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地震設防與抗震加固技術
發(fā)布時間:2014-08-05

    地震災害防御是地震發(fā)生前應做的防御性工作.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害最主要的途徑.是用工程的抗震設防和抗震加固來完成防御建筑物.構(gòu)筑物遭受地震破壞,減輕地震災害的措施。

    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)對世界上130余次傷亡較大地震災害進行的分類統(tǒng)計表明,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,對各種建筑物、構(gòu)筑物依法進行相應的抗震設防,使其在破壞性地震中不損壞、不倒塌,是避免人員傷亡的關鍵。我國對建設工程的抗震設防作了明確規(guī)定:新建、擴建、改建建設工程,必須進行抗震設防,達到抗震設防要求。一般工業(yè)與民用建筑建設工程,必須按照國家頒布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》規(guī)定的抗震設防要求,進行抗震設防。重大建設工程和可能發(fā)生嚴重次生災害的建設工程、核電站和核設施建設工程必須進行地震安全性評價,并根據(jù)經(jīng)過國家和省級地震行政主管部門審定的地震安全性評價結(jié)果,確定抗震設防要求,進行抗震設防。建設工程必須按照抗震設防要求和抗震設計規(guī)范進行抗震設計,并按抗震設計進行施工。已建成的重大建設工程、可能發(fā)生嚴重次生災害的建設工程,有重大文物價值和紀念意義以及地震重點監(jiān)視防御區(qū)的建筑物、構(gòu)筑物,未采取抗震設防措施的,應當按照國家有關規(guī)定進行抗震性能鑒定,并采取必要的抗震加固補強措施。

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

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

   設防目標 系指工程結(jié)構(gòu)通過抗震設計所要達到的宏觀防震目標。設防目標同設計方法有關。比如,對于建構(gòu)筑物來說是三級設防,其目標可簡述為“小震不壞、中震可修、大震不倒”;而對于水工、水運、公路、鐵路等工程來說,就只是一級設防,即在設防地震作用下,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)濟損失和社會影響程度,以及在抗震救災中的作用,對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。

  場地選擇 系指在地震區(qū)選擇建設場地時,宜選擇有利地段,避開不利地段,當無法避開時應采取適當?shù)?a href='http://m.csstzw.cn' target='_blank' title='抗震'>抗震措施。這是經(jīng)濟合理的抗震設防前提,往往比其他抗震措施的作用還大。因為,地震對建設工程的破壞;除地震動引起工程結(jié)構(gòu)的破壞外,還有場地條件的因素,諸如地震引起的地表錯動與地裂,地基土的不均勻沉陷,滑坡和粉、砂土液化等。對有利,不利和危險地段的劃分,應按地震活動性、構(gòu)造活動性,邊坡穩(wěn)定性和場地地基條件等進行綜合評定。

  設防地震 系指針對不同重要性類別的工程,采用特定安全水準的地震作用強度為設防依據(jù)。這個特定安全水準的地震作用強度,常以一定概率水平下的地震烈度或地震動參數(shù)來表達。在現(xiàn)行的多種抗震設計規(guī)范中稱為“設防烈度”,有的規(guī)范(水工、水運)稱為“設計烈度”,也有稱為“設防地震”或“設計地震”的。

  抗震設防標準受到科學技術和國家抗震設防政策兩方面的制約。我國還屬于發(fā)展中國家,財力物力有限,國家總的防災政策決定了抗震設防標準不宜過高。隨著科學技術的進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展,以及人們防災意識的加強,抗震設防標準也在逐漸提高。以量大面廣的一般工業(yè)與民用建筑為例,1978年之前的設防地震比基本烈度要降低1度或2度;1979年之后的設防地震為地震基本烈度,且設防目標明確為“經(jīng)一般修理可以繼續(xù)使用”。

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

  1.場地選擇 作為基本烈度表示的設防地震,在建設工程場地選擇階段就起作用了。比如,《鐵路工程抗震設計規(guī)范(GBJ111-87)》中就規(guī)定“應選擇在基本烈度較低和對抗震有利的地段”;有的規(guī)范把基本烈度作為劃分抗震有利、不利和危險地段的標志之一;在《電力設施抗震設計規(guī)范(GB50260-96)》中也明確規(guī)定,“當基本烈度為IX度時,重要電力設施宜建在硬場地上”等。

  2.抗震措施 大多數(shù)建設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《建筑抗震設計規(guī)范(GBJ11-89)》中規(guī)定:“甲類建筑應采取特殊的抗震措施”,但在后來頒布的國家標準《建筑抗震設防分類標準(GB50223-95)》中卻規(guī)定,“甲類建筑,應按提高設防烈度1度設計(包括地震作用和抗震措施)”,即甲類建筑應按基本烈度加1度采取抗震措施。對于核電廠中的重要工程設施,在《核電廠抗震設計規(guī)范(GB50267-97)》中規(guī)定,其抗震構(gòu)造措施應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》對Ⅸ度抗震設防時的有關要求。

  3.抗震驗算 對于大多數(shù)建設工程來說,用于抗震驗算或模型實驗分析的地震作用,可以按場地的基本烈度(設防烈度或設計烈度)從規(guī)范中選用相應的地震系數(shù)和反應譜曲線等。但對于甲類建構(gòu)筑物,特別重要或次生災害嚴重的水運工程等,則需要專門研究,確定其設防地震相應的地震作用參數(shù)。對于水工建筑中的甲類和乙類工程結(jié)構(gòu),宜進行專門研究,并規(guī)定了設防地震的概率水準。至于核電廠或重要的核工程中的極限安全地震,則必須開展專門的研究,并明確規(guī)定了設防地震的概率水準,以及加速度峰值的最低閥值。



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