甘肃积石山6.2级地震村镇建筑震害调查与分析

积石山地震对甘肃和青海部分地区房屋建筑造成了严重破坏。调查了地震烈度7度和8度地区的11个调查点的村镇建筑震害。震害调查表明:地震灾区主要为乡镇和农村地区,房屋结构类型主要为土木、砖木和未设防砖混结构;在烈度8度地区,土木结构房屋主要表现为严重破坏或倒塌破坏,砖木结构和未设防砖混结构房屋主要表现为中等破坏和严重破坏,设防砖混和钢筋混凝土框架结构房屋主要表现为轻微破坏和中等破坏;在烈度7度地区,土木结构房屋以中等破坏为主,砖木结构和未设防砖混结构房屋以轻微破坏和中等破坏为主,设防砖混和钢筋混凝土框架结构房屋以轻微破坏和基本完好为主。此次地震震害较同级别地震偏重,与震区复杂地形、地震动峰值放大效应、建筑砌筑质量差和结构受力不合理等因素相关。建议进一步开展复杂地形场地放大效应及频谱影响研究,重视建筑非结构构件抗震宣传与实用技术研发。

基于脆弱性曲线的寿溪河流域村镇建筑洪灾风险评估

以寿溪河流域的村镇建筑为研究对象,采用MIKE FLOOD耦合水动力模型计算洪水淹没特征,结合结构静力学原理与洪水冲击荷载经验公式,建立村镇建筑的洪灾脆弱性曲线,开展洪灾风险评估。结果表明,寿溪河流域洪水淹没范围呈狭长的条状,洪水流速较大。低重现期下房屋以中低风险为主,高重现期下高风险与极高风险房屋主要分布在洪水发生点、洪水淹没区以及河坝村附近。建立的脆弱性曲线考虑了洪水流速的影响,能较好地刻画村镇建筑的结构损伤程度。

洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载性能劣化机理研究

洪水作用下地基承载性能劣化问题是影响山区村镇建筑安全的主要因素之一,也是乡村振兴战略中建设生态宜居的居民生活环境所面临的主要威胁。现有研究大多针对洪水浸泡下的地基承载性能劣化过程,而洪水冲刷及其与浸泡作用的联合影响还有待进一步研究。对此,本文围绕洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载性能的复杂劣化过程开展研究,在二维浅水方程对洪水动力过程模拟基础上,构建考虑洪水流速垂向非线性分布律的侵蚀模型,进而对洪水作用下的地基土体冲刷深度进行计算。同时,综合考虑洪水浸泡后地基土力学的折减强度,采用有限元方法对洪水冲刷、浸泡下的地基承载力进行对比。典型案例分析表明,洪水冲刷浸泡联合作用下村镇建筑地基承载力下降47.88%,且洪水冲刷对地基承载力的劣化作用略强于洪水浸泡作用。

鄂尔多斯村镇建筑供暖现状及低碳路径

在“双碳”目标背景下,能源与环境问题受到越来越多的关注。针对内蒙古鄂尔多斯典型村镇建筑供暖现状进行了调研,并对其清洁供暖方式的低碳路径进行了分析。经调研发现,内蒙古鄂尔多斯村镇建筑在供暖能源使用方面,存在供暖仍然以燃烧煤为主、清洁能源使用率低、本地资源利用不充分、经济环境效益低等问题。在调研分析的基础上,通过深入分析,提出适用于严寒地区村镇建筑的清洁供暖方式的可行方案,建立起适合中国北方严寒地区村镇建筑的清洁供暖体系。

适合村镇建筑的格构木柱抗震性能数值模拟研究

在我国西南村镇地区的木结构中多数采用大直径木柱,但其所需要的大直径木材生长周期较长、造价较高。为了解决这一问题,提出一种将一定间距的小直径圆木采用螺钉、螺栓等不同连接件物理拼接到一起形成的格构木柱。并应用有限元分析软件ABAQUS建立模型,在数值模拟与试验结果吻合的基础上,分析圆木肢件间距、圆木肢件直径、轴压比等参数对格构木柱抗震性能的影响。分析结果表明:圆木肢件间距每增加20 mm,位移延性系数增加约4%;圆木肢件直径每增加10 mm,骨架曲线的峰值荷载增加约22%,构件初始刚度增加约27%。适当增加轴压比,能提升构件的耗能能力。该结构具有取材容易、造价低廉等优点,在村镇建筑中具有良好的应用前景。

泸定县6.8级地震村镇建筑震害调查与分析

为分析泸定县6.8级地震中村镇建筑的震害,对震中附近的磨西镇、得妥镇、燕子沟镇的村镇建筑开展了震害调查,总结村镇结构中砖木结构、砖混结构和框架结构的典型震害特征,对震中附近评估烈度为Ⅸ度区域的村镇建筑进行地震破坏等级评估、统计与分析。调查结果显示:整体上,砖木结构及砖混结构是此次地震中震害现象较为明显和严重的结构形式;框架结构震害整体较轻,基本未破坏数量占调研框架结构的72.5%。砖木结构及砖混结构震害特征主要表现为地基的不均匀沉降、墙体开裂、楼(屋)面破坏、非结构构件破坏及整体倒塌;框架结构震害特征主要表现为梁、柱及节点破坏、非结构构件的破坏。此次地震中,砖木结构、砖混结构严重破坏及倒塌的房屋占该两类房屋整体震害的比例较高,严重破坏砖木及砖混结构约为框架结构的6倍,且框架结构未出现倒塌,基本未破坏的框架结构占比较高。3种结构抗震能力由强到弱依次为:框架结构、砖混结构、砖木结构。针对不同结构形式的震害特征,应通过抗震加固全面提升可修复震害房屋及既有农房抗震防灾能力,以提高村镇建筑整体力学性能,减少地震伤亡及损失。

泸县6.0级地震村镇建筑震害调查与分析

为了分析泸县6.0级地震中村镇建筑的震害,对泸县、泸州市龙马潭区、内江市和自贡市的村镇建筑进行震害调查,总结村镇结构中砖木结构、砖混结构和框架结构的典型震害特征,对评估烈度为Ⅵ~Ⅷ度区域的村镇建筑进行了破坏等级分类、统计与分析。调查与分析结果表明:砖木结构和砖混结构的震害主要表现为墙体开裂、楼(屋)面破坏、非结构构件破坏和整体倒塌;框架结构震害主要表现为墙体开裂、梁柱破坏和非结构构件破坏。其中,砖木结构、砖混结构和框架结构的严重破坏分别为18.20%、13.08%和4.01%,倒塌分别占0.33%、0.01%和0。此次泸县地震中,砖木结构的严重破坏比例是框架结构的4倍,砖木结构的倒塌户数是砖混结构的7倍,而框架结构未出现倒塌。3种结构抗震能力由强到弱依次为:框架结构、砖混结构、砖木结构。针对不同结构的震害特征,建议加强结构抗震措施,并研究人员逃生和避难策略,为减少村镇人员的地震伤亡提供技术支撑。根据不同结构类型的破坏情况统计,建议将现场震害调查和区域震害模拟相结合,研究村镇建筑的震害规律,以期为探索村镇建筑的高效减灾提供理论依据。

基于Trnsys的村镇建筑太阳能和地源热泵复合供热系统仿真优化

以鹤壁市某村镇建筑为研究对象,利用Trnsys软件构建建筑供热系统模型,以系统制热性能系数COP_(SYS)为评价指标,比较太阳能与地源热泵复合供热系统运行情况。结果表明:基于计算太阳辐射量条件下,复合供热系统的平均COP_(SYS)在供热温度45℃和40℃下均比单独热泵系统COP_(SYS)高出1倍。随着太阳能供热模式切换温度T_(set1)升高,复合供热系统的COP_(SYS)均值下降,地源热泵供热+太阳能蓄热模式切换温度T_(set2)的变化对复合系统的COP_(SYS)影响不大。复合供热系统在初寒期、严寒期和末寒期的最优COP_(SYS)分别为7.21、5.39和8.57。

村镇建筑洪灾损失评估指标体系构建

村镇建筑安全性普遍不高,易受洪灾影响造成损失,严重阻碍乡村经济的发展,对其进行洪灾损失评估是减灾救灾科学决策的辅助保障。本文以村镇建筑为研究对象,在洪灾危险性和洪灾易损性分析的基础上,从村镇建筑洪水灾害损失中致灾因子、孕灾因子、承灾因子三个方面确定评估指标,构建洪灾损失综合评估指标体系,确定评估标准。研究成果为村镇建筑在洪水灾害中的损毁评估研究提供参考依据,为乡镇防灾减灾决策提供技术支撑。

基于新型简易隔震支座的村镇建筑隔震性能研究

提出一种新型简易隔震支座——工程塑料板橡胶隔震支座,该支座采用不饱和聚酯纤维加强复合材料板替代普通橡胶支座中的钢板,具有重量轻、造价低、便于运输与施工、适合于低矮村镇建筑等优点。对该支座进行了系统的压缩特性、水平剪切特性、压应力相关性、剪应变相关性、竖向极限特性等力学性能试验。根据试验结果给出了该隔震支座的界限性能曲线,在此基础上提出了该支座的合理设计区域。将该新型简易隔震支座应用于某农村3层砌体抗震示范楼,对该隔震体系建立了精细化有限元模型并进行了动力时程有限元分析,完成了该实际工程的隔震设计和隔震支座布置。针对低矮村镇建筑,提出了一整套采用这种简易隔震支座的连接构造措施与施工工艺。这种经济有效、简单易行的隔震技术可望在不发达村镇地区普及推广,具有重要的现实意义与应用前景。

汶川地震村镇建筑结构震害调查与分析

汶川地震给四川地区特别是村镇地区造成了灾难性的破坏.介绍了四川村镇地区的主要建筑结构形式,及此次地震村镇建筑的震害特点,并对地震中村镇房屋的常见破坏形式进行了分析,提出了村镇建筑抗震方面的建议.通过本次村镇建筑震害调查分析发现:我国村镇建筑结构普遍缺乏必备的抗震构造措施,存在较大隐患,与村镇建筑相适应的实用抗震技术有待进一步系统化、规范化;村镇房屋建设还缺少完善的国家技术规范指导,村镇建筑抗震能力亟待进一步提高.

村镇建筑低成本隔震技术研究现状与展望

村镇建筑低成本隔震技术研究相对欠缺,工程应用尚少。分析了村镇建筑低成本隔震技术研究现状,探讨了不同隔震措施的构造特点,介绍了基础滑移隔震砌体结构研究概况,重点介绍了近期研究的一种玻璃珠砂浆层基础滑移隔震砌体结构,它由上部砌体结构、上下基础梁、基础梁间低强度玻璃珠砂浆层和基础梁间限位装置构成,其关键技术在于合理设计低强度玻璃珠砂浆层。研发了低强度玻璃珠砂浆制备方法,进行了5种配合比、6种玻璃珠取代率的玻璃珠砂浆3 d强度、7 d强度和28 d强度的试验,分析了玻璃珠砂浆强度随着配合比、玻璃珠骨料取代率、龄期的变化规律;进行了4种配合比、1种典型玻璃珠取代率的玻璃珠砂浆弹性模量试验,研究了其弹性模量与砂浆强度的关系;提出了玻璃珠砂浆层隔震系统的施工工艺。低强度玻璃珠砂浆层基础滑移隔震砌体结构,小震下玻璃珠砂浆层不坏不启动滑移为抗震体系,中震或大震下玻璃珠砂浆层破坏启动滑移为隔震体系;它具有成本低、便于施工、易于推广的特点。在上述分析基础上,提出了村镇建筑低成本隔震技术发展的若干问题。

我国村镇建筑防灾研究概述

通过对我国村镇既有建筑现状的调查和地震、洪水、台风中受灾房屋的灾害调查,掌握了我国村镇房屋的建筑材料、结构型式、建造方式、传统习惯及其震害特点和存在的主要问题。在村镇建筑抗震防灾规程和导则的编制过程中,对村镇建筑在抗震、抗洪和抗风方面存在的主要问题,采取了相应的抗御措施,提高了村镇建筑抵抗地震、洪水、风暴灾害的能力。相关研究单位和技术人员在村镇防灾建设方面做出了大量深入细致的研究工作,取得了丰硕的研究成果。限于篇幅,仅就中国建筑科学研究院负责课题的研究内容进行了概述。

青海玉树地震村镇建筑震害分析及减灾措施

2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震,造成大量建筑物损坏和倒塌.对玉树地震灾区各类建筑结构的震害进行了初步分析,总结了此次地震的经验教训.针对地震灾区村镇建筑提出了建议:(1)从结构抗震的概念设计着手,合理的选择场地、结构类型和抗力构件布置;(2)"就地取材,结合传统,提高性能",研究适合当地的适宜性建筑结构抗震体系;(3)针对当地的地形地貌及地质条件、材料来源、建筑的传统性与民族性等特点,整体规划,编制适宜当地的建筑抗震设计标准图集;(4)培训施工人员,规范村镇建筑施工;(5)加强村镇学校和医院等重要性建筑的抗震性能.

大震下村镇建筑砌体结构的抗震性能数值分析

为探讨村镇建筑低层砌体结构在大震下的动力响应及损伤分布情况,基于农居结构性能实地调查与检测,在有限元软件ABAQUS中建立了不同抗震构造措施的砌体结构有限元模型,并进行结构动力特性及大震下弹塑性时程的分析,对比它们的自振特性参数、位移响应参数及损伤破坏形态。分析表明,低层砌体结构合理设置构造柱后结构自振周期略有减小,但振型不变;在弹性变形阶段构造柱能有效约束结构的动力位移响应,进入塑性变形后构造柱可提高砌体结构的耗能能力,但值得注意的是,结构刚度退化后构造柱会加剧纵横向抗侧刚度的不均衡性;低层砌体结构合理设置圈梁构造柱可有效抑制承重横墙的裂缝发展及楼屋盖发生支座失效破坏,且可以明显削弱结构的扭转效应。

村镇建筑基于性态标准的地震易损性分析

针对目前村镇建筑与城市采用统一抗震设防标准、不考虑其在不同地域社会经济发展水平方面的差异及村镇地区阶层之间收入差距的实际情况,引入基于性态抗震设防思想,将村镇建筑分为农村、乡镇、县城三个层次,在制订的基于性态抗震设防标准的基础上,进行相应的地震易损性分析。建立相对于不同性态标准和目标(不同层数、构造措施、砖砌体强度和砂浆强度)的18种典型砌体结构模型。运用蒙特卡洛法考虑地震动和砌体结构模型的随机性,运用MATLAB程序进行非线性计算,通过对大量数据的回归分析,得出不同性态标准砌体结构模型的地震易损性曲线。结果表明:按照农村、乡镇、县城三个层次不同性态设防标准设计的村镇结构,在将来可能遇到的地震中将会出现不同的震害表现,验证了将村镇地区分三个层次研究其抗震设防的合理性。

村镇建筑砌体结构的动力特性分析

为探讨村镇建筑中低层砌体结构的动力特性与振动机理,基于农居调查实测的布置及材料性能数据,在ABAQUS软件中建立考虑结构布置、材料强度及有限元网格控制等参数的7个有限元模型方案,对各模型进行结构动力特性分析,并对比分析其振动形态、振型分量及振型周期。分析表明,村镇建筑中按常规布置的砌体结构,其振动特性不利于结构抗震;砌体材料性能劣化在降低结构承载能力的同时还会放大高阶面外振动分量的地震作用,加剧承重墙在地震中发生外闪倒塌的机率;如采取措施实现结构的基本振型为沿横向平动,则其振动特性表明横墙的承重与抗侧能力均可有效发挥,且面外振动的高阶振型被抑制,提高了结构抗震能力;此外,本文还提出ABAQUS对壳单元沿厚度方向的网格控制要求。

鲁甸地震村镇建筑震害调查与分析

"8.03"云南鲁甸地震对当地村镇建筑造成大范围严重破坏。本文根据对鲁甸、会泽等地不同烈度区域的现场调查,分别对村镇公共建筑和自建农房的典型震害进行了客观的描述和分析。调查结果表明:经正规设计、施工质量有保证的村镇建筑在此次地震中基本表现良好;大量传统夯土农房由于材料性能低下,且缺乏任何抗震构造措施,损毁严重,总体形成"中震大灾"。文中对如何提高自建农房的抗震性能提出了一些建议。

村镇建筑基于性态抗震设防的地震保险费率厘定

针对目前城市和村镇地区采用统一抗震设防标准的现状,将村镇建筑分为农村、乡镇、县城3个层次,制定基于性态抗震设防标准并开展相应的地震易损性分析,进而计算典型砌体结构的离散化震害矩阵。通过考虑不同地区地震危险性特征的差异来计算地震危险性曲线,并分析不同层次村镇结构在将来地震中的可能经济损失,确定相应地震保险费率。通过对不同层次、不同设防标准的典型砌体结构地震保险费率的对比,验证了将村镇地区分3个层次并考虑不同地区地震危险性差异来研究地震保险费率的合理性。

汶川地震对村镇建筑地基破坏模式分析

"5.12"汶川8级大地震,摧毁了村镇大批建筑物,造成了大批的人员伤亡,引发了大量的次生地质灾害,如崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等.在汶川地区地质构造背景条件下,结合野外次生地质灾害和现场房屋震害的详细调研,从地震响应和破坏机理入手,分析了地震对村镇建筑地基破坏程度的影响因素,总结了汶川地震中村镇房屋建筑和地基的主要破坏模式;基于土结构动力相互作用的理念提出了基于刚性地基和柔性地基基础分类的地震震害预防和缓解措施;同时从经济可行性的角度提出乡镇和城区分型而治、分区预防的系统构想.