雷靜雅(中國地震局地震研究所地震大地測量重點實驗室,武漢 430071)
松原前郭爾羅斯MS5.8地震底框結構震害調查分析
雷靜雅
(中國地震局地震研究所地震大地測量重點實驗室,武漢 430071)
2013年10月31日、11月22日及23日在吉林省松原市前郭爾羅斯蒙古族自治縣先后發生了5次5.0級以上、震源深度在5~10 km之間的地震,地震類型為震群型。其中5.8級地震為1961年以來吉林省發生的最大震級的淺源地震,是全國1970年以來最為復雜的地震。吉林省長春市、白城市和黑龍江省哈爾濱市等地震感明顯。這些地震均發生在在松遼盆地內,位于北西向查干泡—道字井斷裂帶與北東向扶余—肇東斷裂帶交匯部位。最高烈度為Ⅶ度。震群破壞力相對較弱,雖然此次地震震級不大,但仍造成較大損失,這主要與東北地區抗震意識不強有關。東北地區尤其是比較偏遠的農村、山地地區,建筑物的抗震級別比較低,造成地震的破壞力比較大。
地震發生后,調查組先后4次深入震區進行房屋震害調查,共鑒定了219棟房屋。其中位于Ⅵ度、Ⅶ度區的共48棟,38棟為磚混結構,1棟為底框結構。由于所調查房屋大多為辦公用房,大多都經過正規設計,在此次地震中基本未出現倒塌破壞現象,沒有造成人員傷亡,但分布在不同烈度區的房屋出現了不同程度的破壞。在受損的房屋中,底框磚房的破壞較為典型,這類房屋大多為兩層,底層為車庫,上層為辦公室。上層磚混部分因縱橫墻較密,不僅重量大,抗側移剛度也大,而底框部分抗側移剛度小,這就形成了“上剛下柔”的結構體系。盡管底框結構的房屋所占比例很小,且主要分布在Ⅵ度及以下地區,但在地震中上部磚混部分出現了較嚴重破壞,構成了危險建筑。
上層為縱橫墻體較多的辦公室,且樓層層高低于底層車庫,樓屋蓋大多為預制樓板,無圈梁、構造柱。因抗震構造措施不到位,導致地震時出現破壞現象。
(1)因縱橫墻交接處沒有咬槎砌筑,且沿墻高沒有設水平拉結鋼筋,導致墻體出現豎向裂縫。
(2)因門窗上方所設過梁搭接長度不足,導致門窗角墻體斜裂縫。
(3)由于沒有設圈梁、構造柱,導致房屋整體性連接較差,邊跨預制樓板裂開且與橫墻斜裂縫貫通,外縱墻有整體外閃傾向。
(4)在地震力反復作用下,橫墻出現斜裂縫。
底層為車庫,層高較高,空間大,磚砌抗震墻跨度比較長。結構水平向以剪切變形為主,所以底層相對變形較大,地震剪力也較大,這些都造成底層剛度較小。現場調查發現,砌筑砂漿強度較低;沿框架柱高度磚墻沒有配置水平鋼筋和拉結網片;在墻體半高處也沒有設置與框架柱相連的鋼筋混凝土水平系梁;墻長大于4 m時也沒有在墻內增設鋼筋混凝土構造柱。因此,地震發生時,磚砌抗震墻整體外傾,墻體裂縫。
(1)在Ⅵ度及以下地震烈度區,底框結構的震害主要是上部磚混部分的破壞。
(2)抗震墻的設置及相關抗震構造措施對底層框架結構的抗震性能起重要作用。
(3)圈梁和構造柱的設置對上部磚混結構的抗震起著關鍵作用。
(4)底框結構具有“上剛下柔”的特點,不利于結構抗震,在高烈度區不建議采用。