实际破坏中框架的“强梁弱柱”现象非常普遍,在梁还未产生任何破坏的时候,框架柱已经被剪断了。故应完善此类结构的抗震设计要求,并严格依据规范进行设计。
       b. 在施工中,每层框架柱多数直接现浇到梁底,且节点处缺少箍筋加密区使得地震中结构受到的水平剪力直接剪断框架柱的柱头是框架结构的又一很大的缺陷,因为节点处的混凝土很少和钢筋同时起到抗剪力的作用。
       c. 摒弃传统的片石结构的建造方式是地震后恢复重建结构建设中最好的选择,不仅是抗震能力差,而且破坏后难以修复。这类结构由于是脆性材料砌筑,结构整体稳定性又很差,容易倒塌,而且倒塌后救援难度也是很大。但是,可以参考中国川西藏族地区所采用改进的带有圈梁构造柱的片石结构建造方式,这样可以大幅提高该类结构的抗侧力能力。
       d. 古建筑和传统砖木结构的加固和修复成为尼泊尔政府的一个重要课题。在加德满都等主要城市中传统的砖木结构是保持这座城市特色的一种标志性符号,但是地震中这类结构破坏又很严重,如何保持原有历史的遗存希望得到全社会的支持和智慧。






   该成果发表在国际土木工程界专业期刊Earthquake Engineering and Engineering Vibration上(SUN Baitao,YAN Peilei. Damage characteristics and seismic capacity of buildings during Nepal Ms 8.1 Earthquake [J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration , 2015,14(3) :571-578)