建筑工程災(zāi)害事故分析演示課件

1、1,建筑工程災(zāi)害事故分析與處理,2,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,地震是群禍之首，是人類生存和文明建設(shè)的大敵。它以巨大的能量，瞬息間使成千上萬乃至數(shù)十萬生靈慘遭傷亡，使人們辛勤勞動的成果毀于一旦。隨著人類生產(chǎn)力的不斷提高，地震災(zāi)害隨之出現(xiàn)了人為因素。從某種意義上講，地震災(zāi)害不僅僅是一種單純的自然災(zāi)害，而是自然作用與人類行為共同引起的綜合致災(zāi)過程。人類正確的主觀能動性可以大大減輕地震造成的人員傷亡和社會經(jīng)濟(jì)財富損失，而人類防災(zāi)減災(zāi)或應(yīng)變行為的失當(dāng)則會加重地震災(zāi)害，從而帶來不應(yīng)有的災(zāi)難。歷史地震的教訓(xùn)是十分沉痛的。研究歷史地震，對于減輕未來地震災(zāi)害將會產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益。,3,2010年2月27

2、日在智利拍攝的一座遭受地震損壞的橋梁,4,一排公寓樓在地震后發(fā)生傾斜,5,一、地震基本知識,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,地震：因各種原因，引起的地殼運動狀態(tài)及地表形態(tài)的變化。 地震種類：構(gòu)造地震；火山爆發(fā)地震；塌陷地震；爆炸（核爆）地震；小行星碰撞地震等。 構(gòu)造地震：地殼上的不同板塊相互漂移，摩擦，擠壓，碰撞等導(dǎo)致板塊間的巖石的應(yīng)力集中，超過本身的承載能力，引起的地殼地表形態(tài)及運動狀態(tài)的變化。另外，大的板塊上有斷裂帶 ，也可發(fā)生地震。 地震波：地震發(fā)生后，地震位置的粒子運動向周圍各個方向以 波的形式傳遞（橫波，縱波，反射，繞射等）。,6,地震影響：地震產(chǎn)生地面運動，平動（垂直方向和水平方向）、

3、扭轉(zhuǎn)，其加速度對地面上物體產(chǎn)生地震作用。 地面可能發(fā)生地裂、地陷、錯位等現(xiàn)象。地震的強(qiáng)度隨距離衰減。垂直方向快，水平方向慢。 震源：地震發(fā)生的位置。震中：地震發(fā)生的中心點。 震中距：距震中的距離。震源深度：震源距地表深度。 地震破壞性 有感地震：24 級； 破壞性地震：5 級以上。,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,7,烈度：因地震產(chǎn)生的破壞程度。與震級是兩個概念。分12 度。 15度：建筑物基本完好。 6度：建筑物有損害。 79度：建筑物大部損害，部分倒塌。 10度以上：破壞性地震，不在規(guī)范考慮之列。 11度：建筑物無幸存。唐山，汶川地震中心區(qū)均為11 級。 12度：山崩地裂，山河移位，毀滅性破壞

4、。 抗震設(shè)防烈度 由國家地震局負(fù)責(zé)編制。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況和重要性確定。目前執(zhí)行的是第四代區(qū)劃圖。,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,8,二、地震破壞的嚴(yán)重性,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,我國地震記錄，有記載的長達(dá)3000年。歷史上傷亡最大的一次為 1556 年，陜西華縣，8 級，死83萬人。 20世紀(jì)，世界上破壞性地震發(fā)生20余次，傷亡100萬余人。中國發(fā)生13余次 7 級以上強(qiáng)震，房屋倒塌1億多平方米。7級以上強(qiáng)震占全球1/10強(qiáng)，地震釋放能量占全球強(qiáng)震總釋放能量的2/103/10。 其中： 1920 年，寧夏海原， 8.5 級，死 20 萬人。 1975 年，遼寧海城， 7.3 級，損失逾 1

5、0 億元人民幣。 1976 年，河北唐山， 7.8 級，死 24 萬人。損失達(dá)百億元人民幣。 中國在 20 世紀(jì)，地震人口損失占世界地震人口損失 40% 以上。21 世紀(jì)， 2008.5.12 ，四川汶川， 8.0 級，死 10 萬人。直接損失萬億元人民幣。,9,三、結(jié)構(gòu)地震作用,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,結(jié)構(gòu)地震作用：地震時結(jié)構(gòu)的質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性力，屬于“間接作用”，不稱“地震荷載”，以前稱地震力。 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)：由地震引起的結(jié)構(gòu)振動，變形等。包括結(jié)構(gòu)的位移反應(yīng)、速度反應(yīng)、加速度反應(yīng)等。 地震作用效應(yīng)：地震作用在結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的內(nèi)力和變形。,10,地震災(zāi)害從后果及致災(zāi)過程上，一般可分為地震原

6、生（一次）災(zāi)害，地震次生（二次）災(zāi)害和地震衍生（三次）災(zāi)害。 地震原生災(zāi)害是指由于地震動或地殼斷層的作用，造成建（構(gòu)）筑物的破壞、倒塌及由此引起的人員傷亡及財產(chǎn)損失。 地震次生災(zāi)害是指因地震誘發(fā)而導(dǎo)致的其它災(zāi)害。如地震時大壩潰裂，釀成水災(zāi)；建筑物倒塌砸壞劇毒氣體容器，造成毒害，油庫、火藥爆炸、燃燒或滑坡、海嘯、泥石流等造成的次生災(zāi)害。 地震的三次災(zāi)害又叫地震衍生災(zāi)害或廣義次生災(zāi)害，指因地震災(zāi)害造成的政治、經(jīng)濟(jì)、社會等方面的職能失調(diào)，社會秩序混亂，停工停產(chǎn)而造成的重大損失。如電腦控制系統(tǒng)失靈，造成記憶毀滅，指揮系統(tǒng)和生命線系統(tǒng)失控，災(zāi)民基本生產(chǎn)需求無法保證，傷亡人員得不到及時救治，社會治安惡化等

7、系統(tǒng)的不正常反應(yīng)。,四、地震災(zāi)害的含義,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,11,地震的次生災(zāi)害及三次災(zāi)害加重了地震直接災(zāi)害的損失， 有時次生災(zāi)害或三交災(zāi)害甚至大大超過地震的直接損失。1923 年9月1日，日本關(guān)東大地震引起大火，7萬多人在火災(zāi)中喪生。 1920年，發(fā)生在我國海源8級大地震，因滑坡和泥石流死亡10 多萬人，超過地震原生災(zāi)害。,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,12,地震時，幾十秒甚至幾秒種這個短暫的瞬間人們應(yīng)變行為的失當(dāng)，將會造成嚴(yán)重的傷亡，即所謂的人為災(zāi)害。它與地震原生、次生和衍生災(zāi)害有很大的區(qū)別。,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,人為災(zāi)害包括：“各種爆炸事故；火災(zāi)；核工廠事故；化工廠泄放毒物

8、等。” 一般人為災(zāi)害，是指地震時由于人們的應(yīng)變行為不當(dāng)或因地震謠傳、誤傳而引起的錯誤行為造成的災(zāi)害。其前提是地震自然災(zāi)害或地震謠傳、誤傳的大環(huán)境。,13,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,五、建筑的震害特征和震害原因探討,14,（一）地質(zhì)方面災(zāi)害 震害1 位于地震斷層的建筑，由于地震斷錯和地面強(qiáng)大振動，帶內(nèi)房屋毀滅性坍塌。如圖1所示為地震后汶川縣映秀鎮(zhèn)的航拍照片。映秀鎮(zhèn)處于龍門山中央主斷裂帶之上，是此次地震的震中位置，其地震影響烈度高達(dá)11度，區(qū)域范圍內(nèi)的房屋建筑遭受毀滅性破壞。,地震后映秀鎮(zhèn)航拍照片,15,震后汶川縣映秀鎮(zhèn)航拍照片,16,極震區(qū)地震摧毀的村莊,17,震害2 山區(qū)建筑，由于山體滑坡和

9、泥石流作用，引起建筑倒塌或埋掉建筑物。如圖為地震后北川新縣城照片，地震導(dǎo)致了大量的山體滑坡，新縣城幾乎被滑坡體掩埋。山體崩塌產(chǎn)生的巨大滾石，直接造成了建筑的破壞。,震后的北川縣城，右邊山體產(chǎn)生的巨大滑坡沖毀了大片建筑,18,19,震害3 地震造成建筑物的破壞,除地震動直接引起結(jié)構(gòu)破壞外,還有場地條件的原因,如地震引起的地表錯動與地裂,地基土的不均勻沉陷,地面塌陷、隆起及粉、砂土液化等。,震后的地面塌陷,20,彭州市白鹿鎮(zhèn)中心學(xué)校地面隆起2m,建筑物中等破壞,21,地震導(dǎo)致北川縣城河道的邊坡破壞,22,汶川地震郫縣農(nóng)田地面沙土液化,23,汶川地震某鎮(zhèn)地面沙土液化,汽車沉陷,24,震害4 建造在陡

10、坡之上的建筑由于避讓的距離不夠，地震時邊坡滑移或變形引起建筑的倒塌、傾斜或開裂。如圖4所示為陜西寶雞市陳倉區(qū)某住宅樓因邊坡避讓距離不足導(dǎo)致的開裂破壞。,(a) 外縱墻距離左側(cè)陡坡不足2m (b) 橫墻豎向裂縫 (c) 內(nèi)部墻體裂縫 陜西寶雞市陳倉區(qū)某住宅樓因邊坡避讓距離不足導(dǎo)致的開裂破壞,25,六、抗震設(shè)防加固原則 1、確定設(shè)防烈度 抗震加固的設(shè)防烈度應(yīng)根據(jù)原有建筑物所處的地理位置、 結(jié)構(gòu)類別、建筑物現(xiàn)狀、重要程度等綜合考慮確定。 2、抗震鑒定確定重點 重點抗震城市地區(qū) 重點單位（建筑物） 3、抗震加固方案應(yīng)優(yōu)化 抗震加固方案的制定必須建立在上部結(jié)構(gòu)及地基基礎(chǔ)鑒 定的基礎(chǔ)上。多采用提高上部結(jié)構(gòu)

11、整體性措施。,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,地震危險性、政治經(jīng)濟(jì)的重要性、人口數(shù)量、加固資金,政治經(jīng)濟(jì)、歷史重要性、次生災(zāi)害危險性、震后抗震救災(zāi)迫切度,26,4、提高整體抗震能力 5、加固措施可靠方便 6、采用新技術(shù) 7、抗震加固施工效果好,建筑地震災(zāi)害事故分析與處理,六、抗震設(shè)防加固原則,27,1、增大截面加固法 （一）形式 a）梁、板 板加厚 梁加高 拉區(qū)加筋澆混凝土,七、抗震加固方法,28,b）柱,a. b. c.,d.(壓區(qū)) e.(拉區(qū)) f.(雙面),增大截面法加固鋼筋混凝土柱,29,（二）構(gòu)造要求 1.新澆混凝土的最小厚度 板：不應(yīng)小于40mm 梁、柱：不應(yīng)小于60mm 用噴射混凝

12、土?xí)r不應(yīng)小于50mm 2.石子 宜用堅硬耐久的卵石或碎石，最大粒徑不宜大于20mm。 3.梁的縱向加固受力鋼筋的兩端應(yīng)可靠錨固。,30,4. 板的受力鋼筋直徑宜用68 mm； 梁、柱的縱向受力鋼筋宜用變形鋼筋； 梁、柱鋼筋最?。ù螅┲睆剑?梁：不宜小于12 mm（不宜大于25mm）； 柱：不宜小于14 mm（不宜大于25mm）； 封閉式箍筋直徑不宜小于8 mm； 5.新、老受力鋼筋間的凈距 不應(yīng)小于20 mm（圖）， 并采用短筋焊接連接； 6.應(yīng)采用封閉或U型箍筋(圖）,31,（三）施工要求 （1）符合施工驗收規(guī)范的要求； （2）新、老受力鋼筋應(yīng)除銹處理，受力鋼筋施焊前應(yīng)采取卸荷或支撐措施，并

13、分段分層焊接； （3）新、老混凝土交接面處理。,棱角打掉,對原構(gòu)件混凝土存在的缺陷清理至密實處， 表面鑿毛（或打成溝槽，溝槽深度6mm）， 除去浮渣，表面沖洗干凈， 原混凝土表面應(yīng)以水泥漿等界面劑進(jìn)行處理。,a）加大截面加固柱,32,b）加大截面加固梁 （4）模板搭設(shè)；鋼筋安置； 新混凝土澆注和養(yǎng)護(hù)等應(yīng)符合混凝土工程施工及驗收規(guī)范要求。,33,注:采用外粘型鋼加固時，應(yīng)采用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行灌注。（以前：濕式、干式兩種）,2、外粘型鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力。 （一）形式,34,（二） 構(gòu)造要求 1.應(yīng)優(yōu)先選用角鋼 角鋼的厚度：不應(yīng)小于5mm； 角鋼的邊長：柱不應(yīng)小

14、于75mm；梁不應(yīng)小于50mm。 2.外粘型鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固； 柱：角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ)中；中間應(yīng)穿過樓板； 梁：梁角鋼應(yīng)與柱角鋼相互焊接。 3.排架柱 應(yīng)將加固的型鋼與原柱頭頂部的承壓鋼板相互焊接； 上下柱連接處及牛腿處的連接構(gòu)造應(yīng)予加強(qiáng)。 4. 梁、柱原構(gòu)件截面的棱角打磨成半經(jīng)大于7mm 的圓角。 5.型鋼表面（混凝土表面）宜抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度等級水泥砂漿作防護(hù)層，亦可采用其他防腐材料加以保護(hù)。,35,3、粘貼鋼板加固法 （一）形式 用膠粘劑將鋼板貼在構(gòu)件外部的一種加固方法。 膠粘劑是以環(huán)氧樹脂為基料，再加入適量的 固化劑、增韌劑、增塑劑配制而成的“結(jié)構(gòu)膠”。,36,（二）構(gòu)造規(guī)定 采用粘鋼加固混凝土構(gòu)件，應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求： 1）粘鋼加固基層的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C15。 2）鋼板厚度 采用手工涂膠粘貼的鋼板厚度不應(yīng)大于5mm； 采用壓力注膠粘結(jié)的鋼板厚度不應(yīng)大于10mm。 3）當(dāng)粘貼的鋼板延伸至支座邊緣仍不滿足規(guī)范延伸長度的要求時，應(yīng)采取錨固措施。,37,（三）粘鋼施工要求（施工工藝流程）,38,（四）工程質(zhì)量及驗收 1）拆除臨時固定設(shè)備后， 用小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼板，從音響判斷粘結(jié)效果， 或用超聲波法探測粘結(jié)密實度。 如果：錨固區(qū)粘結(jié)面積少于90， 非錨固區(qū)粘結(jié)面積少于70，