汶川地震房屋震害反思Reflections on the Wenchuan earthquake朱亚宁（合肥工业大学土木与水利工程学院，土木工程，20113327）摘要：汶川地震灾害中，灾区各类房屋出现了不同程度的震害，不同的房屋结构有不同的地震反应，破坏程度也不同，本文将对各类结构的震害做简单的分析和反思。

Abstract: in the wenchuan earthquake disaster, the disaster areas of various kinds of houses appeared different degree of damage, different building structure seismic response, extent of damage also is different, this article will be to do simple analysis and reflection of all kinds of structural damage.关键词：汶川地震、房屋震害、砌体结构、框架结构、单层工业厂房、框架—剪力墙结构、经验反思。

Key words: wenchuan earthquake, the building earthquake damage, masonry structure, frame structure, single industrial factory building, frame - shear wall structure, experience, reflection.引言汶川地震是我国土木工程抗震能力的一次直接考验，也是我国抗震防灾综合能力的一次检验，汶川地震中建筑结构的震害，反映了该地区建筑结构形式及抗震性能的优劣。

本文将对汶川地震房屋震害进行简单的分析和反思。

1汶川地震各类房屋结构震害分析1.1砌体结构汶川地震灾区的建筑多为砌体结构。

砌体结构房屋以砌筑的墙体为主要承重构件。

地震时，砌体结构同时承受重力荷载和水平及竖向地震作用，受力复杂，位于高烈度区的砌体结构破坏严重，在极震区，大部分砌体结构房屋因建筑空间较大、构造柱及圈梁设置欠缺、采用无拉结的预制空心板楼盖致使结构整体性极差，导致建筑局部破坏或完全倒塌，在烈度较低的地区，多数砌体结构建筑也达到中等破坏程度。

结构破坏情况随结构类型和构造措施的不同而有所不同，会出现以下震害。

1.1.1房屋倒塌当房屋墙体特别是底层墙体整体抗震强度不足时，容易造成房屋整体倒塌，当房屋局部或上层墙体抗震强度不足时，容易发生局部倒塌；当结构平、立面复杂又处理不当，或者个别部位构件间连接强度不足时，容易造成局部倒塌。

1.1.2墙体开裂、破坏墙体的破坏形式主要呈现为斜裂缝、X型裂缝、水平裂缝和竖向裂缝。

墙体在地震作用下，主拉应力超过了砌体抗拉强度会产生斜裂缝。

当地震反复作用时，又会形成X型裂缝，特别是在窗间墙、窗下墙容易出现X型裂缝。

当楼盖刚度差，横墙间距大，横向水平地震剪力不能经过楼盖传递到横墙，引起纵墙在平面外受弯、受剪而形成水平裂缝，楼盖与墙体锚固差也会产生水平裂缝。

若纵横墙交接处连接不好时，则容易出现竖向裂缝。

1.1.3墙角破坏墙角处于纵横两个方向地震作用的交汇处，应力状态复杂，因而破坏形态多样，通常有受剪斜裂缝、受压竖向裂缝、块材被压碎或墙角塌落。

1.1.4纵横墙连接破坏纵横墙连接破坏主要原因是因为施工质量差，纵横墙连接不好，在水平及竖向地震作用下，连接处受力复杂，应力集中，导致整片纵墙外闪甚至倒塌。

1.1.5楼梯间破坏砌体结构的楼梯间，一般开间小，其墙体分配的地震剪力也比较大，可是楼梯间在高度方向缺乏有力支撑，空间刚度差，且高厚比较大，稳定性差，空间整体刚度小，容易造成破坏。

1.1.6预制楼盖与屋盖破坏由于预制板或者梁在墙体上的支撑长度不足，缺乏足够拉结措施，在地震时容易造成塌落，或是其下部的支撑墙体破坏倒塌，引起楼盖、屋盖垮塌。

1.1.7突出屋面的附属结构破坏由于这些突出屋面的附属结构与主体结构有比较大的刚度突变，在地震时会产生的“鞭梢效应”，再加上附属结构与建筑物主体结构连接比较差等原因，就出现大量破坏和倒塌。

比如突出屋面的房间、钟楼、女儿墙的倒塌，突出屋面的房间墙体开裂、倒塌。

1.1.8结论汶川地震震害表明，没有设置圈梁和构造柱的非约束砌体结构破坏率较高，空斗墙、灰砂砖抗震性能相对较差，震害比实心烧结砖墙体严重。

1.2框架结构汶川地震震害表明，框架结构填充墙开裂非常普遍。

部分房屋的框架主体结构在框架柱根部出现塑性铰，而框架梁除楼梯间的平台梁外，一般基本完好，因而呈现出框架柱先于框架梁破坏的“强柱弱梁”破坏机制。

由于汶川地震的竖向振动非常剧烈，震中区域部分房屋的框架柱受到了水平、竖向叠加作用力，发生粉碎性压缩破坏，导致房屋受损严重甚至垮塌。

有少部分框架解雇填充墙因内埋线管而在线管处开裂有部分框架结构因设计不当而发生短柱和节点破坏。

1.2.1填充墙破坏空心砌块填充墙由于埋设在灰缝中的拉结筋的拉结作用不明显，局部坍塌的较多，而实心砌块填充墙灰缝中的拉结作用要好得多，局部坍塌的要少一些，但还是出现普遍破坏。

加气混凝土材料具有固有缺陷，如施工不当，加气混凝土填充墙在正常使用条件下抹灰层也让容易开裂、剥落，较难判断其震害程度。

此外，震害调查也表明，当钢筋混凝土框架填充墙结构遭受罕遇地震作用时，填充墙对结构的抗震性能的贡献是十分明显的。

1.2.2短柱及节点破坏国内外历次震害调查和模拟实验结果均表明，短柱容易发生沿斜裂缝截面滑移、混凝土严重剥落等脆性破坏，尤其是超短柱的破坏更明显。

模拟试验结果表明，短柱的破坏特点是裂缝几乎遍布柱全高，斜向裂缝贯通后，强度急剧下降，破坏非常突然。

钢筋混凝土框架结构的节点在地震作用下的破坏形式主要是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏，严重的会导致整个框架倒塌。

1.2.3结论框架结构尽管承载力及延性比砖混结构好一些，但仍有倒塌的可能。

吸取震害的教训，应注意以下几点：（1）框架的柱子（尤其是柱头、柱脚）在设计时应予以加强，真正做到强柱弱梁；（2）框架底部的抗侧能力应予以加强，可设置剪力墙或斜杆支撑；（3）钢筋的连接接头应设置在受力较小的区域，并按规范要求加强配置；（4）箍筋对围箍约束混凝土、维持地震作用下构件的抗力具有重要作用；（5）现浇混凝土楼盖倒塌、叠压同样会造成人员伤亡。

1.3单层工业厂房1.3.1震害特征相比民用建筑，汶川地震灾区的钢结构厂房、钢筋混凝土排架柱厂房主体结构表现出良好的抗震性能及抗倒塌能力。

各类厂房中，钢结构厂房震害最轻，破坏主要出现在围护墙体、附属构件等部位，正常设计、正常施工的钢结构厂房，实际地震烈度9度及以下时，主体结构构件通常没有明显破损。

钢筋混凝土柱厂房震害较轻，破坏严重的部位通常是屋面体系、围护结构和支撑系统，厂房的倒塌主要是屋面体系塌落造成的；排架柱震害不明显，实际地震烈度9度以上才会出现排架柱折断等严重震害；高烈度区钢筋混凝土柱厂房有基础、吊车、工作平台破坏和其他震害。

与以往的震害经验相同，砖柱厂房表现出的抗震能力较差，实际烈度8度时已有砖墙、砖柱破坏、屋面塌落、结构倒塌等严重震害。

1.4框架—剪力墙结构汶川地震重灾区多在中小城市及乡镇，主要为砖混结构和钢筋混凝土框架建筑，而框架—剪力墙建筑很少。

框架—剪力墙建筑相对框架建筑而言，由于呈弯曲型变形的剪力墙与剪切型变形的框架之间的协同工作，其层间位移角均较框架建筑小，而层间变形的大小是地震作用下结构构件破坏的主要原因之一；同时，框架—剪力墙建筑具有多道抗震防线。

汶川地震中，框架—剪力墙建筑所在地区的遭遇烈度与其设防烈度相同，或大于其设防烈度的1—2度。

因此，框剪结构震害较轻，个别的为中等破坏，无一例倒塌。

1.4.1震害特征震害特征主要有：连梁破坏；剪力墙墙肢剪切破坏或边缘构件混凝土压碎、纵筋压屈；墙体沿施工缝滑移错动，墙体竖向钢筋剪断；围护墙和填充墙破坏；框剪建筑中的梁柱破坏程度较轻。

2汶川地震房屋震害的反思本次汶川地震是新中国成立以来破坏性最严重的一次地震。

尽管地震烈度异常是导致房屋震害严重的主要原因，关于房屋抗震还是有许多值得总结和反思的地方。

2．1地震灾害的主要原因（1）极重灾区地震烈度极大是汶川地震灾害的主要原因。

汶川地震有10个重灾区，震前的设防烈度为7度，实际烈度达到了8—11度。

（2）未设防的旧房屋倒塌和破坏严重，而按照国家规范和标准正常设计施工的房屋都表现出较好的抗震能力。

（3）平面和立面不规则的建筑破坏比较严重。

（4）盲目加层、屋顶违章搭建、拆除部分承重墙体的建筑破坏严重甚至局部倒塌。

（5）突出屋面小塔楼破坏严重，甚至倒塌。

（6）不同结构构件之间的连接，尤其是框架结构中的填充墙震害比较普遍，有的震害比较严重。

（7）伸缩缝不符合抗震缝要求的建筑，产生不同程度的碰撞破坏。

（8）有一些框架结构在地震中再现了“强柱弱梁”、“裂而不倒”的设计理念，但大量的框架结构因呈现出“强梁弱柱”的机制而损毁。

（9）框架结构的楼梯间的破坏较多。

2.2反思2.2.1牢固确立防震减灾工作“以预防为主”的指导方针要坚持把震灾预防放在预测预报、应急救援、过渡性安置、恢复重建等各项工作的首位，确立“防范胜于救灾”的指导思想，从提高城镇综合抗震防灾能力这一根本点入手，在“软措施”和“硬措施”上下功夫。

“软措施”即规划及应急措施：如：城镇发展用地、规模、密度、防灾区域划分、场地选择、应急疏散通道、应急避难场地、应急反应和救援预案等内容；“硬措施”即单体工程抗震：确保工程设施的抗震能力，使原有工程得到抗震加固、新建工程抗震设防达到设防标准等。

2.2.2统筹兼顾，严格规划选址，避免场地对房屋的不利影响工程项目选址要考虑从地形地貌上尽可能避开非岩质的陡坡、高耸的山丘、河岸和边坡的边缘等不利地段；从场地条件上要尽量避开饱和砂层、软弱土层、液化土、软弱不均土层等；如无法避开，则应采取工程措施处理。

工程项目的选址还要同时符合当地的总体规划和防灾专项规划的要求，不挤占应急疏散、避难场所用地。

2.2.3加强房屋抗震设计，注重房屋结构选型，增强房屋结构的整体稳定性良好的抗震设计是房屋抗震的基础和关键，要协调好建筑创作与结构抗震的关系,房屋设计体型力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀；要力求结构体系明确，传力途径简捷，刚度和强度分布合理；薄弱部位加强；构件要考虑具有必要的强度和变形能力（或延性），并具有可靠的连接，支撑系统稳定；非结构构件（围护墙、隔墙、填充墙）要合理设置。

要优先采用抗震性能好的结构形式。

要坚持选用已被地震实践证明且广泛适用的框架、框剪、剪力墙结构形式，适当鼓励选用钢结构、木结构、钢管混凝土结构等抗震性能好的建筑结构形式。