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摘要:我國(guó)地震災(zāi)害的發(fā)生在世界上的排名相對(duì)靠前,屬于地震多發(fā)的國(guó)家,而且我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)村地區(qū)占比較大。從有關(guān)地震災(zāi)害損失調(diào)查報(bào)告中發(fā)現(xiàn),發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),對(duì)農(nóng)村民居的破壞較大,這主要是因?yàn)檗r(nóng)村民居的建設(shè)缺乏抗震設(shè)防,從而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此,農(nóng)村民居的抗震工程建設(shè)需要得到重視,通過(guò)對(duì)農(nóng)村民居建設(shè)合理的改進(jìn),提高民居的抗震性能。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村民居;地震災(zāi)害;抗震工程
地震災(zāi)害的發(fā)生對(duì)我國(guó)的建筑損毀性較大,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,尤其是對(duì)于農(nóng)村民居,在建設(shè)時(shí)缺乏抗震設(shè)防,一旦發(fā)生地震災(zāi)害,農(nóng)村民居很容易會(huì)發(fā)生坍塌,危害農(nóng)民的生命安全,給農(nóng)民帶來(lái)巨大的財(cái)產(chǎn)損失。因此,需要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村民居抗震工程的研究,提高農(nóng)村民居的抗震能力。
1地震對(duì)農(nóng)居的危害
發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),房屋建筑受到的破壞是很大的,房屋損壞會(huì)影響居民的日常生活,而且會(huì)造成大量的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。地震災(zāi)害發(fā)生之后,災(zāi)后重建需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間,對(duì)居民的生活以及心理健康都會(huì)產(chǎn)生較大的影響。不同級(jí)別的地震災(zāi)害,對(duì)農(nóng)村房屋的危害程度也是不同的,由于農(nóng)村生活環(huán)境以及居民對(duì)抗震意識(shí)的不足,房屋建筑在抗震設(shè)防方面還存在一定的不足,不管是從材料使用上,還是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面,都缺乏抗震設(shè)防建設(shè)。
2以磚混結(jié)構(gòu)為例的震害分析
目前在農(nóng)村地區(qū),民居建設(shè)大都是采用磚混結(jié)構(gòu),建筑層數(shù)在3層以內(nèi),平屋頂和樓板多使用現(xiàn)澆方式,坡屋頂使用木屋架硬山擱檁,新居建設(shè)大都設(shè)置了圈梁和構(gòu)造柱,舊居往往沒(méi)有這些抗震構(gòu)造措施。磚混結(jié)構(gòu)的民居一般剛度大、自振周期較短,在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí),受到的作用力大,如果缺少構(gòu)造措施、墻體截面積不足,就會(huì)容易受到較大的破壞。
2.1地基失效震害
這種震害的主要形成原因有,民居的建設(shè)是處在液化土層或者是軟弱土層,發(fā)生地震時(shí)容易晃動(dòng),建筑地基的某一方向的壓力突然急劇增加,而相對(duì)方向上的壓力減小,這樣地基就會(huì)發(fā)生不均勻沉降,如果情況不嚴(yán)重,會(huì)出現(xiàn)地裂,而嚴(yán)重的情況下,建筑基礎(chǔ)就會(huì)發(fā)生坍塌或斷裂。另外,民居的建設(shè)地址選擇不合理,在容易發(fā)生山體滑坡的危險(xiǎn)區(qū)域建設(shè)房屋,由于地震災(zāi)害引發(fā)的一系列地質(zhì)災(zāi)害就會(huì)對(duì)民居產(chǎn)生較大的破壞。
2.2墻體震害
一般發(fā)生墻體震害主要是墻體的連接部位和剪切部位被破壞。房屋沒(méi)有采取抗震措施,在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),受重力作用和水平地震作用力下,墻體內(nèi)部產(chǎn)生剪應(yīng)力,在大于砌體的強(qiáng)度后就會(huì)發(fā)生剪切破壞,出現(xiàn)45°傾斜裂縫,受水平地震力的往復(fù)作用,傾斜裂縫會(huì)形成交叉型裂縫,在地震作用力下,墻體會(huì)發(fā)生錯(cuò)位、滑移等,直到倒塌。墻體連接部位被破壞主要是受地震作用力的影響,連接部位的兩側(cè)構(gòu)件剛度差異,使變形出現(xiàn)不一致,出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重的導(dǎo)致倒塌。另外,對(duì)于坡屋頂?shù)拿窬?,山墻上部在地震作用力下容易產(chǎn)生水平裂縫,主要是木屋架的側(cè)向剛度小,而延性好,側(cè)向位移較大,發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),山墻需要承擔(dān)慣性力,山墻的重心較高,而與檁條之間沒(méi)有連接設(shè)置,在地震下山墻失去穩(wěn)定性,容易向外發(fā)生塌落。
2.3屋面及附屬結(jié)構(gòu)震害
在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),屋蓋和樓板是水平地震力的主要傳遞構(gòu)件,因此其水平剛度會(huì)對(duì)房屋的抗震性有較大的影響。平屋面和樓板通常是使用現(xiàn)澆方式或者是預(yù)制板,而坡屋面大多數(shù)使用木屋架硬山擱檁方式,預(yù)制板的整體性不好,所以容易出現(xiàn)貫通性的裂縫,搭接處產(chǎn)生滑移,脫離墻體后就容易發(fā)生樓板墜落。附屬結(jié)構(gòu)震害主要是由于房屋沒(méi)有進(jìn)行抗震構(gòu)造措施建設(shè),在發(fā)生地震時(shí)容易掉落。
3農(nóng)村民居抗震性差的原因
從民居發(fā)生的震害情況對(duì)抗震性差的原因進(jìn)行分析,首先,農(nóng)村民居建設(shè)在場(chǎng)地規(guī)劃上缺乏合理的選擇,建設(shè)房屋沒(méi)有避開(kāi)易發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的區(qū)段,地基選擇可能遇到軟弱土層、容易發(fā)生滑坡的地方。另外,房屋建設(shè)的材料質(zhì)量不合格,農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對(duì)來(lái)講較為滯后,在房屋建設(shè)方面,往往為了節(jié)約成本而使用部分舊居的磚瓦構(gòu)件、舊木材或者新舊磚混合使用等,而且房屋建設(shè)基本上是以自建為主,砂漿的配比可能控制不好,使墻體的抗剪強(qiáng)度不足,在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)容易發(fā)生斷裂、倒塌。再者,房屋建設(shè)的布局不科學(xué),農(nóng)村的民居建設(shè)沒(méi)有嚴(yán)格的統(tǒng)一規(guī)范,在建設(shè)時(shí)往往根據(jù)自己想要的布局進(jìn)行,使得有些房屋立面布置出現(xiàn)不規(guī)則狀態(tài),墻體的強(qiáng)度不足,因而使其抗震性較差。關(guān)于房屋屋頂和墻體結(jié)構(gòu)建設(shè)的整體性較差,縱、橫墻交界連接時(shí),連接處理的強(qiáng)度不足,發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),容易發(fā)生剪力破壞,使其發(fā)生坍塌。最后,房屋施工建設(shè)的水平較低,農(nóng)村民居的建設(shè)基本上是由自建的施工隊(duì)進(jìn)行施工,對(duì)房屋抗震性方面的專業(yè)知識(shí)掌握不足。
4農(nóng)村民居抗震工程建設(shè)
4.1對(duì)農(nóng)居抗震設(shè)防的地基選址進(jìn)行合理的確定
從地震對(duì)農(nóng)村民居震害發(fā)生的原因中可以得知,農(nóng)居抗震設(shè)防的不足重要的原因就是地基選址不合理,因此,在農(nóng)居抗震工程建設(shè)中,需要對(duì)地基選址進(jìn)行合理的確定。首先,農(nóng)居的建設(shè)要選擇在平坦開(kāi)闊的地勢(shì)上,土質(zhì)要堅(jiān)硬,要繞開(kāi)不穩(wěn)定坡體、河流岸邊等地。另外,如果遇到軟弱地基,需要使用合理的方法進(jìn)行處理,加強(qiáng)地基土質(zhì)的承載力和強(qiáng)度,可以使用強(qiáng)夯法、置換法等。再者,地基基礎(chǔ)的建設(shè)需要結(jié)合房屋選址周圍的場(chǎng)地條件,所使用的材料等級(jí)或強(qiáng)度需要達(dá)到抗震設(shè)防的實(shí)際要求。
4.2合理地選擇房屋建筑材料
農(nóng)村房屋的抗震建設(shè),需要注意對(duì)建筑材料的合理選擇。在這方面,可以借鑒國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。日本屬于地震多發(fā)的國(guó)家,但是很少會(huì)出現(xiàn)大面積房屋倒塌的情況,這說(shuō)明在房屋抗震建設(shè)方面,日本的工藝技術(shù)以及材料選擇有很多值得學(xué)習(xí)借鑒的地方。日本基本上沒(méi)有磚房子,都是使用輕型的墻面材料替代,輔助鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這種材料具有很好的抗震性。另外,抗震材料的選擇需要遵循耐震、制震、免震的原則。目前應(yīng)用比較廣泛且抗震性較好的是鋼筋混凝土材料,通過(guò)在混凝土中加入鋼板、鋼筋網(wǎng)等,通過(guò)材料的組合改善混凝土的力學(xué)性質(zhì),使其在房屋建設(shè)中具有良好的抗震性。
4.3對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理布局
根據(jù)地震設(shè)防程度的不同,房屋建設(shè)的高度也要進(jìn)行適度的控制,如果是在地震易發(fā)區(qū),房屋的高度通常設(shè)置在2.6—2.9m,使房屋的自重能夠減輕,重心下降。關(guān)于房屋平立面的設(shè)計(jì)要以適用簡(jiǎn)便為原則,立面的高度也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?,在房間的格局布置上要盡可能的均勻化,防止出現(xiàn)形狀不規(guī)則的情況。對(duì)于房屋的裝飾性構(gòu)件,像挑檐、牌樓以及女兒墻等,在發(fā)生地震時(shí)容易被破壞,在進(jìn)行民居建設(shè)時(shí),需要根據(jù)實(shí)際情況添加。在墻內(nèi)部砌煙道容易使其整體性受到影響,發(fā)生地震災(zāi)害就會(huì)使墻體出現(xiàn)裂縫,所以砌煙道最好選擇在墻體外側(cè),修建附墻煙道。房屋門(mén)窗的洞口大小要適宜,而且窗與窗之間的距離應(yīng)該保持在0.6m以上。另外,房屋的建設(shè)最好是留出一定的宅基地,防止地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)出現(xiàn)連鎖反應(yīng),房屋間距、道路設(shè)置等都要在進(jìn)行民居建設(shè)時(shí)進(jìn)行綜合的考量,一方面使民居的抗震性得到有效的提升,另一方面也要為抗震救援提供便利。
4.4對(duì)屋頂結(jié)構(gòu)采取抗震措施
屋頂?shù)慕ㄔO(shè),需要考慮其自重,屋蓋要盡量輕便,防止民居結(jié)構(gòu)出現(xiàn)頭重腳輕的現(xiàn)象,房屋的重心下降,在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí),地震作用力就會(huì)相對(duì)靠近地面,這樣房屋倒塌的可能性就會(huì)降低,或者房屋遭受的破壞程度較小。另外,屋頂和墻體之間的連接需要做進(jìn)一步加強(qiáng),屋面可以做成四面檀格出檐,使房屋的整體性得到增強(qiáng),不過(guò)需要注意的是,懸挑的部分需要控制一定的間距,大概在0.4m內(nèi),屋頂?shù)恼w性得到有效的保證,在地震發(fā)生時(shí),可以防止出現(xiàn)局部屋頂坍塌,增強(qiáng)房屋的抗震穩(wěn)定性。對(duì)于房屋檁條、梁以及格子之間的連接需要做強(qiáng)化處理,在屋架間需要增加剪力對(duì)稱,增強(qiáng)民居的整體性。
4.5對(duì)墻體結(jié)構(gòu)采取抗震措施
為了能夠增強(qiáng)墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,關(guān)于縱、橫墻之間的連接強(qiáng)度需要進(jìn)行加強(qiáng),在地震設(shè)防程度較高的地區(qū),強(qiáng)度保障更為重要。在民居建設(shè)時(shí),如果縱、橫墻的砌筑不能同時(shí)進(jìn)行,就需要放坡留槎,留槎的形式需要注意,可以采用馬牙槎的形式,這種砌筑方法能夠使砌體的整體穩(wěn)定性更好,有助于抗震。如果房屋建設(shè)的橫墻布局較少,而立面較高,就需要增加圈梁,使房屋內(nèi)外墻之間的連接增強(qiáng),提高墻體的整體性,使用這種方法是比較經(jīng)濟(jì)適用的。另外,在進(jìn)行墻體施工建設(shè)時(shí),需要對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行有效的保證,比如混凝土澆灌、養(yǎng)護(hù),磚、土坯的砌筑以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接等,都要保證建設(shè)的質(zhì)量可靠。有關(guān)調(diào)查顯示,灰漿強(qiáng)度如果夠高,能夠使磚混結(jié)構(gòu)以及磚木結(jié)構(gòu)的抗震性能得到較好的提升,在進(jìn)行砌筑時(shí),砂漿或灰漿都要確保其飽滿程度,磚塊表面需要進(jìn)行清潔處理,對(duì)于較大的磚塊,在進(jìn)行砌筑使用前,需要先浸水進(jìn)行充分吸收,然后再抹灰漿,這樣能夠保證灰漿的黏結(jié)能力。
5結(jié)語(yǔ)
總而言之,受多方面因素的影響,我國(guó)農(nóng)村民居的抗震性能較差,從我國(guó)發(fā)生的地震災(zāi)害中得到教訓(xùn),關(guān)于農(nóng)村民居的抗震設(shè)防需要加以規(guī)范,對(duì)農(nóng)村民居的抗震性能進(jìn)行有效的增強(qiáng),以此來(lái)降低地震災(zāi)害給農(nóng)村帶來(lái)的損失。在如今的社會(huì)環(huán)境下,我國(guó)正在加快新農(nóng)村的建設(shè),有關(guān)農(nóng)村民居進(jìn)行迭代更換已經(jīng)是發(fā)展趨勢(shì),而農(nóng)村民居的抗震工程可以以此為契機(jī),在民居建設(shè)中加強(qiáng)抗震建設(shè),使農(nóng)村民居整體上的抗震性得到良好的提升。
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作者:李菡琳 單位:東明縣地震監(jiān)測(cè)中心
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榮譽(yù):中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)(CJFD)
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