汶川地震中部分房屋结构震害原因分析

1、11汶川地震中部分房屋结构震吕西林害原因分析中国建筑学会建筑结构分会副理事长及抗箴试验技术F业委员会主任委员；上木工程防灾国 家重点实验室学术委员会委员：中国地虎学会理事及地震工程专业委员会副主任委员；全国 超限髙层建筑工程抗箴审査专家委员会委员等。长期从事工程结构抗震及振动控制、高层建筑结构分析与设计理论、结构检测与加固的新技 术新方法、重大工程的安全监控等研究。吕西林：各位代表，大家下午好，很髙兴参加这次会议，并且跟大家汇报一下我们在灾区工作的一 些情况，我的报告内容有下面四个方面，第一个是现场房屋震害评估及考察；第二是典型震 害原因及初步分析，我们这里强调一下是初步分析；第三是对提高建筑

2、物抗震防灾能力的建 议：第四是在防震工程中积极采用成熟的高新技术。第一是现场房屋震害评级及考察。所有的评估工作很简单，一类房屋是不能用的，有危 险的，不能进去的，还有一类是可以用的房子，让大家临时可以住。这只是应急评估，是我 们当时在现场的情况。我们去的时候，在广元市和青山县的路上，不时有山体滑坡。这个是 地震灾区主要的一些县城，在县城的分布图中，红色的地方是我自己去过的地方。从地震发 生到八月底我去过七次，累汁工作时间一个多月，主要是三个任务：一个是房屋应急评估， 还有一些政府部门邀请的再评估：第二是我们援建一个都江堰的小学；第三是我们同济大学 负责北川地震遗址公园的规划策划。这个是国家地震

3、现场应急工作队公布的第二套和最终的 图，上午谢老师也公布了这个图，大体的内容差不多。这次地震有两个重灾区，一个是映秀, 还有是北川县城为中心的地区。第二是典型震害原因及初步分析。我们结合我们看到的情况进行归纳，第一是地震烈度极大是这次地丧灾害的主要原因。这次地震有十个极重灾区，这些灾区族前的设防烈度为七文库flj 求度，这次的烈度达到了八到十一度，这个是大家公认的。这个是北川县城震后一角，北川县 城已经被铁丝网围起来了。从这些照片可以看到，有的房子还是可以用的，这个是新城区， 这个是老城区，实际上到这些房子里而看的话，就比较惨了，有的已经破坏的非常严重了。 这个是办公楼两层都倒塌了，上而还可以

4、用，这个房子中有些人还是可以逃出来的。这个是 滚石砸向房屋，这个是山体滑坡引起的，还有一些更惨的照片。第二是未设防的旧房屋倒塌 和破坏严重，但是按照国家规范和标准，正常设汁施工和使用的房屋都具有很好的抗震能力, 这个是青川县城，是我们5月18号舶的，这个是没有设防的房屋，这个是新规范的房屋。 对比非常明显，这是一些老房子和新房子的对比，这是青川县城的一个2001年按照规范设 计和建筑的建筑，它也没有什么大的破坏。这是在青川县城里面的小学建筑，没有一个校舍 倒塌，基本没有大的破坏，也是按照新规范设讣的。另外是青川中学，也是没有任何大的破 坏，只是一些小的裂缝。第三个体会是违章建筑尽显原形，破坏严

5、重。首先是盲目加层的， 造成严重破坏甚至倒塌：第二是屋顶违章搭建，致使破坏甚至局部倒塌；还有一些违章建筑, 我们后而可以从一些照片看到。这个是阳台没有按照规定封闭。这是一个居民楼，这个阳台 封闭得不好，所以破坏的很严重。这是青川的一个破门开店的，是对结构进行了破坏。第四， 屋而突岀物破坏严重，甚至倒塌，税务大楼屋顶突出物严重开裂破坏，这是规划与建设局办 公大楼，屋顶上有两个屋顶，全部压在了一起，这个楼下面也是可以使用的，但是他们不敢 用，这个影响是很大的。这是安县县城一个五层的结构，屋顶上的楼梯间倒塌了，这是广元 市人民医院的局部也倒塌了，这是楼梯间的构造柱和墙体没有连接引起了破坏。这是青川县

6、 有一个商务洒店，这个结果是比较好的，下面基本没有任何大的结构性的裂缝，但是屋顶上 的基本已经断裂了，这是青川县抗震救灾办公楼屋顶突出物的倒塌。第五个体会是建筑结构 平面和立而不规则的建筑物破坏比较严重。比如这个楼有凹进和突出，破坏比较严重，这是 L形的平而，也有了破坏，我建议以后地震区最好不用面砖，没有任何用处，只是好看而已。 这是青川县城的一个立而收进的建筑，这个英实是有限制的，但是大家没有很好的认识到， 这次地震就表现岀来了，造成了局部倒塌。这是江油市，城市里而的房屋没有多大的破坏， 主要是在江油市市区到乡镇的公路破坏比较厉害。这个是都江堰按照新规范设计的，但是他 没有设防丧缝，所以屋顶

7、上这个地方是现浇的屋面，这个对主体结构影响不是很大，但是主 要是影响居民的心理。这个是在青川县城有一个房屋防震缝没有起作用，这样的斜裂缝最起 码两公分以上，这些而砖根本没有作用，没有任何价值。有一个要说明的，非常有意思，也 有价值，北川县有一个下岗职工宿舍是六层钢结构，有构造柱和圈梁，但是这个建筑裂而不23文库倒，这是墙体破坏的情况，后而还有一个照片说明，当时和这个房子在一起的有一个牌楼， 这个牌楼倾斜到五十公分也没有倒掉。旁边也一些两三层的别墅都是大开间都倒掉了。这个 是徳阳市的老旧砌体房屋基本完好，特点就是开间小，墙体多，实心墙质量好，这些房子基 本没有裂缝。第六个体会是不同结构构件之间的

8、连接，框架结构中的填充墙震害特别严重, 倒塌也很普遍。这都是一些填充墙的破坏，这是填充墙引起的破坏。这是都江堰烟草公司的 大楼，实际上设计的时候是考虑比较周到的，因为这里开间大一点，设置了一个构造柱，试 图把这个墙分的小一点，但是这次地震太大，所以也倒掉了。这是华峰大厦，也有局部倒塌 的情况。这是都江堰的公安局大楼，也是按照新规范设讣的，主体建筑基本完好，但是剪力 墙有开裂，我觉得这个开裂是正常的。这是什郁市人民医院，主体结构基本没有破坏，主要 是填充墙严重开裂，框架基本完好。这样的破坏尽管对主体结构彫响不是很大，但是影响还 是发生了，把病人放在这里心理上是不安全的。第七个体会是地震中再现了强

9、柱弱梁，裂而 不倒的设计理念，也发现了很多强梁弱柱的破坏。这是一个临街的建筑。第八个体会是楼梯 间的破坏很严重，也很特殊。一个特殊是它出现这样水平的断裂，还有一个是像刀子切了一 样，混凝土这样的裂缝是很特殊的，大家后来认为可能是施工缝的影响，这些是楼梯间的开 裂情况。第三，对提髙建筑物抗丧防灾能力的建议。第一是应合理确左结构抗震设防标准，使每 一个结构都具有一定的抗震能力。第二，制订好抗震防灾规划。第三，对技术人员普及抗震 设计规范的基本原理和设计内容。第四，加强对执行设计规范、施工验收规范的监督和管理, 确保设计和施工质量。第五，适当提高大开间、大间房屋的抗震设防标准，主要应体现在抗 震措施

10、上，对重要构件要提高抗震安全等级。第六，抗震设防设计准则的部分内容应该进行 修改，这个不详细说了。第七，对建筑结构体系不合理，抗丧能力弱的学校建筑应及时进行 抗震鉴左和加固。这个是学校的栏杆都倒掉了，这个是五十年代的一个房子，多了一批柱子, 主体结果基本没有坏，只是屋而上的瓦掉了。第八，对现有旧建筑进行抗震评估，根据评估 结果分期分批进行抗震加固，需要继续排列的工作有加固新技术研究和应用，新型加固材料 和工艺技术研究，加固设汁理论的基础研究，加固技术标准的修订，重点是公共建筑的抗震 评估和加固，但对广大居民住宅抗丧加固也应引起高度重视，可能实施难度很大，可以结合 旧区改造进行。33fii求索-

11、帀度文这是这次修改以后的地震动态参数，这个从6月18号就公布了，大家可以下载看。第四个内容，在防震工作当中采用成熟的高新技术。我觉得在我们抗震减灾工程中目前 可以用的技术有基础隔箴技术，这个技术比较成熟，可以适用于新建工程和既有工程的加固 改造。第二个是消能减震技术，也是比较成熟的技术。第三是主动或混合控制减震技术，这 个在日本有比较多的工程实例，国内只有一个，而且做的非常成功。下而把国内各种消能减震技术的应用实例讲一下。这个是北京火车站的抗震加固，这个 是用的阻尼器，还有北京展览馆的抗震加固，这是中国建筑科学研究院设讣的，这个是用阻 尼器支撑的，这个是一个详细的图，这也是一个阻尼器，另外我们

12、发展了一个新型组合式消 能减丧体系的工程应用，这个有一个好处是橡胶支座起到一左的消能减丧作用，这是上海化 工研究院的十层钢筋混凝上办公大楼的抗箴加固，是我们同济大学设计的。这个也是一个比 较重大的工程，是上海港汇广场的商办楼抗丧加固，它本来是10层的结构，现在加到了 18 层，是全国面积最大的加固改建工程，用了 88个阻尼器，两个橡胶支座双排的支撑，局部 进行的加固，这个工程05年就完成了。还有一个新建工程中可以用的，比如我们上木大楼 七层钢框架结构采用了这个消能减丧体系，是国内首次在全钢结构建筑中的应用，这个工程 也已经投入使用四年时间了。还有一个是上海国际赛车场的新闻中心和空中餐厅。还有一

13、个 工程是上海世茂国际广场，是60层的超高层建筑，主要的结构设计碰到的问题是裙房偏心 特别严重，扭转的层间位移很难满足设计规范要求，初步设计的时候拟用钢拉杆连接裙房和 主楼，后来我们做振动实验的时候发现，小震可以，但是大箴不行，不能满足大菖的设计要 求，这是拍的一些照片，后来我们采用了阻尼器，用了 40个阻尼器，如果用拉杆的话需要 七十根拉杆，用阻尼器以后可以解决大震时的问题，这也是04年结构完成，05年投入使用。 还有一个位移型阻尼器的应用，这是一个加固的工程。这个是位移型阻尼支撑布苣的示意图, 这是现场安装的图，这是阻尼器，这是06年12月份时拍的照片，这个工程06年1月就完 成了，对工期没有影响。还有一个新建工程是同济大学百年校庆综合楼，采用了汕阻尼器支 撑，这个用了 56个阻尼器。44仟济上下而求索I 戈最后做一个结语，首先我强