雷静雅(中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室,武汉 430071)
松原前郭尔罗斯MS5.8地震底框结构震害调查分析
雷静雅
(中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室,武汉 430071)
2013年10月31日、11月22日及23日在吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县先后发生了5次5.0级以上、震源深度在5~10 km之间的地震,地震类型为震群型。其中5.8级地震为1961年以来吉林省发生的最大震级的浅源地震,是全国1970年以来最为复杂的地震。吉林省长春市、白城市和黑龙江省哈尔滨市等地震感明显。这些地震均发生在在松辽盆地内,位于北西向查干泡—道字井断裂带与北东向扶余—肇东断裂带交汇部位。最高烈度为Ⅶ度。震群破坏力相对较弱,虽然此次地震震级不大,但仍造成较大损失,这主要与东北地区抗震意识不强有关。东北地区尤其是比较偏远的农村、山地地区,建筑物的抗震级别比较低,造成地震的破坏力比较大。
地震发生后,调查组先后4次深入震区进行房屋震害调查,共鉴定了219栋房屋。其中位于Ⅵ度、Ⅶ度区的共48栋,38栋为砖混结构,1栋为底框结构。由于所调查房屋大多为办公用房,大多都经过正规设计,在此次地震中基本未出现倒塌破坏现象,没有造成人员伤亡,但分布在不同烈度区的房屋出现了不同程度的破坏。在受损的房屋中,底框砖房的破坏较为典型,这类房屋大多为两层,底层为车库,上层为办公室。上层砖混部分因纵横墙较密,不仅重量大,抗侧移刚度也大,而底框部分抗侧移刚度小,这就形成了“上刚下柔”的结构体系。尽管底框结构的房屋所占比例很小,且主要分布在Ⅵ度及以下地区,但在地震中上部砖混部分出现了较严重破坏,构成了危险建筑。
上层为纵横墙体较多的办公室,且楼层层高低于底层车库,楼屋盖大多为预制楼板,无圈梁、构造柱。因抗震构造措施不到位,导致地震时出现破坏现象。
(1)因纵横墙交接处没有咬槎砌筑,且沿墙高没有设水平拉结钢筋,导致墙体出现竖向裂缝。
(2)因门窗上方所设过梁搭接长度不足,导致门窗角墙体斜裂缝。
(3)由于没有设圈梁、构造柱,导致房屋整体性连接较差,边跨预制楼板裂开且与横墙斜裂缝贯通,外纵墙有整体外闪倾向。
(4)在地震力反复作用下,横墙出现斜裂缝。
底层为车库,层高较高,空间大,砖砌抗震墙跨度比较长。结构水平向以剪切变形为主,所以底层相对变形较大,地震剪力也较大,这些都造成底层刚度较小。现场调查发现,砌筑砂浆强度较低;沿框架柱高度砖墙没有配置水平钢筋和拉结网片;在墙体半高处也没有设置与框架柱相连的钢筋混凝土水平系梁;墙长大于4 m时也没有在墙内增设钢筋混凝土构造柱。因此,地震发生时,砖砌抗震墙整体外倾,墙体裂缝。
(1)在Ⅵ度及以下地震烈度区,底框结构的震害主要是上部砖混部分的破坏。
(2)抗震墙的设置及相关抗震构造措施对底层框架结构的抗震性能起重要作用。
(3)圈梁和构造柱的设置对上部砖混结构的抗震起着关键作用。
(4)底框结构具有“上刚下柔”的特点,不利于结构抗震,在高烈度区不建议采用。